Netzwerktopologien

Was sind Netzwerktopologien?

Die Struktur eines Netzwerks

Stell dir ein Bürogebäude vor: Du musst entscheiden, wie die Computer miteinander verbunden werden sollen. Verbindest du alle Computer mit einem langen Kabel (Bus), ordnest du sie in einem Kreis an (Ring) oder verbindest du jeden Computer mit einem zentralen Verteiler (Stern)? Diese Anordnung – die Netzwerktopologie – bestimmt, wie gut und zuverlässig die Computer miteinander kommunizieren können. Wie bei einer Straßenkarte gibt es eine physische Topologie (wo die Kabel tatsächlich verlegt sind) und eine logische Topologie (wie die Daten fließen). Ein Netzwerk kann physisch wie ein Stern aussehen, aber logisch wie ein Ring funktionieren.

Klassische Netzwerktopologien

Die Bus-Topologie ist wie eine Busfahrt: Alle Geräte teilen sich ein Hauptkabel, ähnlich den Fahrgästen, die alle dieselbe Buslinie benutzen. Das ist einfach und günstig, aber wenn das „Hauptkabel“ (der Bus) kaputt geht, können alle nicht mehr weiter kommunizieren. Die Ring-Topologie funktioniert wie ein Staffellauf: Jedes Gerät gibt Daten an den nächsten Teilnehmenden weiter. Das ist gut organisiert, aber wenn ein einzelnes Gerät oder eine Verbindung ausfällt, ist die Kette unterbrochen und es läuft nichts mehr. Die Stern-Topologie gleicht einem Postamt: Alle „Briefe“ (Daten) gehen durch eine zentrale Stelle – meistens ein Switch oder Hub. Praktisch, aber wenn das zentrale Gerät ausfällt, ist die gesamte Kommunikation gestört.

Moderne Netzwerktopologien

Die Mesh-Topologie ist wie ein Spinnennetz: Jedes Gerät hat mehrere Verbindungen zu anderen Geräten. Wenn eine Verbindung ausfällt, gibt es immer noch andere Wege – ähnlich wie im Internet, wo Daten verschiedene Routen nehmen können. Das sorgt für eine hohe Ausfallsicherheit. Die Baum-Topologie ähnelt einem Firmenorganigramm: Von einer Hauptleitung zweigen sich kleinere Netzwerke ab. Das ist praktisch für große Organisationen, da sich Unterbereiche leicht hinzufügen lassen. Allerdings wirken sich Probleme an der „Spitze“ oft auf alle darunterliegenden Bereiche aus. Ein Beispiel dafür ist ein Universitätscampus, bei dem jedes Gebäude sein eigenes Netzwerk hat, die alle in einem zentralen Hauptnetz zusammengeschaltet sind.

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Lernziele

  • die grundlegende Idee von Netzwerktopologien erklären, indem die Bedeutung der Anordnung von Netzwerkknoten und -verbindungen für die Netzwerkfunktionalität und -leistung nachvollziehbar dargestellt wird.
  • die klassischen Netzwerktopologien veranschaulichen, indem die spezifischen Merkmale, Vor- und Nachteile sowie Einsatzszenarien jeder Topologie (z.B. Bus, Ring, Stern, Mesh, Baum) anhand von Beispielen dargestellt werden.