A különböző komponensek, például csomópontok elrendezése, hálózati eszközök , és a kommunikációs hálózat linkjeit hálózati topológiának nevezik. Hálózati topológia Alapvető szerepet játszik a távközlési hálózatok számítógépekben, ipari terepi buszokban, rádióhálózatokban való összekapcsolásának meghatározásában, valamint segít a hálózati teljesítmény meghatározásában, az eszközfigyelésben, a hálózat vizualizálásában és a hálózati problémák diagnosztizálásában. Különféle típusú hálózati topológiák léteznek, például busz, csillag, gyűrű, fa, háló és hibrid. Ez a cikk a topológiák egyik típusát tárgyalja, mint pl csillag topológia – alkalmazásokkal való munka.
Mi az a csillag topológia?
A csillag-topológia vagy a csillaghálózat a hálózati topológia egyik fajtája, ahol minden eszköz egyszerűen egy középső hubhoz csatlakozik. Ez a típusú hálózati topológia az egyik legnépszerűbb számítógépes hálózati konfiguráció. Az ilyen típusú hálózatokban a központi hálózatra csatlakoztatott eszközök csillagmodellnek tűnnek, innen ered a neve is.
Csillagtopológia működési elve
A csillag topológia diagramja az alábbiakban látható. Az ilyen típusú topológiában a hálózaton belüli minden eszköz egyszerűen egy központi eszközhöz, úgynevezett hubhoz csatlakozik. A csillag topológia működési elve a következő; nem teszi lehetővé a közvetlen kommunikációt a különböző csatlakoztatott eszközök között, mint például a háló . A kommunikáció azonban lehetséges egy központi eszköz, például a hálózaton belül elérhető hub használatával. Ez a központi eszköz/hub lehet aktív hub, passzív hub vagy kapcsoló, amely egyaránt felelős az üzenetek küldéséért és fogadásáért a feladótól.
Ha ezen a hálózaton belül egyetlen eszköz szeretne adatokat továbbítani más eszközöknek, akkor először egy központi hubnak kell továbbítania az adatokat, majd a hub továbbítja az adatokat a kiválasztott eszköznek. A hub-ot és a hubhoz csatlakoztatott egyéb eszközöket klienseknek nevezzük. Itt ezek a kliensek RJ-45/koaxiális kábelek segítségével csatlakoznak a hubhoz.
Itt a hub szerverként, a csatlakoztatott eszközök pedig kliensként működnek. Ebben a topológiában a koaxiális kábelt vagy az RJ45-öt használják az egyes számítógépekhez csatlakoztatott hálózati kártya típusától függően. A busz topológiához hasonlóan a csillag topológiájú számítógépes hálózat létrehozása nagyon egyszerű és egyszerű. Ebben: Ha a hub bármilyen problémát észlel, akkor a kommunikáció a teljes számítógépes hálózaton meghiúsul.
Csillag topológia diagram
A Star topológiában az összes csomópont egyszerűen össze van kötve egy kapcsolóval/hubbal és a központi számítógéppel. Ezeket szervernek is nevezik, míg a szövetséges csomópontokat klienseknek nevezzük. Ezek a csomópontok sodrott érpárú kábellel, optikai szállal és koaxiális/RJ-4 kábellel csatlakoznak. Az ilyen típusú topológiában a csomópontok (hosztok) közvetetten egy központi hub segítségével kapcsolódnak egymáshoz.
A számítógép/központi eszköz elsősorban a hálózaton belüli forgalom irányításáért és vezérléséért felelős. A hálózati teljesítmény főként a hub/switch vagy a számítógép kapacitásától függ. Ha a számítógép (központi eszköz) nem tud több csomópontot kezelni, akkor további csomópontok nem vehetők fel a hálózatba. Ebben a hálózatban a csomópontok, valamint a hub fizikai megjelenése csillagmodellnek fog kinézni, ezért ezt a hálózatot csillag topológiának nevezik. Ez a topológia hatalmas mennyiségű adatot kezel, és jól működik nagy hálózaton belül.
A csomópontok központi hub általi összekapcsolása 4 típusú: Hub/Repeater, Bridge/Switch, gateway/router és számítógép. Ha egy gazdagépnek üzenetet kell továbbítania egy másik gazdagépnek, akkor az üzenet először a hubnak, útválasztónak vagy kapcsolónak kerül elküldésre, majd a célállomás felé.
A hálózaton belül minden csomópont tartalmaz néhány egyedi címet, amelyet üzenet küldésére és fogadására használnak a hálózaton belül. Tegyük fel, hogy a kapcsoló a hálózatban úgy működik, mint egy szerver, akkor tárolja a hozzá kapcsolódó összes csomópont címét. Ha bármelyik csomópont üzenetet szeretne továbbítani egy további csomópontnak, a következő kapcsoló azonosítja, hogy melyik csomópontnak küldje el az üzenetet, mivel az összes cím másolatával rendelkezik.
ha a hub úgy működik, mint a szerver, akkor a hub nem tud címeket tárolni, így a hub üzenetet küld az összes csomópontnak, és a célgép észreveszi a címet és megkapja az üzenetet. A hálózatban, ha bármelyik csomópont megtalálja a hibát és leáll, akkor az nem befolyásolja a többi csomópontot, bár ha a központi hub leáll, akkor a hálózat nem fog működni.
Ahhoz, hogy egy további csomópontot beépítsünk a hálózatba, egyszerűen extra kábelekre van szükség, amelyek gazdaságossá teszik, de a csillagtopológia költséges egy busz topológia . Ezen kívül, szerver, mint egy switch, hub, a router költséges a csillag topológiában.
A csillag topológiában használt protokollok
A csillag topológiában használt protokoll általában az Ethernet. Ez a protokoll egyszerűen olyan hozzáférési módszereket használ, mint a CSMA (Carrier sense multiplier access) és a CD (Carrier detection). Az összeomlás elkerülése érdekében a vonalon belüli forgalmat először ellenőrizni kell, mielőtt bármilyen adattárolót továbbítanak. Ha a kapcsolat bizonyos esetekben foglalt, akkor a csomópont marad, és újra elküldi az adatcsomagot. Az OSI-modell fizikai rétegbeli protokollját a hub-okban, a hálózati réteg és adatkapcsolati réteg protokolljait pedig a kapcsolókon belül használják a helyi hálózatokon és a nagy kiterjedésű hálózatokon keresztüli kommunikációhoz. Kérjük, tekintse meg ezt a linket, ha többet szeretne megtudni erről Ethernet protokoll .
Hibakezelés a csillag topológiában
A hibakezelés nagyon egyszerűbb a Star topológiában, mint a Bus topológiában, mivel abban minden csomópont közvetlenül kapcsolódik a központi eszközhöz. Így, ha a topológia csomópontja hibás, akkor leáll, és a többi csomópont folyamatosan dolgozhat a feldolgozáson, míg egy busz topológiában, ha az egyik csomópont hibás, az az egész rendszerre hatással lesz.
Busz vs csillag topológia
A busz és a csillag topológia közötti különbség a következőket tartalmazza.
|
Busz topológia |
Csillag topológia |
| Ebben a topológiában az összes eszköz egyetlen kábelhez csatlakozik, amely gerinchálózatként működik.
|
Ebben a topológiában az összes eszköz egy központi hubon keresztül csatlakozik. |
| Ha a hálózati kábel meghibásodik, akkor az egész hálózat meghibásodik. | Ha a központi hub meghibásodik a hálózaton belül, akkor az egész hálózat meghibásodik. |
| Az adatátviteli sebesség gyorsabb. | Az adatátviteli sebesség lassabb. |
| Nem igényel semmilyen kábelt. | Több kábel kell hozzá. |
| Ez a topológia a természeten belül nem lineáris. | Ez a topológia a természeten belül lineáris. |
| A jelek átvitele egyirányú. | A jelek átvitele nem egyirányú. |
| Ez a hálózat egyszerűen csak korlátozott számú eszköz hozzáadását teszi lehetővé. | Ez a hálózat egyszerűen lehetővé teszi számos eszköz hozzáadását. |
| Ez a topológia mindkét hálózati végén tartalmaz egy terminátort. | Ez a topológia nem tartalmaz terminátort a hálózat mindkét végén. |
| A busz topológia nem drága a csillag topológiához képest. | A csillag topológia költséges a központi hub és a csatlakozáshoz szükséges további vezetékek miatt. |
| A hálózat bővítése nem egyszerűbb. | A hálózat bővítése sokkal egyszerűbb. |
| A hibaazonosítás és -elválasztás ebben a topológiában nem egyszerűbb. | Ebben a topológiában a hibák azonosítása és elkülönítése nagyon egyszerűbb. |
| Gyakran előfordulnak adatütközések.
|
Adatütközések nem gyakran fordulnak elő. |
Csillag topológia vs háló topológia
A csillag és a háló topológia közötti különbség a következőket tartalmazza.
| Csillag topológia | Háló topológia |
| A topológia csomópontjai egyszerűen az útválasztóhoz/központi hubhoz csatlakoznak. | Ennek a topológiának a csomópontjai egyszerűen teljesen össze vannak kötve egymással egy dedikált hivatkozáson keresztül. |
| Ez a topológia nem drága a háló topológiához képest. | A hálós topológia drága. |
| Ebben a topológiában, ha N csomópont van, akkor N link lesz ott. | Ebben a típusú topológiában, ha „N” csomópont van, akkor N(N-1)/2 hivatkozás lesz ott. |
| Ez a topológia nagyon egyszerű. | Ennek a topológiának a bonyolultsága összetett. |
| Az adatokat a router/központi hub az összes csomóponthoz továbbítja. | Az adatokat csomópontról csomópontra továbbítják. |
| Ez a topológia csavart érpárú kábeleket használ a csatlakozáshoz. | Ez a topológia koaxiális, optikai szál és csavart érpárú kábelek a hálózat típusa alapján történő csatlakozáshoz. |
| Ezt a topológiát a LAN-on belül használják. | Ezt a topológiát a WAN-on belül használják. |
| A háló topológiához képest ez a topológia kevésbé erős. | A csillag topológiához képest ez a topológia erős. |
| A központi hub meghibásodása teljes hálózati meghibásodáshoz vezethet. | A csomópontok lebontása nincs hatással a hálózaton belüli többi csomópontra. |
| Nagyon egyszerű telepíteni és újrakonfigurálni. | Nem könnyű telepíteni és újrakonfigurálni a kiterjedt kábelezés miatt. |
Jellemzők
A csillag topológia jellemzői a következők.
- A csillag topológiájú hálózat telepítése nagyon egyszerű.
- Kevesebb karbantartást igényel.
- Ez a topológia túl sok kábelt használ a buszhálózati topológiához képest.
- Az ebben a topológiában használt elsődleges eszköz egy SWITCH/ROUTER/HUB néven ismert központi eszköz.
- Az egész hálózatot a HUB irányítja, irányítja és módosítja.
- Ez a fajta hálózat rendkívül skálázható.
- A hálózat minden csomópontja csatlakozik a Hubhoz.
Csillag topológia jellemzői
A csillag topológia jellemzői a következők.
- A központi hub specifikációja alapján ez a hálózat nagyon egyszerűen bővíthető.
- Ebben a topológiában nagyon egyszerű a hiba azonosítása.
- Ez a topológia több kábelt igényel, mint a busz topológiája.
- Ha ebben a topológiában egyetlen kábel eltörik, akkor az egyetlen kábelhez csatlakoztatott számítógép nem tudja használni a hálózatot.
- Amint a hálózat megváltozik/növekszik, a számítógépek egyszerűen hozzáadódnak/eltávolíthatók a központi hubból.
Előnyök és hátrányok
A csillag topológia előnyei a következők.
- Nagyon egyszerű egy további számítógépet hozzáadni ehhez a hálózathoz.
- Ha a hálózaton belül egyetlen számítógép leáll, akkor a hálózat többi része normálisan fog működni.
- Ez a topológia nagyon megbízható.
- Nem drága, mert minden eszköznek egyszerűen egyetlen I/O portra van szüksége, és egyetlen linken keresztül kell csatlakoztatni egy hubon keresztül.
- Telepítése egyszerű.
- Erős természetű.
- A hibafelismerés egyszerű, mert a hivatkozások gyakran és könnyen azonosíthatók.
- Eszközök csatlakoztatásakor vagy eltávolításakor nincs fennakadás a hálózatban.
- Minden eszköznek egyetlen portra van szüksége a hubhoz való csatlakozáshoz.
Az a csillag topológia hátrányai a következőket tartalmazzák.
- Magas karbantartást igényel.
- Ez a központi csomóponttól függ.
- Extra felszerelés kell hozzá.
- A hálózaton belül használt kábelek/vezetékek nagyon könnyen megsérülhetnek
- Több kábelre van szüksége, mint a lineáris busz topológiához.
- Ha a központi hub megsérül, akkor a hálózatra csatlakoztatott eszközök nem fognak megfelelően működni.
- A központi csomópont rendszeres karbantartást és több erőforrást igényel.
Alkalmazások/felhasználások
A csillag topológia alkalmazásai a következők.
- Ezt a topológiát a legtöbb vállalkozás használja a számítógépek különféle nyomtatókhoz és más állomásokhoz való csatlakoztatására.
- A csillag topológia egy népszerű és leggyakrabban használt topológia a LAN-okkal.
- Ezt a fajta topológiát kis szervezetekben, kis hálózatokban stb.
- Ezek a topológiák LAN-kapcsolatokat használnak 100 MBPS maximális sebességig.
- Ezt a topológiát kis intézetekben használják.
- A csillag topológiákat számos hálózatban használják, legyenek azok nagyok és kicsik is
- A csillag topológiát a nagy sebességű LAN-okban használják
- Ezt a topológiát gyakran használják irodákban és otthonokban.
- Ezt a topológiát az adatok központi hubon keresztül történő továbbítására is használják a hálózat különböző csomópontjai között.
Tehát ez az egész egy sztár áttekintéséről szól topológia – működő alkalmazásokkal. Ez a fajta topológia alkalmazható kisebb hálózatokban, és ha ennek a topológiának korlátozott száma van. csomópontok, akkor hatékonyan működik. De meg kell győződni arról, hogy a központi csomópont/hub mindig működik vagy sem, mert a hub a hálózati topológia szíve. Itt egy kérdés, hogy mi az a gyűrűtopológia?
