Wie ist die aktuelle Topologie lokaler Netzwerke?

Die aktuellen Topologiestrukturen lokaler Netzwerke sind im Allgemeinen Bus-, Ring- und Sternstrukturen, und andere Topologien werden größtenteils von diesen drei Strukturen abgeleitet oder kombiniert. Es gibt zwei Arten von zyklischen Strukturen, nämlich die Einzelringstruktur und die Doppelringstruktur. Token Ring ist ein typischer Vertreter einer Einzelringstruktur und Fiber Distributed Data Interface (FDDI) ist ein typischer Vertreter einer Doppelringstruktur.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

Netzwerktopologie bezieht sich auf die physische Anordnung verschiedener Geräte, die über Übertragungsmedien miteinander verbunden sind. Damit Computer und andere Geräte im Netzwerk miteinander verbunden werden können, müssen sie auf eine bestimmte strukturelle Weise verbunden werden. Diese Verbindungsmethode wird als „Topologie“ bezeichnet. Zu den gängigen Netzwerktopologien gehören hauptsächlich: Busstruktur, Ringstruktur, Sternstruktur, Baumstruktur und Netzstruktur.

Local Area Network (LAN) ist ein privates Netzwerk, das im Allgemeinen innerhalb eines Gebäudes vorhanden ist. Lokale Netzwerke werden häufig verwendet, um Personalcomputer und Unterhaltungselektronikgeräte zu verbinden und ihnen die gemeinsame Nutzung von Ressourcen (z. B. Server, Drucker) und den Austausch von Informationen zu ermöglichen. Wenn ein LAN in einem Unternehmen verwendet wird, spricht man von einem Enterprise Network.

LANs werden im Allgemeinen in zwei Typen unterteilt: kabelgebundene LANs und kabellose LANs. Kabelgebundene LANs nutzen eine Vielzahl unterschiedlicher Übertragungstechnologien. Die meisten von ihnen verwenden Kupferdraht als Übertragungsmedium, einige verwenden jedoch auch Glasfaser. Typischerweise arbeiten kabelgebundene LANs mit Geschwindigkeiten zwischen 100 Mbit/s und 1 Gbit/s, mit sehr geringer Latenz (Mikrosekunden oder Nanosekunden) und wenigen Fehlern. Neuere LANs können sogar mit Geschwindigkeiten von bis zu 10 Gbit/s arbeiten.

Übliche LAN-Topologien können unterteilt werden in: Bustyp, Ringtyp und Sterntyp. Die meisten der verbleibenden topologischen Strukturen sind von diesen drei Strukturen abgeleitet oder kombiniert.

Bustyp-Struktur

Bustyp-Struktur verwendet eine einzelne Kommunikationsleitung (Bus) als öffentlichen Übertragungskanal. Alle Knoten sind über entsprechende Schnittstellen direkt mit dem Bus verbunden und Daten werden über den Bus übertragen. Beispielsweise sind Computer oder andere gemeinsam genutzte Geräte, aus denen ein Netzwerk besteht, über ein einziges Kabel verbunden, wie in Abbildung 1 dargestellt. Da ein einzelnes Kabel nur einen Kanal unterstützt, nutzen Computer und andere gemeinsam genutzte Geräte, die an das Kabel angeschlossen sind, die gesamte Kapazität des Kabels. Je mehr Geräte an den Bus angeschlossen sind, desto langsamer sendet und empfängt das Netzwerk Daten. [4]

Bus-Netzwerke verwenden Broadcast-Übertragungstechnologie. Alle Knoten am Bus können Daten an den Bus senden, und die Daten werden über den Bus verbreitet. Da jedoch alle Knoten denselben gemeinsamen Kanal nutzen, darf immer nur eine Station Daten senden. Wenn ein Knoten Daten sendet und diese auf dem Bus verbreitet werden, können die Daten von allen anderen Knoten auf dem Bus empfangen werden. Nach Erhalt der Daten analysiert jeder Standort die physische Zieladresse und entscheidet dann, ob die Daten empfangen werden sollen. Typische Vertreter dieser Struktur sind dicke und dünne Ethernet-Koaxialkabel.

Ringstruktur

In der Ringstruktur hat jeder Arbeitsplatz den gleichen Status. Sie sind nacheinander zu einem geschlossenen Ring verbunden. Daten können in einer oder zwei Richtungen im Ring übertragen werden. Die Ringtopologie hat eine einfache Struktur und eine gewisse Übertragungsverzögerung. Allerdings stellen die Kommunikationsleitungen zwischen jedem Standort im Ring und dem Verbindungsstandort einen Engpass für die Netzwerkzuverlässigkeit dar. Ein Kommunikationsausfall an einem beliebigen Standort im Ring führt zu einer Netzwerklähmung.

Es gibt zwei Arten von zyklischen Strukturen, nämlich die Einzelringstruktur und die Doppelringstruktur. Token Ring ist ein typischer Vertreter einer Einzelringstruktur und Fiber Distributed Data Interface (FDDI) ist ein typischer Vertreter einer Doppelringstruktur.

Sternstruktur

Jeder Knoten der Sternstruktur ist über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit dem zentralen Knoten (öffentliche zentrale Vermittlungsausrüstung wie Switches, Hubs usw.) verbunden, wie in Abbildung 3 dargestellt. Wenn ein Knoten in einem Sternnetzwerk Daten an einen anderen Knoten sendet, sendet er die Daten zunächst an das zentrale Gerät, und dann leitet das zentrale Gerät die Daten an den Zielknoten weiter. Die Übertragung von Informationen erfolgt über die Speicher- und Weiterleitungstechnologie des Zentralknotens und kann nur über den Zentralknoten mit anderen Knoten kommunizieren. Das Sternnetzwerk ist die am häufigsten verwendete Topologie in lokalen Netzwerken.

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