Netzwerktopologien: Stern, Bus, Ring & Strukturierte Verkabelung

Grundlagen der Netzwerktopologien und Zugriffsverfahren

Netzwerktopologien im Überblick

• Stern-Topologie

  Die Stern-Topologie verbindet jeden Computer physisch über ein Kabel mit einem zentralen Punkt (z. B. einem Hub oder Switch). Wenn ein Datenpaket in das Netzwerk eingespeist wird, erscheint es sofort an den Eingängen aller übrigen Teilnehmer.

• Bus-Topologie

  Die Bus-Topologie besteht aus einem einzigen Kabel, das alle Netzteilnehmer verbindet. Alle Computer warten auf Aktivität auf dem Kabel. Sobald ein Computer ein Datenpaket sendet, empfangen es alle Computer und prüfen, ob sie der Adressat sind. Wenn ja, wird das Paket verarbeitet; wenn nicht, wird es verworfen.

• Ring-Topologie

  Bei der Ring-Topologie ist jeder Computer mit genau zwei anderen verbunden, sodass sie einen geschlossenen Ring bilden. Wenn ein Computer ein Datenpaket an einen anderen senden möchte, muss dieses Paket alle dazwischenliegenden Stationen durchlaufen. Die Bewegung im Ring ist unidirektional (in eine Richtung).

Strukturierte Verkabelung (Structured Cabling)

Beim Strukturierten Verkabelungssystem gibt es an jedem Arbeitsplatz zwei Anschlüsse: eine Leitung für Telefonie und eine für Daten. Alle Kabel laufen in einem zentralen Raum zusammen, wo die Verbindungen hergestellt werden. Die Telefonleitungen werden mit der Telefonanlage verbunden, die Datenleitungen mit einem Konzentrator (Hub oder Switch), einem Gerät, das die Kommunikation ermöglicht.

Die strukturierte Verkabelung wurde durch Standards wie EIA/TIA-568 standardisiert. Dieser Standard enthält Beschreibungen von Kabeln, Steckern und Schaltschränken, um sicherzustellen, dass alle Installationen vergleichbar sind.

Typen der strukturierten Verkabelung

• Horizontale Verkabelung

  Auf jeder Etage führen die Kabel von den Anschlusspunkten zu einem Verteilerschrank (Floor Distributor).

• Vertikale Verkabelung (Backbone)

  Sie führt vom Verteilerschrank der Etage zu einem zentralen Geräteraum des Gebäudes, wo sich die Hauptnetzwerkgeräte, Router (für die Verbindung nach außen), die Telefonzentrale usw. befinden.

Zugriffsverfahren im Netzwerk

• Token Passing (Token-Weitergabe)

  Dieses Verfahren definiert eine spezielle Berechtigung in Form eines Tokens. Wenn eine sendende Station das Token empfängt, hat sie die Berechtigung, ein Datenpaket in das Netzwerk einzuspeisen. Sobald das Paket den gesamten Ring durchlaufen hat und der Empfänger eine Kopie erstellt hat, zieht die sendende Station das Paket aus dem Ring und gibt das Token an die nächste Station weiter.

• CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)

  Die Computer hören ständig auf das Übertragungsmedium (Carrier Sense). Wenn ein Computer Daten übertragen möchte und keine Aktivität im Medium feststellt, beginnt er mit der Übertragung. Andernfalls wartet er. Wenn während der Übertragung eine Kollision erkannt wird (Collision Detection), stoppt der Computer die Übertragung, wartet eine zufällige Zeitspanne und versucht es erneut.