Ein Leitfaden zur hybriden Topologie: Definition, Praktiken und Bedeutung

Veröffentlicht am: 6 Januar 2025

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9 Minuten Lesezeit

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Für die Englische Version

Eine hybride Topologie ist eine Art von Netzwerktopologie, die zwei oder mehr Netzwerktopologien kombiniert, einschließlich Ring-, Bus- und Maschentopologien. Seine Verwendung und Auswahl werden durch seine Einsätze und Spezifikationen beeinflusst, einschließlich der erforderlichen Netzwerkleistung, der Anzahl der Computer und deren Standort.

Jedoch bietet die hybride Topologie eine komplizierte Struktur und eine Reihe von Technologien sind für ihre praktische Umsetzung erforderlich, sie hat den Vorteil erhöhter Flexibilität; sie kann die Fehlertoleranz verbessern und es einfach machen, verschiedene grundlegende Topologien hinzuzufügen oder zu entfernen. Wenn Sie Vielfalt in einem Computernetzwerk erreichen müssen, ist die hybride Topologie praktischer.

In diesem Artikel werden wir die folgenden Themen zur hybriden Topologie besprechen.

• Was ist eine hybride Topologie?

• Was sind die Vorteile der hybriden Topologie?

• Was sind die Nachteile der hybriden Topologie?

• Was sind die Arten von Hybrid-Topologien?

• Was ist die Bedeutung der hybriden Topologie in einem LAN?

• Wofür wird die hybride Topologie verwendet?

• Was ist der Unterschied zwischen Baumtopologie und Hybridtopologie?

• Was ist der Unterschied zwischen Stern- und Hybrid-Topologie?

Was ist eine hybride Topologie?

Die Anordnung der Netzwerkverbindungen und Knoten zueinander wird als Netzwerktopologie bezeichnet. Es gibt zwei Arten von Topologien: logische Netzwerktopologie, die beschreibt, wie Daten unabhängig von ihren physischen Verbindungen zwischen Geräten über ein Netzwerk übertragen werden, und physische Netzwerktopologie, die das tatsächliche Signalübertragungsmedium beschreibt. Ethernet Twisted Pair, das als logische Bustopologie klassifiziert wird, und Token Ring, das als logische Ringtopologie klassifiziert wird, sind Beispiele für logische Netzwerktopologien.

Physische Netzwerktopologien, die jeweils eine einzigartige Anordnung von Knoten und Verbindungen aufweisen, umfassen Stern-, Mesh-, Baum-, Ring-, Punkt-zu-Punkt-, Kreis-, Hybrid- und Bustopologien. Je nach Größe, Umfang, Zielen und Budget eines Unternehmens wird die geeignete Netzwerkarchitektur variieren. Die Beziehungen zwischen Kommunikationsgeräten, die als Verbindungen zwischen Knoten in einem Netzwerk-Topologiediagramm dargestellt werden, und den Geräten selbst, die als Knoten dargestellt werden, werden deutlicher.

Eine hybride Topologie ist eine Netzwerkarchitektur, die zwei oder mehr Duplex-Netzwerktopologien miteinander verbindet. Drei hybride Topologien sind die Mesh-, Bus- und Ring-Topologien. Daher ist die Definition der hybriden Topologie hier das Hauptthema. Der Einsatz der geplanten Netzwerke, die Anzahl der Computer und deren Standort sind nur einige Beispiele für Variablen, die die Nutzung und Auswahl der Topologie beeinflussen. Eine hybride Topologie ist eine Topologie, die zwei oder mehr andere Topologien kombiniert, um es einfach auszudrücken.

Jedoch ist eine Kombination von Technologien für sein physisches Pendant erforderlich. Infolgedessen bietet die hybride Topologie eine geeignete komplexe Struktur. Es hat Vorteile zur Verbesserung der Flexibilität. Es hat die Fähigkeit, die Fehlertoleranz zu verbessern und das einfache Hinzufügen oder Entfernen grundlegender Topologien zu ermöglichen. Hybride Topologie wird häufiger eingesetzt, wenn Sie eine Vielzahl von Computernetzwerken abdecken müssen. Alle Netzwerksegmente in dieser Topologie umfassen die Konfiguration vieler Netzwerktopologien. Sie können ein hybrides Netzwerk erstellen, das aus zwei zusätzlichen Netzwerken besteht, als Beispiel. Es sind die Ring- und Stern-Rückgratnetzwerke.

Abbildung 1. Hybrides Netzwerk-Topologiediagramm

Was sind die Vorteile der hybriden Topologie?

Die besten Netzwerkeigenschaften werden durch hybride Netzwerktopologien erzeugt, da sie viele Topologien kombinieren. Die Vorteile der hybriden Topologie werden im Folgenden erörtert:

• Zuverlässigkeit: Die hybride Topologie ist die zuverlässigste und sicherste Netzwerkstruktur. Aufgrund des Verzweigungsfaktors bieten hybride Systeme eine sehr schnelle Fehlererkennung, was die Fehlersuche sehr einfach macht. Da es Unternetzwerke integriert, hat die Netzwerktopologie als Ganzes ein sehr hohes Maß an Zuverlässigkeit. Da Netzwerke unterverzweigt sind, bleibt das gesamte Netzwerk davon unberührt und funktioniert weiter, wenn ein Netzwerk ausfällt oder nicht mehr funktioniert. Aufgrund seiner höheren Fehlertoleranz begrenzt der Verzweigungsmechanismus die Auswirkungen eines Defekts auf die Funktionsweise der Netzwerke.

• Effizienz: Die Gesamteffizienz der hybriden Struktur wird durch die Mischung mehrerer Topologien erheblich gesteigert, was nicht nur die Stärken der Netzwerke verstärkt, sondern auch ihre Schwächen ausgleicht. Eine fantastische hybride Stern-Ring-Topologie kann durch die Kombination der Eigenschaften beider Topologien geschaffen werden, zum Beispiel eine Ring-Topologie mit hoher Zuverlässigkeit und eine Stern-Topologie mit hoher Toleranz.

• Anpassungsfähigkeit: Da die Gesamtkonfigurationen und Anpassungen gemäß den Bedürfnissen der Benutzer und der Organisationen geplant und erstellt werden können, die die Gesamtressourcen der Netzwerke maximieren, bietet die hybride Topologie eine hervorragende Flexibilität in der Nutzung. So ist die Topologie darauf ausgelegt, die Eigenschaften und deren Nutzung zu unterstützen, um sie in verschiedenen Netzwerk-Kontexten zu verwenden. Aufgrund seiner Eigenschaften, die mehrere Erweiterungspunkte zum Verknüpfen umfassen, kann die Art des Netzwerks leicht erweitert werden.

• Skalierbarkeit: Die hervorragende Skalierbarkeit des hybriden Netzwerks ist eine seiner besten Eigenschaften. Der Aufbau von hybriden Netzwerken ermöglicht es uns, mehrere verzweigte Netzwerkverbindungspunkte zu integrieren. Unabhängig von der Größe des Netzwerks werden die Hardwarekomponenten äußerst effektiv hinzugefügt oder entfernt, und neue Netzwerkkomponenten werden schnell bereitgestellt, ohne das Design oder das Verzweigungssystem als Ganzes zu beeinträchtigen.

• Zuverlässige Datenverbindung: Aufgrund der Nutzung der Eigenschaften zweier separater topologischer Netzwerke durch die hybride Topologie ist der Datentransport über ein hybrides Netzwerk unglaublich schnell und zuverlässig. Die Gesamteffektivität und Effizienz der Netzwerke in einer hybriden Architektur wird nicht durch Störungen zwischen verschiedenen Knoten beeinträchtigt.

• Sichere Übertragungsmethode: Wenn eine Bedrohung oder ein Fehler im System auftritt, wird das gesamte Netzwerk nicht beeinträchtigt, was die Sicherheit und die Debugging-Fähigkeiten verbessert. Die Trennung der fehlerhaften Komponenten verbessert die Fehlertoleranz, und die aktuellen Topologien müssen nicht geändert werden, um eine hybride Topologie zu erstellen.

Was sind die Nachteile der hybriden Topologie?

Mehrere Nachteile der hybriden Topologie sind unten aufgeführt:

• Komplexes Design: Der Aufbau eines hybriden Netzwerks erfordert viel Arbeit von den Netzwerktechnikern der Topologien, da das Netzwerkdesign so kompliziert ist. Aufgrund der komplexen Struktur der Topologie wird die Netzwerkverarbeitung ziemlich kompliziert.

• Hohe Kosten: Der Aufbau eines Netzwerks mit hybrider Architektur erfordert eine erhebliche Investition in Zeit und Geld. Die Nutzung dieser Ressourcen ist teuer und sensibel. Es ist teurer als andere, da es nach der Zerstörung erneut gekauft werden muss, um ein besseres Netzwerk aufzubauen.

• Installationsherausforderungen: Der Aufbau eines großen und komplizierten Hybrid-Topologienetzwerks ist eine äußerst herausfordernde Aufgabe. Die Knoten und das Kabelnetz müssen systematisch konfiguriert werden. Um ein so massives Netzwerkverbindungssystem zu erstellen, müssen die Mitarbeiter über die notwendigen Fähigkeiten verfügen.

• Mehr Hardware-Anforderungen: Die hybriden Topologien verwenden eine größere Vielfalt an Hardware. Die Installation ist aufgrund der Komplexität der Topologie und der Verbindungen der Knoten herausfordernd, und das Anschließen vieler Knoten erfordert die Verwendung mehrerer Kabel.

• Kabelausfälle: Ausfälle des Haupt-Rückgratkabels können gelegentlich nicht nur die verbundenen Topologien, sondern auch das gesamte Netzwerk beeinträchtigen.

Vorteile	Nachteile
Zuverlässigkeit	Komplexes Design
Effizienz	Hohe Kosten
Anpassungsfähigkeit	Installationsherausforderungen
Skalierbarkeit	Mehr Hardware-Anforderungen
Zuverlässige Datenverbindung & sichere Übertragungsmethode	Kabelausfälle

Tabelle 1. Vorteile und Nachteile der Hybrid-Topologie

Was sind die Arten von hybrider Topologie?

Je nach den zugrunde liegenden Topologien, die das Hybridnetzwerk bilden, und der angrenzenden Topologie, die die grundlegenden Topologien verbindet, gibt es mehrere Arten von hybriden Netzwerktopologien. Arten von hybriden Topologien werden im Folgenden erklärt:

• Sternverdrahtete Ringnetzwerktopologie: Eine Reihe von Stern-Topologien werden durch eine Ring-Topologie verbunden, die als angrenzende Topologie in einer sternverdrahteten Ring-Hybrid-Topologie fungiert. Eine Verbindungsleitung verbindet jede Stern-Topologie mit der Ring-Topologie.

  

  Abbildung 2. Stern-verdrahtete Ringnetzwerktopologie

  Eine diagrammatische Darstellung der sternverdrahteten Ringtopologie ist in der obigen Abbildung gezeigt. In der Abbildung verbindet ein zentraler Switch die einzelnen Knoten einer bestimmten Stern-Topologie, wie zum Beispiel Stern-Topologie 1, und Knoten A in der Haupt-Ring-Topologie stellt dann eine externe Verbindung zu zusätzlichen Stern-Topologien her.

  Ein Verbindungsknoten in der primären Ringtopologie wie A empfängt Informationen von einer bestimmten Stern-Topologie entweder bidirektional oder unidirektional. Ein bidirektionaler Fluss stellt sicher, dass der Informationsfluss der primären Ringtopologie nicht vollständig stoppt, wenn einer ihrer Knoten ausfällt.

• Stern-Bus-Netzwerktopologie: Eine Gruppe von Stern-Topologien wird durch eine zentrale Bustopologie verbunden, um eine sternverdrahtete Bustopologie zu bilden. Eine Verbindungsleitung verbindet jede Stern-Topologie mit der Bus-Topologie. Eine diagrammatische Darstellung der sternverdrahteten Bustopologie ist in der untenstehenden Abbildung dargestellt.

  

  Abbildung 3. *Stern-verdrahtete Bus-Netzwerktopologie

  *In dieser Konfiguration fungiert die primäre Bustopologie als Rückgratverbindung, die die verschiedenen Stern-Topologien verbindet. In dieser Situation dient eine kabelgebundene Verbindung als Grundlage.

• Hierarchische Netzwerktopologie: Die Topologie eines hierarchischen Netzwerks ist in viele Schichten organisiert, ähnlich wie ein Baum. Es wird aus diesem Grund auch als Baumnetzwerktopologie bezeichnet. Die hierarchische Netzwerkstruktur wird in der untenstehenden Abbildung diagrammatisch dargestellt:

  

  Abbildung 4. Hierarchische Netzwerktopologie

  Niedrigere Ebenen, wie Ebene 2, sind über Kabelverbindungen mit höheren Ebenen, wie Ebene 1, verbunden. Der Elternknoten (Wurzelknoten) befindet sich auf Ebene 0, die die höchste Ebene ist. Die Kindknoten befinden sich auf Ebene 1, die die zweite Ebene ist. Ebene 3 hat ebenfalls Kindknoten. Außer den Knoten auf der obersten Ebene hat jeder Knoten in einer bestimmten Ebene einen höheren Elternknoten.

  Aufgrund ihrer Peripherie und des Fehlens von Eltern-Knoten-Beziehungen werden die Knoten auf der untersten Ebene als Blattknoten bezeichnet. Eine Baum-Netzwerktopologie ist im Wesentlichen eine Gruppe von Sternnetzwerktopologien, die übereinander gestapelt sind. Selbst die höchste Ebene kann einen oder mehrere Knoten enthalten.

Was ist die Bedeutung der hybriden Topologie in LAN?

Die Topologie eines Netzwerks hat einen großen Einfluss darauf, wie gut es funktioniert. Eine gut gestaltete und verwaltete Netzwerkarchitektur reduziert den Energieverbrauch und erhöht die Datenübertragungsraten, was die Leistung erheblich verbessert. Sie können zwei wichtige Elemente Ihrer verwendeten Netzwerktopologie besser verstehen. Es hilft Ihnen, die wichtigsten Komponenten Ihres Netzwerks und die daraus resultierenden Beziehungen kennenzulernen. Es zeigt auch, wie sie miteinander verbunden sind und was Sie aus ihren Leistungen ableiten können. Das Leistungsmanagement ist daher der Schlüssel zur Topologie, unabhängig von der Größe oder Struktur eines Netzwerks und seiner zahlreichen Komponenten.

Eine hybride Netzwerktopologie ist eine Kombination mehrerer Topologien. Aufgrund ihrer Fähigkeit, verschiedene Umgebungen zu bewältigen, bieten hybride Topologien häufig erhebliche Flexibilität. Zum Beispiel könnten verschiedene Abteilungen innerhalb desselben Unternehmens maßgeschneiderte Netzwerktopologien annehmen, die besser auf ihre Netzwerkbedürfnisse zugeschnitten sind. Hybride Topologien bieten eine gute Skalierbarkeit. Diese Eigenschaft macht sie für größere Netzwerke geeignet, und sie bieten mehrere Vorteile.

Wofür wird die hybride Topologie verwendet?

Aufgrund ihrer kosteneffizienten Eigenschaften wird die hybride Topologie in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Im Vergleich zu anderen grundlegenden Mechanismen ist der Hybrid-Topologie-Mechanismus effektiv und kann in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Daher ermöglichen die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit des Netzwerks den Nutzern, Organisationen zu entwerfen, zu verwalten und zu warten. Die Finanz- und Bankenbranche, automatisierte Industrien, multinationale Konzerne, Forschungsorganisationen und viele Bildungseinrichtungen sind nur einige der Hauptanwendungsbereiche der hybriden Topologie. Eine neue hybride Topologie wird durch die Kombination beliebiger zwei Topologien, wie z.B. einer Teilstern-, einer erweiterten Stern-, Punkt-zu-Punkt-Netzwerke und einer vollständigen Maschentopologie, erstellt.

Beispiele und Anwendungen hybrider Topologien werden umfangreich genutzt. Menschen können sich entscheiden, es in ihren Häusern oder Büros zu verwenden, und da es eine schnelle Einrichtung und flexible Optionen bietet, wird es als intelligente Lösung angesehen. Es bietet eine kompakte Lösung für kleine Unternehmen und sogar deren Abteilungen. In Büros oder Häusern mit mehreren Etagen und Abteilungen ist es eine kluge Wahl. Die Implementierung einer hybriden Topologie bietet eine Vielzahl von Vorteilen. Daher wird es eingesetzt, um seine größte Effizienz entsprechend den Bedürfnissen bereitzustellen. Aber wenn die grundlegende Topologie kombiniert wird, entsteht ein kompliziertes Netzwerk, das Ihr Budget beeinflusst.

Zahlreiche Standorte nutzen eine hybride Topologie. Ein Beispiel für eine hybride Netzwerktopologie ist der sternverdrahtete Ring. Diese Topologie besteht aus vielen Stern-Topologien, die durch eine Ring-Topologie als angrenzende Topologie verbunden sind. Der sternverdrahtete Bus besteht aus vielen Stern-Topologien, die durch eine Kernbus-Topologie verbunden sind. Die folgende Liste behandelt einige Anwendungsbereiche der hybriden Topologie.

• Schulen, Hochschulen und Universitäten: Das hybride Netzwerk verbindet mehrere Abteilungen. Wenn eine Abteilung aktiv ist, wird der gesamte Campus davon profitieren.
• Private und öffentliche Unternehmen: Hybride Topologie wird häufig in allen Arten von Unternehmen verwendet, egal ob sie privat oder öffentlich sind.
• Büros: Das hybride Netzwerk verbindet fast alle großen Büros. Jede Art von Daten kann problemlos an ein anderes Netzwerk gesendet werden. Die Nutzung eines hybriden Netzwerks hat viele Vorteile.
• Forschungsorganisationen: Forschungsgruppen verwenden häufig hybride Netzwerke, da sie diese vollständig eingerichtet haben. Es kann das Ergebnis der Interaktion aller denkbaren topologischen Arten sein.
• Multinationale Büros: Jedes große Unternehmen hat ein hybrides Netzwerk, das vollständig funktionsfähig ist und es allen Mitarbeitern ermöglicht, Daten und Informationen an jede Abteilung zu übermitteln.
• Banken: Es ist die am weitesten verbreitete Nutzung der hybriden Topologie. Das hybride Netzwerk verbindet jede Bank in ihrer Gesamtheit.

Was ist der Unterschied zwischen Baumtopologie und Hybridsystem?

Die Merkmale einer Stern-Topologie und einer linearen Bus-Topologie werden in einer Baum-Topologie kombiniert. Gruppen von Sternnetzwerken sind in einer Baumtopologie mit dem linearen Bus-Rückgrat verbunden. Je nach Bedarf erweitert und konfiguriert der Benutzer das aktuelle Netzwerk mithilfe der Baumtopologie. Die Baumtopologie verwendet häufig verdrillte Paarleitungen. Der Begriff "hierarchische Struktur" gilt auch für die Baumtopologie.

Eine hybride Topologie kombiniert viele Netzwerktopologien. Eine spezielle Topologie ist ein anderer Name dafür. Unternehmensbüros können diese Architektur nutzen, um ihre internen LANs (Local Area Networks) zu verbinden und externe Netzwerke über Weitverkehrsnetze einzubeziehen. (WANs). Stern-Bus- oder Stern-Ring-Topologien werden häufig zusammen verwendet. Zwei oder mehr Stern-Topologien, die durch einen Bus-Trunk verbunden sind, bilden ein Stern-Bus-Netzwerk. Im Gegensatz dazu kann eine Baumtopologie als eine hierarchiebasierte Sammlung von Sternnetzwerken betrachtet werden. Im Gegensatz zur Stern-Topologie kann in diesem Fall die Rolle des zentralen Knotens verteilt werden.

Was ist der Unterschied zwischen Stern- und Hybridtopologie?

Stern-Topologie verbindet jeden Knoten mit einem einzigen zentralen Switch. Der Switch und jeder andere Knoten im Netzwerk sind beide direkt mit jedem Gerät im Netzwerk verbunden. Der zentrale Netzwerk-Hub fungiert in dieser Anordnung als Server, während die anderen Geräte als Clients agieren. Der zentrale Knoten fungiert als Repeater und ist dafür verantwortlich, die Datenübertragungen im gesamten Netzwerk zu steuern. Computer sind über Koaxial-, Twisted-Pair- oder Glasfaserkabel in Stern-Topologien miteinander verbunden.

Andererseits wird eine Anordnung von zwei oder mehr verschiedenen Topologien als hybride Topologie bezeichnet. Die meisten Zeit findet man hybride Topologien in größeren Organisationen, in denen verschiedene Abteilungen ihre eigenen Netzwerktopologien haben. Eine hybride Topologie entsteht durch das Zusammenführen zweier Topologien.