Netzwerk Topologie
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Netzwerk-Topologie
Unter einer Netzwerk-Topologie versteht man die Anordnung von Netzwerk-Stationen und Kabeln. 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.
Prinzipschaltung des Linearen Netzwerks
Die Bus-Topologie besteht aus mehreren Stationen, die hintereinander oder nebeneinander in Reihe angeordnet 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. Die Intelligenz sitzt in den Stationen. Ein Zugriffsverfahren ist verantwortlich, an dessen Regeln sich alle Stationen halten. 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 vorausgeschickt. 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 Statione wieder Daten zu senden. Der Vorgang wird so oft wiederholt, bis eine Station es schafft seine Daten zu verschicken.
Prinzipschaltung des Zirkularen Netzwerks
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-Komponente. 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.
Prinzipschaltung des Zentralen Netzwerks
In der Stern-Topologie befindet sich eine zentrale Station, die eine Verbindung zu allen anderen Stationen unterhält. Jede Station ist über eine eigene physikalische 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.
Prinzipschaltung des Hierarchischen Netzwerks
Die Baum-Topologie ist eine erweiterte Stern-Topologie. Größere Netze nehmen eine solche Struktur an. Vorallem dann, wenn mehrere Topologien miteinander kombiniert werden. Meist bildet ein übergeordnetes Netzwerk-Element, entweder ein Koppel-Element oder eine ander Topologie, die Wurzel. Von dort bildet sich ein Stamm mit vielen Verästelungen und Verzweigungen.
Prinzipschaltung des Dezentralen Netzwerks
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 zu Verfügung steht und aktive Netzwerk-Komponenten das Routing der Datenpakete übernehmen.
Bei Ausfall einer Verbindung gibt es im Regelfall einige alternative Strecken, um den Datenverkehr fortzuführen.
Die Struktur des dezentralen Netzwerkes entspricht einem Chaos an verschiedensten Systemen und Übertragungsstrecken. Das Internet stellt ein solches gewolltes Szenario dar.
