Verkkotopologia

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 siirtyy 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.

Laajennettu tähti 
Laajennettu tähti (graafiteorian käsittein, puu) yhdistää yksittäiset tähdet toisiinsa - luomatta ympyräreittejä - ja lisää tähtitopologiaan hierarkian käsitteen (eli suhteet: edellä, vieressä, jäljessä). Sitä käytetään erityisesti tiukkaa laitehierarkiaa vaativien reititysprotokollien (kuten esimerkiksi OSPF:n) yhteydessä.

Mesh 

Mesh-topologiassa (silmukkaverkko, silmukka) kaikki asemat ovat suorassa yhteydessä toisiinsa. Graafiteoreettisesti kyseessä on ns. täydellisesti yhdistetty graafi. Mesh-topologia on usein käytännöllinen langattomissa verkoissa, joissa kaikki voivat vapaasti viestiä kaikkien kanssa riippumatta kaapeloinnin rajoiteista.

Aiheesta muualla 
 Oulun seudun ammattiopisto – Verkon topologiat (arkistoitu versio)
 



Dataliikenne
Seulonnan keskeiset artikkelit