Netzwerktopologie

Punkt-zu-Punkt

Wenn Sie zwei digitale Geräte mit einem Netzwerk verbinden, erhalten Sie eine Art Netzwerk, das als "Punkt-zu-Punkt" bekannt ist:

Die Netzwerkverkabelung wird als einzelne Linie zwischen den beiden Geräten symbolisiert. Tatsächlich kann es sich um ein verdrilltes Kabelpaar, ein Koaxialkabel, eine Glasfaser oder sogar um einen siebenadrigen BogusBus handeln. Im Moment konzentrieren wir uns lediglich auf die „Form“ des Netzwerks, die technisch als Topologie bekannt ist.

Wenn wir mehr Geräte (manchmal als Knoten bezeichnet) in diesem Netzwerk einschließen, haben wir mehrere Optionen zur Netzwerkkonfiguration zur Auswahl:

Bustopologie
Eine Art von Netzwerk, das ein gemeinsames Übertragungsmedium verwendet, an das alle Knoten des Netzwerks angeschlossen sind.

Sterntopologie

Eine Art von Netzwerk, das einen Hub, Switch oder Computer verwendet, um als zentrales Netzwerk zu fungieren und mit dem alle Knoten verbunden sind. Der ausgewählte Hub, Switch oder Computer fungiert als Server

Viele Netzwerkstandards schreiben die Art der verwendeten Topologie vor, während andere vielseitiger sind. Ethernet zum Beispiel wird üblicherweise in einer „Bus“-Topologie implementiert, kann aber auch in einer „Stern“- oder „Ring“-Topologie mit den entsprechenden Verbindungsgeräten implementiert werden. Andere Netzwerke wie RS-232C sind fast ausschließlich Punkt-zu-Punkt-Netzwerke; und Token Ring (wie Sie vielleicht vermutet haben) ist ausschließlich in einer Ringtopologie implementiert.

Vor- und Nachteile verschiedener Topologien

Punkt-zu-Punkt

Ganz offensichtlich die einzige Wahl für zwei Knoten. Einfacher als Bus und Stern sendet auch die Topologie die Daten unidirektional oder bidirektional zwischen zwei Punkten.

Bus

Sehr einfach zu installieren und zu warten. Knoten können mit minimalen Verdrahtungsänderungen einfach hinzugefügt oder entfernt werden. Andererseits muss das eine Busnetz alle Kommunikationssignale von allen Knoten verarbeiten. Dies wird als Broadcast Networking bezeichnet und entspricht einer Gruppe von Personen, die über eine einzige Telefonverbindung miteinander sprechen, bei der nur eine Person gleichzeitig sprechen kann (begrenzte Datenaustauschraten) und jeder jeden anderen hören kann, wenn er spricht (was ein Datensicherheitsproblem sein kann). Außerdem kann eine Unterbrechung der Busverkabelung dazu führen, dass Knoten in Gruppen isoliert werden.

Stern

Mit Geräten, die als „Gateways“ an Verzweigungspunkten im Netzwerk bekannt sind, kann der Datenfluss zwischen Knoten eingeschränkt werden, was eine private Kommunikation zwischen bestimmten Knotengruppen ermöglicht. Dadurch werden einige der Geschwindigkeits- und Sicherheitsprobleme der einfachen Bustopologie behoben. Diese Zweige könnten jedoch leicht vom Rest des „Stern“-Netzwerks abgeschnitten werden, wenn eines der Gateways ausfallen sollte. Kann auch mit „Switches“ implementiert werden, um einzelne Knoten bei Bedarf mit einem größeren Netzwerk zu verbinden. Ein solches Wählnetz ähnelt dem Standardtelefonsystem.

Ringtopologie

Diese Topologie bietet die beste Zuverlässigkeit mit dem geringsten Verdrahtungsaufwand. Da jeder Knoten über zwei Verbindungspunkte zum Ring verfügt, hat eine einzelne Unterbrechung in einem beliebigen Teil des Rings keinen Einfluss auf die Integrität des Netzwerks. Die Geräte müssen jedoch unter Berücksichtigung dieser Topologie ausgelegt werden. Außerdem muss das Netzwerk unterbrochen werden, um Knoten zu installieren oder zu entfernen. Wie bei der Bustopologie werden Ringnetze von Natur aus rundgesendet.

Wie Sie vielleicht vermuten, können zwei oder mehr Ringtopologien kombiniert werden, um in einer bestimmten Anwendung das „Beste aus beiden Welten“ zu bieten. Ziemlich oft enden industrielle Netzwerke im Laufe der Zeit auf diese Weise, einfach dadurch, dass Ingenieure und Techniker mehreren beitreten