Расположение различных компонентов, таких как узлы, сетевые устройства , и ссылки сети связи известны как топология сети. Топология сети играет важную роль в определении того, как телекоммуникационные сети подключены к компьютерам, промышленным полевым шинам, радиосетям, а также помогает в определении производительности сети, мониторинге устройств, визуализации сети и диагностике сетевых проблем. Существуют различные типы сетевых топологий, такие как шина, звезда, кольцо, дерево, ячеистая сеть и гибрид. В данной статье рассматривается один из типов топологий, например звездообразная топология – работа с приложениями.

Что такое звездная топология?

Топология «звезда» или сеть «звезда» — это один из видов топологии сети, в которой каждое устройство просто подключается к среднему концентратору. Этот тип топологии сети является одним из самых популярных конфигураций компьютерных сетей. В этом типе сети устройства, подключенные к центральной сети, выглядят как звездообразная модель, отсюда и название.

Принцип работы звездообразной топологии

Схема топологии звезды показана ниже. В этом типе топологии каждое устройство в сети просто подключается к центральному устройству, известному как концентратор. Принцип работы звездообразной топологии: он не позволяет напрямую обмениваться данными между различными подключенными устройствами, как в сетка . Но связь возможна с использованием центрального устройства, такого как концентратор, доступный в сети. Это центральное устройство/концентратор может быть активным концентратором, пассивным концентратором или коммутатором, который отвечает как за передачу, так и за получение сообщений от отправителя.

Схема звездообразной топологии

Если одно устройство в этой сети хочет передать данные другим устройствам, то сначала оно должно передать данные на центральный концентратор, после чего концентратор передает эти данные на выбранное устройство. Концентратор и другие устройства, подключенные к концентратору, называются клиентами. Здесь эти клиенты подключаются к концентратору с помощью кабелей RJ-45/коаксиального кабеля.

Здесь хаб работает как сервер, а подключенные устройства работают как клиенты. В этой топологии коаксиальный кабель или RJ45 используется в зависимости от типа сетевой карты, подключенной к каждому компьютеру. Подобно топологии шины, создание компьютерной сети с топологией звезды очень легко и просто. В этом случае, если у концентратора возникнут какие-либо проблемы, связь по всей компьютерной сети прервется.

Схема звездообразной топологии

В топологии «звезда» все узлы просто соединяются друг с другом с помощью коммутатора/концентратора и центрального компьютера. Их также называют сервером, тогда как связанные узлы называются клиентами. Эти узлы соединяются витой парой, оптическим волокном и коаксиальным кабелем/кабелем RJ-4. В этом типе топологии узлы (хосты) косвенно связаны друг с другом через центральный концентратор.

Схема звездообразной топологии

Компьютер/центральное устройство в основном отвечает за направление и контроль всего трафика в сети. Производительность сети в основном зависит от мощности концентратора/коммутатора или компьютера. Если компьютер (центральное устройство) не может обслуживать несколько узлов, то дополнительные узлы не могут быть включены в сеть. В этой сети узлы, а также физический вид концентратора будут выглядеть как модель звезды, поэтому эта сеть называется топологией звезды. Эта топология обрабатывает огромные объемы данных и хорошо работает в большой сети.

Соединение узлов центральным хабом бывает 4-х типов: концентратор/повторитель, мост/коммутатор, шлюз/маршрутизатор и компьютер. Если хосту необходимо передать сообщение любому другому хосту, сначала сообщение отправляется концентратору, маршрутизатору или коммутатору, после чего передается целевому хосту.

Каждый узел в сети содержит некоторый уникальный адрес, используемый для передачи и получения сообщения в сети. Предположим, коммутатор в сети работает как сервер, тогда он хранит адреса всех узлов, которые к нему подключены. Как только какой-либо узел хочет передать сообщение еще одному узлу, следующий коммутатор определяет, на какой узел передать сообщение, потому что у него есть реплика всех адресов.

если концентратор действует как сервер, то концентратор не может хранить адреса, поэтому концентратор будет передавать сообщение всем узлам, а целевая машина заметит адрес и получит сообщение. В сети, если какой-либо узел обнаружит ошибку и перестанет функционировать, это не повлияет на остальные узлы, хотя, если центральный концентратор перестанет работать, сеть не будет работать.

Для включения дополнительного узла в сеть просто необходимы дополнительные кабели, что делает ее экономичной, однако топология звезда дороже по сравнению с топология шины . Кроме того, сервер, как коммутатор, концентратор, маршрутизатор является дорогостоящим в звездообразной топологии.

Протоколы, используемые в звездообразной топологии

Протокол, используемый в звездообразной топологии, обычно представляет собой Ethernet. Этот протокол просто использует методы доступа, такие как CSMA (доступ с множителем несущей) и CD (обнаружение несущей). Чтобы избежать сбоя, трафик внутри линии сначала проверяется перед передачей любого кармана данных. Если в каком-то случае канал занят, то узел остается и снова отправляет пакет данных. Протокол физического уровня модели OSI используется в концентраторах, а протоколы сетевого уровня и уровня канала передачи данных используются в коммутаторах для связи через локальные и глобальные сети. Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о Протокол Ethernet .

Обработка ошибок в звездообразной топологии

Обработка сбоев в топологии «звезда» намного проще, чем в топологии «шина», потому что в ней каждый узел напрямую подключен к центральному устройству. Таким образом, если узел в топологии неисправен, он перестанет работать, а остальные узлы могут работать непрерывно, тогда как в топологии шины, если один узел неисправен, это повлияет на всю систему.

Топология «шина» и «звезда»

Отличие топологии «шина» от топологии «звезда» заключается в следующем.

Топология шины	Звездная топология
В этой топологии все устройства подключены к одному кабелю, который работает как магистраль.	В этой топологии все устройства подключаются через центральный концентратор.
Если сетевой кабель выйдет из строя, то вся сеть выйдет из строя.	Если центральный концентратор выйдет из строя в сети, то выйдет из строя вся сеть.
Скорость передачи данных выше.	Скорость передачи данных ниже.
Он не требует никаких кабелей.	Ему нужно больше кабелей.
Эта топология нелинейна в природе.	Эта топология линейна в природе.
Передача сигналов происходит однонаправленно.	Передача сигналов не происходит в одном направлении.
Эта сеть просто позволяет добавлять ограниченное количество устройств.	Эта сеть просто позволяет добавить несколько устройств.
Эта топология включает терминатор на обоих концах сети.	Эта топология не включает никаких терминаторов на обоих концах сети.
Шинная топология не дорогая по сравнению со звездообразной топологией.	Топология звезда дорогая из-за центрального хаба, и дополнительных проводов для подключения.
Расширение сети не проще.	Расширение сети очень просто.
Выявление и изоляция неисправностей в этой топологии не проще.	Выявление и изоляция неисправностей в этой топологии очень просты.
Часто возникают конфликты данных.	Конфликты данных происходят не часто.

Топология «звезда» против топологии «сетка»

Различие между звездообразной и ячеистой топологией заключается в следующем.

Звездная топология	Сетчатая топология
Узлы в этой топологии просто подключаются к маршрутизатору/центральному концентратору.	Узлы в этой топологии просто полностью связаны друг с другом через выделенный канал.
Эта топология не дорогая по сравнению с ячеистой топологией.	Сетчатая топология стоит дорого.
В этой топологии, если есть N узлов, то будет N ссылок.	В этом типе топологии, если есть N узлов, то будет N(N-1)/2 ссылок.
Эта топология очень проста.	Сложность этой топологии сложна.
Данные передаются от маршрутизатора/центрального концентратора ко всем узлам.	Данные передаются от узла к узлу.
В этой топологии для подключения используются кабели витой пары.	Эта топология использует коаксиальный, оптоволокно , и витая пара для подключения по типу сети.
Эта топология используется в локальной сети.	Эта топология используется в WAN.
По сравнению с ячеистой топологией эта топология менее надежна.	По сравнению с топологией звезды, эта топология является сильной.
Отказ центрального концентратора может привести к отказу всей сети.	Поломка узла не влияет на оставшиеся узлы в сети.
Его очень просто установить и перенастроить.	Его нелегко установить и перенастроить из-за большого количества кабелей.

Функции

К особенностям звездной топологии можно отнести следующее.

Установка сети с топологией «звезда» очень проста.
У него меньше обслуживания.
В этой топологии используется больше кабелей по сравнению с топологией шинной сети.
Основным устройством, используемым в этой топологии, является центральное устройство, известное как КОММУТАТОР/МАРШРУТИЗАТОР/КОНЦЕНТРАТОР.
Вся сеть контролируется, управляется и изменяется через концентратор.
Этот тип сети чрезвычайно масштабируем.
Каждый узел в этой сети подключен к концентратору.

Характеристики звездообразной топологии

Характеристики звездообразной топологии включают следующее.

Основываясь на спецификации центрального узла, эту сеть очень просто расширить.
Выявить неисправность в этой топологии очень просто.
Для этой топологии требуется больше кабеля по сравнению с топологией шины.
Если один кабель в этой топологии обрывается, то компьютер, подключенный к этому единственному кабелю, не может использовать сеть.
Как только сеть изменяется/растет, компьютеры добавляются/удаляются просто из центрального узла.

Преимущества и недостатки

К преимуществам топологии «звезда» относятся следующие.

Добавить дополнительный компьютер в эту сеть очень просто.
Если один компьютер в сети перестанет работать, то остальная часть сети будет работать нормально.
Эта топология очень надежна.
Это не дорого, потому что каждому устройству просто требуется один порт ввода-вывода, и его необходимо подключать через концентратор с использованием одного канала.
Это просто установить.
Он сильный по своей природе.
Обнаружение ошибок просто, потому что ссылки идентифицируются часто и легко.
Когда устройства подключаются или удаляются, сеть не прерывается.
Каждому устройству нужен только один порт для подключения к концентратору.

недостатки звездообразной топологии включая следующее.

“как изменить постоянный ток на переменный ”

Он нуждается в высоком обслуживании.
Это зависит от центрального узла.
Он нуждается в дополнительном оборудовании.
Кабели/провода, используемые в сети, могут очень легко повредиться.
Для этого требуется больше кабелей по сравнению с топологией линейной шины.
Если центральный концентратор будет поврежден, то устройства, подключенные к сети, не будут работать должным образом.
Центральный узел нуждается в регулярном обслуживании и дополнительных ресурсах.

Приложения/использования

Приложения звездной топологии включают следующее.

Эта топология используется большинством предприятий для подключения компьютеров к различным принтерам, а также к другим станциям.
Топология «звезда» — популярная и наиболее часто используемая топология в локальных сетях.
Этот тип топологии используется в небольших организациях, небольших сетях и т. д.
Эти топологии используют соединения LAN для максимальной скорости до 100 Мбит/с.
Эта топология используется в небольших институтах.
Топологии типа «звезда» используются во многих сетях, больших и малых.
Топология «звезда» используется в высокоскоростных локальных сетях.
Эта топология часто используется в офисах и домах.
Эта топология также используется для передачи данных через центральный концентратор между различными узлами сети.

Таким образом, это все о обзоре звезды топология - рабочая с приложениями. Этот тип топологии применим в небольших сетях, и если эта топология имеет ограниченное число. узлов, то он работает эффективно. Но нужно убедиться, что центральный узел/концентратор всегда работает или нет, потому что концентратор является сердцем этой топологии сети. Вот вопрос к вам, что такое кольцевая топология?