Technische Informatik - Rechnernetze

Leistungskurs Informatik, Q3

Teil 3: Topologie von Netzwerken

Nach den ersten Goldfunden schießen neue Siedlungen im Umkreis wie Pilze aus dem Boden. Sie alle wollen Teil eines Kommunikationsnetzes werden.

An praktisch jedem solcher Netzwerke lassen sich beschreibende Eigenschaften untersuchen (Wikipedia-Artikel):

• Der Durchmesser einer Topologie beschreibt die maximale direkte Entfernung zwischen zwei Knoten in Hops. Damit ist er ein direktes Maß für die zu erwartenden maximalen Transferzeiten, d.h. je größer der Durchmesser, desto größer die Transferzeit im ungünstigsten Fall.
• Die Konnektivität gibt die minimale Anzahl von Knoten oder Links (Kanten- bzw. Knotenkonnektivität) an die entfernt werden müssen, um es in Teilnetze zu zerlegen. Sie ist ein Maß für die Anzahl der unabhängigen Wege zwischen zwei verschiedenen Knoten.

Daneben sind zusätzlich auch die Kosten für Aufbau und Unterhalt des Netzes relevant. Sie wachsen mindestens proportional zur Gesamtlänge der Verbindungen im Netz.

Aufgabe 1

Entwerfen Sie ein Telegrafennetz für die Goldgräber und zeichnen sie es auf.

Aufgabe 2

Ermitteln Sie Durchmesser und Konnektivität ihres Netzes.

Aufgabe 3

Präsentieren Sie in ihrer Gruppe die Entwürfe mit den Kenndaten. Entwerfen Sie gemeinsam eine "bessere" (optimale?) Topologie.

Fällt der Entwurf anders aus, wenn es sich um ein Straßennetz (Schienen-, Strom- oder Kanalisationsnetz) handelt?

Aufgabe 4

• Recherchieren und skizzieren Sie die Topologien Stern, Ring, Bus, Baum, vermaschtes und voll vermaschtes Netz.
• Ordnen Sie dem schulinternen Netz, dem Internet sowie den Hardwarekomponenten in einem Computer eine typische Topologie zu.