Una rete è formata da  nodi e da collegamenti tra nodi. E' importante uno sfruttamento razionale di tali elementi al fine di ottenere prestazioni buone, affidabili e a costi contenuti. Come possono essere collegati tra di loro questi nodi e che ruolo giocano le rispettive posizioni, ossia la topologia della rete, nel favorire la connessione logica? Esistono due tipi di connessioni fondamentali, sulle quali si basano tutte le altre. Ogni configurazione presenta vantaggi e svantaggi in relazione ai diversi aspetti. Tra i criteri di valutazione, i più importanti sono il costo della rete, ovvero dei nodi e delle linee, il costo e i tempi della trasmissione e la sua affidabilità, in caso di malfunzionamento o disturbi della linea.

Si parla di connessione totale quando ogni nodo è collegato a tutti gli altri. Si parla di connessione parziale quando esistono solo alcuni collegamenti diretti tra due o più nodi.   

Il costo nel primo è piuttosto elevato, ma la velocità e le prestazioni sono decisamente buone. Nel secondo caso, invece, il costo dipende dal numero di connessioni presenti. Da tale numero tuttavia dipendono anche le prestazioni e l'affidabilità di tutta la rete. Guasti ad un nodo o ad un canale trasmissivo possono portare ad un blocco del sistema, causando il partizionamento della rete, ovvero l'impossibilità di mantenere la connessione tra due sottosistemi del sistema complesssivo.

Per questo motivo, vogliamo presentare dei criteri di classificazione dei sistemi di trasmissione basata sull'analisi delle tecniche di connessione.

Connessione punto-punto

La connessione punto-punto, tipicamente dei primi collegamenti, prevede che solo i nodi contigui possano comunicare tra loro.

Una caduta della linea causa il partizionamento della rete. Se sono presenti parecchi nodi, per effettuare le varie connessioni senza reinstradamento del messaggio, ossia senza ricorrere al concetto di circuito virtuale, il numero delle linee necessarie cresce notevolmente al crescere del numero dei nodi. Per questo i collegamenti di tale tipo sono caratteristici delle linee terminale-computer.

Connessione multipunto

La connessione multipunto prevede che più nodi siano collegati tra di loro, sfruttando un unico canale fisico di comunicazione

In tale modo ciascun nodo può comunicare con tutti gli altri. Il problema è quello della condivisione del canale trasmissivo e della regolazione del traffico. Esistono varianti e combinazioni di tali strutture di base, che rientrano in una delle quattro categorie seguenti.

Rete a stella: è caratterizzata dalla presenza di un solo nodo da quale partono più linee punto-punto; il controllo è di tipo centralizzato, quasi sempre nel nodo centrale, che quindi rappresenta un punto particolarmente delicato per il funzionamento della rete.Come vedremo successivamente la topologia a stella è tipica della gestione centralizzata. La comunicazione tra due nodi periferici avviene attraverso il nodo centrale che funziona da amplificatore del messaggio in transito. Tale nodo può rivelarsi un collo di bottiglia e anche se la comunicazione tra due nodi avviene facilmente, i tempi di attesa possono essere lunghi (figura 1).

Rete a bus: è una combinazione di collegamenti multipunto che realizza la condivisione di un unico supporto trasmissivo.Tale         supporto può essere percorso in una sola direzione, nel qual caso interverranno due canali: uno per la trasmissione e uno per la ricezione. Oppure può essere percorso in modo bidirezionale. I l costo della rete cresce linearmente con il numero di nodi, ma è piuttosto contenuto. L'affidabilità dipende dal guasto: la caduta di un nodo non implica danni alla rete, mentre il malfunzionamento del bus può portare ad un partizionamento totale(Figura2).

Rete ad anello: è una rete in cui ogni nodo, collegato in modo punto-punto con i due nodi adiacenti,comunica attraverso il bus a forma di anello.La comunicazione attraverso due nodi non adiacenti avviene attraverso i nodi intermedi che funzionano, anche in questo caso, da amplificare. L'anello può essere unidirezionale o bidirezionale. Nel primo caso il guasto ad un solo nodo causa il partizionamento della rete, mentre nel secondo devono capitare almeno due malfunzionamenti(Figura3).

Rete a topologia libera o rete a maglia: è una rete che presenta sia connessioni di tipo punto-punto che multipunto, sulla base di esigenze contingenti, senza eseguire uno schema architetturale preciso(Figura 4).

Le topologie libere sono tipiche delle reti geografiche che si sono evolute seguendo le reti telefoniche già presenti e comunque sulla base delle aree de servire e dei nodi già esistenti.

Ogni configurazione presenta vantaggi e svantaggi. Ad esempio la struttura ad anello si può estendere su un territorio molto più ampio rispetto alla struttura bus, ma un'interruzione in un nodo può portare al fermo di tutto il sistema. Per quanto riguarda la soluzione centralizzata, è maggiore la difficoltà di espansione: l'aggiunta di un nodo comporatore una revisione di tutta la struttura. Le reti a maglia, invece, sono tipiche della reti estese, sorte più sulla base della logistica preesistente che su considerazioni topologiche.