Bei der Auswahl der am besten geeigneten Topologie für eine bestimmte Situation sind viele Faktoren zu berücksichtigen. Diese Tabelle 2.2 hilft Ihnen, die richtige Wahl zu treffen.

Tabelle 2.2

Benötigte Faktoren bei der Auswahl einer Topologie

Topologie	Vorteile	Mängel
	Sparsamer Kabelverbrauch. Relativ preiswertes und einfach zu verwendendes Übertragungsmedium. Einfachheit. Zuverlässigkeit. Einfach zu erweitern	Bei großen Mengen an übertragenen Informationen nimmt der Netzwerkdurchsatz ab. Es ist schwierig, Probleme zu lokalisieren. Ein Kabelfehler führt dazu, dass viele Benutzer nicht mehr arbeiten können
	Alle Computer haben den gleichen Zugriff. Die Anzahl der Benutzer hat keinen wesentlichen Einfluss auf die Leistung	Der Ausfall eines Computers beeinträchtigt den Betrieb des gesamten Netzwerks. Es ist schwierig, Probleme zu lokalisieren. Das Ändern der Netzwerkkonfiguration erfordert das Stoppen des gesamten Netzwerks
	Es ist einfach, das Netzwerk durch das Hinzufügen neuer Computer zu ändern. Zentralisierte Steuerung und Verwaltung. Der Ausfall eines Computers hat keinen Einfluss auf die Funktionalität des Netzwerks	Bei einem Ausfall des zentralen Knotens wird das gesamte Netzwerk lahmgelegt

Um das präsentierte Material zu festigen, betrachten wir die Lösung des Problems.

Eine unabhängige Versicherungsgesellschaft, bestehend aus einem Präsidenten, einem Manager, einem Administrator und 5 Agenten, beschloss, ein Netzwerk aufzubauen. Das Unternehmen belegt die Hälfte eines kleinen Gebäudes. In letzter Zeit ist der Kundenstamm gewachsen und um dem steigenden Arbeitsvolumen gerecht zu werden, ist geplant, zwei weitere Agenten einzustellen.

Jeder Mitarbeiter des Unternehmens verfügt über einen Computer. Wenn Sie Geschäftsinformationen austauschen müssen, müssen Sie dies mündlich oder mithilfe von Disketten tun. Alle Makler kümmern sich ausschließlich um die Angelegenheiten ihrer Kunden, und Informationen über diese Kunden unterliegen strengster Vertraulichkeit. Im Besitz des Bürokaufmanns befindet sich ein acht Jahre alter Laserdrucker. Jeder Agent verfügt über einen eigenen Nadeldrucker.

Gleichzeitig mit der Installation des Netzwerks wurde die Anschaffung eines Hochgeschwindigkeits-Laserdruckers beschlossen.

Ihre Aufgabe ist es, ein Netzwerk für dieses kleine Unternehmen aufzubauen. Um das Problem einfacher zu lösen, beantworten Sie die folgenden Fragen.

1. Welche Art von Netzwerk würden Sie dieser Firma zur Installation empfehlen?

Peer-to-Peer-______

Serverbasiert ______

2. Welche Topologie ist in dieser Situation geeignet?

Ring ______

Stern ______

Sternreifen ______

Ringstern ______

Mögliche Lösung

Für dieses Problem gibt es keine klare Lösung. Lösungsansätze und deren Begründung sind lediglich Empfehlungen.

1. Serverbasiert.

Es scheint, dass ein Peer-to-Peer-Netzwerk ein geeignetes Netzwerk sein könnte, da das Unternehmen nur aus 8 Mitarbeitern besteht. Aber wir wissen bereits, dass das Unternehmen zu wachsen beginnt. Darüber hinaus sind einige der Informationen vertraulich. Die Schlussfolgerung lautet daher: Es ist besser, ein serverbasiertes Netzwerk zu installieren, das Möglichkeiten für Unternehmenswachstum und Zentralisierung des Datenschutzes bietet, während ein Peer-to-Peer-Netzwerk sein Potenzial möglicherweise in ein oder zwei Jahren erschöpft.

2. Es gibt keine einzige richtige Antwort. Heutzutage sind Sternbus und Bus die beliebtesten Topologien.

Ersteres erscheint attraktiver, da es die Lösung von Netzwerkproblemen und die Neukonfiguration des Netzwerks erleichtert.

Sie können auch ein Netzwerk mit „Bus“-Topologie wählen – es ist billiger und einfacher zu installieren, aber in diesem Fall verlieren wir die Vorteile, die der Hub bei der Verwaltung und Lösung von Netzwerkproblemen bietet.

Für ein solches Netzwerk ist die Ringtopologie zu komplex.

Um ein lokales Netzwerk (LAN) aufzubauen, müssen Sie zunächst eine Aufbautopologie auswählen, von der die Eigenschaften des geplanten Netzwerks abhängen. Der Begriff „Topologie“ spiegelt die physikalische Anordnung von Servern, Workstations, Computern, Kabeln und, sofern vorhanden, auch die Anordnung von Switches, Hubs und Routern wider. Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich tatsächlich um eine „Karte“ des Netzwerks, die je nach den Bedürfnissen der Benutzer ausgewählt wird. Die Wahl der Topologie beeinflusst die Zusammensetzung und die technischen Eigenschaften der Netzwerkausrüstung, die Methoden der Systemverwaltung und die Möglichkeit einer weiteren Erweiterung des Netzwerks.

Die grundlegenden Topologien für den Aufbau eines LANs sind die „Bus“- (Bus-), „Ring“- (Ring-) und „Stern“-Topologien.

Um ein lokales Netzwerk auf Basis der Bustopologie aufzubauen, ist es notwendig, alle Netzwerkgeräte an einen gemeinsamen Bus anzuschließen. Für den Informationsaustausch zwischen einem Knoten und einem anderen Knoten wird ein gemeinsamer Bus verwendet.

Die Vorteile der Topologie liegen im sparsamen Kabelverbrauch, der Erweiterbarkeit und der einfachen Bedienung.

Zu den Nachteilen gehören ein Rückgang des LAN-Durchsatzes bei steigendem Verkehrsaufkommen, die Schwierigkeit, einen beschädigten Bereich zu lokalisieren, und eine Beschädigung des zentralen Kabels führt dazu, dass eine große Anzahl von Benutzern nicht mehr arbeiten kann.

Ein lokales Netzwerk, das in einer „Ring“-Topologie aufgebaut ist, ist ein geschlossenes Kabel, an das Knoten angeschlossen sind. Die übertragenen Informationen passieren den Ring nur in eine Richtung und werden über jeden mit dem LAN verbundenen Knoten übertragen.

Zu den Vorteilen der Topologie gehört, dass die Anzahl der verbundenen Knoten keinen Einfluss auf die Leistung des gesamten Systems hat und alle Computer den gleichen Zugriff haben.

Als Nachteile ist anzumerken, dass eine Beschädigung eines der Knoten den Betrieb des gesamten Netzwerks beeinträchtigen kann.

Durch die Auswahl einer Sterntopologie wird festgelegt, dass alle Knoten mit einem zentralen Hub verbunden sind. Informationen vom sendenden Knoten werden über einen Hub an alle anderen Computer weitergeleitet.

Die Vorteile der Topologie liegen in der zentralen Kontrolle über das LAN und der schnellen Erweiterbarkeit. Eine Beschädigung eines der Knoten hat keinen Einfluss auf den Betrieb des gesamten Netzwerks.

Der Nachteil der Topologie besteht darin, dass bei einem Ausfall des Hubs das gesamte Netzwerk nicht mehr funktioniert.

Neben den Haupttopologietypen sind Hybrid- und kombinierte Topologien weit verbreitet, sodass Sie alle Anforderungen an die lokale Netzwerkabdeckung vollständig abdecken können.

Nachdem wir alle oben genannten Netzwerktopologien verglichen haben, werden wir die „Stern“-Topologie verwenden. Der hierarchische Stern besteht aus einem Hauptschalter, an den die Etagenschalter angeschlossen sind. An sie sind Arbeitsplätze angeschlossen.

Nach der Auswahl der Topologie legen wir einen Plan für die Platzierung der Arbeitsplätze vor und geben den Standort der Schaltgeräte an.

Die Abbildungen 3.1 und 3.2 zeigen Pläne für das zweite und erste Stockwerk der Schule. Darin ist deutlich zu erkennen, wie das Netzwerk aufgebaut wird, wo sich die Computer, Switches und Server befinden und wie sie verbunden werden.

Abbildung 3.1 – Grundriss des ersten Stockwerks des Gebäudes

Abbildung 3.2 – Grundriss des zweiten Stockwerks des Gebäudes

Ein Diagramm der logischen Strukturierung des Netzwerks ist in Abbildung 3.3 dargestellt.

Abbildung 3.3 – Logische Netzwerkorganisation

Zu den Hauptanforderungen gehören neben der Auswahl einer Netzwerktopologie:

1. Fehlertoleranz ist einer der Hauptfaktoren, die beim Aufbau lokaler Netzwerke berücksichtigt werden müssen.

Wenn das Schulnetzwerk ausfällt, kann die Arbeit des Personals gestört werden und es kann zu Datenverlust kommen.

Um die Wahrscheinlichkeit eines Netzwerkausfalls zu minimieren, greifen sie auf mehrere Mittel zurück:

• - Verdoppelung der Stromversorgung;
• - Möglichkeit des „heißen“ Austauschs von Komponenten;
• - Duplizierung des Steuermoduls;
• - Duplizierung der Schaltmatrix / des Busses;
• - Nutzung mehrerer redundanter Verbindungen;
• - Verwendung der Multi-LinkTrunk (MLT)- und Split-MLT-Technologie;
• - mögliche Einführung von Lastausgleichs- und Duplikationsprotokollen auf Routing-Ebene;
• - Trennung der Kanalenden;
• - Kanalabstand;
• - Einsatz hochzuverlässiger Geräte
• 2. Netzwerksteuerbarkeit bedeutet die Fähigkeit, den Zustand der wichtigsten Netzwerkelemente zentral zu steuern, während des Netzwerkbetriebs auftretende Probleme zu identifizieren und zu lösen, Leistungsanalysen durchzuführen und die Netzwerkentwicklung zu planen. Im Idealfall handelt es sich bei Netzwerkverwaltungstools um ein System, das jedes Element des Netzwerks überwacht, steuert und verwaltet – von den einfachsten bis zu den komplexesten Geräten, und ein solches System betrachtet das Netzwerk als ein einziges Ganzes und nicht als eine disparate Ansammlung einzelner Geräte .

Ein gutes Managementsystem überwacht das Netzwerk und leitet, wenn es ein Problem erkennt, Maßnahmen ein, korrigiert die Situation und benachrichtigt den Administrator darüber, was passiert ist und welche Schritte unternommen wurden. Gleichzeitig muss das Leitsystem Daten sammeln, auf deren Grundlage die Netzentwicklung geplant werden kann. Schließlich muss das Steuerungssystem herstellerunabhängig sein und über eine benutzerfreundliche Oberfläche verfügen, die es ermöglicht, alle Aktionen von einer Konsole aus durchzuführen.

Bei der Lösung taktischer Probleme stehen Administratoren und technisches Personal täglich vor der Herausforderung, die Netzwerkfunktionalität sicherzustellen. Diese Aufgaben erfordern schnelle Lösungen; das Netzwerkwartungspersonal muss schnell auf Fehlermeldungen von Benutzern oder automatischen Netzwerkverwaltungstools reagieren. Allgemeinere Probleme der Leistung, Netzwerkkonfiguration, Fehlerbehandlung und Datensicherheit werden nach und nach sichtbar und erfordern einen strategischen Ansatz, d. h. Netzwerkplanung.

Der Nutzen des Managementsystems zeigt sich besonders in großen Netzwerken: Unternehmens- oder öffentlichen globalen Netzwerken. Ohne ein Managementsystem erfordern solche Netzwerke die Präsenz qualifizierter Betriebsspezialisten in jedem Gebäude in jeder Stadt, in der Netzwerkgeräte installiert sind, was letztendlich dazu führt, dass ein riesiger Personalbestand an Wartungspersonal unterhalten werden muss.

3. Skalierbarkeit bedeutet, dass Sie mit dem Netzwerk die Anzahl der Knoten und die Länge der Verbindungen in einem sehr weiten Bereich erhöhen können, ohne dass sich die Netzwerkleistung verschlechtert. Um die Skalierbarkeit des Netzwerks zu gewährleisten, ist der Einsatz zusätzlicher Kommunikationsgeräte und eine besondere Strukturierung des Netzwerks erforderlich. Beispielsweise weist ein Netzwerk mit mehreren Segmenten, das aus Switches und Routern aufgebaut ist und eine hierarchische Verbindungsstruktur aufweist, eine gute Skalierbarkeit auf. Ein solches Netzwerk kann mehrere tausend Computer umfassen und gleichzeitig jedem Netzwerkbenutzer die erforderliche Servicequalität bieten.

Was sind Netzwerktopologien? Warum sind sie notwendig? Wo werden sie eingesetzt und zu welchem ​​Zweck? Welche Arten und Typen gibt es? Ist es möglich, die negativen Aspekte von Netzwerktopologien irgendwie zu neutralisieren und die positiven zu verstärken? Hier ist eine kurze Liste von Fragen, die in diesem Artikel beantwortet werden.

allgemeine Informationen

Viele Menschen kennen sich mit Netzwerkgeräten aus. Topologien sind für die Mehrheit ein dunkler Wald. Stellen wir uns also ein kleines Modell vor. Wir haben Computer, die innerhalb eines Computers arbeiten. Sie sind über Kommunikationsleitungen miteinander verbunden. Abhängig davon, wie ihre Interaktion strukturiert ist, werden folgende Arten von Netzwerken unterschieden:

1. Ring.
2. Stern.
3. Reifen.
4. Hierarchisch.
5. Frei.

Alle oben genannten Punkte beziehen sich auf die physikalische Topologie. Aber es gibt auch logische. Sie sind voneinander unabhängig. Der erste bezieht sich also auf die Geometrie der Netzwerkkonstruktion. Die logische Topologie befasst sich mit der Tatsache, dass sie Datenflüsse zwischen verschiedenen Netzwerkknoten steuert und die Methode der Datenübertragung auswählt. Jede der im Folgenden besprochenen Arten des Beziehungsaufbaus hat ihre eigenen Merkmale, Vor- und Nachteile. Schauen wir uns nun die wichtigsten Netzwerktopologien an.

Reifentypologie

Es wird in Fällen verwendet, in denen ein linearer Monokanal zur Datenübertragung verwendet wird. An seinen Enden sind Terminatoren installiert. Jeder Computer wird dann über einen T-Stecker mit einem linearen Monokanal verbunden. Daten werden auf beiden Seiten übertragen und von den Terminal-Terminatoren reflektiert. Wie Sie daraus ersehen können, werden in diesem Fall Informationen an alle verfügbaren Knoten gesendet. Aber es kann nur von denen akzeptiert werden, für die es bestimmt ist. Das Datenübertragungsmedium wird in diesem Fall von allen Personalcomputern genutzt, die an das Netzwerk angeschlossen sind. Und das Signal, das von einem PC kommt, breitet sich auf alle Geräte aus. Diese Technologie hat durch die Ethernet-Architektur an Popularität gewonnen. Welche Vorteile bietet uns diese Netzwerkausrüstung? Zunächst ist die einfache Einrichtung und Konfiguration des Netzwerks zu beachten. Auch wenn ein Knoten ausfällt, kann dieser seine Arbeit als Ganzes fortsetzen. Dadurch können wir sagen, dass Netzwerke, die mit der Bustypologie aufgebaut sind, eine erhebliche Fehlerresistenz aufweisen. Es gibt aber auch Nachteile. Zunächst sind die Einschränkungen hinsichtlich der Kabellänge sowie der Anzahl der Arbeitsplätze zu beachten. Darüber hinaus wirkt sich eine Unterbrechung des linearen Monokanals negativ auf die Leistung des gesamten Netzwerks aus. Daher ist es oft schwierig, den Ort des Defekts zu bestimmen, insbesondere wenn dieser durch eine Isolierung verdeckt ist.

Sternnetzwerktopologie

In diesem Fall wird jeder Arbeitsplatz über Twisted-Pair-Kabel mit einem Hub oder Hub verbunden. Dank ihnen ist eine parallele Verbindung aller Personalcomputer gewährleistet. Über einen Hub oder Konzentrator kommunizieren PCs miteinander. Die gesendeten Daten kommen an allen Arbeitsplätzen an. Aber nur derjenige, für den sie bestimmt sind, kann sie akzeptieren. Bezüglich der Vorteile ist anzumerken, dass es einfach ist, einen neuen Personal Computer an das Netzwerk anzuschließen. Es ist außerdem resistent gegen Ausfälle einzelner Knoten und Verbindungsabbrüche. Und das alles wird durch die Möglichkeit einer zentralen Verwaltung ergänzt. Es stimmt, es gibt gewisse Nachteile. Somit entsteht ein erheblicher Kabelverbrauch. Darüber hinaus wirkt sich der Ausfall eines Hubs oder Hubs negativ auf den Betrieb des gesamten Netzwerks aus.

Verwendung eines zentralen Hubs

Diese Netzwerktypologie basiert auf der vorherigen Art der Netzwerkerstellung. Die Hauptrolle spielt in diesem Fall der zentrale Hub. Es handelt sich um ein intelligentes Gerät, das nach dem „Output-Input“-Prinzip verschiedene Stationen bereitstellt, d. h. jeder Computer ist dadurch mit zwei weiteren Arbeitsplätzen verbunden. Für einen stabilen Betrieb gibt es Haupt- und Backup-Ringe. Dadurch ist es möglich, die Funktionalität des Netzwerks auch bei erheblichen Schäden aufrechtzuerhalten. Der Problempunkt wird einfach ausgeschaltet. Für die Datenübertragung wird ein spezieller Token verwendet. Es enthält die Adresse des Absenders und Empfängers der Informationen. Zu beachten ist, dass diese Typologie neben einer hohen Zuverlässigkeit auch einen gleichberechtigten Zugriff auf das Netzwerk für alle Arbeitsplätze bietet. Aber man muss für alles bezahlen. Dabei handelt es sich in diesem Fall um einen hohen Kabelverbrauch und eine aufwendige Verkabelung der Kommunikationsleitungen.

Baum

Diese Netzwerktypologie wird als Kombination mehrerer Sterne betrachtet. Der Baum kann die folgenden Zustände haben:

1. Aktiv.
2. Passiv.
3. WAHR.

Je nach erforderlichem Zustand wählt das zuständige Personal aus, was zum Einsatz kommen soll: Zentralrechner oder Hubs (Hubs). Jede Wahl hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Im ersten Fall können wir über den Aufbau eines stärker zentralisierten Systems mit besserer Kontrollierbarkeit und dergleichen sprechen. Der Einsatz von Hubs oder Konzentratoren ist jedoch in der Regel ressourcen- und finanziell deutlich rentabler.

Ringtopologie

In diesem Fall wird eine Verbindung zu einer ununterbrochenen Kette bereitgestellt. Es muss jedoch nicht unbedingt einem Kreis ähneln. In diesem Fall ist vorgesehen, dass der Ausgang eines Personalcomputers, der mit dem Eingang eines anderen Computers verbunden ist, zur Datenübertragung genutzt wird. Wenn also Informationen beginnen, sich von einem bestimmten Punkt aus zu bewegen, landen sie letztendlich dort, nachdem sie einen Kreis geschlossen haben. Daten in solchen Ringen bewegen sich immer in eine Richtung. Nur der Arbeitsplatzrechner, an den die Nachricht adressiert wurde, kann die empfangene Nachricht erkennen und verarbeiten. Beim Betrieb der Topologie wird der Token-Zugriff verwendet. Es sieht das Recht vor, den Ring in der vorgeschriebenen Weise zu verwenden. Bei der Datenübertragung wird ein logischer Ring verwendet. Es ist sehr einfach, dieses Netzwerk zu erstellen und zu konfigurieren. Aufgrund der Tatsache, dass Schäden an einer Stelle es jedoch außer Kraft setzen können, wird es aufgrund seiner Unzuverlässigkeit fast nie in seiner reinen Form verwendet. Für die praktische Arbeit können verschiedene Modifikationen dieser Typologie verwendet werden.

Kombinationen

Sie werden verwendet, um die negativen Aspekte bei der Herstellung von Verbindungen zwischen verschiedenen Computern zu reduzieren oder zu beseitigen. Die gängigsten kombinierten Netzwerktopologien basieren auf Stern-, Bus- und Ringtechnologien. Um die Situation zu verstehen, können mehrere Beispiele angeführt werden. Nehmen wir als erstes die Sternbus-Topologie. Das Wichtigste dabei ist der Konzentrator. Aber nicht nur einzelne Computer, sondern auch ganze Bussegmente des Netzwerks können sich daran anschließen. Natürlich kann nicht ein Konzentrator verwendet werden, sondern mehrere. Es kann auch eine Backbone-Busarchitektur (Backbone) verwendet werden. Der Vorteil dieser Kombination besteht darin, dass der Systemadministrator die Vorteile beider Typologien nutzen und die Anzahl der Computer, die mit dem Netzwerk verbunden sind, einfach beeinflussen kann. Schauen wir uns ein anderes Beispiel an. Es wird eine Stern-Ring-Topologie betrachtet. Dabei werden keine Computer miteinander verbunden, sondern Hubs, an die die Computer direkt angeschlossen sind. Dadurch entsteht ein geschlossener Kreislauf, in dem die Vorteile dieser beiden Topologien kombiniert werden und eine Reihe weiterer Vorteile hinzukommen. Ein Beispiel hierfür ist, dass alle Konzentratoren an einem Ort gesammelt werden können. Das bedeutet, dass die Kabelanschlusspunkte zusammenliegen und die Arbeit mit ihnen deutlich vereinfacht wird.

Abschluss

Deshalb haben wir uns die wichtigsten Arten der Netzwerktopologie angesehen. Die im Artikel vorgestellten Möglichkeiten zum Aufbau von Beziehungen zwischen verschiedenen Computern erfreuen sich aufgrund ihrer Praktikabilität der größten Beliebtheit. In einigen Fällen sind jedoch möglicherweise speziellere Netzwerktopologien erforderlich. Ihre Entwicklung bzw. der Einsatz bereits geschaffener Technologien erfolgt unter Berücksichtigung aller für den ordnungsgemäßen Betrieb notwendigen Merkmale, Nuancen und Aspekte. Normalerweise wird so etwas nur für wissenschaftliche und militärische Einrichtungen verwendet, während für das zivile Leben die gängigsten Ansätze völlig ausreichend sind. Schließlich handelt es sich bei den betrachteten Netzwerktopologien um Entwicklungen von Jahrzehnten!

Begriff Netzwerktopologie bezeichnet eine Möglichkeit, Computer in ein Netzwerk einzubinden. Möglicherweise hören Sie auch andere Namen - Netzwerkstruktur oder Netzwerkkonfiguration (es ist dasselbe). Darüber hinaus umfasst das Konzept der Topologie viele Regeln, die die Platzierung von Computern, Methoden zur Kabelverlegung, Methoden zur Platzierung von Anschlussgeräten und vieles mehr bestimmen. Bis heute wurden mehrere grundlegende Topologien gebildet und etabliert. Davon können wir feststellen: „ Reifen”, “Ring" Und " Stern”.

Bustopologie

Topologie Reifen (oder wie es oft genannt wird gemeinsamer Bus oder Autobahn ) beinhaltet die Verwendung eines Kabels, an das alle Workstations angeschlossen sind. Das gemeinsame Kabel wird abwechselnd von allen Stationen genutzt. Alle von einzelnen Workstations gesendeten Nachrichten werden von allen anderen mit dem Netzwerk verbundenen Computern empfangen und abgehört. Aus diesem Stream wählt jede Workstation Nachrichten aus, die nur an sie gerichtet sind.

Vorteile der Bustopologie:

• einfache Einrichtung;
• relativ einfache Installation und geringe Kosten, wenn sich alle Arbeitsplätze in der Nähe befinden;
• Der Ausfall eines oder mehrerer Arbeitsplätze hat keinerlei Auswirkungen auf den Betrieb des gesamten Netzwerks.

Nachteile der Bustopologie:

• Busprobleme irgendwo (Kabelbruch, Ausfall eines Netzwerksteckers) führen zur Funktionsunfähigkeit des Netzwerks;
• Schwierigkeiten bei der Fehlerbehebung;
• geringe Leistung – zu einem bestimmten Zeitpunkt kann nur ein Computer Daten an das Netzwerk übertragen; mit zunehmender Anzahl von Arbeitsplätzen nimmt die Netzwerkleistung ab;
• schlechte Skalierbarkeit – um neue Workstations hinzuzufügen, müssen Teile des vorhandenen Busses ersetzt werden.

Lokale Netzwerke wurden nach der „Bus“-Topologie aufgebaut Koaxialkabel. In diesem Fall fungierten durch T-Stecker verbundene Koaxialkabelabschnitte als Bus. Der Bus fuhr durch alle Räume und näherte sich jedem Computer. Der seitliche Stift des T-Steckers wurde in den Anschluss auf der Netzwerkkarte gesteckt. So sah es aus: Mittlerweile sind solche Netzwerke hoffnungslos veraltet und wurden überall durch „Stern“-Twisted-Pair-Kabel ersetzt, aber in einigen Unternehmen ist immer noch Ausrüstung für Koaxialkabel zu sehen.

Ringtopologie

Ring ist eine lokale Netzwerktopologie, bei der Workstations in Reihe miteinander verbunden sind und einen geschlossenen Ring bilden. Die Datenübertragung von einem Arbeitsplatz zum anderen erfolgt in einer Richtung (im Kreis). Jeder PC fungiert als Repeater und leitet Nachrichten an den nächsten PC weiter, d. h. Daten werden wie bei einem Staffellauf von einem Computer zum anderen übertragen. Empfängt ein Computer Daten, die für einen anderen Computer bestimmt sind, überträgt er diese im Ring weiter; andernfalls werden sie nicht weiter übertragen.

Vorteile der Ringtopologie:

• einfache Installation;
• fast vollständiges Fehlen zusätzlicher Ausrüstung;
• Möglichkeit eines stabilen Betriebs ohne nennenswerten Einbruch der Datenübertragungsgeschwindigkeit bei starker Netzwerklast.

Allerdings hat der „Ring“ auch erhebliche Nachteile:

• jeder Arbeitsplatz muss sich aktiv an der Informationsübertragung beteiligen; Fällt mindestens einer von ihnen aus oder reißt das Kabel, stoppt der Betrieb des gesamten Netzwerks;
• der Anschluss eines neuen Arbeitsplatzes erfordert eine kurzfristige Abschaltung des Netzwerks, da der Ring während der Installation eines neuen PCs geöffnet sein muss;
• Komplexität der Konfiguration und Einrichtung;
• Schwierigkeiten bei der Fehlerbehebung.

Die Ringnetzwerktopologie wird recht selten verwendet. Seine Hauptanwendung fand es in Glasfasernetze Token-Ring-Standard.

Sterntopologie

Stern ist eine lokale Netzwerktopologie, bei der jede Workstation mit einem zentralen Gerät (Switch oder Router) verbunden ist. Das zentrale Gerät steuert die Bewegung von Paketen im Netzwerk. Jeder Computer ist über eine Netzwerkkarte mit einem separaten Kabel mit dem Switch verbunden. Bei Bedarf können Sie mehrere Netzwerke zu einer Sterntopologie zusammenfassen – als Ergebnis erhalten Sie eine Netzwerkkonfiguration mit baumartig Topologie. Die Baumtopologie ist in großen Unternehmen üblich. Wir werden in diesem Artikel nicht näher darauf eingehen.

Die „Stern“-Topologie ist heute die wichtigste beim Aufbau lokaler Netzwerke. Dies geschah aufgrund seiner vielen Vorteile:

• Der Ausfall eines Arbeitsplatzrechners oder eine Beschädigung seines Kabels beeinträchtigt nicht den Betrieb des gesamten Netzwerks;
• hervorragende Skalierbarkeit: Um eine neue Workstation anzuschließen, verlegen Sie einfach ein separates Kabel vom Switch;
• einfache Fehlerbehebung und Netzwerkunterbrechungen;
• hohe Leistung;
• einfache Einrichtung und Verwaltung;
• Zusätzliche Geräte können problemlos in das Netzwerk integriert werden.

Allerdings ist der „Stern“ wie jede Topologie nicht ohne Nachteile:

• Ein Ausfall des zentralen Switches führt zur Funktionsunfähigkeit des gesamten Netzwerks;
• zusätzliche Kosten für Netzwerkgeräte – ein Gerät, an das alle Computer im Netzwerk angeschlossen werden (Switch);
• Die Anzahl der Arbeitsplätze ist durch die Anzahl der Ports im zentralen Switch begrenzt.

Stern – die gebräuchlichste Topologie für kabelgebundene und kabellose Netzwerke. Ein Beispiel für eine Sterntopologie ist ein Netzwerk mit einem Twisted-Pair-Kabel und einem Switch als zentralem Gerät. Dies sind die Netzwerke, die in den meisten Organisationen zu finden sind.

Bei der Entscheidung, welcher Netzwerktyp verwendet werden soll, ist die Hauptfrage, ob sich die Organisation einen Dateiserver, ein Netzwerkbetriebssystem und einen Netzwerkadministrator leisten kann. Wenn ja, können Sie eine Server-Netzwerkumgebung verwenden. Wenn nicht, handelt es sich um ein Peer-to-Peer-Netzwerk.

Sie können ein Peer-to-Peer-Netzwerk ähnlich einem Servernetzwerk organisieren, indem Sie einen leistungsstarken Peer-to-Peer-Computer zum Speichern von Dateien und zur Bereitstellung gemeinsamer Ressourcen (z. B. Drucker) verwenden. Dadurch können Sie Ressourcen zentral verwalten und Backups auf einer Maschine durchführen. In der Zwischenzeit ist ein solcher Computer einer hohen Belastung ausgesetzt, sodass Sie sicherstellen müssen, dass nur eine begrenzte Anzahl von PCs damit arbeiten. Auf diese Weise genutzte Computer werden als nicht dedizierte Server bezeichnet.

Basierend auf den festgelegten Designbedingungen (viele Arbeitsplätze, Erweiterungsbedarf, hohes Maß an Sicherheit, viele Ressourcen usw.) wäre die richtige Lösung, ein Netzwerk auf Basis eines dedizierten Servers zu entwerfen, der wird es ermöglichen, die Anforderungen zu erfüllen.

Auswählen einer Topologie.

Die Netzwerktopologie ist ihr physisches Diagramm, das die Position der Knoten und ihre Verbindung per Kabel zeigt. Jede Topologie hat ihre eigenen Stärken und Schwächen. Es gibt vier Hauptnetzwerktopologien:

• sternförmig;

  Ring;

  zellulär (zellulär).

Bustopologie.

Die Bustopologie wird häufig in kleinen, einfachen oder temporären Netzwerkinstallationen verwendet.

In einem typischen Netzwerk mit Bustopologie enthält ein Kabel ein oder mehrere Leiterpaare und es gibt keine aktiven Schaltkreise, um das Signal zu verstärken oder von einem Computer zum anderen zu übertragen. Somit ist die Bustopologie passiv. Wenn eine Maschine ein Signal über ein Kabel sendet, empfangen alle anderen Knoten diese Informationen, aber nur einer von ihnen (dessen Adresse mit der in der Nachricht codierten Adresse übereinstimmt) empfängt sie. Die anderen verwerfen die Nachricht.

Da jeweils nur ein Computer eine Nachricht senden kann, hat die Anzahl der mit dem Netzwerk verbundenen Computer einen erheblichen Einfluss auf dessen Leistung. Der Computer muss warten, bis der Bus frei wird, bevor er Daten überträgt. Diese Faktoren gelten auch in Ring- und Sternnetzen.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist . Da die Bustopologie passiv ist, bewegt sich das elektrische Signal vom sendenden Computer frei über die gesamte Länge des Kabels. Ohne Terminierung erreicht das Signal das Ende des Kabels, wird reflektiert und breitet sich in die entgegengesetzte Richtung aus. Dieses Echo und das Hin- und Herwandern des Signals entlang des Kabels wird als bezeichnet Schleife (Klingeln). Um ein solches Phänomen zu verhindern, schließen Sie beide Enden des Kabelsegments an (Terminatoren) . Abschlusswiderstände absorbieren das elektrische Signal und verhindern dessen Reflexion. In Netzwerken mit Bustopologie dürfen Kabel nicht unterminiert bleiben.

Vorteile der Bustopologie:

es funktioniert zuverlässig in kleinen Netzwerken, ist einfach zu bedienen und verständlich;

Der Bus erfordert weniger Kabel zur Verbindung von Computern und ist daher kostengünstiger als andere Kabelverbindungssysteme.

Die Bustopologie ist einfach erweiterbar. Mit einem BNC-Hohlstecker können zwei Kabelsegmente zu einem langen Kabel verbunden werden.

Dadurch können Sie weitere Computer an das Netzwerk anschließen;

Mit einem Repeater kann ein Netzwerk mit Bustopologie erweitert werden.

Ein Repeater verstärkt das Signal und ermöglicht die Übertragung über große Entfernungen.

Jeder zylindrische Stecker schwächt das elektrische Signal und viele davon verhindern die korrekte Übertragung von Informationen über den Bus.

Ein Netzwerk mit Bustopologie ist schwer zu diagnostizieren. Ein Kabelbruch oder eine Fehlfunktion eines der Computer kann dazu führen, dass andere Knoten nicht miteinander kommunizieren können. Dadurch wird das gesamte Netzwerk funktionsunfähig.