Busstruktur (Ethernet Koax)

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1 Busstruktur (Ethernet Koax)
Strang (Bus), der vom Anfang des Netzes bis zum Ende durchgeht und an den alle Rechner angeschlossen werden. Die Bus-Topologie war damit lange Zeit die verbreitetste Methode für eine LAN-Vernetzung. Auch heute noch ist eine große Zahl der Ethernet-Installationen auf dieser Topologie aufgebaut. Bei einem Bus sind alle Workstations und Server an einer einzigen Leitung angeschlossen, die an beiden Enden durch einen Widerstand zur Vermeidung von Signalreflektionen abgeschlossen wird, der dem Wellenwiderstand (Impedanz) des Kabels entspricht. Bei den normalerweise eingesetzten Koaxialkabeln sind dies 50 . Ein Bus ist durch seinen einfachen Aufbau recht billig und umkompliziert zu installieren. Probleme können aber dadurch entstehen, daß bei Schwierigkeiten mit dem Kabel das gesamte Netz ausfällt. Bei dem heute üblichen 10Base2-Kabel ist die maximale Länge eines Segments (also eines Netzes, bei dem alle Stationen am selben Kabel hängen) auf 185 Meter beschränkt.

2 Busnetz (Ethernet Koax)
Strang (Bus), der vom Anfang des Netzes bis zum Ende durchgeht und an den alle Rechner angeschlossen werden. Die Bus-Topologie war damit lange Zeit die verbreitetste Methode für eine LAN-Vernetzung. Auch heute noch ist eine große Zahl der Ethernet-Installationen auf dieser Topologie aufgebaut. Bei einem Bus sind alle Workstations und Server an einer einzigen Leitung angeschlossen, die an beiden Enden durch einen Widerstand zur Vermeidung von Signalreflektionen abgeschlossen wird, der dem Wellenwiderstand (Impedanz) des Kabels entspricht. Bei den normalerweise eingesetzten Koaxialkabeln sind dies 50 . Ein Bus ist durch seinen einfachen Aufbau recht billig und umkompliziert zu installieren. Probleme können aber dadurch entstehen, daß bei Schwierigkeiten mit dem Kabel das gesamte Netz ausfällt. Bei dem heute üblichen 10Base2-Kabel ist die maximale Länge eines Segments (also eines Netzes, bei dem alle Stationen am selben Kabel hängen) auf 185 Meter beschränkt.

3 Sternstruktur (Ethernet Twisted Pair)
HUB Die Stern-Topologie ist eigentlich die einfachste Methode, ein LAN aufzubauen. Alle Stationen erhalten eine eigene Leitung zu einem zentralen Verteiler, Hub genannt. Zwar teilen sich auch hier alle Stationen die gesamte Bandbreite des Segments, die Verbindung zum Hub steht ihnen aber dediziert zur Verfügung. Diese Topologie läßt sich prinzipiell für alle LAN-Technologien einsetzen - so ist die Ethernet-Verkabelung mit UTP-5 nichts anderes als eine Sternverkabelung, bei der der Bus im Hub konzentriert ist, vergleichbar dem Token Ring. Auch bei FDDI ist sowohl eine Ring- wie eine Stern-Struktur spezifiziert. Kaskadiert man eine Stern-Verkabelung, erhält man eine Baumstruktur (manchmal auch Hub-Topologie genannt), wie sie in modernen Installationen üblich ist. Sie setzt sich aus einzelnen, als Stern ausgeführten Netzen zusammen, die durch übergeordnete Hubs miteinander verbunden werden.

4 Erweiterte Sternstruktur
Switch Hub Die Sternpunkte mehrerer Netze können miteinander verbunden werden.

5 Ringstruktur (Token Ring)
Eine Ring-Topologie findet man in reiner Form praktisch nicht in lokalen Netzen. Im Gegensatz zum Bus gibt es bei dieser Methode keine Endpunkte, jede Station ist mit ihren Nachbarstationen verbunden, empfängt alle im Ring übertragenen Pakete und gibt sie an die Nachbarstation weiter. Das bedeutet natürlich auch, daß der Ring unterbrochen ist und das Netz steht, sobald eine Station ausfällt. Daher ist für die meisten LAN-Technologien, die diese Topologie benutzen (etwa FDDI), ein doppelter Ring spezifiziert. Fällt der Primär-Ring aus, rekonfiguriert sich das Netz selbständig, und der Sekundär-Ring wird zum aktiven Ring. Außerdem ist beispielsweise Token Ring auf der physischen Seite eigentlich eine Stern-Topologie. Der Ring wird im Verteiler gebildet, die Stationen sind mit einem dedizierten Kabel an diesen Verteiler angeschlossen. Fällt nun eine Station aus, wird ein Relais im Verteiler geschlossen, der Ring bleibt aktiv.

6                  Baum-Topologie Switch (Router)
HUB       Gateway  Eine Baum-Topologie hat sich bei Neuinstallationen von Netzwerken aus mehreren Gründen durchgesetzt. Sie ist zwar aufwendiger und teuerer als eine Bus-Struktur, auf lange Sicht amortisieren sich diese Kosten durch größere Flexibilität und einfachere Verwaltung sehr schnell. Natürlich setzt man zur Verbindung zweier heimischer Rechner weiterhin auf einen Bus mit Koaxial-Kabel - alles andere wäre mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Sobald aber mehrere Rechner ins Spiel kommen, die nicht unbedingt direkt nebeneinander stehen, läßt sich eine Baum-Struktur einfacher handhaben. Zudem haben alle Netze die unvermeidbare Tendenz, sich langsam, aber sicher auszudehnen. Eine Baumstruktur kann zusätzliche Rechner, Arbeitsgruppen oder ganze Abteilungen weitaus einfacher integrieren.     Bridge Repeater   

7 ÜBERTRAGUNGSMEDIEN Koaxial-Leitung Twisted Pair-Leitung
Glasfaserleitung

8 Bestandteile der Vernetzung
Koaxialkabel Die einfachste und kostengünstigste Verkabelung ist in den meisten Fällen Koax-Kabel. Zu beachten ist lediglich, daß die maximale Länge von 185 Meter nicht überschritten wird, nicht mehr als 30 Workstations angeschlossen werden und beide Enden des Kabels mit einem Abschlußwiderstand versehen sind. Prinzipiell benötigt man zum Vernetzen von zwei Rechnern nur sieben Dinge: zwei Netzwerkkarten, Koax-Kabel, zwei T-Stücke und zwei Abschlußwiderstände. Jeder weitere Rechner braucht als Minimum ein zusätzliches T-Stück und eine Netzwerkkarte. Da bei diesen 10Base-2-Netzen ein einziges Kabel vom einen Ende des Netzwerks zum anderen gezogen wird, läßt es sich sehr einfach erweitern. Entweder wird ein weiteres Kabel über ein T-Stück ans Ende angeschlossen und ein weiterer Rechner ebenfalls über ein T-Stück integriert. Oder es wird einfach zwischen zwei vorhandenen T-Stücken ein weiteres Kabel eingesetzt. Weiter nächste Folie RG 58-Kabel mit BNC-Stecker T-Stück Abschluß-widerstand 50 

9 Anschluß an das Kabel Netzwerkadapter (NIC) RG 58-Kabel mit T-Stück
An einem T-Stück muß nicht zwangsläufig ein Rechner angeschlossen sein. Zu beachten ist allerdings, daß immer beide Enden des Gesamtkabels mit den Abschlußwiderständen versehen sind, um Reflexionen an den Kabelenden zu vermeiden. Außerdem dürfen vom offenen Ende des T-Stücks Stichleitungen maximal 50 m zu den Rechnern gehen. Ein Problem kann es geben, wenn etwa T-Stücke keinen richtigen Kontakt mehr haben oder die Abschlußwiderstände kaputtgehen. Kommt es im Betrieb zu seltsamen Effekten, sollten Sie auf jeden Fall Abschlußwiderstände und T-Stücke kontrollieren. Am besten hat man immer ein oder zwei davon in Reserve, um sie schnell einmal austauschen zu können. Netzwerkadapter (NIC) RG 58-Kabel mit T-Stück

10 Twisted Pair (Anschlussbelegung)
Wird allerdings davon ausgegangen, daß ein Netz bald immer größer wird, oder es müsse mit Fast Ethernet gearbeitet werden, wird man mit Koax-Kabel nicht glücklich. Fast Ethernet läßt sich über diesen Kabeltyp überhaupt nicht einsetzen. Und wenn etwa ein Büro auf Zuwachs plant, der sich dann unter Umständen sogar über mehrere Stockwerke erstreckt, verliert Koax-Kabel die Vorteile der Flexibilität. Dann ist UTP- oder STP-Kabel angesagt. Im Unterschied zur Koax-Verkabelung ist dabei ein zusätzliches Gerät im Netz notwendig, ein Hub. Der Hub ist die zentrale Schaltstelle des Netzes, an ihn wird jeder Rechner direkt über ein eigenes Kabel angeschlossen. Abschlußwiderstände und T-Stücke benötigt man nicht mehr. Normalerweise kommt auch hier fertig konfektioniertes Kabel zum Einsatz, das an beiden Enden mit Western-Steckern (RJ-45) versehen ist. Diese werden direkt in die Netzwerkkarte beziehungsweise einen Port des Hubs gesteckt. Dadurch, daß jeder Rechner ein eigenes Kabel benötigt, ist der Aufwand natürlich höher als bei Koax. Mit UTP-Kabel muß man nicht zwangsläufig einen Hub einsetzen. Geht es nur um die Verbindung von zwei Rechnern, reicht ein sogenanntes Cross-Connect-Kabel. Es müssen sowohl für vier- wie achtadriges Kabel nur die richtigen Pins miteinander verbunden werden.