TechCodeview

Tähtitopologia, joka joskus tunnetaan nimellä tähtiverkko, on verkkotopologia, jossa jokainen laite on kytketty keskuskeskittimeen. Se on yksi yleisimmistä tietokoneverkkokokoonpanoista, ja se on ylivoimaisesti suosituin verkkotopologia. Tässä verkkojärjestelyssä kaikki keskusverkkolaitteeseen linkitetyt laitteet näytetään tähdellä.

Toisin kuin Mesh-topologia, laite ei voi tarjota suoraa viestintää tähtitopologian laitteiden välillä; sen on kommunikoitava keskittimen avulla. Oheislaitteet toimivat asiakkaina, kun taas keskusverkkolaite toimii palvelimena. Riippuen kuhunkin tietokoneeseen asennetun verkkokortin tyypistä, tähtitopologiassa käytetään RJ-45- tai koaksiaalikaapelia. Väylätopologian tavoin tähtitopologiaa käyttävän tietokoneverkon perustaminen on erittäin yksinkertaista ja helppoa.

Tähtitopologiasta on paljon esimerkkejä myös tosielämässä, ja voit nähdä Star Network Topology -esimerkkejä lentokentillä, sairaaloissa, pankeissa ja koulutuslaitoksissa. Switchiä voidaan käyttää myös keskuslaitteena keskittimen sijaan. Patch-kaapeleita käytetään yhdistämään asiakas, palvelimet ja toinen verkko keskittimeen. Tähtitopologiassa kaikki kytketyt laitteet ovat täysin riippuvaisia ​​keskuslaitteesta; tietoliikenne koko tietokoneverkon läpi epäonnistuu, jos keskuslaitteeseen tulee ongelmia.

Yllä oleva kuva on esimerkki tähtitopologiasta, joka auttaa sinua ymmärtämään selkeästi tähtitopologiaa. Voit nähdä, että Hub on keskuslaite, jonka kautta kaikki muut solmut (asiakkaat, palvelimet ja muut verkot) ovat yhteydessä. Jokaisella tämän kaavion solmulla on suora point-to-point-linkki keskuslaitteeseen, mutta yksikään solmu ei voi kommunikoida suoraan muiden kanssa. Siksi jokaisen viestin tulee kulkea tämän keskuslaitteen (keskittimen tai kytkimen) läpi ennen määränpäähän saapumista.

java merkkijono

Tähtitopologia voi olla joko aktiivinen tai passiivinen seuraavien seikkojen perusteella, jotka on annettu alla:

• Jos verkko ohjaa aktiivisesti tiedonsiirtoa.
• Jos verkko vaatii sähkövirtalähteitä.
• Jos keskussolmu suorittaa prosessit, kuten datan vahvistamisen tai regeneroinnin.

Lisäksi langatonta reititintä, Ethernet/kaapelirakenteita ja muita komponentteja voidaan käyttää myös tähtitopologioiden toteuttamiseen.

Tähtitopologian sovellukset

Verkotuksessa tähtitopologiaa voidaan käyttää useissa paikoissa. Löydät sen käyttökohteet ympäriltäsi sen helpon saatavuuden ja halpojen Star Topology -laitteiden ansiosta. Jotkut tähtitopologian käyttötavat ovat kuitenkin seuraavat:

• Useimmat oppilaitosten tietokonelaboratoriot käyttävät tätä mallia laboratorion solmujen yhdistämiseen.
• Kotiverkkomme on määritetty selkeästi tässä verkkotopologiassa.
• Toinen tähtitopologian käyttökohde on pankkisektori, jossa kaikki pankkien käyttäjät ovat yhteydessä toisiinsa tämän tyyppisen topologian avulla.

Tähtitopologian ominaisuudet

Tähtitopologian ominaisuudet tai ominaisuudet ovat seuraavat:

• Helposti asennettavaa tähtitopologiaa voidaan käyttää käytännössä missä tahansa tietokoneverkossa, olipa kyseessä pieni, keskikokoinen tai suuri.
• Väylätopologiaan verrattuna tähtitopologia tarvitsee enemmän kaapeleita. Tämän tyyppisessä yhdistetyssä verkossa ei myöskään ole riippuvuutta.
• Tähtitopologiassa koko verkon laajentamiseksi voit käyttää ketjujärjestelyä.
• Verrattuna muihin topologisiin rakenteisiin tähtitopologian rakenne on turvallisempi tietojen katoamisen kannalta.
• Se tarjoaa etua; koko verkko ei häiritse, jos poistat tai liität laitteita.

Star Topology Hardware Equipment

Star Topology vaatii tietyn määrän laitteistoa. Tarvittavien laitteistojen tyyppi riippuu kuitenkin täysin tietokoneverkosta, jonka aiot rakentaa.

Kaapelityyppi tähtitopologiassa

On mahdollisuus käyttää erilaisia ​​kaapeleita tähtitopologiassa, jos aiot muodostaa verkon langalla. Tässä verkossa voidaan käyttää kaapelia, koaksiaalikaapelia tai kierrettyä parikaapelia. Koaksiaalikaapelia käyttivät aikaisempina päivinä verkkoinsinöörit. Mutta yleisin kaapelivaihtoehto on kierretty parikaapeli. Lisäksi voit käyttää valokuitukaapelia, jos haluat luoda nopeita tietokoneverkkoja.

Kuinka tähtitopologia toimii?

Tähtitopologian toiminnan ymmärtäminen on erittäin helppoa ja yksinkertaista. Tämän tyyppinen verkkotopologia ei salli suoraa viestintää eri solmujen välillä; he voivat kommunikoida keskenään verkossa olevan keskuslaitteen avulla. Tämä keskuslaite, joka voi olla Passive Hub, Active Hub tai Switch, vastaa sekä viestien vastaanottamisesta että toimittamisesta lähettäjältä. Keskuslaitteen käyttöprosessi on erilainen kussakin skenaariossa. Siksi tähtitopologia luokitellaan kolmeen luokkaan toimintamekanismin perusteella, jotka ovat seuraavat:

1. Passiivinen tähtitopologia
2. Aktiivinen tähtitopologia
3. Tähtitopologia kytkimen avulla

Tähtitopologian asettelu olisi kuitenkin sama jokaisessa skenaariossa. Mutta kunkin toimintamekanismi tekee niistä erilaisia. Alla on selitys jokaisesta.

Passiivinen tähtitopologia

Passiivinen tähtitopologia luodaan käyttämällä Passive Hubia, joka on verkon keskuslaite. Tämä tietokoneverkon keskuslaite vastaanottaa signaalin lähettäjältä ja lähettää sen muille asemille. Passiivinen keskitin pystyy mahdollistamaan signaalin kulkemisen ilman väliintuloa. Toisin sanoen passiivinen keskitin ei voi luoda tai käsitellä uudelleen viestintäsignaaleja.

Jos suunnittelet tähtiverkon käyttämällä passiivista keskitintä, passiivinen keskitin toimii keskuslaitteena, joka vastaanottaa dataviestin lähettäjältä ja lähettää sen kaikille liitetyille solmuille keskuslaitteeseen. Dataviestin vastaanottamisen jälkeen kaikki liittyvät solmut hyväksyvät kohdeosoitteen tarkistukset. Jos solmun osoite ja kohdeosoite täsmäävät, vastaava säilyttää viestin. Solmu hylkää dataviestin, jos solmun osoite ja kohdeosoite eivät täsmää. Tällainen verkko ei sovellu suuriin tietokoneverkkoihin ja pitkän matkan verkkoihin.

Aktiivinen tähtitopologia

Keskilaitteen tarkoitusta palveleva Active Hub on läsnä aktiivisessa tähtitopologiassa. Viestintäsignaalien välittämisen kannalta tämä keskitin suorittaa lisätoimintoja. Active Hub, toisin kuin Passive Hub, voi käsitellä tai luoda uudelleen viestintäsignaaleja. Kun lähettäjän viestintäsignaalit on uusittu, se lähettää ne kaikille muille tietokoneverkon solmuille. Tämän seurauksena Active Hub toimii myös toistimena.

Kuten on kuvattu, se regeneroi signaaliviestinnän, joka johtaa viestintäsignaalin voimakkuuteen. Ja muu Active Hubin työprosessi on sama kuin Passive Hubin. Jos luot tähtiverkon Active Hubilla, se sopii paremmin pitkille kaapelipituuksille ja suuremmalle määrälle solmuja.

Tähtitopologia kytkimen avulla

Kytkintä voidaan käyttää Hubin sijaan keskilaitteena tähtiarkkitehtuurissa. Switchillä rakennettua tähtiverkkoa voidaan kutsua myös nimellä Switcher Star Network Topology. Tämän tyyppisen verkon ydinlaitteena toimii Active Hubin tai Passive Hubin sijaan älykäs laite (Switch). Älykäs keskittimenä kytkin voi suorittaa erilaisia ​​toimintoja, mutta se ei voi lähettää viestintäsignaalia. Kytkin lähettää datasanoman aiotulle vastaanottajalle luettuaan datasanoman kohdeosoitteen, mukaan lukien suorittamalla joitain lisätoimintoja:

globaalit muuttujat js

• Reititys
• Signaalin käsittely tai regenerointi
• Sillan muodostaminen
• Verkostojohtaminen

Samalla tavalla kuin Hub, kytkin hyväksyy dataviestin lähettäjältä. Mutta se ei lähetä datasanomaa vastaanotettuaan viestin, se ensin tarkistaa itse kohdeosoitteen ja lähettää sitten viestin tiettyyn kohteeseen. Tällainen lähetys tunnetaan nimellä Uni-cast. Kohteen tunnistamisen, reitityksen ja regeneroinnin kannalta kytkin on älykäs laite. Siksi tähtitopologiaverkon rakentamisen Switchin avulla pitäisi olla ensimmäinen valintasi.

Tähtitopologian edut

Kun olet keskellä asennusprosessia, tähtitopologialla on useita etuja, joita kannattaa harkita, ja ne ovat seuraavat:

Vikasietoisuus

Tähtitopologia vaikuttaa vain yhteen solmuun, kun siinä tapahtuu verkkokorttivika tai kaapeli katkeaa. Koska jokainen laite kytkeytyy itsenäisesti keskusytimeen; siksi se tarjoaa käyttäjille etua verkkovikojen suhteen. Solmut on yhdistetty toisiinsa yhdellä kaapelilla. Verrattuna muihin malleihin tämä rakenne voi kuitenkin olla kallis. Mutta sen hyödyn vuoksi kustannusongelmat ovat yleensä suuremmat. Kompromissit keskusytimen kanssa on ainoa tapa poistaa kaikki solmut yhdellä kertaa. Se on turvallinen verkko, eikä se ole helposti tavallisten ihmisten saatavilla. Lisäksi kaikenkokoiset yritykset voivat käyttää tätä verkkoa tarpeidensa tukemiseen.

Skaalautuvuus

Uuden laitteen lisäämiseen verkkoon voi olla joitain syitä. Tähtitopologiaverkossa uuden laitteen lisääminen on yksinkertaista. Tätä varten sinun tarvitsee vain kiinnittää uusi laite keskusytimeen kaapeloinnin avulla. Se tarjoaa sinulle edun tilanteessa, jossa sinun on yhdistettävä useita laitteita yhdellä ytimellä. Sen avulla voit laajentaa verkkoa lisäämällä uusia laitteita ja auttaa sinua edelleen hyödyntämään tämän rakenteen etuja.

Koko verkko on riippuvainen keskusliityntäpisteestä, kun laitteita lisätään tai poistetaan keskuslaitteesta. Siksi tällaiset verkot ovat erittäin skaalautuvia ja auttavat ylläpitämään tuottavuuttasi vaihtamalla viallisen yksikön.

Useiden laitetyyppien yhdistäminen

Tähtitopologian avulla käyttäjät voivat yhdistää useita laitetyyppejä. Tämä verkko on paras vaihtoehto sovellusten monimuotoisuuden kannalta, jos sinulla on keskitin tai kytkin, joka pystyy välittämään datapaketin useisiin laitetyyppeihin. Useimmat yritykset käyttävät tähtitopologiaa myös tietokoneiden yhdistämiseen eri tulostimiin ja muihin asemiin.

Lisäksi voit myös maksimoida jokaisen yhdistetyn laitteen kattavuuden tähtitopologiassa käytettävissä olevan palvelimen kautta, joka on yhteydessä keskuskeskittimeen. Lisäksi voit nopeasti linkittää koko toimiston tällä kokoonpanolla, kunnes laite on yhteensopiva keskuskeskittimen ohjelmiston tai laitteiston sekä käyttämäsi verkkoyhteyden kanssa.

Alhainen tietojen törmäysten mahdollisuus

Tähtitopologiassa kaikki solmut kytkeytyvät keskusytimeen omalla kaapelillaan, mikä johtaa datan törmäysten mahdollisuuteen. Sillä on myös kyky käsitellä tilanteita, joissa tapahtuu datatörmäyksiä, eikä se aiheuta pullonkauloja. Tämä tarkoittaa, että verrattuna muihin verkkomalleihin tämän verkkotopologian suorituskykytasot ovat poikkeuksellisen korkeat. Suuren liikenteen vuoksi se voi kuitenkin toimia hitaasti joissakin olosuhteissa.

enum tostring java

Useita lähestymistapoja

Tähtitopologian avulla voit käyttää useita lähestymistapoja. Se tarkoittaa, että voit valita aktiivisen keskittimen, passiivisen keskittimen tai kytkimen käytön tähtitopologiaverkkoa suunniteltaessa. Jos valitset passiivisen keskittimen, se ei tarvitse datapakettien muokkausaikaa. Ja signaalit kulkevat läpi ilman mitään puuttumista passiivisen keskittimen kanssa suunniteltuun tähtitopologiaverkkoon.

Lisäksi aktiivisella keskittimellä suunniteltu verkko suorittaa keskeisten ydintehtäviensä lisäksi lisätoimintoja, jotka mahdollistavat sen toimimisen toistimena. Jos suunnittelet tähtitopologiaverkon kytkimen avulla, se lähettää datasanoman aiotulle vastaanottajalle, kun se lukee datapakettien kohdeosoitteet.

Välttää point-to-point-yhteyksiä

Tähtitopologia ylläpitää nopeaa viestintää, koska se luo virtaviivaisemman lähestymistavan. Kuitenkin muissa topologioissa saatat saada korkean luotettavuuden. Se tarjoaa enemmän joustavuutta; voit asentaa sen yritykseesi luottavaisin mielin. Ja koska keskuskeskitin on olemassa, sinun ei tarvitse huolehtia laitteidesi viestimisestä keskenään. Näin ollen lähes minkä kokoiset verkot voivat käyttää tähtitopologiaverkkoa helposti ja saada sen hyödyt. Se tarjoaa käyttäjille pistepohjaiset yhteydet ja unicast-viestinnän, joka luo turvallisen tavan siirtää datapaketti. Myöskään tällaisessa verkossa ei ole signaalin heijastumisen vaaraa. Siksi se auttaa välttämään pisteestä pisteeseen -yhteyksiä.

Tähtitopologian haitat

Vaikka tähtitopologia tarjoaa käyttäjille useita etuja, sillä on myös joitain haittoja, jotka ovat seuraavat:

Keskiytimen vika

Tähtitopologiassa koko järjestelmä on riippuvainen keskuslaitteesta (Hub tai Switch), joka on verkon tärkein kohta. Jos keskusydin epäonnistuu, se vaikuttaa koko järjestelmään, etkä edes voi käyttää tietokoneverkkoa. Vaikka tässä tilanteessa voit tehdä työtä offline-tilassa; voi olla mahdollisuuksia vähentää yhteistyömahdollisuuksia välittömästi. Jos jostain syystä tapahtuu vika, saatat joutua vaihtamaan koko keskittimen, mikä voi olla kriittinen ehdotus.

Kallis

Tähtitopologia on erittäin kallista asentaa ja laajentaa, koska se tarvitsee laitteiden tai järjestelmien kaapeloinnin. Pohjimmiltaan tämän topologian kallein puoli on, että se tarvitsee lisää keskittimiä tai kytkimiä, enemmän liittimiä ja kaapeleita. Tähtitopologiaverkossa jokainen laite on liitettävä suoraan keskuskeskittimeen. Sen suunnittelu on kuitenkin erittäin luotettava. Tämän topologian kallein on tärkein syy siihen, miksi jotkut pienet yritykset etsivät vaihtoehtoja tälle verkolle.

Vaikka se on kalliimpi, se lisää verkon tuottavuutta ja lyhentää ylläpitoongelmien jäljittämiseen kuluvaa aikaa, mikä johtaa kustannussäästöihin. Myös tyypillisesti vähemmän seisokkeja esiintyy, koska kun irrotat minkä tahansa laitteen verkosta, sinun on tehtävä kompromissi kaapelin kanssa jollakin tavalla, koska kaikki laitteet yhdistetään kaapelilla.

Lisävarusteiden tarve

Koska tähtitopologia tarvitsee toimiakseen keskusytimen, keskusydin voi olla kytkin tai keskitin. Jos sinun on ajaa eri tähtiä, tarvitset myös jokaiselle keskeisen ytimen. Tämä asennus lisää kustannuksia ja luo lukuisia haavoittuvuuksia joihinkin malleihin. Jos poistat ensisijaisen keskittimen usean tähden asennuksesta, voit vaihtaa pääasiallista viestintätyökalua. Kaikilla järjestelmillä ei enää olisi pääsyä keskitettyyn yhteistyöhön, mutta ne voisivat silti kommunikoida keskenään.

javascript if -lause

Vaikutus liikkuvuuteen

Useimmat ihmiset ovat edelleen riippuvaisia ​​johtoyhteyksistä, vaikka langattomat tähtitopologiajärjestelmät ovat saatavilla nykyaikana. Kun ihmiset käyttävät verkkoon langallista yhteyttä, kaapelin rajoitettu pituus rajoittaa heidän liikkumistaan. Pysyäkseen tuottavina he eivät voi ottaa työasemiaan mukaan. Heidän on myös poistuttava työasemaltaan noutaakseen kohteen, jos he haluavat tulostaa jotain verkosta, koska olet sidottu tietylle etäisyydelle keskuskeskuksesta, mikä johtaa tuottavuuden laskuun ajan myötä.

Mobiililaitteiden liittäminen haastavaa

Vaikka lisälaitteiden lisääminen on helppoa tähtitopologian avulla, älypuhelimen tai muun mobiililaitteen yhdistäminen voi olla vaikeaa. Lisäksi joissakin tietokoneissa ei ole mahdollisuutta muodostaa yhteyttä tähän verkkoon. Useimmissa keskuskeskittimessä ei ole porttia, joka tarjoaisi Internetin käytön tämän järjestelmän kanssa.

Siksi voit luottaa Wi-Fi- tai matkapuhelinyhteyteen pysyäksesi verkossa. Tämä tarkoittaa, että jos sinulla on työntekijöitä liikkuvissa tai etätoimistoissa, saatat kohdata monia ongelmia, ja jopa projektien yhteistyö on erittäin vaikeaa. Ihmiset, jotka yrittävät muodostaa yhteyden lähiverkkoosi ilman sisäistä pääsyä, kohtaavat samoja ongelmia kuin ne, jotka käyttävät kaapeliyhteyttä viestintään organisaatiosi ulkopuolella.

Kaapelit alttiit vaurioille

Kaapeli tai johto, jota käytetään luomaan tähtitopologiajärjestelmä, voi olla alttiina vaurioitumiselle. Parempi tapa kaapelin saavuttamiseksi tarkoitettuihin työasemiin tai oheislaitteisiin on mentävä lattian alle, seinien taakse tai muiden esteiden läpi. Lisäksi muuttuvien sääolosuhteiden tai villieläinvaikutusten seurauksena se voi olla herkkä tilanteessa, jossa LAN tarvitsee asennustöitä rakennuksen ulkopinnalle. Nämä ongelmat voivat vaikuttaa joidenkin tähtitopologiaverkkojen luotettavuuteen. Vaikka onnettomuuksia saattaa aina sattua, voit välttää nämä ongelmat lisäämällä suojaesteen kaapelien ympärille.

Matala tiedonsiirtonopeus

Langaton tähtitopologia ei ole hyvä verkolle, jolla on suuri kuormitus, koska sen tiedonsiirtonopeus on alhainen. Sinun kannattaa valita langallinen tähtitopologiaverkko, jos tarvitset verkon, joka pystyy hallitsemaan raskaan kuormituksen. WLAN-verkon pullonkaulariskit kasvavat, ja se etenee aina hitaasti. Jos haluat ottaa käyttöön rajoituksia verkossa, sinun on suoritettava manuaaliset asetukset. Tämä tarkoittaa, että sen sijaan, että olisit tuottava uudessa projektissasi, käytät enemmän aikaa järjestelmään. Myös ongelman selvittäminen ja diagnosointi langattomassa verkossa voi olla monimutkaista. Tästä syystä joskus investointi kaapeliin on arvokkaampi kuin kiinteä verkko.

Mikä on laajennettu tähtitopologia?

Liiketoiminnan kasvaessa laskentaresurssien suhteen; siksi tietokoneverkkojen joustavuus on erittäin tärkeää. Jotta voit tarjota jakamismahdollisuuden kaikille työntekijöillesi, sinun on laajennettava verkkoasi tällä korotuksella. Laajennetun tähtitopologian rakentamiseen tarvitaan useita keskittimiä tai kytkimiä, jotka on kytketty toisiinsa verkossa ja tarjoavat joustavuutta useiden solmujen yhdistämiseen.

Laajennetun tähtitopologian tapaus ei ole monimutkainen. Sinulla on esimerkiksi Switch tai Hub, jossa on neljä porttia, mikä tarkoittaa, että tässä tietokoneverkossa voit liittää enintään neljä laitetta. Jos sinun on jostain syystä yhdistettävä kuusi laitetta, sinun on ostettava ylimääräinen keskitin tai kytkin, joka pystyy helpottamaan kuusi käyttäjää. Vain kolme laitetta voidaan liittää ensimmäiseen keskuslaitteeseen (nimeltään A). Kuten toisessa keskuslaitteessa, vain kolme laitetta voidaan liittää toiseen keskuslaitteeseen (nimeltään B). Muista, että jokaisessa keskuslaitteessa on tyhjä portti. Siksi A:n tyhjä portti yhdistetään B:n tyhjään porttiin.

Tämän infrastruktuurin laajentamiseksi tarvitaan lisää keskittimiä. Tämän tavan avulla voit laajentaa verkkoa täyttämään käyttäjien kasvavat vaatimukset ja voit jatkaa keskittimien tai kytkimien yhdistämistä. Sitä kutsutaan yleensä myös Daisy-Chain Arrangementiksi. Konsepti, jota käytämme USB-laitteiden kanssa, noudattaa myös samaa. Tämä topologia ei ole vain paljon helpompi, vaan myös erittäin suotuisa verrattuna väylätopologiaan. Pudotuslinjojen poistamiseksi sinun ei tarvitse puhkaista kaapeleita. Keskittimessä tai kytkimessä sinun tarvitsee vain löytää tyhjä portti verkon laajentamiseksi.

Erot tähtitopologian ja väylätopologian välillä

Tähti- ja väylätopologioiden välillä on useita eroja. Alla on taulukko, jossa on kaikki erot tähtitopologian ja väylätopologian välillä: