Netzwerktopologie

Definition - Was bedeutet Netzwerktopologie?

Die Netzwerktopologie bezieht sich auf das physische oder logische Layout eines Netzwerks. Es definiert die Art und Weise, wie verschiedene Knoten platziert und miteinander verbunden werden. Alternativ kann die Netzwerktopologie beschreiben, wie die Daten zwischen diesen Knoten übertragen werden.

Es gibt zwei Arten von Netzwerktopologien: physische und logische. Die physische Topologie betont das physische Layout der verbundenen Geräte und Knoten, während sich die logische Topologie auf das Muster der Datenübertragung zwischen Netzwerkknoten konzentriert.

Technische.me erklärt die Netzwerktopologie

Die physischen und logischen Netzwerktopologien eines Netzwerks müssen nicht unbedingt identisch sein. Sowohl physische als auch Netzwerktopologien können jedoch in fünf Grundmodelle eingeteilt werden:

  • Bus-Topologie: Alle Geräte / Knoten sind nacheinander mit demselben Backbone oder derselben Übertragungsleitung verbunden. Dies ist eine einfache, kostengünstige Topologie, deren einzelner Fehlerpunkt jedoch ein Risiko darstellt.
  • Sterntopologie: Alle Knoten im Netzwerk sind wie Kabel mit einem zentralen Gerät wie einem Hub oder Switch verbunden. Der Ausfall einzelner Knoten oder Kabel führt nicht unbedingt zu Ausfallzeiten im Netzwerk, der Ausfall eines zentralen Geräts jedoch. Diese Topologie ist das am meisten bevorzugte und beliebteste Modell.
  • Ringtopologie: Alle Netzwerkgeräte werden wie in der Bustopologie nacheinander mit einem Backbone verbunden, mit der Ausnahme, dass das Backbone am Startknoten endet und einen Ring bildet. Die Ringtopologie teilt viele der Nachteile der Bustopologie, sodass ihre Verwendung auf Netzwerke beschränkt ist, die einen hohen Durchsatz erfordern.
  • Baumtopologie: Ein Wurzelknoten ist mit zwei oder mehr untergeordneten Knoten verbunden, die selbst hierarchisch mit untergeordneten Knoten verbunden sind. Physikalisch ähnelt die Baumtopologie den Bus- und Sterntopologien. Das Netzwerk-Backbone kann eine Bustopologie aufweisen, während die Knoten auf niedriger Ebene eine Verbindung unter Verwendung der Sterntopologie herstellen.
  • Mesh-Topologie: Die Topologie in jedem Knoten ist direkt mit einigen oder allen anderen im Netzwerk vorhandenen Knoten verbunden. Diese Redundanz macht das Netzwerk sehr fehlertolerant, aber die eskalierten Kosten können diese Topologie auf hochkritische Netzwerke beschränken.

Netzwerktopologien und das physische Netzwerk

Die früheren physischen Computernetzwerke am Ende des 20. Jahrhunderts verwendeten diese Methoden oben, um diese Topologien explizit zu erstellen. Es ist ziemlich einfach, sich die einzelnen Workstations vorzustellen, die über Ethernet oder später über Wi-Fi in einem Ring-, Stern-, Baum- oder Bus-Setup oder einer der anderen genannten Topologien verbunden sind. Um die beste Topologie herauszufinden, müssen Sie sich jedoch die Ziele und andere Einrichtungsfaktoren für ein bestimmtes Netzwerk genauer ansehen.

Topologien und das virtuelle Netzwerk

Als die Cloud zu einem Ort wurde, an dem Daten gespeichert, Netzwerke betrieben und Endbenutzerdienste bereitgestellt werden konnten, übernahm das Konzept der Virtualisierung die Welt des modernen Computing.

In einem virtualisierten Netzwerk werden diese herkömmlichen physischen Hardwareteile zu einem gewissen Grad durch logisch partitionierte Ressourcen ersetzt, die häufig als „virtuelle Maschinen“ bezeichnet werden und CPU und Speicher entsprechend verteilen. In diesem Sinne werden möglicherweise weiterhin die herkömmlichen Netzwerktopologien verwendet, die jedoch logischer sind als die Charakterisierung von Hardware-Setups. Mit anderen Worten, die logischen Topologien basieren auf den physischen Topologien, die die Hardware verbinden.

In dieser Art von modernem Netzwerk wäre die Maschentopologie oder eine lebendige Baumtopologie möglicherweise anwendbarer und beliebter. Wenn bestimmte Netzwerkziele Adressen erhalten und so behandelt werden, als wären sie einzelne Knoten des Netzwerks, sind sie mit größerer Wahrscheinlichkeit mit vielen anderen Knoten verbunden als in den frühen Tagen, als dies eine individuelle physische Verknüpfung erforderte.

Darüber hinaus wurden neue Best Practices entwickelt: Für physische Topologien umfasst dies die Bewertung der Fähigkeit von Systemen, Funktionen wie hohe Bandbreite, große Halbierungskapazitäten und eine größere Anzahl alternativer Datenpfade anzubieten. In der Welt der logischen Topologien haben Experten begonnen, über „Topologiewechsel“ als Mittel zur dynamischen Anpassung von VLANs und anderen Netzwerkeinstellungen zu sprechen.

Netzwerktopologie und Deckkraft

In den modernsten Systemen sind Netzwerke so komplex geworden, dass traditionelle Topologien jetzt auf unterschiedliche Weise angewendet werden. Eines dieser Phänomene ist die Verwendung undurchsichtiger Systeme, um Hacker oder Cyberangriffe von außen abzuwehren. Einige Experten schlagen nun vor, dass Unternehmen durch Abschirmung der IP-Adressen und Isolierung verschiedener Teile des Netzwerks in Segmente eine bessere Cybersicherheitshygiene praktizieren können. All dies ändert weiterhin die Verwendung von Netzwerktopologien.