Netzwerktopologie Diagramm | Edraw
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Netzwerktopologie-Diagramm-Software
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Was ist Netzwerktopologie
Die physische Topologie eines Netzwerks bezieht sich auf die Konfiguration von Kabeln, Computern und anderen Peripheriegeräten. Sie darf nicht mit der logischen Topologie verwechselt werden, bei der Informationen zwischen Arbeitsstationen übertragen werden. Die logische Topologie wurde im Kapitel Protokoll erläutert.
Welche Diagrammtypen von Netzwerktopologien gibt es?
Haupttypen von Netzwerktopologien Im Netzwerk bezieht sich der Begriff "Topologie" auf das Layout der angeschlossenen Geräte in einem Netzwerk.
Man kann sich eine Topologie als virtuelle Form oder Struktur eines Netzwerks vorstellen. Diese Form entspricht nicht unbedingt der tatsächlichen physischen Anordnung der Geräte im Netzwerk. Beispielsweise können die Computer in einem Heim-LAN zwar in einem Kreis in einem Familienzimmer angeordnet sein, es ist jedoch sehr unwahrscheinlich, dass dort eine tatsächliche Ringtopologie zu finden ist.
Netzwerktopologien werden in die folgenden Grundtypen unterteilt:
1.Sterntopologie
Sterntopologie Viele Heimnetzwerke verwenden die Sterntopologie. Ein Sternnetz verfügt über einen zentralen Verbindungspunkt, der als "Hub" bezeichnet wird und ein Hub, ein Switch oder ein Router sein kann. Geräte werden normalerweise über UTP-Ethernet (Unshielded Twisted Pair) mit dem Hub verbunden.
Verglichen mit der Bustopologie erfordert ein Sternnetzwerk im Allgemeinen mehr Kabel, ein Fehler in einem Sternnetzwerkkabel beeinträchtigt jedoch nur den Netzwerkzugriff eines Computers und nicht das gesamte LAN. (Wenn der Hub ausfällt, fällt jedoch auch das gesamte Netzwerk aus.)
Siehe die Abbildung der Sternnetzwerktopologie.
Vorteile einer Sterntopologie
- Einfach zu installieren und zu verbinden.
- Keine Netzwerkunterbrechungen beim Anschließen oder Entfernen von Geräten.
- Leicht zu erkennende Fehler und zu entfernende Teile.
Nachteile einer Sterntopologie
- Benötigt mehr Kabellänge als eine lineare Topologie.
- If the hub or concentrator fails, nodes attached are disabled.
- Wenn der Hub oder der Konzentrator ausfällt, werden die angeschlossenen Knoten deaktiviert.
Aufgrund der Kosten der Konzentratoren teurer als lineare Bustopologien. Die mit Sternkonfigurationen verwendeten Protokolle sind normalerweise Ethernet oder LocalTalk. Der Token Ring verwendet eine ähnliche Topologie, den so genannten sternverkabelten Ring.
Sternverkabelter Ring
Eine sternververkabelte Ringtopologie scheint (extern) mit einer Sterntopologie identisch zu sein. Intern enthält die MAU eines sternförmig verkabelten Rings eine Verkabelung, mit der Informationen in einem Kreis oder Ring von einem Gerät zu einem anderen übertragen werden können (siehe Abb. 3). Das Token Ring-Protokoll verwendet eine sternverdrahtete sternververkabelte Ringtopologie.
2. Ringtopologie
Ringtopologie In einem Ringnetzwerk verfügt jedes Gerät zu Kommunikationszwecken über genau zwei Nachbarn. Alle Nachrichten durchlaufen einen Ring in derselben Richtung (entweder "im Uhrzeigersinn" oder "gegen den Uhrzeigersinn"). Ein Fehler in einem Kabel oder einem Gerät unterbricht die Schleife und kann das gesamte Netzwerk ausschalten.
Um ein Ring-Netzwerk zu implementieren, wird normalerweise eine FDDI-, SONET- oder Token Ring-Technologie verwendet. Ringtopologien sind in vielen Bürogebäuden oder Schulen zu finden.
Siehe die Abbildung der Ringtopologie.
3. Bustopologie
Bustopologie Bus-Netzwerke (nicht zu verwechseln mit dem Systembus eines Computers) verwenden ein gemeinsames Backbone, um alle Geräte zu verbinden. Das Backbone ist ein einzelnes Kabel und fungiert als gemeinsames Kommunikationsmedium, das Geräte über einen Schnittstellenanschluss anschliesst. Ein Gerät, das mit einem anderen Gerät im Netzwerk kommunizieren möchte, sendet eine Broadcast-Nachricht an die Leitung, die alle anderen Geräte sehen, aber nur der beabsichtigte Empfänger akzeptiert und verarbeitet die Nachricht.
Ethernet-Bustopologien sind relativ einfach zu installieren und erfordern im Vergleich zu den Alternativen nicht viel Verkabelung. 10Base-2 ("ThinNet") und 10Base-5 ("ThickNet") waren vor vielen Jahren beliebte Ethernet-Verkabelungsoptionen für Bustopologien. Busnetzwerke funktionieren jedoch am besten mit einer begrenzten Anzahl von Geräten. Wenn mehr als ein paar Dutzend Computer zu einem Netzwerkbus hinzugefügt werden, treten häufig Leistungsprobleme auf. Wenn das Backbone-Kabel ausfällt, kann das gesamte Netzwerk nicht mehr verwendet werden.
Siehe die Abbildung der Busnetzwerktopologie.
Vorteile einer linearen Bustopologie
- Einfacher Anschluss eines Computers oder Peripheriegeräts an einen linearen Bus.
- Benötigt weniger Kabellänge als eine Sterntopologie.
Nachteile einer linearen Bustopologie
- Das gesamte Netzwerk wird heruntergefahren, wenn das Hauptkabel unterbrochen ist.
- An beiden Enden des Backbone-Kabels sind Abschlusswiderstände erforderlich.
- Es ist schwierig, das Problem zu identifizieren, wenn das gesamte Netzwerk heruntergefahren wird.
- Nicht als eigenständige Lösung in einem großen Gebäude gedacht.
4. Baumtopologie
Baumtopologie Baumtopologien integrieren mehrere Sterntopologien auf einem Bus. In der einfachsten Form stellen nur Hub-Geräte eine direkte Verbindung zum Baum-Bus her, und jeder Hub fungiert als "Root" eines Gerätebaums. Dieser Bus / Stern-Hybridansatz unterstützt die künftige Erweiterbarkeit des Netzwerks viel besser, als ein Bus (begrenzt in der Anzahl der Geräte aufgrund des von ihm erzeugten Broadcast-Verkehrs) oder ein Stern (begrenzt durch die Anzahl der Hub-Verbindungspunkte) allein.
Siehe die Abbildung der Baumnetzwerktopologie.
Vorteile einer Baumtopologie
- Punkt-zu-Punkt-Verkabelung für einzelne Segmente.
- Unterstützt von mehreren Hard- und Softwareherstellern.
Nachteile einer Baumtopologie
- Die Gesamtlänge jedes Segments ist durch die Art der verwendeten Verkabelung begrenzt.
- Wenn die Backbone-Linie unterbrochen wird, fällt das gesamte Segment aus.
- Schwieriger zu konfigurieren und zu verkabeln als andere Topologien.
5. Mesh-Topologie
Mesh-Topologie Mesh-Topologie verfolgen das Konzept von Routern. Im Gegensatz zu den vorherigen Topologien können Nachrichten, die in einem Mesh-Netzwerk gesendet werden, unterschiedliche Pfade von der Quelle zum Ziel nehmen. (Beachten Sie, dass Nachrichten auch in einem Ring, obwohl zwei Kabelpfade vorhanden sind, nur in eine Richtung gesendet werden können.) Einige WANs, insbesondere das Internet, verwenden Mesh-Routing.
Ein Mesh-Netzwerk, in dem jedes Gerät eine Verbindung miteinander herstellt, wird als vollständiges Mesh bezeichnet. Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, gibt es auch teilweise vermeshte Netzwerke, in denen einige Geräte nur indirekt mit anderen verbunden sind.
Siehe die Abbildung der Mesh-Netzwerktopologie.
6. Hybride Topologie
Eine Kombination von zwei oder mehr Netzwerktopologien. Hinweis 1: Es kann vorkommen, dass zwei grundlegende Netzwerktopologien, wenn sie miteinander verbunden sind, den grundlegenden Netzwerktopologiecharakter beibehalten und daher kein Hybridnetzwerk sind. Beispielsweise ist ein mit einem Baumnetz verbundenes Baumnetz immer noch ein Baumnetz. Daher entsteht ein hybrides Netzwerk nur, wenn zwei grundlegende Netzwerke verbunden sind und die resultierende Netzwerktopologie eine der grundlegenden Topologiedefinitionen nicht erfüllt. Beispielsweise weisen zwei miteinander verbundene Sternnetzwerke hybride Netzwerktopologien auf. Hinweis 2: Eine hybride Topologie entsteht immer dann, wenn zwei verschiedene grundlegende Netzwerktopologien verbunden sind.
5-4-3 Regel
Eine Idee beim Einrichten einer Baumtopologie unter Verwendung des Ethernet-Protokolls ist die 5-4-3-Regel. Ein Aspekt des Ethernet-Protokolls erfordert, dass ein über das Netzwerkkabel gesendetes Signal innerhalb einer bestimmten Zeit jeden Teil des Netzwerks erreicht. Jeder Konzentrator oder Repeater, den ein Signal durchläuft, benötigt etwas Zeit. Dies führt zu der Regel, dass zwischen zwei beliebigen Knoten im Netzwerk nur maximal 5 Segmente vorhanden sein können, die über 4 Repeater / Konzentratoren verbunden sind. Außerdem dürfen nur 3 der Segmente bestückt sein (Trunk) -Segmente, wenn sie aus Koaxialkabel bestehen. Ein gefülltes Segment ist eines, an das ein oder mehrere Knoten angehängt sind. In Abbildung 4 wird die 5-4-3-Regel eingehalten. Die beiden am weitesten entfernten Knoten im Netzwerk haben 4 Segmente und 3 Repeater / Konzentratoren dazwischen.
Diese Regel gilt nicht für andere Netzwerkprotokolle oder Ethernet-Netzwerke, in denen alle Glasfaserverkabelungen oder eine Kombination aus einem Glasfaser-Backbone und einer UTP-Verkabelung verwendet werden. Wenn eine Kombination aus Glasfaser-Backbone und UTP-Verkabelung vorliegt, wird die Regel einfach in eine 7-6-5-Regel übersetzt.
Überlegungen bei der Auswahl einer Topologie
- Finanzen. Ein lineares Busnetzwerk ist möglicherweise die kostengünstigste Möglichkeit, ein Netzwerk zu installieren. Sie müssen keine Konzentratoren kaufen.
- Erforderliche Kabellänge. Das lineare Busnetz verwendet kürzere Kabellängen.
- Zukünftiges Wachstum. Bei einer Sterntopologie kann ein Netzwerk einfach durch Hinzufügen eines weiteren Konzentrators erweitert werden.
- Kabelart. Das häufigste Kabel in Schulen ist ungeschirmtes Twisted Pair, das am häufigsten bei Sterntopologien verwendet wird.
Andere Definition der Netzwerktopologie
Ein Netzwerk besteht aus mehreren Computern, die über eine Schnittstelle miteinander verbunden sind und jeweils über ein oder mehrere Schnittstellengeräte verfügen, z. B. eine Netzwerkkarte (Network Interface Card, NIC) und / oder ein serielles Gerät für PPP-Netzwerke. Jeder Computer wird von einer Netzwerksoftware unterstützt, die die Server- oder Clientfunktionen bereitstellt. Die Hardware, die zum Übertragen von Daten über das Netzwerk verwendet wird, wird als Medium bezeichnet. Dies kann Kupferkabel, Glasfaser oder drahtlose Übertragung umfassen. Die für die Zwecke dieses Dokuments verwendete Standardverkabelung ist ein 10Base-T-Ethernet-Kabel der Kategorie 5. Dabei handelt es sich um eine verdrillte Kupferverkabelung, die an der Oberfläche wie ein TV-Koaxialkabel aussieht. Es wird an jedem Ende von einem Anschluss abgeschlossen, der einem Telefonanschluss ähnelt. Die maximale Segmentlänge beträgt 100 Meter.
In einem serverbasierten Netzwerk gibt es Computer, die als Hauptanbieter von Diensten wie Dateidiensten oder E-Mail-Diensten eingerichtet sind. Die Computer, die den Dienst bereitstellen, werden als Server bezeichnet, und die Computer, die den Dienst anfordern und verwenden, werden als Client-Computer bezeichnet.
In einem Peer-to-Peer-Netzwerk können verschiedene Computer im Netzwerk sowohl als Clients als auch als Server fungieren. Beispielsweise ermöglichen viele Microsoft Windows-basierte Computer die Freigabe von Dateien und Drucken. Diese Computer können sowohl als Client als auch als Server fungieren und werden auch als Peers bezeichnet. Viele Netzwerke sind kombinierte Peer-to-Peer- und serverbasierte Netzwerke. Das Netzwerkbetriebssystem verwendet ein Netzwerkdatenprotokoll, um im Netzwerk mit anderen Computern zu kommunizieren. Das Netzwerkbetriebssystem unterstützt die Anwendungen auf diesem Computer. Ein Netzwerkbetriebssystem (Network Operating System, NOS) umfasst Windows NT, Novell Netware, Linux, Unix und andere.
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