Sie befinden sich hier: Themen IT-Grundschutz-Kataloge. Inhalt. Dokumententitel: M 5.2 Auswahl einer geeigneten Netz-Topologie - IT-Grundschutz-Kataloge - 9. EL Stand 2007
direkt zu der Navigation Servicebereich. direkt zu der Hauptnavigation. direkt zur Themennavigation. direkt zum Seiteninhalt.

M 5.2 Auswahl einer geeigneten Netz-Topologie

Verantwortlich für Initiierung: Leiter IT

Verantwortlich für Umsetzung: Planer, Leiter Haustechnik

In der Informationstechnik wird zwischen der physischen und logischen Netztopologie unterschieden. Die physische und die logische Topologie eines Netzes sind nicht notwendig identisch. Bei der logischen Netztopologie handelt es sich um die Zuordnung von Datenflüssen. Sie kann durch die Konfiguration der aktiven Netzkomponenten fast beliebig gestaltet werden. Durch virtuelle lokale Netze (VLAN) lassen sich zusätzliche logische Strukturen in Netzen bilden.

Im Nachfolgenden wird die physische Netztopologie, also die Führung der Kabel und die Platzierung der Verteiler im Gebäude eingehender behandelt.

Die physische Topologie orientiert sich naturgemäß fast immer an den räumlichen Verhältnissen, unter denen das Netz aufgebaut wird. Dies sind unter anderem:

Im Allgemeinen werden zwei Grundformen der Netztopologie unterschieden, der Stern und der Bus. Als Erweiterungen lassen sich aus dem Stern eine baumförmige Struktur und aus dem Bus eine ringförmige Struktur ableiten.

Von praktischer Bedeutung bei Neukonzeption und Nachrüstung von IT-Verkabelungen in Gebäuden sind die Stern- und die Baumstruktur.

Nachfolgend werden die Vor- und Nachteile möglicher Topologien aufgeführt. Weitere denkbare Topologien, die an dieser Stelle nicht genannt sind, können als Spezialfall der betrachteten Strukturen aufgefasst werden.

Stern

Bei einem Stern sind alle Teilnehmer des Netzes über eine dedizierte Leitung mit einem zentralen Knoten verbunden. Vor allem bei der "Collapsed Backbone"-Architektur, bei der ein (logischer) zentraler Switch alle Server und Endgeräte verbindet, wird ein Gebäude physisch sternförmig verkabelt.

Diese Topologie bietet folgende Vorteile:

Dem stehen folgende Nachteile der Stern-Topologie gegenüber:

Baum

Eine Baumstruktur entsteht durch die Anbindung mehrerer Sterne an einen zentralen Knoten. Die an den dezentralen Netzknoten sternförmig angeschlossenen Netzteilnehmer werden zu Gruppen zusammengefasst. Die dezentralen Netzknoten sind wiederum über eine oder mehrere dedizierte Leitungen an einem zentralen Netzknoten zusammengeführt.

Die Baum-Topologie bietet folgende Vorteile:

Die Baum-Topologie hat folgende Nachteile:

Typischer Anwendungsfall der Baum-Topologie ist die Anbindung aller Etagenverteiler eines Gebäudes (Tertiärverkabelung in Sterntopologie) an den Gebäudeverteiler (Sekundärverkabelung) einer Gebäudeverkabelung. Bei entsprechenden Redundanzanforderungen können Etagenverteiler auch an mehrere Gebäudeverteiler angeschlossen werden.

Vermaschte Netztopologie in Stern- und Baumstruktur

Die zusätzliche Verbindung von zentralen und bei entsprechender Anforderung auch dezentralen Netzknoten wird als Vermaschung bezeichnet. Hierdurch werden redundante Verbindungen aufgebaut, welche zur Erhöhung der Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit implementiert werden.

Bus

Bei einem Bus werden alle Netzteilnehmer an eine gemeinsame Leitung angeschlossen. Dies geschieht im Allgemeinen durch ein zentrales Kabel, an das mit Stichleitungen die einzelnen Teilnehmer angebunden werden.

Neuere Kabeltypen und -spezifikationen unterstützen die bus-förmige Verkabelung nicht mehr. Diese Topologie spielt bei Erstinstallation oder Modernisierung von IT-Verkabelungen keine Rolle mehr.

Ring

Der Ring ist aus topographischer Sicht ein Bus, dessen beide Enden miteinander verbunden sind. Eine Sonderform des Rings besteht in der doppelten Ausführung als Doppelring, wie sie z. B. bei FDDI Verwendung findet.

Neuere Kabeltypen und Kabelspezifikationen unterstützen die ringförmige Verkabelung nicht mehr. Diese Topologie spielt bei Erstinstallation oder Modernisierung von IT-Verkabelungen keine Rolle mehr.

Kabeltypen und Maximallänge

Bei der Ausstattung kleinerer Gebäude ist eine sternförmige Verkabelung von einem zentralen Knoten zu erwägen. Voraussetzung ist, dass die IT-Verkabelung so geführt werden kann, dass jeder Endgeräteanschluss bei Verwendung von Kupferkabeln bis maximal 90 Meter entfernt liegt (gemäß EN 50173 für Anwendungsneutrale Kommunikationskabelanlagen). Wird diese Maximallänge überschritten, so ist nach Norm die Einhaltung der geforderten elektrischen Übertragungsparameter die führende Größe. Eine entsprechende Produktauswahl schafft hier Reserven für ein Überschreiten der maximal verlegbaren Längen. Eine möglichst separate Wegeführung zu allen Endgeräteanschlüssen erhöht die Ausfallsicherheit.

Sind Endgeräteanschlüsse aufgrund der Entfernung oder starker elektrischer Störgrößen nicht mit Kupferverkabelung zu erschließen, finden Lichtwellenleiterkabel (LWL) Anwendung. Abhängig vom Übertragungsprotokoll und von der Faserqualität sind bei Multimode-LWL bis ca. 2 km überbrückbar. Es gilt, je höher die Übertragungsbandbreite, desto kürzer die realisierbare Länge. Deutlich größere Reichweiten können bei entsprechender Anforderung durch den Einsatz von Singlemode-LWL erreicht werden.

Verkabelung größerer Gebäude

Bei der Verkabelung größerer Gebäude ist eine baumförmige Struktur angemessen. Vom zentralen Verteilpunkt (Gebäudeverteiler) werden sternförmig die Etagen oder Gebäudeabschnitte angebunden. Von den Technikräumen in den Etagen werden wiederum sternförmig die Endgeräte angebunden. Zur Erhöhung der Ausfallsicherheit ist es zu empfehlen, für eine einfache Redundanz einen weiteren Gebäudeverteiler mit Anbindung an alle Etagen oder Gebäudeabschnitte zu realisieren. Es ist darauf zu achten, dass die Verkabelung auf separaten Trassen zu den Etagen oder Gebäudeabschnitten geführt wird. Ferner ist die Vermaschung der Gebäudeverteiler anzustreben, um Außenanbindungen z. B. von Carrierleitungen einfach auf beiden Gebäudeverteilern einzuspeisen.

Ergänzende Kontrollfragen: