Netzwerk-Topologie
Unter einer Netzwerk-Topologie versteht man die physikalische Anordnung von Netzwerk-Stationen, die über Kabel oder Funk miteinander verbunden sind. Sie bestimmen die einzusetzende Hardware, sowie die Zugriffsmethoden. Dieses wiederum hat Einfluss auf das Medium (z. B. das Kabel), auf die Übertragungsgeschwindigkeit und den Durchsatz der Daten.
Die im folgenden beschriebenen Topologien beziehen sich auf paketvermittelnde Netzwerke.
Bus-Topologie
Die Bus-Topologie besteht aus mehreren Stationen, die hintereinander geschaltet sind. Die Stationen sind über eine gemeinsame Leitung miteinander verbunden. Um Störungen auf der Leitung zu verhindern und die physikalischen Bedingungen zu verbessern, werden die beiden Kabelenden mit einem Abschlusswiderstand versehen.
Der Ausfall des Netzes kann nur durch die Trennung des Kabels erfolgen. Eine zentrale Netzwerkkomponente, die die Abläufe auf dem Bus regelt gibt es nicht. Ein Zugriffsverfahren ist für die Abläufe auf dem Bus verantwortlich, an dessen Regeln sich alle Stationen halten. Die Intelligenz sitzt in den Stationen. Alle Stationen, die an dem Bus angeschlossen sind, haben Zugriff auf das Übertragungsmedium und die Daten, die darüber übertragen werden.
Den Daten wird die Adresse des Empfängers, des Senders und eine Fehlerbehandlung angehängt. Die Stationen, die nicht als Empfänger adressiert sind, ignorieren die Daten. Die Station, die adressiert ist, liest die Daten und schickt eine Bestätigung an den Sender.
Senden zwei Knoten gleichzeitig ihre Daten, entsteht ein elektrisches Störsignal auf dem Bus. Die Übertragung wird unterbrochen. Nach einer gewissen Zeit, versuchen die Stationen wieder Daten zu senden. Der Vorgang wird so oft wiederholt, bis eine Station es schafft die Daten zu verschicken.
Ring-Topologie
Die Ring-Topologie ist eine geschlossene Kabelstrecke in der die Netzwerk-Stationen im Kreis angeordnet sind. Das bedeutet, dass an jeder Station ein Kabel ankommt und ein Kabel abgeht.
Im Ring befindet sich keinerlei aktive Netzwerk-Komponenten. Die Steuerung und der Zugriff auf das Übertragungsmedium regelt ein Protokoll, an das sich alle Stationen halten. Wird die Kabelverbindung an einer Stelle unterbrochen fällt das Netzwerk aus, es sei denn die eingesetzte Übertragungstechnik kennt den Bus-Betrieb, auf den alle Stationen umschalten können.
Stern-Topologie
In der Stern-Topologie befindet sich eine zentrale Station, die eine Verbindung zu allen anderen Stationen unterhält. Jede Station ist über eine eigene Leitung an die zentrale Station angebunden. Es handelt sich im Regelfall um einen Hub oder einen Switch. Der Hub oder Switch übernimmt die Verteilfunktion für die Datenpakete. Die einzelnen Stationen müssen sich über ein Protokoll miteinander verständigen. Der Hub oder Switch ist in der Lage alle Stationen miteinander zu verbinden. Dazu werden die Datenpakete auf elektronischem Weg entgegen genommen und an das Ziel weitergeleitet.
Die Datenbelastung der zentralen Station ist sehr hoch, da alle Netzverbindungen darüber laufen. Das Netzwerk funktioniert so lange, bis die Zentralstation ausfällt. Das zentrale Netzwerk ist leicht erweiterbar, und einfach zu pflegen.
Ein Netzwerk mit Stern-Bus-Struktur ist ein Kombination aus Stern- und Bus-Topologie.
Über eine Sternstruktur sind die Stationen mit einem Hub verbunden. Mehrere Hubs sind über eine Busleitung miteinander verbunden.
Baum-Topologie
Die Baum-Topologie ist eine erweiterte Stern-Topologie. Größere Netze nehmen eine solche Struktur an. Vor allem dann, wenn mehrere Topologien miteinander kombiniert werden. Meist bildet ein übergeordnetes Netzwerk-Element, entweder ein Koppel-Element oder eine anderen Topologie, die Wurzel. Von dort bildet sich ein Stamm mit vielen Verästelungen und Verzweigungen.
Vermaschte Topologie
Die vermaschte Topologie ist ein dezentrales Netzwerk, das keinen verbindlichen Strukturen unterliegen muss. Allerdings sind alle Netzwerk-Stationen irgendwie miteinander verbunden. Häufig dient dieses Modell als perfektes Netzwerk in dem jede Netzwerk-Station mit allen anderen Stationen mit der vollen Bandbreite verbunden ist. Diese Topologie wird zumindest virtuell mit jeder anderen Topologie realisierbar, wenn genug Bandbreite zur Verfügung steht und aktive Netzwerk-Komponenten das Routing der Datenpakete übernehmen.
Beim Ausfall einer Verbindung gibt es im Regelfall einige alternative Strecken, um den Datenverkehr unterbrechungsfrei fortzuführen.
Die Struktur des dezentralen Netzwerkes entspricht einem Chaos an verschiedenen Systemen und Übertragungsstrecken. Das Internet stellt ein solches gewolltes Netzwerk dar.
Die Tabelle soll einen Überblick über die Vor- und Nachteile der 4 Grundtopologien geben:
| Topologie | Vorteile | Nachteile |
| Bus-Topologie |
|
|
|---|---|---|
| Ring-Topologie |
|
|
| Stern-Topologie |
|
|
| Vermaschte Topologie |
|
|
Weitere verwandte Themen:
- Grundlagen der Netzwerktechnik
- WLAN-Topologie
- Netzwerk-Kabel
- Netzwerk-Komponenten
- Strukturierte Verkabelung
| Dieser Text ist mir was wert: | [ ? ] |