Usporiadanie rôznych komponentov, ako sú uzly, sieťové zariadenia a prepojenia komunikačnej siete sú známe ako topológia siete. Topológia siete zohráva zásadnú úlohu pri určovaní toho, ako sú telekomunikačné siete prepojené v počítačoch, priemyselných zberniciach, rádiových sieťach a tiež pomáha pri určovaní výkonu siete, monitorovaní zariadení, vizualizáciách siete a diagnostike problémov so sieťou. Existujú rôzne typy sieťových topológií ako zbernica, hviezda, kruh, strom, sieť a hybrid. Tento článok sa zaoberá jedným z typov topológií, ako je hviezdicová topológia - práca s aplikáciami.

Čo je to topológia hviezd?

Hviezdicová topológia alebo hviezdicová sieť je jedným z druhov topológie siete, kde je každé zariadenie jednoducho pripojené k strednému rozbočovaču. Tento typ topológie siete je jednou z najpopulárnejších konfigurácií počítačovej siete. V tomto type siete vyzerajú zariadenia pripojené k centrálnej sieti ako hviezdicový model, odtiaľ pochádza aj ich názov.

“ethernet je toho príkladom ”

Pracovný princíp topológie hviezd

Schéma topológie hviezdy je uvedená nižšie. V tomto type topológie je každé zariadenie v sieti jednoducho pripojené k centrálnemu zariadeniu známemu ako rozbočovač. Pracovný princíp hviezdicovej topológie je; neumožňuje priamu komunikáciu medzi rôznymi pripojenými zariadeniami ako v a pletivo . Komunikácia je však možná pomocou centrálneho zariadenia, ako je rozbočovač dostupný v rámci siete. Toto centrálne zariadenie/rozbočovač môže byť aktívny rozbočovač, pasívny rozbočovač alebo prepínač, ktorý je zodpovedný za prenos aj prijímanie správ od odosielateľa.

Diagram topológie hviezdy

Ak chce jedno zariadenie v rámci tejto siete prenášať dáta do iných zariadení, musí najprv preniesť dáta do centrálneho rozbočovača, potom rozbočovač odošle dáta do vybraného zariadenia. Hub a ďalšie zariadenia, ktoré sú pripojené k hubu, sú známe ako klienti. Tu sú títo klienti pripojení k rozbočovaču pomocou káblov RJ-45/koaxiálneho kábla.

Tu hub funguje ako server a pripojené zariadenia fungujú ako klienti. V tejto topológii sa používa koaxiálny kábel alebo RJ45 na základe typu sieťovej karty pripojenej ku každému počítaču. Podobne ako zbernicová topológia je vytvorenie počítačovej siete s hviezdicovou topológiou veľmi jednoduché a jednoduché. V tomto prípade Ak má hub nejaký problém, zlyhá komunikácia v celej počítačovej sieti.

Diagram topológie hviezdy

V topológii Star sú všetky uzly jednoducho navzájom prepojené pomocou prepínača/rozbočovača a centrálneho počítača. Tieto sa tiež nazývajú server, zatiaľ čo uzly, ktoré sú spojené, sa nazývajú klienti. Tieto uzly sú prepojené káblom s krútenou dvojlinkou, optickým vláknom a koaxiálnym káblom/RJ-4. V tomto type topológie sú uzly (hostitelia) navzájom prepojené nepriamo centrálnym rozbočovačom.

Diagram topológie hviezdy

Počítač/centrálne zariadenie je zodpovedné hlavne za vedenie a kontrolu celej prevádzky v rámci siete. Výkon siete závisí hlavne od kapacity rozbočovača/prepínača alebo počítača. Ak počítač (centrálne zariadenie) nedokáže spracovať niekoľko uzlov, do siete nemožno zahrnúť ďalšie uzly. V tejto sieti budú uzly, ako aj fyzický vzhľad rozbočovača, vyzerať ako hviezdicový model, takže táto sieť sa nazýva hviezdicová topológia. Táto topológia si poradí s obrovským množstvom dát a dobre funguje v rámci veľkej siete.

Spojenie uzlov centrálnym rozbočovačom je 4 typov: rozbočovač/opakovač, mostík/prepínač, brána/smerovač a počítač. Ak hostiteľ potrebuje poslať správu akémukoľvek inému hostiteľovi, najprv sa správa odošle do rozbočovača, smerovača alebo prepínača a potom sa odošle k cieľovému hostiteľovi.

Každý uzol v sieti obsahuje nejakú jedinečnú adresu, ktorá sa používa na odosielanie a prijímanie správ v rámci siete. Predpokladajme, že prepínač v sieti funguje ako server a potom ukladá všetky adresy uzla, ktoré sú k nemu pripojené. Akonáhle chce ktorýkoľvek uzol preniesť správu do ďalšieho uzla, nasledujúci prepínač identifikuje, ktorému uzlu má preniesť správu, pretože má repliku všetkých adries.

ak hub funguje ako server, potom hub nemôže ukladať adresy, takže hub odošle správu všetkým uzlom a cieľový počítač si všimne adresu a dostane správu. Ak niektorý uzol v sieti nájde chybu a prestane fungovať, neovplyvní to ostatné uzly, hoci ak centrálny rozbočovač prestane fungovať, sieť nebude fungovať.

Na zahrnutie ďalšieho uzla do siete sú jednoducho potrebné ďalšie káble, vďaka ktorým je to ekonomické, no hviezdicová topológia je drahá v porovnaní s topológia zbernice . Okrem toho, server ako prepínač, rozbočovač, smerovač je v hviezdicovej topológii drahý.

Protokoly používané v topológii hviezd

Protokol používaný v hviezdicovej topológii je vo všeobecnosti Ethernet. Tento protokol jednoducho používa prístupové metódy ako CSMA (Carrier sense multiplier access) a CD (Carrier detection). Aby sa predišlo zrážke, premávka v rámci linky sa najskôr overí pred prenosom akéhokoľvek dátového vrecka. Ak je linka v niektorých prípadoch zaneprázdnená, uzol zostane a znova odošle dátový paket. Protokol fyzickej vrstvy modelu OSI sa používa v rozbočovačoch a protokoly sieťovej vrstvy a vrstvy dátového spojenia sa používajú v rámci prepínačov na komunikáciu cez lokálne siete a rozľahlé siete. Viac informácií nájdete na tomto odkaze Ethernet protokol .

Riešenie porúch v topológii hviezdy

Spracovanie porúch je v topológii Star v porovnaní s topológiou Bus veľmi jednoduchšie, pretože v nej je každý uzol priamo pripojený k centrálnemu zariadeniu. Ak je teda uzol v topológii chybný, prestane fungovať a ostatné uzly môžu pracovať nepretržite, zatiaľ čo v topológii zbernice, ak je jeden uzol chybný, ovplyvní to celý systém.

Bus vs topológia hviezdy

Rozdiel medzi zbernicovou a hviezdicovou topológiou zahŕňa nasledovné.

Topológia zbernice “ako funguje cdi box ”	Topológia hviezdy
V tejto topológii sú všetky zariadenia pripojené k jedinému káblu, ktorý funguje ako chrbtica.	V tejto topológii sú všetky zariadenia pripojené cez centrálny rozbočovač.
Ak zlyhá sieťový kábel, zlyhá celá sieť.	Ak zlyhá centrálny rozbočovač v rámci siete, zlyhá celá sieť.
Rýchlosť prenosu dát je vyššia.	Rýchlosť prenosu dát je nižšia.
Nevyžaduje žiadne káble.	Chce to viac káblov.
Táto topológia je v rámci prírody nelineárna.	Táto topológia je v rámci prírody lineárna.
Prenos signálov prebieha jednosmerne.	Prenos signálov neprebieha jednosmerne.
Táto sieť jednoducho umožňuje pridať obmedzený počet zariadení.	Táto sieť jednoducho umožňuje pridať množstvo zariadení.
Táto topológia obsahuje terminátor na oboch koncoch siete.	Táto topológia nezahŕňa žiadny terminátor na oboch koncoch siete.
Zbernicová topológia nie je drahá v porovnaní s hviezdicovou topológiou.	Hviezdicová topológia je drahá kvôli centrálnemu rozbočovaču a ďalším vodičom na pripojenie.
Rozšírenie siete nie je jednoduchšie.	Rozšírenie siete je oveľa jednoduchšie.
Identifikácia a izolácia chýb v tejto topológii nie je jednoduchšia.	Identifikácia a izolácia porúch v tejto topológii je veľmi jednoduchšia.
Často dochádza ku kolíziám údajov.	Kolízie údajov sa nevyskytujú často.

Topológia hviezd vs topológia siete

Rozdiel medzi hviezdicovou a sieťovou topológiou zahŕňa nasledovné.

Topológia hviezdy	Topológia siete
Uzly v tejto topológii sú jednoducho pripojené k smerovaču/centrálnemu rozbočovaču.	Uzly v tejto topológii sú jednoducho navzájom úplne spojené prostredníctvom vyhradeného spojenia.
Táto topológia nie je drahá v porovnaní s topológiou siete.	Topológia siete je drahá.
Ak je v tejto topológii N uzlov, bude tam N odkazov.	Ak v tomto type topológie existuje „N“ uzlov, bude tam N(N-1)/2 spojení.
Táto topológia je veľmi jednoduchá.	Zložitosť tejto topológie je zložitá.
Dáta sa prenášajú zo smerovača/centrálneho rozbočovača do všetkých uzlov.	Údaje sa prenášajú z uzla do uzla.
Táto topológia používa na pripojenie krútenú dvojlinku.	Táto topológia využíva koaxiálny, optické vlákno , a krútená dvojlinka na pripojenie na základe typu siete.
Táto topológia sa používa v rámci LAN.	Táto topológia sa používa v rámci WAN.
V porovnaní s topológiou siete je táto topológia menej silná.	V porovnaní s hviezdicovou topológiou je táto topológia silná.
Porucha centrálneho rozbočovača môže viesť k zlyhaniu celej siete.	Rozdelenie uzlov nemá vplyv na zostávajúce uzly v sieti.
Je veľmi jednoduché nainštalovať a prekonfigurovať.	Nie je ľahké nainštalovať a prekonfigurovať kvôli rozsiahlej kabeláži.

Vlastnosti

Funkcie hviezdicovej topológie zahŕňajú nasledujúce.

Inštalácia siete s hviezdicovou topológiou je veľmi jednoduchá.
Má menšiu údržbu.
Táto topológia využíva nadmerné množstvo káblov v porovnaní s topológiou zbernicovej siete.
Primárne zariadenie používané v tejto topológii je centrálne zariadenie známe ako SWITCH/ROUTER/HUB.
Celá sieť je riadená, ovládaná a menená cez HUB.
Tento druh siete je mimoriadne škálovateľný.
Každý uzol v tejto sieti je pripojený k rozbočovaču.

Charakteristika topológie hviezd

Charakteristiky hviezdicovej topológie zahŕňajú nasledujúce.

“ako funguje snímač prietoku vody ”

Na základe špecifikácie centrálneho uzla sa táto sieť veľmi jednoducho rozširuje.
Identifikácia chyby v tejto topológii je veľmi jednoduchá.
Táto topológia vyžaduje viac káblov v porovnaní s topológiou zbernice.
Ak sa jeden kábel v tejto topológii preruší, potom počítač, ktorý je pripojený k tomuto jedinému káblu, nie je schopný využívať sieť.
Akonáhle sa sieť zmení/rozrastie, potom sa počítače pridávajú/odstraňujú jednoducho z centrálneho rozbočovača.

Výhody a nevýhody

Výhody hviezdicovej topológie zahŕňajú nasledujúce.

Je veľmi jednoduché pridať do tejto siete ďalší počítač.
Ak jeden počítač v sieti prestane fungovať, zvyšok siete bude fungovať normálne.
Táto topológia je veľmi spoľahlivá.
Nie je to drahé, pretože každé zariadenie jednoducho vyžaduje jeden I/O port a musí byť pripojené cez rozbočovač pomocou jediného prepojenia.
Ľahko sa inštaluje.
Má silný charakter.
Detekcia chýb je jednoduchá, pretože odkazy sú identifikované často a ľahko.
Keď sú zariadenia pripojené alebo odpojené, nedochádza k prerušeniu siete.
Každé zariadenie potrebuje na pripojenie k rozbočovaču iba jeden port.

The nevýhody hviezdicovej topológie zahŕňajú nasledujúce.

Vyžaduje si vysokú údržbu.
Závisí to od centrálneho rozbočovača.
Chce to extra vybavenie.
Káble/drôty používané v sieti sa môžu veľmi ľahko poškodiť
Vyžaduje viac káblov v porovnaní s topológiou lineárnej zbernice.
Ak dôjde k poškodeniu centrálneho rozbočovača, zariadenia pripojené k sieti nebudú správne fungovať.
Centrálny uzol potrebuje pravidelnú údržbu a viac zdrojov.

Aplikácie/Použitie

Aplikácie hviezdicovej topológie zahŕňajú nasledujúce.

Túto topológiu používa väčšina podnikov na pripojenie počítačov k rôznym tlačiarňam, ako aj iným staniciam.
Hviezdicová topológia je populárna a najčastejšie používaná topológia v sieťach LAN.
Tento typ topológie sa používa v malých organizáciách, malých sieťach atď.
Tieto topológie využívajú pripojenia LAN pre maximálnu rýchlosť až 100 MBPS.
Táto topológia sa používa v malých ústavoch.
Hviezdicové topológie sa používajú v mnohých sieťach, veľkých aj malých
Hviezdicová topológia sa používa vo vysokorýchlostných LAN
Táto topológia sa často používa v kanceláriách a domácnostiach.
Táto topológia sa tiež využíva na prenos dát cez centrálny rozbočovač medzi rôznymi uzlami siete.

Toto je teda všetko o prehľade hviezdy topológia – pracovná s aplikáciami. Tento druh topológie je použiteľný v menších sieťach a ak má táto topológia obmedzený počet. uzlov, potom to funguje efektívne. Treba sa však uistiť, že centrálny uzol/rozbočovač vždy funguje alebo nie, pretože rozbočovač je srdcom tejto topológie siete. Tu je otázka pre vás, čo je kruhová topológia?