Netzwerke


Topologien

Topologie - der Aufbau des Netzwerkes

Es gibt verschiedene Arten wie man ein Netzwerk aufbauen kann. In den letzten Jahren hatsich die Struktur erheblich geändert. Letztendlich hat sich jedoch die Sternverkabelung durchgesetzt. Aber auchinZeitenvon WLAN kann man eine solche Struktur aufbauen.

Auf den folgenden Seiten findet ihr eine Beschreibung der verschiedenen Arten.

 

Peer-to-Peer

Die wohl einfachste Art einer Netzwerkverbindung ist die direkte Verbindung zwischen zwei PCs. Es können daher nur 2 Geräte am Netzwerk teilnehmen. Dies wurde oft gemacht,zuZeiten wo es noch keine Verbindungnach draussen (Internet) gab - überwiegend im Heimbereich. Für Firmen kamen andere Topologien zum Einsatz.

Bustopologie

Bus

Die am einfachsten anwendbare Topologie ist die Bustopologie. Jedoch nur bei zwei Geräten. Bei dieser Verbindung werden alle Geräte in Reihe hintereinander geschaltet. Bei nur zwei Geräten spricht manauch von einer Peer-to-Peer Verbindung.

Jeder PC, Drucker, Server braucht somitzwei Netzwerkkarten. Eine für den linken, eine für den rechten Partner. Fällt einer der mitleren PCs aus, so istdie Kommunikation unterbrochen. Es können nur noch die Geräte Daten tauschen, die nicht an diesem PC angeschlossen sind.

Ein Nachteil ist, das Datenkollisionen entstehen können, da jeder PC gleichzeitig senden kann. Dadurch verzögert sich der Datenaustausch, weil die Pakete nochmal gesendet werden müssen. Ein hoher Aufwand an Netzwerkkarten ist erforderlich (2 Stück / PC). Die Fehersuche gestaltet sich relativ einfach. Sobald ein PC nicht mehr im Netzwerk ist, müssen die Verbindungen zudiesem PC kontrolliert werden.

Bustopologie

Ring

Die Ring-Verkabelung ist im Grunde eine Bustopologie. Jedoch in diesem Fall nicht abgeschlossen. Bei der Bus-Verkabelung gibt es zwei Enden. Der Vorteil bei einem Ring ist,dass wenn ein PC ausfällt, alle anderen PCs aber noch Daten austauschen können, da es jetzt zwei Wege zum Ziel gibt.

Auch hier braucht jeder PC zwei Netzwerkkarten. Es gibt eine Ausnahme: Token-Ring. Wie auch bei der Bus-Verkabelung können Datenkollisionen entstehen. Ebenfalls gestaltet sich die Fehlersuche recht einfach und verhält sich genau wie bei einer Bus-Topologie.

Ringtopologie

Token-Ring

Diese besondere Art der Ring-Verkabelung wurde in früheren Zeiten oft eingesetzt. Sie verhält sich wie eine normale Ring-Verkabelung, bietet aber dafür ein paar Vorteile. Zum einen braucht man nur eine Netzwerkkarte pro PC. Der Stecker eines Token-Ring-Netzwerkes beinhaltet bereits eine Art T-Stück.

Die Funktionsweise ist sehr einfach. Es kursiert im Netzwerk ein Datenpaket, der Token. Dieser "kreist" im Netzwerk. Wenn ein PC senden möchte, muss er warten bis der Token bei ihm ist. Erst dann kann er diesenmit seinen Datenbefüllen und inNetzwerk senden. Der Jeder PC andem der Token vorbeikommt, prüft, obdie Daten für ihn sind. Sind sie es nicht, wird er einfach ignoriert.
Am Ziel-PC angekommen entnimmt der PC die Daten, markiert den Token und wieder auf die Reise. Der Token ist jedoch noch nicht zum erneuten senden bereit. Sobald der Token wieder am Absender-PC angekommen ist, erkennt er, dass die Daten angekommen sind. Sofern noch weitere Daten gesendet werden sollen, gehtdas Spiel von vorne los. Solange, bis alle Daten versendet wurden. Dann leert er den Token und setzt ein Flag,dass der nächste PC Daten senden kann.

Der Vorteil liegt klar auf der Hand. Da nur ein PC senden kann, können keine Kollisionen im Netzauftreten. Was die Fehlersuche angeht ist es gleich der Bus- und Ringtopologie.

Ringtopologie

Vermascht

Die Art der Verkabelung ist sehr aufwändig und nur bei einer geringen Anzahl an PCs sinnvoll. Jeder PC hat eine direkte Verbindung zu allen anderen PCs. Es werden also pro PC die gleiche Anzahlan Netzwerkkarten benötigt wie er Verbindungen hat. Dadurch steigt auch der Verkabelungsaufwand drastisch in die Höhe. Fällt ein PC aus,istdie Fehlersuche sehr einfach. Jedoch müssen dann alle Kabel erneuert werden / bzw.die Netzwerkkarten getauscht werden. Wenn ein PC nur mit einem anderen nicht mehr kommunizieren kann, müssenggf. beide Karten kontrolliert werden, zumindest jedochdie Verbindung.

Vermascht

Stern

Die inzwischen am häufigsten verwendete Topologie ist die Sternverkabelung. Bei dieser Art gibt es eine zentrale Komponenten (Hub, Switch, Router), an den alle Geräte angeschlossen sind. Somit ist es eine 1:1 (PC - zentrale Komponente) Verbindung und die Fehlersuche gestaltet sich auch hier recht einfach. Die Netzwerkkarte oder das Kabel des betroffenen PCs muss kontrolliert werden. Dadurch hält sich auch der Verkabelungsaufwand in Grenzen.

Stern

WLAN

Man mag denken, dass WLAN-Netzwerke nicht verkabelt werden. Soweit richtig, doch handelt es sich hierbei letzlichauch nur um eine Sterntopologie. Das Übertragungsmedium spielt dabei keine Rolle. Es ist unabhängig ob es sichum Kupferkabel (Cat), LWL-Kabel oder Funk handelt. Von der Theorie her bleibt ein WLAN auch eine Sterntopologie.

Als zentrale Komponenten kommt hierbei ein WLAN-Router zum Einsatz.

WLAN

Baum

Die Baumstruktur ist im Grunde eine erweiterte Stern-Verkabelung. Hierbei werden jedoch mehrere Hubs, Switche, Router zusammengeschlossen. Jeder Zweig für sich ist wieder eine klassiche Sternstruktu, ebenso die Switche untereinander.

Baum