Topologien
- Netzwerktopologie bezeichnet die Struktur der Verbindungen mehrerer Geräte untereinander
- Die Topologie des Netzes ist ausschlaggebend für die Ausfallsicherheit
- Unterscheidung zwischen physischer und logischer Topologie
- Physische Topologie: Beschreibt den Aufbau der Netzverkabelung
- Logische Topologie: Beschreibt den Datenfluss zwischen den Endgeräten
Stern-Topologie:
Alle Teilnehmer an einem Netzwerk sind an einen zentralen Teilnehmer mit einer Zweipunktverbindung
angeschlossen. In Computernetzwerken ist der zentrale Punkt meist ein Hub oder ein Switch. ein Ausfall des
zentralen Teilnehmers bewirkt unweigerlich den Ausfall aller Verbindungsmöglichkeiten zur gleichen Zeit. Eine
geläufige Schutzmaßnahme bei Sternnetzen besteht darin, die zentrale Komponente zu doppeln (Redundanz).
Beispiele: Telefonnetz ; Fast Ethernet ; Token Ring
Vorteile:
- Der Ausfall eines Endgerätes hat keine Auswirkung auf den Rest des Netzes
- Dieses Netz bietet hohe Übertragungsraten, wenn der Netzknoten ein Switch ist
- Leicht erweiterbar
- Leicht verständlich
- Leichte Fehlersuche
- Kombinierte Telefon- / Netzwerkverkabelung möglich
Nachteile:
- Aufwendige Verkabelung
- Durch Ausfall des Verteilers wird Netzverkehr unmöglich
- Niedrigere Übertragungsrate bei vielen Hosts
Ring-Topologie:
Bei der Vernetzung in Ring-Topologie werden jeweils 2 Teilnehmer über Zweipunktverbindungen miteinander
verbunden, so dass ein geschlossener Ring entsteht. Die zu übertragende Information wird von Teilnehmer zu
Teilnehmer weitergeleitet, bis sie ihren Bestimmungsort erreicht. Bei einem Ausfall einer der Teilnehmer bricht das
gesamte Netz zusammen, es sei denn, die Teilnehmer beherrschen Protection-Umschaltung. In einem Ring mit
Protection wird häufig der Arbeitsweg in einer bestimmten Drehrichtung um den Ring geführt (beispielsweise im
Uhrzeigersinn), der Ersatzweg in der anderen Drehrichtung (im Beispiel gegen den Uhrzeigersinn). Verwendung
findet dieses Verfahren unter anderem auch bei Feldbussystemen auf Lichtwellenleiter-Basis.
Beispiele: FDDI ; Token Ring
Vorteile:
- Deterministische Netzwerkkommunikation
- Alle Stationen arbeiten als Verstärker
- Keine Kollisionen
- Alle Rechner haben gleiche Zugriffsmöglichkeiten
- Garantierte Übertragungsbandbreite
Nachteile:
- Der Ausfall eines Endgerätes führt dazu, dass die gesamte Netzkommunikation unterbrochen wird. Das stimmt
bei neuen Karten allerdings nicht mehr, da jede Karte diese Protection-Umschaltung beherrscht - Teure Komponenten
- Darf/kann nicht für kombinierte Netzwerk- / Telefonverkabelung eingesetzt werden
Bus-Topologie:
Eine Bus-Topologie besteht aus einem Hauptkabel, dem Bus, an das alle Geräte und zwei Endwiderstände
angeschlossen sind. Diese Abschlusswiderstände mit dem Leitungswellenwiderstand dienen zu Verhinderung von
Reflexionen. Der Anschluss zwischen den Geräten (also Netzwerkkarten) und Hauptkabel erfolgt über T-Stücke.
Zugriffsverfahren versuchen zu verhindern, dass sich die Teilnehmer gegenseitig stören. Sie regeln, welcher
Teilnehmer die gemeinsame Leitung – den Bus – zu welchem Zeitpunkt zur Verfügung hat. Die Bus-Topologie ist
eine passive Topologie, das heißt, die angeschlossenen Stationen führen keine Wiederaufbereitung des Signals
durch. Sie greifen die Signale vom Kabel ab oder senden auf das Kabel wo sich das Signal dann in beide
Richtungen ausbreitet.
Beispiele: 10Base5 ; 10Base2
Vorteile:
- Der Ausfall eines Rechners hat keine Konsequenzen
- Nur geringe Kosten, da nur geringe Kabelmengen erforderlich sind
- Einfache Verkabelung und Netzerweiterung
- Es werden keine weiteren Rechner zur Übermittlung der Daten benötigt
Nachteile:
- Alle Daten werden über ein einziges Kabel übertragen
- Datenübertragungen können leicht abgehört werden
- Eine Störung des Übertragungsmediums an einer einzigen Stelle im Bus blockiert den gesamten Netzstrang
- Es kann immer nur eine Station Daten senden. Während der Sendung sind alle anderen blockiert
- Aufgrund der Möglichkeit der Kollisionen sollte das Medium nur zu ca. 30% ausgelastet werden
