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Netzpläne – Funktion, Vorteile und Topologien

Ein IT-Netzwerk kann je nach Größe eines Unternehmens schnell unübersichtlich werden. Damit Administratoren nicht den Überblick verlieren und immer wissen, wie die vielen verschiedenen Komponenten eines Netzwerks miteinander zusammenhängen, gibt es sogenannte Netzpläne, welche die Netzwerktechnik innerhalb einer IT-Landschaft abstrakt darstellen.

Vorteil von Netzplänen: Schutz vor Systemschwachstellen

Grundlegend spricht man im Zusammenhang mit Netzplänen von sogenannten Topologien. Sie stellen die Verbindungen verschiedener Komponenten innerhalb eines Netzwerks dar. Dabei sind die Knoten die verschiedenen Komponenten und Kanten stehen für die Verbindung zwischen zwei Knoten. Doch wozu benötigt man überhaupt eine solche abstrakte Darstellung eines Netzwerks?

Gerade in Bezug auf die Ausfallsicherheit sind Netzpläne wichtig. Denn mithilfe einer Topologie lassen sich auf einer abstrakten Ebene Verbindungen und Sicherheitsmechanismen darstellen und erkennen, die vor größeren Systemausfällen schützen können. So kann man dafür sorgen, dass es innerhalb eines Netzwerks neben effizient eingerichteten Arbeitswegen auch mindestens einen Ersatzweg gibt, der die Funktionalität eines Netzwerkes auch bei einem punktuellen Ausfall gewährleistet.
Aber auch für die qualitative Bewertung eines Netzes ist ein Netzplan wichtig. Durch die klare Übersicht über ein Netzwerk mit einem Netzplan kann man neue Investitionen besser abschätzen und die Leistungsfähigkeit eines Netzes steigern.

Fachtermini für den Netzplan

Für den Bereich des Netzplans beziehungsweise im Bereich einer solchen Topologie gibt es bestimmte Fachbegriffe, die man kennen sollte:

BegriffErklärung
DurchmesserMaximale Entfernung zwischen zwei Knoten
GradAnzahl der Links pro Knoten
BisektionsweiteMaß für die Leistungsfähigkeit eines Netzes
SymmetrieSymmetrischer Aufbau eines Netzes
SkalierbarkeitKleinstes Netzinkrement, um das man eine Topologie erweitern kann
KonnektivitätAnzahl der Knoten/Kanten, die durchtrennt werden müssen, damit ein Netz ausfällt

Grundlegend kann man in verschiedene Topologie-Typen und dementsprechend in unterschiedliche Netzpläne unterscheiden:

Punkt-zu-Punkt-Topologie für hohe Übertragungsraten

Eine Punkt-zu-Punkt-Topologie, die auch Zweipunkttopologie genannt wird, ist die einfachste Verbindung innerhalb eines Netzwerks. Hier werden zwei Knoten direkt miteinander verbunden, wodurch eine hohe Übertragungsrate erreicht werden kann.

Stern-Topologie: Switch als zentraler Knoten

Wie der Name schon andeutet: bei einer Stern-Topologie sind alle Teilnehmer eines Netzes mit einem zentralen Knoten verbunden. Nur über diese zentrale Einheit, die beispielsweise ein Switch oder Hub sein kann, kann eine Kommunikation stattfinden. Das bedeutet allerdings auch, dass beim Ausfall des zentralen Knotens das gesamte System nicht mehr funktionsfähig ist.

Aufbau einer Ring-Topologie

Besonders große Entfernungen kann eine Ring-Topologie überbrücken. Hier sind jeweils immer nur zwei Knoten mit einer Zweipunktverbindung verbunden. Auf diese Weise bildet sich ein Netzring, bei dem jeder Knoten als Repeater fungiert. Großer Nachteil ist dabei allerdings, dass das komplette Netz funktionsunfähig wird, sollte ein Knoten ausfallen.

Bus-Topologie: 10 Mbit/s Ethernet

Mit einem Bus als Übertragungsmedium können innerhalb einer Bus-Topologie Daten ausgetauscht werden. Hier ist der Ausfall eines Knotens für das Gesamtnetz nicht relevant. Dafür kann eine Störung des Übertragungsmediums das komplette System lähmen. Ein Beispiel für so ein Netz ist das 10 Mbit/s Ethernet.

Baum-Topologie – Verbindung mehrerer Stern-Topologien

Wie ein Baum mit vielen Blättern ist auch die Baum-Topologie aufgebaut. In der Regel gibt es einen zentralen Verteiler, der wiederum mit anderen Verteilern verbunden ist, welche selbst eigene Endknoten haben. Somit ist eine Baum-Topologie nichts anderes als eine Verbindung verschiedener Stern-Topologien.
Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Ausfall eines Endknotens für das System nicht relevant ist. Gleiches gilt grundlegend für die Verteiler, wobei beim Ausfall eines solchen dessen Endknoten nicht mehr mit dem gesamten System verbunden sind.

Sicherste Topologie: Vermaschtes Netz

Wenn jeder Endknoten eines Netzwerks mit mindestens einem anderen Knoten verbunden ist, spricht man von einem vermaschten Netz. Hier ist beim Ausfall eines Endknotens nicht das komplette Netz betroffen.
Das vermaschte Netz stellt dabei die sicherste Variante eines Rechnernetzes dar, wenngleich der Energieverbrauch deutlich höher als bei anderen Topologien ist.

Topologien und Netzpläne helfen bei der Verwaltung eines Netzwerks

Darüber hinaus gibt es noch sogenannte hybride Topologien, wie beispielsweise den Stern-Bus oder das Stern-Stern-Netz. Diese Kombinationen verschiedener Topologie-Modelle können dann ganz spezielle Anforderungen an ein Netzwerk bedienen.

Vor dem Hintergrund dieser grundlegenden Begriffe und des grundlegenden Verständnisses in Bezug auf verschiedene Topologien helfen Netzpläne, um ein Netzwerk optimal und übersichtlich abzubilden und auf dieser Basis auch verwalten zu können.

Denn nur mit einem sauber geführten Netzplan ist es möglich, die Komplexität und die besonderen strategischen Eigenarten eines Unternehmensnetzes darzustellen.

Weitere Informationen zu Netzplänen:

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