Topologiat

Tietoliikenteen termillä (verkko)topologia tarkoitetaan verkon rakennetta, eli miten laitteet on liitetty toisiinsa. Kaapeleilla toteutussa verkossa ylivoimaisesti käytetyin topologia on tähti.

Tähtitopologiassa (star topology) kaikki laitteet on kytketty omalla kaapelilla johonkin keskuslaitteeseen, kuten keskittimeen tai kytkimeen. Tähtirakenteesta esimerkkejä on esimerkiksi koulun lähiverkko, valokuituverkko, puhelinverkko tai kotona toteutettu lähiverkko. Tähtitopologian etuja on muun muassa se, että yhden kaapelin vioittuminen vaikuttaa ainoastaan siihen kaapeliin kytketyn laitteen tietoliikenteeseen. Muut laitteet toimivat edelleen hyvin.

Väylätopologia (bus topology) toimii siten, että kaikki laitteet on kytketty t-liittimillä yhteen kaapeliin, jonka päissä on terminaattoreiksi kutsutut vastukset. Ongelmana väylätopologiassa on ehdottomasti vikaherkkyys: kaapelin tai terminaattorin vioittuessa koko verkko on alhaalla, eli ei toimi. Väylätopologisessa verkossa käytetään koaksiaalikaapelia. Väytätopologia on syrjäytynyt tähtitopologian myötä.

Rengastopologia (ring topology) on perusidealtaan samanlainen väylätopologian kanssa, mutta siinä kaapeli on kytketty ympyräksi. Kuuluisin rengastopologiaa hyödyntänyt verkkotekniikka oli IBM: Token Ring, jossa laitteet kommunikoivat vuorotellen sen perusteella, kenellä oli myötäpäivään kulkenut token.

Mesh-topologia (Mesh topology) tarkoittaa verkkoa, jossa kaikki laitteet on kytketty toisiinsa joko täydellisesti tai ei. Jos Mesh verkko on täydellisesti kytketty, menee jokaisesta laitteesta jokaiseen laitteeseen kaapeli, kuten ylemmässä kuvassa näkyy. Tämä ratkaisu on erittäin vikasietoinen, sillä jokainen laite voi vastaanottaa ja välittää tietoa edelleen. Huonoja puolia fyysisessä verkossa on ehdottomasti kaapelointi ja sen korkea hinta. Tämän kaltaisia verkkoja käytetään esimerkiksi toteuttamalla erittäin laaja langaton verkko ilman fyysistä kaapelointia.

Mesh-topologia, jossa kaikkia laitteita ei ole kytketty toisiinsa mahdollistaa myös korkean vikasietoisuuden, koska viesti todennäköisimmin voidaan välittää jotakin reittiä perille.

Tehtäviä

Topologiatehtävät, asiakirja

  1. Selvitä mitä eroa on kytkimellä ja keskittimellä?
  2. Etsi kuva väylätopologiassa käytetystä kaapelista, t-liittimestä ja terminaattorista. Huomioi kuvien lisensointi.
  3. Etsi kuva tähtitopologiassa käytettävästä kaapelista ja sen liittimestä.
  4. Etsi kuva rengastopologiasta käytettävästä kaapelista ja sen liittimestä.
  5. Miten puutopologiasta eroaa tähtitopologiasta (visuaalisesti)? Etsi molemmista mallikuva.
  6. Etsi verkosta esimerkki (url) langattoman mesh -verkon toteutuksesta. Voisitko toteuttaa omalla kotiseudullasi vastaavan? Mitä hyötyä siitä olisi?