TechCodeview

Звездообразната топология, понякога известна като звездообразна мрежа, е мрежова топология, при която всяко устройство е свързано към централен хъб. Това е една от най-разпространените конфигурации на компютърни мрежи и е най-популярната мрежова топология. При тази мрежова подредба всички устройства, свързани към централно мрежово устройство, се показват като звезда.

За разлика от топологията Mesh, едно устройство не може да осигури комуникация директно между устройствата в топология звезда; той трябва да комуникира с помощта на хъб. Периферните устройства функционират като клиенти, докато централното мрежово устройство служи като сървър. В зависимост от вида на мрежовата карта, инсталирана във всеки компютър, RJ-45 или коаксиален кабел се използва в топология звезда. Подобно на автобусната топология, създаването на компютърна мрежа, която използва звездна топология, е много ясно и лесно.

Има много примери за звездна топология и в реалния живот и можете да видите примери за звездна мрежова топология в летища, болници, банки и образователни институти. Switch може да се използва и като централно устройство вместо Hub. Пач кабелите ще се използват за свързване на клиента, сървърите и друга мрежа към централния хъб. В звездната топология всички свързани устройства са напълно зависими от централното устройство; комуникацията през цялата компютърна мрежа се проваля, ако централното устройство получи някакъв проблем.

Горното изображение е пример за звездна топология, която ще ви помогне да разберете ясно звездната топология. Можете да видите, че Hub е централно устройство, чрез което всички други възли (клиенти, сървъри и други мрежи) са свързани. Всеки възел в тази диаграма има директна връзка от точка до точка към централното устройство, но нито един възел не може да комуникира директно с останалите. Следователно, преди да достигне местоназначението, всяко съобщение трябва да премине през това централно устройство (хъб или суич).

java е instanceof

Топологията звезда може да бъде активна или пасивна на базата на следното, което е дадено по-долу:

• Ако преносът на данни се контролира активно от мрежата.
• Ако източниците на електрическа енергия се изискват от мрежата.
• Ако процесите като усилване или регенериране на данни се извършват от централния възел.

Освен това безжичният рутер, Ethernet/кабелните структури и други компоненти също могат да се използват за внедряване на звездни топологии.

Приложения на звездната топология

В мрежите звездната топология може да се използва на различни места. Можете да намерите приложенията му навсякъде сами поради лесната му достъпност и евтиното оборудване със звездна топология. Въпреки това, някои употреби на звездна топология са както следва:

• Повечето компютърни лаборатории в образователните институции използват този дизайн за свързване на възли в лабораторията.
• Нашите домашни мрежи са ясно конфигурирани в тази мрежова топология.
• Друга употреба на звездната топология е банковият сектор, където всички банкови потребители са свързани помежду си с помощта на този тип топология.

Характеристики на звездната топология

Характеристиките или характеристиките на звездната топология са следните:

• Лесната за инсталиране звездна топология може да се използва в практически всякакъв вид компютърна мрежа, независимо дали е малка, средна или голяма.
• В сравнение с топологията на шината, топологията звезда се нуждае от повече кабел. Освен това в този тип свързана мрежа няма зависимост.
• В топологията звезда, за да разширите цялата мрежа, можете да използвате подредбата на последователна верига.
• В сравнение с други видове топологични структури, структурата на звездната топология е по-сигурна по отношение на загуба на данни.
• Предлага предимство; цялата мрежа не безпокои, ако премахнете или свържете устройства.

Хардуерно оборудване със звездна топология

Звездна топология изисква определено количество хардуер. Типът на необходимото хардуерно оборудване обаче зависи изцяло от компютърната мрежа, която възнамерявате да изградите.

Тип кабел в звездна топология

Има опция за използване на различни кабели в топология звезда, ако ще установявате мрежата по жичен път. В тази мрежа може да се използва кабел, коаксиален или усукана двойка. Коаксиалният кабел е бил използван в по-ранни дни от мрежовите инженери. Но най-често срещаният вариант за кабел е кабелът с усукана двойка. Освен това можете да използвате оптичен кабел, ако искате да установите високоскоростни компютърни мрежи.

Как работи звездната топология?

Много е лесно и просто да се разбере работата на звездната топология. Този тип мрежова топология не позволява директна комуникация между различни възли; те могат да комуникират помежду си с помощта на централно устройство, налично в мрежата. Това централно устройство, което може да бъде пасивен хъб, активен хъб или комутатор, отговаря както за получаването, така и за доставянето на съобщения от подателя. Процесът на работа на централното устройство е различен във всеки сценарий. Следователно звездната топология се класифицира в три категории въз основа на работния механизъм, които са както следва:

1. Пасивна звездна топология
2. Активна звездна топология
3. Звездна топология с помощта на Switch

Въпреки това, оформлението на звездната топология във всеки от сценариите ще бъде същото. Но механизмът на работа на всеки от тях ги прави различни. По-долу е дадено обяснение за всеки от тях.

Пасивна звездна топология

Пасивна звездна топология се създава с помощта на пасивен хъб, който е централно устройство на мрежата. Това централно устройство в компютърна мрежа получава сигнала от подателя и го изпраща до други станции. Пасивният хъб има способността да позволи на сигнала да премине без никаква намеса. С други думи, комуникационните сигнали не могат да бъдат регенерирани или преработени от пасивния хъб.

Ако проектирате звездна мрежа с помощта на пасивен хъб, пасивният хъб ще действа като централно устройство, което получава съобщение с данни от подателя и го излъчва до всички прикачени възли към централното устройство. След получаване на съобщението с данни, всички свързани възли приемат проверки на адреса на дестинацията. Ако адресът на възел и адресът на местоназначение съвпадат, съвпадащият запазва съобщението. Възелът отхвърля съобщението с данни, ако адресът на възел и адресът на местоназначение не съвпадат. Този вид мрежа не е подходяща за големи компютърни мрежи и мрежи на дълги разстояния.

Активна звездна топология

Обслужвайки целта на централното устройство, активен хъб присъства в активната звездна топология. По отношение на предаването на комуникационните сигнали този хъб изпълнява допълнителни функции. Активният хъб, за разлика от пасивния хъб, може повторно да обработва или регенерира комуникационни сигнали. След подновяване на комуникационните сигнали на изпращача, той ги излъчва към всички други възли в компютърната мрежа. В резултат на това активният хъб служи и като ретранслатор.

Както беше описано, той регенерира сигналната комуникация, което води до силата на комуникационния сигнал. И останалата част от работния процес на Active Hub е същият като на Passive Hub. Ако създадете звездна мрежа с помощта на Active Hub, тя е по-подходяща за дълги кабели и по-голям брой възли.

Звездна топология с помощта на Switch

Switch може да се използва вместо Hub като централно устройство в звездна архитектура. Звездната мрежа, изградена с помощта на Switch, може също да се нарича Switcher Star Network Topology. Вместо активен хъб или пасивен хъб, интелигентно устройство (Switch) служи като основно устройство в този тип мрежа. Като интелигентен хъб комутаторът може да изпълнява различни функции, но не може да предава комуникационния сигнал. Превключвателят предава съобщение с данни до предвидения приемник, след като прочете адреса на местоназначението на съобщението с данни, включително изпълнява някои допълнителни функции:

ако иначе в java

• Маршрутизиране
• Обработка или регенерация на сигнала
• Преодоляване
• Управление на мрежата

По подобен начин, както прави Hub, Switch приема съобщението с данни от подателя. Но той не излъчва съобщението с данни след получаване на съобщението, първо проверява адреса на дестинацията и след това изпраща съобщението до конкретната дестинация. Този вид предаване е известно като Uni-cast. По отношение на идентификацията на местоназначението, маршрутизирането и регенерирането, Switch е интелигентно устройство. Следователно изграждането на мрежа със звездна топология чрез Switch трябва да бъде вашият първи избор.

Предимства на звездната топология

Когато сте в средата на процес на настройка, има няколко предимства на звездната топология, които си заслужава да бъдат разгледани, които са както следва:

Толерантност към грешки

Звездообразната топология засяга само един възел, когато претърпи повреда на NIC или прекъснат кабел. Тъй като всяко устройство се свързва независимо към централното ядро; следователно предлага на потребителите предимство по отношение на повреда в мрежата. Възлите са свързани помежду си с един кабел. Въпреки това, в сравнение с други проекти, тази структура може да бъде скъпа. Но поради неговата полза, обикновено проблемите с разходите са надделени. Компромисът с централното ядро ​​е единственият начин да свалите всички възли наведнъж. Това е безопасна мрежа и не е лесно достъпна за обикновения човек. Освен това тази мрежа може да се използва от фирми от всякакъв размер, за да поддържа техните изисквания.

Мащабируемост

Може да има някои причини да добавите ново устройство към мрежата. В мрежа със звездна топология добавянето на ново устройство е лесен процес. За целта е необходимо само да прикрепите новото устройство към централното ядро ​​с помощта на кабел. Това ви дава предимство в ситуация, когато трябва да свържете множество устройства с едно ядро. Тя ви позволява да разширите мрежата чрез добавяне на нови устройства и ви помага да продължите да се възползвате от предимствата на тази структура.

Цялата мрежа зависи от централната точка на свързване, тъй като устройствата се добавят или премахват от централното устройство. Следователно, тези видове мрежи са силно мащабируеми и помагат да поддържате нивата на производителност чрез замяна на неизправно устройство.

Свързване на няколко типа устройства

Топологията звезда позволява на потребителите да свързват множество типове устройства. Тази мрежа е най-добрият вариант по отношение на разнообразието от приложения, ако имате хъб или комутатор, който има способността да препраща пакета данни към няколко типа оборудване. Топологията звезда се използва и от повечето фирми за свързване на компютри с различни принтери и други станции.

Освен това можете също така да увеличите максимално обхвата на всяко свързано устройство в звездна топология чрез наличен сървър, който се свързва с централния хъб. Освен това можете бързо да свържете цял офис с тази конфигурация, докато оборудването стане съвместимо със софтуера или хардуера на централния хъб, както и с мрежовата връзка, която използвате.

Ниски шансове за сблъсъци на данни

В звездната топология, тъй като всички възли се свързват към централното ядро ​​със собствен кабел, това води до намаляване на вероятността от сблъсъци на данни. Освен това има способността да се справя със ситуацията, когато възникнат сблъсъци на данни и не създава тесни места. Това означава, че в сравнение с други мрежови дизайни, нивата на производителност на тази мрежова топология са изключително високи. Въпреки това, поради високите нива на трафик, той може да работи бавно при някои условия.

Множество подходи

Със звездната топология можете да предприемете множество подходи. Това означава, че можете да изберете да използвате активен хъб, пасивен хъб или превключвател по време на проектирането на мрежа със звездна топология. Ако решите да използвате пасивен хъб, той не се нуждае от времето за модификация на пакетите с данни. И сигналите преминават без никаква намеса в мрежата със звездна топология, проектирана с пасивния хъб.

Освен това, в допълнение към своите централни основни задължения, мрежа, проектирана с помощта на активен хъб, изпълнява допълнителни функции, които я правят способна да действа като ретранслатор. Ако проектирате мрежа със звездна топология с помощта на превключвател, той ще предаде съобщението с данни до предвидения приемник, докато чете адреса на местоназначението на пакетите с данни.

обект на масив в java

Избягва връзки от точка до точка

Звездообразната топология поддържа бърза комуникация, тъй като създава по-рационализиран подход. В други топологии обаче може да получите високо ниво на надеждност. Предлага повече гъвкавост; можете да го инсталирате във вашата компания уверено. И с наличието на централен хъб не е нужно да се притеснявате за комуникацията на вашите устройства едно с друго. По този начин мрежи от почти всякакъв размер могат лесно да използват мрежата с звездна топология и да се възползват от нейните предимства. Той осигурява на потребителите точкови връзки и uni-cast комуникация, която създава сигурен начин за предаване на пакета данни. Освен това при този вид мрежа няма риск от отразяване на сигнала. Следователно помага да се избегнат връзките от точка до точка.

Недостатъци на звездната топология

Въпреки че звездната топология предлага на потребителите множество предимства, тя има и някои недостатъци, които са както следва:

Повреда на централното ядро

В звездната топология цялата система зависи от централното устройство (хъб или комутатор), което е най-важната точка на мрежата. Ако централното ядро ​​се повреди, цялата система ще бъде засегната и дори вие не можете да използвате компютърната мрежа. Въпреки че в тази ситуация можете да вършите работа офлайн; може да има шансове за незабавно намаляване на възможностите за сътрудничество. Ако възникне повреда по някаква причина, може да се наложи да смените целия хъб, което може да бъде критично предложение.

скъпо

Топологията звезда е много скъпа за инсталиране и разширяване, тъй като се нуждае от окабеляване за устройствата или системите. По принцип най-скъпият аспект на тази топология е, че се нуждае от допълнителни хъбове или комутатори, повече конектори и кабели. В мрежа със звездна топология всяко устройство трябва да бъде свързано директно към централния хъб. Дизайнът му обаче е много надежден. Най-скъпата да бъде тази топология е основната причина, поради която някои малки фирми търсят алтернативи за тази мрежа.

Въпреки че е по-скъп, той повишава производителността на мрежата и намалява времето, необходимо за проследяване на проблеми с поддръжката, което води до спестяване на разходи. Освен това обикновено се получава по-малко прекъсване, защото когато изключите което и да е устройство от мрежата, трябва да направите компромис с кабела по някакъв начин, тъй като всички устройства се свързват с кабела.

Изискване за допълнително оборудване

Тъй като звездната топология се нуждае от централно ядро, за да работи, централното ядро ​​може да бъде комутатор или хъб. Ако трябва да стартирате различни звезди, имате нужда и от централно ядро ​​за всяка от тях. Тази инсталация добавя повече разходи, както и създава множество уязвимости в някои проекти. Ако премахнете основния хъб от многозвездна инсталация, можете да промените основния комуникационен инструмент. Всички системи вече няма да имат достъп до централна база данни за сътрудничество, но все пак ще могат да комуникират помежду си.

сортиране на списък с масиви java

Въздействие върху мобилността

Повечето хора все още са зависими от кабелни връзки, дори ако безжичните системи с звездна топология са налични в съвременните времена. Когато хората използват кабелна връзка за своята мрежа, ограничената дължина на кабела ограничава движенията им покрай тях. За да останат продуктивни, те няма да могат да вземат работните си станции със себе си. Освен това те трябва да напуснат работната си станция, за да извлекат елемента, ако искат да отпечатат нещо в мрежата, тъй като сте обвързани с определено разстояние от централния хъб, което води до намаляване на нивата на производителност с течение на времето.

Предизвикателство за свързване на мобилни устройства

Въпреки че добавянето на допълнителни устройства е лесно със звездната топология, свързването на смартфон или друго мобилно устройство може да бъде трудно. Освен това има някои компютри, които не предоставят опция за свързване към тази мрежа. Повечето от централните хъбове нямат порт, който да предложи ползата от използването на интернет с тази система.

Следователно можете да разчитате на Wi-Fi или клетъчна връзка, за да останете онлайн. Това означава, че ако имате работници в мобилни или отдалечени офиси, може да се сблъскате с много проблеми и дори ще бъде много трудно да си сътрудничите по проекти. Хората, които се опитват да се свържат с вашата LAN без вътрешен достъп, ще се сблъскат със същите проблеми като тези, които използват кабелна връзка за комуникация извън вашата организация.

Склонни към повреда кабели

Кабелът или проводникът, който се използва за създаване на система със звездна топология, може да бъде податлив на повреда. По-добър начин кабелът да достигне до предвидените работни станции или периферни устройства е, че той трябва да минава под подове, зад стени или през други препятствия. Освен това, при промяна на метеорологичните условия или въздействия върху дивата природа, той може да стане податлив в състояние, когато LAN се нуждае от инсталационна работа от външната страна на сградата. Надеждността на някои мрежи със звездна топология може да бъде засегната от тези проблеми. Въпреки че винаги може да има инциденти, можете да избегнете тези проблеми с помощта на добавяне на защитна бариера около кабелите.

Ниска скорост на трансфер на данни

Безжичната звездна топология не е добра за мрежа, която има голямо натоварване, тъй като има ниска скорост на трансфер на данни. Трябва да изберете кабелна звездообразна топологична мрежа, ако имате нужда от мрежа, която има потенциала да управлява голямо натоварване. Рисковете от тесни места с WLAN нарастват и винаги се движат бавно. Ако искате да приложите ограничения в мрежата, трябва да извършите ръчни настройки. Това означава, че вместо да сте продуктивни с новия си проект, вие прекарвате повече време в системата. Освен това откриването и диагностицирането на проблема в безжичната мрежа може да бъде сложно. Това е причината понякога инвестицията за кабел да струва повече от кабелната мрежа.

Какво е разширена звездна топология?

Тъй като бизнесът се разраства по отношение на компютърните ресурси; следователно гъвкавостта на компютърните мрежи е много важна. За да предложите възможността за споделяне на всички ваши служители, ще трябва да разширите мрежата си с това увеличение. Има множество хъбове или комутатори, необходими за изграждане на разширената звездна топология, която е свързана помежду си в мрежата и предлага гъвкавост за свързване на повече възли.

Инцидентът на разширената звездна топология не е сложен. Например, имате превключвател или хъб, който съдържа четири порта, което означава, че в тази компютърна мрежа можете да свържете максимум четири устройства. Ако трябва да свържете шест устройства поради някаква причина, трябва да закупите допълнителен хъб или комутатор, който има способността да улесни шест потребителя. Единствените три устройства могат да бъдат свързани с първото централно устройство (наречено A). Също както при второто централно устройство, само три устройства могат да бъдат свързани с второ централно устройство (наречено B). Не забравяйте, че във всяко централно устройство има празен порт. Следователно празният порт на A ще бъде свързан с празния порт на B.

Ще има нужда от повече хъбове за разширяване на тази инфраструктура. С помощта на този начин можете да разширите мрежата, за да задоволите напълно нарастващите изисквания на потребителите и можете да продължите да свързвате концентратори или комутатори. Обикновено се нарича и верижно подреждане. Концепцията, която използваме с USB устройствата, също следва същата. Тази топология е не само много по-лесна, но и много благоприятна в сравнение с автобусната топология. За да извадите падащи линии, не е необходимо да пробивате кабели. В Hub или Switch, само трябва да намерите празен порт, за да разширите мрежата.

Разлики между звездна топология и шинна топология

Има няколко разлики между топологии звезда и шина. По-долу е показана таблица с всички разлики между звездна топология и шинна топология: