Nätverkstopologier kan vara både fysiska och logiska. Fysiska topologier beskriver den fysiska anslutningen och placeringen av nätverksenheter, medan logiska topologier beskriver hur data överförs mellan nätverksenheter oberoende av den fysiska anslutningen. Dessa topologier går det att kombinera vid implementationer av LAN och WAN nätverkstopologier. Låt oss ta en närmare respektive:

Fysisk topologi

Den fysiska topologin avser den faktiska anslutningen och placeringen av nätverkshanterare. På bilden nedan ser vi att flera servrar har placerats i rum 2158, vidare är router R1 som är ansluten till Internet.

Datalänkskiktet, som är en del av OSI-modellen, är ansvarigt för att hantera överföringen av nätverkstrafik över den fysiska nätverksinfrastrukturen. Det innebär att det är datalänkskiktets uppgift att reglera och kontrollera kommunikationen mellan de nätverksenheter som är direkt anslutna enligt den fysiska topologin. Genom att använda olika protokoll och tekniker för datapaketsändning ser datalänkskiktet till att data kan överföras på ett tillförlitligt och effektivt sätt mellan dessa enheter.

Vanliga fysiska LAN-topologier

När vi tittar på LAN-topologier, kan de fysiska topologierna vara exempelvis stjärna, buss, ring eller trådlösa nätverk. Dessa beskriver hur enheterna fysiskt är anslutna till varandra inom det lokala nätverket.

Samtidigt kan de logiska topologierna definieras av protokoll och tekniker som används för att överföra data mellan enheterna i nätverket. Exempel på logiska topologier kan vara Ethernet, Token Ring eller trådlös accesspunkt.

Vanliga fysiska WAN-topologier

WAN-nätverk är vanligtvis anslutna med hjälp av olika fysiska topologier, inklusive:

• Point-to-Point: Detta är den enklaste topologin där endast två nätverksenheter är direkt anslutna till varandra. Det kan vara en dedikerad anslutning eller en virtuell koppling som skapar en direkt förbindelse mellan avsändaren och mottagaren.
• Hub and Spoke: Detta är en WAN-topologi där det centrala nätverket är anslutet till delnätverk via punkt-till-punkt-uppkopplingar. Det centrala nätverket fungerar som en navpunkt där all kommunikation riktas till och från delnätverken.
• Mesh: Mesh-topologin erbjuder hög tillgänglighet genom att kräva att alla nätverksenheter är anslutna till varandra. Detta innebär att varje enhet har en direkt uppkoppling till varje annan enhet i nätverket. Mesh-topologin möjliggör redundans och alternativa kommunikationsvägar, vilket ökar pålitligheten i nätverket.

Dessa fysiska topologier kan kombineras för att skapa mer komplexa WAN-nätverk beroende på behoven och kraven hos organisationen.

Fysisk punkt-till-punkt topologi

I en punkt-till-punkt topologi ansluts två noder direkt tillsammans.

I en Point-to-Point-nätverkstopologi, där endast två noder är anslutna till samma länk eller nätverk, krävs det faktiskt mindre informationshantering jämfört med situationen där flera noder är anslutna till samma fysiska topologi. Det beror på att i Point-to-Point-topologin är kommunikationen direkt mellan de två noderna och när det bara finns två noder på samma länk behöver datalänkskiktet endast hantera den direkta kommunikationen mellan dessa två noder. Det behövs ingen ytterligare adressering eller dirigering av data till flera enheter eftersom det bara är de två noderna som är involverade i kommunikationen.

Dessutom krävs det ingen kollisionsskydd eller åtkomstkontrollmekanismer som behövs i topologier med flera noder, såsom i en buss- eller ring-topologi. I en point-to-point-topologi kan dataöverföring ske i full-duplexläge, vilket innebär att både sändning och mottagning kan ske samtidigt utan risk för kollisioner.

Logisk topologi

Den logiska topologin definierar nätverksenheter med namn, adresser, portar/interface och roller. Den beskriver logiskt hur datapaket överförs mellan dessa nätverksenheterna. Den logiska topologin består av virtuella förbindelser mellan nätverksenheter i ett nätverk och är oberoende av den fysiska topologin. Dessa virtuella förbindelser och datapaketens överföring regleras av protokoll som tillhör datalänkskiktet.

Datalänkskiktet använder protokoll och tekniker för att etablera virtuella förbindelser mellan nätverksenheter i en logisk topologi. Genom att använda tekniker som virtuell kretskoppling, till exempel punkt-till-punkt, kan datalänkskiktet skapa en logisk förbindelse mellan två enheter över ett nätverk, även om det finns flera mellanliggande enheter i den fysiska topologin. Dessa virtuella förbindelser möjliggör effektiv och pålitlig kommunikation mellan enheterna, oberoende av den exakta fysiska anslutningen i nätverket.

Logiska LAN-topologier

I en logisk ring-topologi passerar ramar genom klientnätverksenheterna tills dem kommer fram till destinationsenheten. Datorklienter i en logisk ring topologi tar emot ramar från ringen, undersöker adressen, och skickar ramarna vidare till näst nod. Om det inte finns några data för överföring placeras på transmissionsmedia en särskilt signal (token). Noden som fångar en token får placera dataramar på transmissionsmedia. Denna teknik kallas Kontrollerad Transmissionsmedia Access Control (deterministisk) eller bara token passing.

Tänk på att datalänkskiktet ”ser” en logisk ring topologi. Men det verkliga fysiska topologin kan vara en hel annan topologi.

Bild 5: Ringtopologi

Logisk punkt-till-punkt topologi

Den logiska punkt-till-punkt-topologin innebär att endast två enheter är direkt anslutna och kommunicerar, även om det finns flera mellanliggande enheter i den fysiska topologin. Det innebär att de fysiska nätverksenheter som förbinder de kommunicerande enheterna inte påverkar den logiska topologin.

I praktiken kan sändarenheten och destinationsenheten vara indirekt förbundna med varandra över ett geografiskt avstånd. Trots de mellanliggande nätverkshanterarna är det den logiska punkt-till-punkt-topologin som avgör åtkomstmetoden till transmissionsmediet, inte den fysiska topologin.

Så sammanfattningsvis kan nätverkstopologier vara både fysiska och logiska, och både LAN- och WAN-topologier kombinerar både fysiska och logiska aspekter. Det är viktigt att förstå både den fysiska anslutningen av nätverkshårdvaran och hur data överförs logiskt mellan enheterna för att få en helhetsbild av nätverkstopologier.