Mikä on topologia?
Verkkotopologialla tarkoitetaan tietokoneverkon perusrakennetta
eli tapaa jolla verkon laitteet on liitetty toisiinsa. Verkon
perustopologiat ovat väylä, rengas ja tähti.
Fyysisellä topologialla tarkoitetaan sitä, miten koneet on
fyysisesti liitetty toisiinsa kaapeleilla. Fyysinen rakenne ei ota
kantaa siihen, miten paketit liikkuvat johdoissa. Kun verkon
rakennetta aletaan tarkastella siinä liikkuvien pakettien kannalta,
tulee eteen verkon looginen rakenne. Verkon fyysinen rakenne voi
olla erilainen kuin sen looginen rakenne.
Väylä
Väylätopologia on vanhin käytössä olevista topologioista. Siinä
verkon laitteet on kytketty yhteen yhdistävään kaapeliin, jonka
molemmat päät on kytketty terminaattoriksi kutsuttuun vastukseen.
Esimerkiksi 10Base2 ja 10Base5 ovat väylätyyppisiä verkkoja,
joita ei enää rakenneta. Väylätopologian heikkous on siinä, että
sen käyttö perustui kilpavarausmenettelyyn (CSMA/CD), jolloin
verkkoa saattoi käyttää vain yksi laite kerrallaan ja jokainen
laite joka yritti liikennöidä verkossa yhtä aikaa jonkin toisen
laitteen kanssa aiheutti törmäyksen ja ruuhkautti verkkoa. Näin
ollen laitteiden määrä oli rajattu. Väylärakenteessa kaikki
verkossa olevat koneet saavat sanoman samaan aikaan. Kaapelina käytetään
joko koaksiaali- tai valokuitukaapelia. Väylärakenteen ongelmana
on, että mikäli kaapeli menee epäkuntoon, on verkko tämän jälkeen
kahdessa osassa ja lakkaa toimimasta.
Rengas
Rengastopologiassa verkosta on muodostettu fyysinen rengas, jonka
jokaisessa solmussa on verkkolaite. Verkkolaitteet on yhdistetty
verkkoon MAU-yksiköllä (Multistation Access Unit). Tunnetuin
esimerkki rengasverkosta on IBM:n Token Ring -verkko, joka on
toteutettu fyysisenä tähtenä IBM:n kaapelointijärjestelmällä,
joka kytkeytyy renkaaksi. Token Ring -verkkoja ei enää kehitetä,
sillä ne eivät olleet kilpailukykyisiä Ethernet-teknologian
kanssa.
Rengasrakenteisessa verkossa kullakin asemalla on kaksi naapuria.
Toiselta asemalta saadaan sanoma ja toiselle lähetetään. Vain
yksi asema kerrallaan saa sanoman. Token on itse asiassa valtuus
puhua (eng. token = valtuus), eli verkossa kiertää ns. token,
jonka haltijakone saa puhua, jolloin muut koneet eivät lähetä mitään.
Jos koneella ei ole mitään lähetettävää, token siirty
seuraavalle koneelle. Token kiertää aina myötäpäivään.
Tähti
Tähtitopologiassa on keskuslaite, kuten kytkin tai keskitin, johon
verkkolaitteet on kytketty. Verkon kaikki tietoliikenne kulkee
keskuspisteen kautta. Kytkimet/keskittimet voivat mallista riippuen
liittää verkkoon yleensä 12 tai 24 eri verkkolaitetta.
Kytkin/keskitin on yleensä kytketty joko toiseen kytkimeen tai
reitittimeen, josta yhteys jatkuu toisille laitteille. Keskittimien
käyttö on vähenemässä, sillä ne kaiuttavat kaiken liikenteen
jokaiseen keskittimessä kiinni olevaan verkkolaitteeseen, jolloin
liikenne voi ruuhkautua. Kytkin puolestaan ohjaa datan vain siihen
osoitteeseen jonne se on tarkoitettu, joten verkko ei ruuhkaudu
datapakettien törmäyksistä. Tähtitopologia on yleisin käytössä
olevista Ethernet-verkkotopologioista. Tähtirakenteen huomattava
etu on ettei yhden kaapelin rikkoutuminen vaikuta muun verkon käyttöön.
Esimerkkinä tähtirakenteisesta verkosta voidaan mainita tavallinen
lankapuhelinverkko. Ennen mikrotietokoneiden aikakautta yleiset
keskustietokonejärjestelmät päätelaitteineen muodostivat myös tähtirakenteisen
verkon.
Tähtirakenteisen lähiverkon kaapelina voidaan käyttää
koaksiaali-, valokuitu- ja kierrettyä parikaapelia.