Verkkotopologia

Daisy-ketjut

Tähtipohjaisia verkkoja lukuun ottamatta helpoin tapa lisätä verkkoon lisää tietokoneita on ketjuttaa eli liittää jokainen tietokone sarjaan. Jos viesti on tarkoitettu tietokoneelle, joka on osittain linjan päässä, jokainen järjestelmä välittää sen peräkkäin, kunnes se saapuu määränpäähän. Daisy chain -verkko voi olla kahdessa perusmuodossa: lineaarinen ja rengasverkko.

Keskittäminen

Tähtitopologia vähentää verkon vikaantumisen todennäköisyyttä, koska se yhdistää kaikki oheissolmut (tietokoneet jne.) keskussolmuun. Kun fyysistä tähtitopologiaa sovelletaan loogiseen väyläverkkoon, kuten Ethernetiin, tämä keskussolmu (perinteisesti keskitin) lähettää uudelleen kaikki mistä tahansa oheissolmusta vastaanotetut lähetykset kaikille verkon oheissolmuille, joskus myös lähettäjäsolmulle. Kaikki oheissolmut voivat näin ollen kommunikoida kaikkien muiden kanssa lähettämällä ja vastaanottamalla ainoastaan keskussolmulle. Jos jonkin perifeerisen solmun ja keskussolmun välisen siirtoyhteyden vikaantuminen johtaa kyseisen perifeerisen solmun eristämiseen kaikista muista solmuista, mutta tämä ei vaikuta muihin perifeerisiin solmuihin. Haittapuolena on kuitenkin se, että keskussolmun vikaantuminen aiheuttaa vian myös kaikissa perifeerisissä solmuissa,

Jos keskussolmu on passiivinen, lähettävän solmun on voitava sietää oman lähetyksensä kaiun vastaanottamista, joka on viivästynyt kahdensuuntaisen edestakaisen lähetyksen (eli keskussolmuun ja keskussolmusta) sekä keskussolmussa mahdollisesti syntyvän viiveen verran. Aktiivisessa tähtiverkossa on aktiivinen keskussolmu, jolla on yleensä keinot estää kaikuun liittyvät ongelmat.

Puutopologiaa (eli hierarkkista topologiaa) voidaan pitää hierarkkisesti järjestettyjen tähtiverkkojen kokoelmana. Tässä puussa on yksittäisiä perifeerisiä solmuja (esim. lehtiä), joiden on lähetettävä ja vastaanotettava vain yhteen toiseen solmuun eikä niiden tarvitse toimia toistimina tai regeneraattoreina. Toisin kuin tähtiverkossa, keskussolmun toiminnot voivat olla hajautettuja.

Kuten tavanomaisessa tähtiverkossa, yksittäiset solmut voidaan näin ollen edelleen eristää verkosta, jos solmuun johtava siirtotie katkeaa yhdestä ainoasta kohdasta. Jos lehden yhdistävä linkki vikaantuu, kyseinen lehti eristetään; jos yhteys muuhun kuin lehden solmuun vikaantuu, koko verkon osa eristetään muusta verkosta.

Jotta voitaisiin vähentää verkkoliikennettä, joka aiheutuu kaikkien signaalien lähettämisestä kaikkiin solmuihin, kehitettiin kehittyneempiä keskussolmuja, jotka pystyvät seuraamaan verkkoon liitettyjen solmujen identiteettejä. Nämä verkkokytkimet "oppivat" verkon rakenteen "kuuntelemalla" jokaista porttia normaalin tiedonsiirron aikana, tutkimalla datapaketteja ja tallentamalla jokaisen kytketyn solmun osoitteen/tunnuksen ja sen portin, johon se on kytketty, muistissa olevaan hakutaulukkoon. Tämän hakutaulukon avulla tulevat lähetykset voidaan sitten ohjata vain aiottuun määränpäähän.

Hajauttaminen

Verkkotopologiassa (eli osittain yhdistetyssä verkkotopologiassa) on vähintään kaksi solmua, joiden välillä on kaksi tai useampia reittejä, jotta voidaan tarjota ylimääräisiä reittejä, joita voidaan käyttää, jos yhden reitin tarjoava linkki ei toimi. Tätä hajautusta käytetään usein hyödyksi kompensoimaan yhden pisteen vikaantumisen aiheuttamaa haittaa, joka on olemassa, kun käytetään yhtä laitetta keskussolmuna (esim. tähti- ja puuverkoissa). Erityinen verkkotyyppi, joka rajoittaa kahden solmun välisten hyppyjen määrää, on hyperkuutio. Mielivaltaisten haarojen määrä tekee mesh-verkoista vaikeampia suunnitella ja toteuttaa, mutta niiden hajautettu luonne tekee niistä erittäin hyödyllisiä. Tämä muistuttaa jollakin tavalla grid-verkkoa, jossa lineaarista tai rengastopologiaa käytetään yhdistämään järjestelmiä useisiin suuntiin. Moniulotteisella renkaalla on esimerkiksi toroidinen topologia.

Täysin kytketty verkko, täydellinen topologia tai täydellinen verkkotopologia on verkkotopologia, jossa kaikkien solmuparien välillä on suora yhteys. Täysin yhdistetyssä verkossa, jossa on n solmua, on n(n-1)/2 suoraa linkkiä. Tällaisella topologialla suunnitellut verkot ovat yleensä hyvin kalliita perustaa, mutta ne tarjoavat suuren luotettavuuden, koska solmujen välisten redundanttien linkkien suuri määrä tarjoaa useita reittejä tiedolle. Tätä topologiaa käytetään useimmiten sotilaallisissa sovelluksissa. Se on kuitenkin nähtävissä myös tiedostonjakoprotokollassa BitTorrent, jossa käyttäjät muodostavat yhteyden muihin käyttäjiin "parvessa" sallimalla jokaisen tiedoston jakavan käyttäjän muodostaa yhteyden muihin käyttäjiin, jotka ovat myös mukana. BitTorrentin todellisessa käytössä yksittäinen solmu on harvoin yhteydessä jokaiseen muuhun solmuun, kuten todellisessa, täysin yhdistetyssä verkossa, mutta protokolla mahdollistaa sen, että mikä tahansa solmu voi muodostaa yhteyden mihin tahansa toiseen solmuun tiedostoja jakaessaan.

Hybridit

Hybridiverkoissa käytetään kahden tai useamman topologian yhdistelmää siten, että tuloksena syntyvä verkko ei ole mikään vakiotopologiasta (esim. väylä, tähti, rengas jne.). Esimerkiksi puuverkko, joka on yhdistetty puuverkkoon, on edelleen puuverkko, mutta kaksi toisiinsa yhdistettyä tähtiverkkoa muodostavat hybridiverkkotopologian. Hybriditopologia syntyy aina, kun kaksi erilaista perusverkkotopologiaa yhdistetään. Kaksi yleistä esimerkkiä hybridiverkoista ovat: tähtirengasverkko ja tähtiväyläverkko.

• Tähtirengasverkko koostuu kahdesta tai useammasta tähtitopologiasta, jotka on liitetty toisiinsa käyttämällä keskitettynä keskittimenä MAU-yksikköä (Multistation Access Unit).
• Tähtiväyläverkko koostuu kahdesta tai useammasta tähtitopologiasta, jotka on yhdistetty väyläkanavan avulla (väyläkanava toimii verkon runkona).