Netztopologien

Was du heute lernst:

  • Die verschiedenen Arten der physischen und logischen Vernetzung (Topologien) unterscheiden.
  • Vor- und Nachteile von Stern-, Bus-, Ring- und Vermaschungstopologien bewerten.
  • Eine geeignete Topologie für ein gegebenes Anwendungsszenario auswählen.

Strukturen der Vernetzung

Unter einer Netztopologie versteht man die spezifische Anordnung der Verbindungen zwischen den einzelnen Geräten (Knoten) eines Computernetzes. Die Wahl der Topologie beeinflusst maßgeblich die Ausfallsicherheit, die Kosten und die Leistungsfähigkeit eines Netzwerks.

Merksatz: Netztopologien definieren die geometrische Anordnung der Verbindungen zwischen Netzwerkknoten und bestimmen maßgeblich die Ausfallsicherheit und Kosten.

Vergleich der Topologien

Topologie Beschreibung Vorteile Nachteile
Punkt-zu-Punkt Zwei Knoten sind direkt miteinander verbunden.
  • Volle Bandbreite verfügbar
  • Einfache Fehlersuche
  • Kein Routing nötig
  • Nur zwei Teilnehmer möglich
  • Eingeschränkte Skalierbarkeit
Linie Die Knoten sind in einer Reihe hintereinander geschaltet (Daisy-Chaining).
  • Geringer Verkabelungsaufwand
  • Einfach erweiterbar am Ende
  • Unterbrechung bei Ausfall eines Knotens
  • Hohe Latenz bei vielen Teilnehmern
Stern Alle Endgeräte sind mit einem zentralen Verteiler (Switch/Hub) verbunden.
  • Ausfall eines Endgeräts stört Netz nicht
  • Leicht erweiterbar
  • Zentrale Verwaltung
  • Zentraler Ausfallpunkt (Single Point of Failure)
  • Hoher Kabelaufwand
Ring Jedes Endgerät ist mit genau zwei Nachbarn verbunden (geschlossener Ring).
  • Deterministische Kommunikation
  • Keine Kollisionen
  • Garantierte Bandbreite
  • Unterbrechung bei Ausfall eines Knotens
  • Hoher Verkabelungsaufwand
Bus Alle Geräte nutzen dasselbe zentrale Übertragungsmedium.
  • Geringe Kosten
  • Einfache Verkabelung
  • Keine aktiven Komponenten nötig
  • Kollisionen bei hoher Last
  • Eine Störung blockiert das gesamte Netz
Baum Hierarchische Struktur mit Wurzel und Verzweigungen (kombinierte Sterne).
  • Gute strukturelle Erweiterbarkeit
  • Ausfall eines Astes stört restliches Netz nicht
  • Ausfall eines Verteilers blockiert Unterbaum
  • Hohe Latenzen in tiefen Ebenen
Vermaschung Jeder Knoten ist mit mehreren anderen Knoten verbunden.
  • Höchste Ausfallsicherheit
  • Sehr leistungsfähig
  • Dezentraler Aufbau
  • Sehr hoher Kabelaufwand
  • Komplexes Routing erforderlich

Praxis-Check: Das Internet

Wusstest du, dass das Internet im Kern ein vermaschtes Netz ist? Wenn ein Seekabel zwischen Europa und den USA reißt, werden die Daten einfach über andere Knotenpunkte umgeleitet. Das ist die ultimative Ausfallsicherheit!

Übungsaufgabe: Die richtige Wahl

Aufgabenstellung: Ein mittelständisches Unternehmen möchte sein Bürogebäude vernetzen. Es gibt 20 Arbeitsplätze. Sicherheit gegen den Ausfall einzelner PCs ist wichtig, aber das Budget für Verkabelung ist begrenzt. Bei Ausfall des zentralen Servers darf das restliche Netz ruhig stillstehen, da ohnehin alle Daten dort liegen.

Welche Topologie würdest du empfehlen? Begründe dein Entscheidung.

Hinweise zur Lösung: Empfehlung: Stern-Topologie. Begründung: Einzelausfälle unkritisch, Skalierbarkeit gegeben, Kosten moderat, zentraler Switch als Kontrollinstanz akzeptabel (da Server ohnehin zentral).

Schwierigkeitsgrad: leicht

Erwartete Bearbeitungszeit: 10 Minuten

Check deinen Fortschritt:

  • Ich kann die Topologien Stern, Bus und Ring optisch unterscheiden.
  • Ich kann erklären, warum das Internet ein vermaschtes Netz ist.
  • Ich weiß, was ein "Single Point of Failure" ist (z.B. der Switch beim Stern).

Nächster Schritt

Tauche ein in die Welt der Netze und erfahre, wie du die richtige Struktur für die jeweiligen Anforderungen auswählst!

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