Netzwerktopologien – Struktur und Aufbau von Netzwerken einfach erklärt

Einleitung

Damit Netzwerke funktionieren, müssen die Geräte nicht nur verbunden sein, sondern auch sinnvoll organisiert werden. Diese Struktur nennt man Netztopologie. Sie legt fest, wie die Geräte (Knoten) miteinander verbunden sind, wie Daten fließen und wie stabil bzw. erweiterbar ein Netzwerk ist.

Inhalt

In diesem Beitrag lernst du die wichtigsten physikalischen und logischen Netzwerktopologien kennen, ihre Vor- und Nachteile – und wann welche Topologie eingesetzt wird.

1. Was ist eine Netzwerktopologie?

Eine Netzwerktopologie beschreibt den Aufbau und die Anordnung der Netzwerkgeräte (z. B. Computer, Drucker, Switches) und ihrer Verbindungen zueinander – entweder physisch (Kabel, Verbindungen) oder logisch (Datenfluss).

2. Die wichtigsten physikalischen Topologien

2.1. Bus-Topologie

Alle Geräte sind über ein einziges Kabel verbunden (Busleitung). Daten werden über diese Leitung gesendet und alle Geräte „hören“ mit.

Vorteile:

  • Einfacher Aufbau
  • Geringer Kabelbedarf

Nachteile:

  • Kollisionen bei Datenübertragung möglich
  • Eine Störung legt das ganze Netz lahm
  • Heute kaum noch genutzt

Einsatz früher: In älteren Ethernet-Netzen (10BASE-2)

2.2. Stern-Topologie (Star)

Alle Geräte sind zentral mit einem Switch oder Hub verbunden. Die Kommunikation läuft immer über die zentrale Einheit.

Vorteile:

  • Fehler leicht lokalisierbar
  • Ausfall eines Geräts beeinflusst nicht das ganze Netzwerk
  • Gute Skalierbarkeit

Nachteile:

  • Ausfall der Zentrale (z. B. Switch) unterbricht das gesamte Netz
  • Höherer Verkabelungsaufwand

Einsatz: Standard bei modernen LANs

2.3. Ring-Topologie

Alle Geräte sind ringförmig miteinander verbunden. Daten wandern in eine Richtung von Gerät zu Gerät, bis sie das Ziel erreichen

Vorteile:

  • Gleichmäßige Datenverteilung
  • Keine Datenkollisionen

Nachteile:

  • Ausfall eines Geräts kann den gesamten Ring stören (außer mit Redundanz)
  • Schwierig zu erweitern

Einsatz früher: FDDI-Netze, Token Ring

2.4. Maschen-Topologie (Mesh)

Jedes Gerät ist mit mehreren oder allen anderen Geräten verbunden. Es gibt vollständige und teilweise vermaschte Netze.

Vorteile:

  • Sehr hohe Ausfallsicherheit
  • Optimale Datenwege

Nachteile:

  • Extrem hoher Verkabelungs- und Konfigurationsaufwand
  • Teuer

Einsatz: Backbone-Netzwerke, kritische Infrastrukturen

2.5. Baum-Topologie

Eine hierarchische Erweiterung der Stern-Topologie. Mehrere Sternnetzwerke sind miteinander verbunden.

Vorteile:

  • Gute Erweiterbarkeit
  • Strukturierte Verwaltung

Nachteile:

  • Ausfall höherer Ebenen kann viele Geräte betreffen

Einsatz: Große Firmennetze mit Abteilungen oder Etagen

3. Logische Topologie vs. physikalische Topologie

  • Physikalisch: Wie die Geräte wirklich verbunden sind (z. B. über Kabel oder Funk)
  • Logisch: Wie die Daten innerhalb des Netzwerks tatsächlich fließen (z. B. ein logischer Ring in einem physikalischen Sternnetz)

Beispiel: Token Ring kann physikalisch als Stern aufgebaut sein, aber logisch als Ring funktionieren.

4. Vergleich der Netzwerktopologien

TopologieKabelaufwandAusfallsicherheitSkalierbarkeitKomplexität
BusGeringNiedrigSchwerNiedrig
SternMittelMittel-HochHochMittel
RingMittelNiedrigMittelMittel
MeshSehr hochSehr hochSchwerHoch
BaumHochMittelHochHoch

Fazit

Netztopologien sind entscheidend für Effizienz, Zuverlässigkeit und Wartbarkeit eines Netzwerks. Während Stern- und Baum-Topologien heute Standard im LAN-Bereich sind, kommen vermaschte Strukturen in Hochverfügbarkeitsnetzwerken zum Einsatz. Die richtige Topologie hängt von den individuellen Anforderungen, der Netzgröße und dem Budget ab.

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