Netwerk topologie

Daisy kettingen

Behalve bij stervormige netwerken, is de eenvoudigste manier om meer computers aan een netwerk toe te voegen door middel van daisy-chaining, of het in serie verbinden van elke computer met de volgende. Als een bericht bestemd is voor een computer halverwege de lijn, stuurt elk systeem het bericht in volgorde door totdat het de bestemming bereikt. Een netwerk in serie kan twee basisvormen aannemen: lineair en ringvormig.

Centralisatie

De stertopologie vermindert de kans op een netwerkstoring door alle perifere knooppunten (computers, enz.) met een centraal knooppunt te verbinden. Wanneer de fysieke stertopologie wordt toegepast op een logisch busnetwerk zoals Ethernet, zendt dit centrale knooppunt (traditioneel een hub) alle transmissies die worden ontvangen van een perifeer knooppunt door naar alle perifere knooppunten op het netwerk, soms met inbegrip van het knooppunt van oorsprong. Alle perifere knooppunten kunnen dus met alle andere communiceren door alleen te zenden naar en te ontvangen van het centrale knooppunt. Als een transmissielijn die een perifeer knooppunt met het centrale knooppunt verbindt uitvalt, wordt dat perifere knooppunt van alle andere geïsoleerd, maar de overige perifere knooppunten worden niet beïnvloed. Het nadeel is echter dat het uitvallen van het centrale knooppunt ook het uitvallen van alle perifere knooppunten tot gevolg heeft,

Indien het centrale knooppunt passief is, moet het verzendende knooppunt de ontvangst kunnen verdragen van een echo van zijn eigen transmissie, die vertraagd wordt door de transmissietijd in twee richtingen (d.w.z. van en naar het centrale knooppunt) plus de vertraging die in het centrale knooppunt ontstaat. Een actief sternetwerk heeft een actief centraal knooppunt dat gewoonlijk de middelen heeft om echo-gerelateerde problemen te voorkomen.

Een boomtopologie (ook wel hiërarchische topologie genoemd) kan worden gezien als een verzameling sternetwerken die in een hiërarchie zijn gerangschikt. Deze boom heeft individuele perifere knooppunten (b.v. bladeren) die slechts moeten zenden naar en ontvangen van één ander knooppunt en niet als repeaters of regeneratoren hoeven te fungeren. In tegenstelling tot het sternetwerk kan de functionaliteit van het centrale knooppunt worden verdeeld.

Zoals in het conventionele sternetwerk kunnen individuele knooppunten dus nog steeds van het netwerk worden geïsoleerd door een enkelvoudige storing van een transmissiepad naar het knooppunt. Als een verbinding met een blad uitvalt, is dat blad geïsoleerd; als een verbinding met een niet-bladig knooppunt uitvalt, raakt een heel deel van het netwerk geïsoleerd van de rest.

Om de hoeveelheid netwerkverkeer als gevolg van het uitzenden van alle signalen naar alle knooppunten te verminderen, werden meer geavanceerde centrale knooppunten ontwikkeld die de identiteit van de op het netwerk aangesloten knooppunten kunnen bijhouden. Deze netwerkschakelaars "leren" de lay-out van het netwerk door tijdens de normale datatransmissie op elke poort te "luisteren", de datapakketten te onderzoeken en het adres/de identificatie van elk aangesloten knooppunt en de poort waarop het is aangesloten op te slaan in een opzoektabel in het geheugen. Deze opzoektabel maakt het dan mogelijk dat toekomstige transmissies alleen naar de bedoelde bestemming worden doorgestuurd.

Decentralisatie

In een netwerktopologie (d.w.z. een gedeeltelijk verbonden netwerktopologie) zijn er ten minste twee knooppunten met twee of meer paden tussen hen om te voorzien in redundante paden die kunnen worden gebruikt wanneer de verbinding die een van de paden levert uitvalt. Deze decentralisatie wordt vaak in het voordeel gebruikt ter compensatie van het nadeel van één enkel falen dat optreedt wanneer één enkel apparaat als centraal knooppunt wordt gebruikt (b.v. in ster- en boomnetwerken). Een speciaal soort mesh, waarbij het aantal hops tussen twee knooppunten wordt beperkt, is een hyperkubus. Het aantal willekeurige vorken in mesh-netwerken maakt ze moeilijker te ontwerpen en te implementeren, maar hun gedecentraliseerde aard maakt ze zeer nuttig. Dit lijkt in sommige opzichten op een rasternetwerk, waar een lineaire of ringtopologie wordt gebruikt om systemen in meerdere richtingen met elkaar te verbinden. Een multidimensionale ring heeft bijvoorbeeld een ringvormige topologie.

Een volledig verbonden netwerk, volledige topologie of volledige netwerktopologie is een netwerktopologie waarin er een directe link is tussen alle paren van knooppunten. In een volledig verbonden netwerk met knooppunten zijn er n(n-1)/2 directe verbindingen. Met deze topologie ontworpen netwerken zijn gewoonlijk zeer duur om op te zetten, maar bieden een hoge mate van betrouwbaarheid dankzij de meervoudige paden voor gegevens die worden verschaft door het grote aantal redundante verbindingen tussen knooppunten. Deze topologie komt vooral voor in militaire toepassingen. Zij komt echter ook voor in het bestandsdelingsprotocol BitTorrent, waarbij gebruikers verbinding maken met andere gebruikers in de "zwerm" door elke gebruiker die het bestand deelt, verbinding te laten maken met andere gebruikers die ook betrokken zijn. Vaak is in het feitelijke gebruik van BitTorrent een individueel knooppunt zelden verbonden met elk ander knooppunt zoals in een echt volledig verbonden netwerk, maar het protocol biedt de mogelijkheid dat elk knooppunt verbinding maakt met elk ander knooppunt bij het delen van bestanden.

Hybriden

Bij hybride netwerken worden twee of meer topologieën zodanig gecombineerd dat het resulterende netwerk niet één van de standaardtopologieën vertoont (bv. bus, ster, ring, enz.). Zo is een boomnetwerk dat verbonden is met een boomnetwerk nog steeds een boomnetwerk, maar twee sternetwerken die met elkaar verbonden zijn, vertonen een hybride netwerktopologie. Een hybride topologie ontstaat altijd wanneer twee verschillende basisnetwerktopologieën worden verbonden. Twee veel voorkomende voorbeelden van hybride netwerken zijn: stervormig ringnetwerk en stervormig busnetwerk.

• Een stervormig ringnetwerk bestaat uit twee of meer stertopologieën die zijn verbonden met behulp van een multistation access unit (MAU) als gecentraliseerde hub.
• Een stervormig busnetwerk bestaat uit twee of meer stertopologieën die met elkaar verbonden zijn door middel van een bustrunker (de bustrunker fungeert als ruggengraat van het netwerk).