Topologie stea: Funcționare, caracteristici, diagramă, detectarea defecțiunilor și aplicațiile sale

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Dispunerea diferitelor componente cum ar fi nodurile, dispozitive de rețea , iar legăturile unei rețele de comunicații sunt cunoscute ca topologie de rețea. Topologie de rețea joacă un rol esențial în definirea modului în care rețelele de telecomunicații sunt conectate la computere, magistralele industriale de teren, rețelele radio și, de asemenea, ajută la determinarea performanței rețelei, monitorizarea dispozitivelor, vizualizările rețelei și diagnosticarea problemelor de rețea. Există diferite tipuri de topologii de rețea, cum ar fi magistrală, stea, inel, arbore, plasă și hibrid. Acest articol discută unul dintre tipurile de topologii precum topologie în stea – lucrul cu aplicații.


Ce este topologia stelelor?

O topologie stea sau o rețea stea este un tip de topologie de rețea în care fiecare dispozitiv este pur și simplu conectat la un hub de mijloc. Acest tip de topologie de rețea este una dintre cele mai populare configurații de rețea de computere. În acest tip de rețea, dispozitivele conectate la o rețea centrală arată ca un model vedetă de unde și numele.



Principiul de lucru al topologiei stelare

Diagrama topologiei în stea este prezentată mai jos. În acest tip de topologie, fiecare dispozitiv din rețea este pur și simplu conectat la un dispozitiv central cunoscut sub numele de hub. Principiul de funcționare al topologiei în stea este; nu permite comunicarea directă între diferite dispozitive conectate ca în a plasă . Dar comunicarea este posibilă prin utilizarea unui dispozitiv central ca un hub disponibil în rețea. Acest dispozitiv/hub central poate fi un hub activ, un hub pasiv sau un comutator care este responsabil atât pentru transmiterea, cât și pentru primirea mesajelor de la expeditor.

  Diagrama topologiei stelare
Diagrama topologiei stelare

Dacă un singur dispozitiv din această rețea dorește să transmită date către alte dispozitive, atunci mai întâi trebuie să transmită datele către un hub central, după care hub-ul transmite acele date către dispozitivul selectat. Hub-ul și alte dispozitive care sunt conectate la hub sunt cunoscute ca clienți. Aici acești clienți sunt conectați la hub utilizând cabluri RJ-45/coaxiale.



Aici hub-ul funcționează ca un server, iar dispozitivele conectate funcționează ca și clienți. În această topologie, cablul coaxial sau RJ45 este utilizat în funcție de tipul de placă de rețea conectată la fiecare computer. Similar cu o topologie magistrală, o stabilire a unei rețele de calculatoare cu topologie în stea este foarte ușoară și simplă. În acest sens,  Dacă hub-ul întâmpină vreo problemă, atunci comunicarea în întreaga rețea de computere eșuează.

Diagrama topologiei stelare

În topologia Star, toate nodurile sunt pur și simplu conectate între ele cu un comutator/hub și computerul central. Acestea sunt numite și server, în timp ce nodurile care sunt aliate sunt numite clienți. Aceste noduri sunt conectate cu un cablu torsadat, fibră optică și cablu coaxial/RJ-4. În acest tip de topologie, nodurile (gazdele) sunt conectate indirect între ele printr-un hub central.

  Diagrama topologiei stelare
Diagrama topologiei stelare

Computerul/dispozitivul central este în principal responsabil pentru ghidarea și controlul întregului trafic din rețea. Performanța rețelei depinde în principal de capacitatea hub-ului/comutatorului sau a computerului. Dacă computerul (dispozitivul central) nu poate gestiona mai multe noduri, atunci noduri suplimentare nu pot fi incluse în rețea. În această rețea, nodurile, precum și aspectul fizic al hub-ului, vor arăta ca un model stea, așa că această rețea este numită topologie stea. Această topologie gestionează o cantitate mare de date și funcționează bine într-o rețea mare.

Conexiunea nodurilor printr-un hub central este de 4 tipuri: Hub/repetitor, bridge/switch, gateway/router și computer. Dacă o gazdă trebuie să transmită un mesaj către orice altă gazdă, mai întâi mesajul este trimis către hub, router sau comutator, după ce acesta este transmis către gazda țintă.

Fiecare nod din rețea conține o adresă unică, folosită pentru transmiterea și primirea unui mesaj în rețea. Să presupunem că comutatorul din rețea funcționează ca un server, apoi stochează toate adresele nodurilor care sunt conectate la acesta. Odată ce orice nod dorește să transmită un mesaj către un alt nod, următorul comutator identifică nodul căruia să transmită un mesaj, deoarece are o replică a tuturor adreselor.

dacă hub-ul acționează ca serverul, atunci hub-ul nu poate stoca adrese, astfel încât hub-ul va transmite un mesaj către toate nodurile și mașina țintă va observa adresa și va primi mesajul. În rețea, dacă vreun nod găsește eroarea și nu mai funcționează, atunci nu va influența nodurile rămase, deși dacă hub-ul central nu mai funcționează, atunci rețeaua nu va funcționa.

Pentru a include un nod suplimentar în rețea, sunt necesare pur și simplu cabluri suplimentare, ceea ce o face economică, totuși topologia în stea este costisitoare în comparație cu o topologia magistralei . În plus, server ca un comutator, hub, router este costisitor în topologia stea.

Protocoale utilizate în topologia stea

Protocolul utilizat în topologia stea este în general Ethernet. Acest protocol folosește pur și simplu metode de acces, cum ar fi CSMA (Acces multiplicator cu sensul de transportator) și CD (detecția purtătorului). Pentru a evita un accident, traficul în interiorul liniei este mai întâi verificat înainte de a transmite orice buzunar de date. Dacă legătura este ocupată în anumite cazuri, atunci nodul va rămâne și va trimite din nou pachetul de date. Protocolul de nivel fizic al modelului OSI este utilizat în hub-uri și protocoalele de nivel de rețea și de legătură de date sunt utilizate în cadrul switch-urilor pentru comunicarea prin rețelele locale și rețelele de zonă largă. Vă rugăm să consultați acest link pentru a afla mai multe despre Protocol Ethernet .

Tratarea defecțiunilor în topologia stea

Tratarea defecțiunilor este foarte ușoară în topologia Star în comparație cu topologia Bus, deoarece în ea fiecare nod este conectat direct la dispozitivul central. Astfel, dacă nodul din topologie este defect, atunci acesta va înceta să funcționeze, iar restul nodurilor pot lucra continuu procesând, în timp ce într-o topologie de magistrală, dacă un nod este defect, va afecta întregul sistem.

Topologie autobuz vs stea

Diferența dintre topologia magistrală și stea include următoarele.

Topologia magistralei

Topologia stelare

În această topologie, toate dispozitivele sunt conectate la un singur cablu care funcționează ca o coloană vertebrală.

În această topologie, toate dispozitivele sunt conectate printr-un hub central.
Dacă cablul de rețea se defectează, atunci întreaga rețea va eșua. Dacă hub-ul central eșuează în cadrul rețelei, atunci întreaga rețea ar eșua.
Viteza de transmisie a datelor este mai mare. Viteza de transmisie a datelor este mai mică.
Nu necesita nici un cablu. Are nevoie de mai multe cabluri.
Această topologie este neliniară în natură. Această topologie este liniară în natură.
Transmiterea semnalelor are loc unidirecțional. Transmiterea semnalelor nu are loc unidirecțional.
Această rețea permite pur și simplu adăugarea unui număr limitat de dispozitive. Această rețea permite pur și simplu adăugarea unui număr de dispozitive.
Această topologie include un terminator la ambele capete ale rețelei. Această topologie nu include niciun terminator la ambele capete ale rețelei.
Topologia magistralei nu este costisitoare în comparație cu topologia în stea. Topologia în stea este costisitoare din cauza hub-ului central și a firelor suplimentare pentru conectare.
Extinderea rețelei nu este mai ușoară. Extinderea rețelei este foarte ușoară.
Identificarea și izolarea defecțiunilor în această topologie nu este mai ușoară. Identificarea și izolarea defecțiunilor în această topologie este foarte ușoară.
Ciocnirile de date apar frecvent.

Ciocnirile de date nu apar frecvent.

Topologie Stela Vs Topologie Mesh

Diferența dintre topologia stea și cea de plasă include următoarele.

Topologia stelare Topologie de plasă
Nodurile din această topologie sunt pur și simplu conectate la router/hub central. Nodurile din această topologie sunt pur și simplu conectate complet între ele printr-o legătură dedicată.
Această topologie nu este costisitoare în comparație cu topologia mesh. Topologia rețelei este scumpă.
În această topologie, dacă există N noduri, atunci vor exista N legături. În acest tip de topologie, dacă există „N” noduri, atunci N(N-1)/2 legături vor fi acolo.
Această topologie este foarte simplă. Complexitatea acestei topologii este complexă.
Datele sunt transmise de la router/ hub central către toate nodurile. Datele sunt transmise de la nod la nod.
Această topologie utilizează cabluri torsadate pentru conectare. Această topologie utilizează coaxiale, fibra optica , și cabluri torsadate pentru conectare pe baza tipului de rețea.
Această topologie este utilizată în LAN. Această topologie este utilizată în WAN.
În comparație cu topologia mesh, această topologie este mai puțin puternică. În comparație cu o topologie stea, această topologie este puternică.
Defecțiunea hubului central poate duce la o întreagă defecțiune a rețelei. Defalcarea nodului nu afectează nodurile rămase într-o rețea.
Este foarte simplu de instalat și reconfigurat. Nu este ușor de instalat și reconfigurat din cauza cablajului extins.

Caracteristici

Caracteristicile topologiei în stea includ următoarele.

  • Instalarea rețelei cu topologie în stea este foarte ușoară.
  • Are mai putina intretinere.
  • Această topologie utilizează cabluri excesive în comparație cu topologia rețelei de magistrală.
  • Dispozitivul principal utilizat în această topologie este un dispozitiv central cunoscut sub numele de SWITCH/ROUTER/HUB.
  • Întreaga rețea este controlată, comandată și modificată prin HUB.
  • Acest tip de rețea este extrem de scalabil.
  • Fiecare nod din această rețea este conectat la Hub.

Caracteristicile topologiei stelare

Caracteristicile topologiei în stea includ următoarele.

  • Pe baza specificațiilor hub-ului central, această rețea este foarte ușor de extins.
  • Identificarea defecțiunii în această topologie este foarte ușoară.
  • Această topologie necesită mai mult cablu în comparație cu topologia magistrală.
  • Dacă un singur cablu din această topologie se rupe, atunci computerul care este conectat la acel singur cablu este incapabil să utilizeze rețeaua.
  • Odată ce rețeaua se schimbă/crește, atunci computerele sunt adăugate/eliminate pur și simplu din hub-ul central.

Avantaje și dezavantaje

Avantajele topologiei în stea includ următoarele.

  • Este foarte simplu să adăugați un computer suplimentar la această rețea.
  • Dacă un singur computer din rețea nu mai funcționează, restul rețelei va funcționa normal.
  • Această topologie este foarte fiabilă.
  • Nu este costisitor, deoarece fiecare dispozitiv necesită pur și simplu un singur port I/O și trebuie conectat printr-un hub folosind o singură legătură.
  • Este simplu de instalat.
  • Este puternic în natură.
  • Detectarea defecțiunilor este simplă deoarece legăturile sunt identificate frecvent și ușor.
  • Când dispozitivele sunt conectate sau îndepărtate, nu există nicio întrerupere a rețelei.
  • Fiecare dispozitiv are nevoie de un singur port pentru a se conecta la hub.

The dezavantajele topologiei în stea includ următoarele.

  • Are nevoie de întreținere ridicată.
  • Depinde de butucul central.
  • Are nevoie de echipament suplimentar.
  • Cablurile/firele utilizate în cadrul rețelei se pot deteriora foarte ușor
  • Are nevoie de mai multe cabluri în comparație cu o topologie de magistrală liniară.
  • Dacă hub-ul central este deteriorat, atunci dispozitivele conectate la rețea nu vor funcționa corect.
  • Hubul central are nevoie de întreținere regulată și mai multe resurse.

Aplicații/Utilizări

Aplicațiile topologiei în stea includ următoarele.

  • Această topologie este folosită de majoritatea companiilor pentru a conecta computere la diverse imprimante, precum și la alte stații.
  • Topologia stea este o topologie populară și cea mai frecvent utilizată cu rețele LAN.
  • Acest tip de topologie este utilizat în organizații mici, rețele mici etc.
  • Aceste topologii folosesc conexiuni LAN pentru o viteză maximă de până la 100 MBPS.
  • Această topologie este utilizată în instituțiile mici.
  • Topologiile stea sunt folosite în multe rețele, mari și mici
  • Topologia stea este utilizată în rețelele LAN de mare viteză
  • Această topologie este folosită frecvent în birouri și case.
  • Această topologie este, de asemenea, utilizată pentru transmiterea datelor prin hub-ul central între diferite noduri ale rețelei.

Astfel, este vorba despre o privire de ansamblu asupra unei vedete topologie – de lucru cu aplicatii. Acest tip de topologie este aplicabil în rețele mai mici și dacă această topologie are un număr limitat. de noduri atunci funcționează eficient. Dar trebuie să vă asigurați că nodul/hubul central funcționează întotdeauna sau nu, deoarece hub-ul este inima acestei topologii de rețea. Iată o întrebare pentru tine, ce este topologia inelului?