Topologie

Was ist eine Netzwerk-Topologie?

Die Topologie eines Rechnernetzes beschreibt die spezifische Anordnung der Geräte und Leitungen, die ein Rechnernetz bilden, über das die Computer untereinander verbunden sind und Daten austauschen.

Unterschied zwischen:

-Der physikalischen Topologie: beschreibt den Aufbau der Netzverkabelung
-Der logischen Topologie: beschreibt den Datenfluss zwischen den Endgeräten

-> werden grafisch in Knoten und Kanten dargestellt
Wofür sind sie notwendig?

-Ist entscheidend für seine Ausfallsicherheit (durch Ersatzwege bzw. Umleitungen)
-Nützlich zur Bewertung der Performance
-Notwendig für eine Investitionsplanung und für die Auswahl geeigneter Hardware

Physikalische Topologien im Überblick:

Punkt-zu-Punkt-Topologie:
-Die Knoten sind alle hintereinander geschalten und über eine gemeinsame Leitung miteinander verbunden
-Gehören wegen der Direktverbindung zu den leistungsfähigsten Konstrukten

Vorteile:
-Dieses Netz bietet jedem angeschlossenen Rechner die gesamte Bandbreite des Übertragungsmediums
-Vorhersagbare nutzbare Übertragungsrate

Nachteile:
-es können nur zwei Kommunikationsteilnehmer verbunden werden
-sollen neue Teilnehmer hinzugefügt werden, muss das durch händisches routing geschehen

Stern-Topologie:
-Über eine zentrale Station, die eine Verbindung zu allen Geräten besitzt, werden Daten vom Sender zum Empfänger geleitet

Vorteile:
-Der Ausfall eines Endgerätes hat keine Auswirkung auf den Rest des Netzes
-Hohe und verschiedene Übertragungsraten möglich

Nachteile:
-durch Ausfall des Verteilers wird Netzwerkverkehr unmöglich

Ring-Topologie:
-Es werden jeweils zwei Teilnehmer über Zweipunktverbindungen miteinander verbunden, so dass ein geschlossener Ring
entsteht

Vorteile:
-Alle Stationen arbeiten als Verstärker
-Alle Rechner haben gleiche Zugriffsmöglichkeiten
-Garantierte Übertragungsbandbreite
-Wenig Verkabelung und Installationsaufwand

Nachteile:
-Niedrige Bisektionsweite und Konnektivität
-Lange Signalwege
-Datenübertragungen können leicht abgehort werden

Bus-Topologie:
-Alle Geräte sind mit einem Übertragungsmedium verbunden

Vorteile:
-Einfache Verkabelung und Netzerweiterung
-Es werden keine aktiven Netzwerkkomponenten benötigt

Nachteile:
-Nur eine Station kann gleichzeitig Daten senden
-Eine Störung blockiert das gesamte Netzwerk

Baum-Topologie:
-Sind dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Wurzel haben, von der eine oder mehrere Kanten ausgehen

Vorteile:
-Der Ausfall eines Endgeräts („Blatts“) hat keine Konsequenzen
-Strukturelle Erweiterbarkeit

Nachteile:
-Bei Ausfall eines Verteilers (innerer Knoten) ist der ganze davon ausgehende Baum des Verteilers nicht mehr erreichbar

Vermaschtes Netz:
-In einem vermaschten Netz ist jedes Endgerät mit einem oder mehreren anderen Endgeräten verbunden

-Wenn alle Geräte miteinander verbunden sind, spricht man von einem vollständig vermaschten Netz

Vorteile:
-Sicherste Variante eines Rechnernetzes
-Bei Ausfall eines Endgerätes ist durch Umleitung die Datenkommunikation weiterhin möglich

Nachteile:
-Hoher Energieverbrauch

Quellen:
    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/af/NetzwerkTopologien.png/380px-NetzwerkTopologien.png
    https://wissen.oppala.de/images/netzwerk_topologien_ptp.png
    https://de.wikipedia.org/wiki/Topologie_(Rechnernetz)