Mithilfe von Netztopologien lassen sich Netzstrukturen von Rechnernetzen beschreiben. Dabei unterscheidet man zwischen physikalischen und logischen Topologien. Während die logischen Topologien den Datenfluss zwischen den Rechnern beschreiben, beschreiben die physikalischen Topologien den Aufbau der Netzverkabelung.
Dieser Beitrag handelt von den physikalischen Topologien.
Gerade für Unternehmen ist es wichtig, die Netzstruktur stetig zu verbessern, um die Ausfallsicherheit und Performance des Netzes zu erhöhen.
Übersicht
Punkt-zu-Punkt
Die einfachste Verbindungsart und auch die grundlegende Topologie stellt die Punkt-zu-Punkt-Topologie dar. Hier werden zwei Rechner direkt miteinander verbunden.
Vorteile:
- Leicht verständlich
- Rechner erhalten die gesamte Bandbreite
- Kein Routing nötig
Nachteile:
- hoher Aufwand für Verkabelung
- keine zentrale Verwaltung
Busstruktur
Die Busstruktur verwendet ein einziges Übertragungsmedium, an das alle Teilnehmer angeschlossen sind. Dieses Übertragungsmedium wird als Bus bezeichnet und den einzelnen Teilnehmern durch Buszugriffsverfahren zugeteilt. Es ist immer nur ein Teilnehmer in der Lage Daten zu senden. Damit gleichzeitige Schreibzugriffe erkannt und entstehende Probleme gelöst werden, wird ein Verfahren namens CSMA/CD verwendet.
Vorteile:
- geringe Kabelmengen notwendig
- keine aktiven Netzwerkkomponenten notwendig
- einfache Verkabelung
Nachteile:
- Datenverkehr kann mitgeschnitten werden
- Störung im Bus blockiert gesamten Netzstrang
- hohe Kollisionsgefahr
Baumstruktur
In der Baumstruktur werden die einzelnen Teilnehmer ausgehend von einer Wurzel über Knoten erreicht. Sie lässt sich gut an bestehende Gegebenheiten anpassen. Fällt jedoch ein Verteiler aus, sind alle davon ausgehenden Geräte nicht mehr erreichbar.
Vorteile:
- lässt sich leicht erweitern
- Ausfall eines Endgeräts hat keine Folgen für andere Teilnehmer
Nachteile:
- Verteilerausfall betrifft alle abhängigen Geräte
Vermaschte Struktur
In einem vermaschten Netz sind alle Geräte mit mehreren anderen Endgeräten verbunden. Zwischen den einzelnen Geräte besteht eine direkte Verbindung.
Vorteile:
- fällt ein Endgerät aus, betrifft es nicht die Anderen
- kein Routing notwendig
Nachteile:
- hoher Aufwand für Verkabelung
Sterntopologie
In der Sterntopolgie sind alle Teilnehmer über ein zentrales Gerät angeschlossen. Der Ausfall eines Endgerätes hat keine Auswirkungen auf die anderen Endgeräte. Fällt jedoch die Zentrale aus, sind alle Endgeräte dieses Teilnetzes nicht mehr erreichbar.
Vorteile:
- Endgerätausfall führt nicht zu Netzausfall
- einfache Erweiterbarkeit
- leicht verständlich
- Kein Routing notwendig
Nachteile:
- Verteilerausfall führt zu Netzausfall
- Niedrige Übertragungsrate bei vielen Endgeräten
Ringtopologie
In der Ringtopologie ist jedes Endgerät mit (mindestens) zwei anderen Endgeräten verbunden. Bei Datenübertragungen werden die Daten bis zur Empfangsgegenstelle im Ring geführt. Ein sogennanter Token kreist im Netz und gewährt dem jeweiligen Besitzer das Recht zur Datenübertragung. Da nur ein Token existiert und somit immer nur eine Endstelle in der Lage ist Daten zu senden, kann es zu keinen Kollisionen kommen. Nach einer Übertragung wird der Token weitergegeben.
Vorteile:
- Garantierte Übertragungsbandbreite
- Keine Kollsisionen von Datenpaketen
- alle Endgeräte gleichberechtigt
Nachteile:
- Netzausfall bei Endgerätausfall
- hohe Latenzen zu entfernten Endgeräten
- Datenverkehr kann abgehört werden