TechCodeview

Žvaigždžių topologija, kartais žinoma kaip žvaigždučių tinklas, yra tinklo topologija, kurioje kiekvienas įrenginys yra prijungtas prie centrinio šakotuvo. Tai viena iš labiausiai paplitusių kompiuterių tinklo konfigūracijų ir pati populiariausia tinklo topologija. Šioje tinklo sistemoje visi įrenginiai, susieti su centriniu tinklo įrenginiu, rodomi žvaigždute.

Skirtingai nuo tinklo topologijos, įrenginys negali užtikrinti tiesioginio ryšio tarp įrenginių žvaigždutėje; ji turi bendrauti stebulės pagalba. Išoriniai įrenginiai veikia kaip klientai, o centrinis tinklo įrenginys – kaip serveris. Priklausomai nuo kiekviename kompiuteryje įdiegtos tinklo plokštės tipo, RJ-45 arba bendraašis kabelis naudojamas žvaigždutėje. Kaip ir magistralės topologija, kompiuterių tinklo, kuriame naudojama žvaigždės topologija, sukūrimas yra labai paprastas ir lengvas.

Realiame gyvenime taip pat yra daug žvaigždžių topologijos pavyzdžių, o žvaigždžių tinklo topologijos pavyzdžius galite pamatyti oro uostuose, ligoninėse, bankuose ir švietimo institutuose. Switch taip pat gali būti naudojamas kaip centrinis įrenginys, o ne Hub. Pataisymo kabeliai bus naudojami klientui, serveriams ir kitam tinklui prijungti prie centrinio šakotuvo. Žvaigždžių topologijoje visi prijungti įrenginiai yra visiškai priklausomi nuo centrinio įrenginio; ryšys per visą kompiuterių tinklą nutrūksta, jei centriniame įrenginyje kyla kokių nors problemų.

Aukščiau pateiktas paveikslėlis yra žvaigždžių topologijos pavyzdys, kuris padės jums aiškiai suprasti žvaigždžių topologiją. Galite matyti, kad „Hub“ yra centrinis įrenginys, per kurį prijungiami visi kiti mazgai (klientai, serveriai ir kiti tinklai). Kiekvienas šios diagramos mazgas turi tiesioginį tašką į tašką su centriniu įrenginiu, tačiau nė vienas mazgas negali tiesiogiai susisiekti su kitais. Todėl prieš pasiekiant tikslą, kiekvienas pranešimas turi praeiti per šį centrinį įrenginį (Hub arba Switch).

foreach mašinraštis

Žvaigždžių topologija gali būti aktyvi arba pasyvi, atsižvelgiant į toliau nurodytus dalykus:

• Jei duomenų tranzitą aktyviai valdo tinklas.
• Jei elektros energijos šaltiniai reikalingi tinklui.
• Jei tokius procesus kaip duomenų stiprinimas ar regeneravimas atlieka centrinis mazgas.

Be to, belaidis maršrutizatorius, Ethernet / kabelinės struktūros ir kiti komponentai taip pat gali būti naudojami žvaigždžių topologijų įgyvendinimui.

Žvaigždžių topologijos taikymas

Kuriant tinklus, žvaigždžių topologija gali būti naudojama įvairiose vietose. Dėl lengvo prieinamumo ir pigios „Star Topology“ įrangos galite jį naudoti visur. Tačiau kai kurie žvaigždžių topologijos naudojimo būdai yra tokie:

• Dauguma švietimo įstaigų kompiuterių laboratorijų naudoja šį dizainą, kad sujungtų laboratorijos mazgus.
• Mūsų namų tinklai yra aiškiai sukonfigūruoti šioje tinklo topologijoje.
• Kitas žvaigždžių topologijos panaudojimas yra bankininkystės sektorius, kuriame visi bankų vartotojai yra susieti vieni su kitais šio tipo topologijos pagalba.

Žvaigždžių topologijos charakteristikos

Žvaigždžių topologijos ypatybės arba charakteristikos yra šios:

• Lengvai įdiegiama žvaigždžių topologija gali būti naudojama praktiškai bet kokiame kompiuterių tinkle, nesvarbu, ar tai būtų mažas, vidutinis ar didelis.
• Palyginti su magistralės topologija, žvaigždžių topologijai reikia daugiau kabelių. Be to, tokio tipo prijungtame tinkle nėra priklausomybės.
• Žvaigždžių topologijoje, norėdami išplėsti visą tinklą, galite naudoti grandinės išdėstymą.
• Palyginti su kitų tipų topologinėmis struktūromis, žvaigždžių topologijos struktūra yra saugesnė duomenų praradimo požiūriu.
• Tai suteikia pranašumą; visas tinklas netrukdo, jei pašalinate arba prijungiate įrenginius.

Star Topology aparatinė įranga

„Star Topology“ reikalauja tam tikro aparatūros kiekio. Tačiau reikalingos aparatinės įrangos tipas visiškai priklauso nuo kompiuterių tinklo, kurį ketinate sukurti.

Kabelio tipas žvaigždžių topologijoje

Jei ketinate sukurti tinklą laidu, yra galimybė naudoti įvairius žvaigždučių topologijos kabelius. Šiame tinkle galima naudoti kabelį, koaksialinį arba vytos poros kabelį. Koaksialinį kabelį anksčiau naudojo tinklo inžinieriai. Tačiau labiausiai paplitęs kabelio pasirinkimas yra vytos poros kabelis. Be to, jei norite sukurti didelės spartos kompiuterių tinklus, galite naudoti šviesolaidinį kabelį.

Kaip veikia žvaigždžių topologija?

Labai lengva ir paprasta suprasti žvaigždžių topologijos veikimą. Šio tipo tinklo topologija neleidžia tiesioginio ryšio tarp skirtingų mazgų; jie gali bendrauti tarpusavyje naudodami centrinį tinkle esantį įrenginį. Šis centrinis įrenginys, kuris gali būti pasyvus centras, aktyvusis šakotuvas arba jungiklis, yra atsakingas už pranešimų iš siuntėjo gavimą ir pristatymą. Centrinio įrenginio veikimo procesas kiekviename scenarijuje skiriasi. Todėl žvaigždžių topologija pagal veikimo mechanizmą skirstoma į tris kategorijas, kurios yra tokios:

1. Pasyvioji žvaigždžių topologija
2. Aktyvioji žvaigždžių topologija
3. Žvaigždžių topologija naudojant jungiklį

Tačiau žvaigždžių topologijos išdėstymas kiekviename iš scenarijų būtų vienodas. Tačiau jų veikimo mechanizmas skiriasi. Žemiau pateikiamas kiekvieno iš jų paaiškinimas.

Pasyvioji žvaigždžių topologija

Pasyviosios žvaigždės topologija sukuriama naudojant pasyvųjį šakotuvą, kuris yra centrinis tinklo įrenginys. Šis centrinis įrenginys kompiuterių tinkle priima signalą iš siuntėjo ir siunčia jį į kitas stotis. Pasyvus Hub turi galimybę leisti signalą perduoti be jokio įsikišimo. Kitaip tariant, pasyvusis centras negali atkurti arba perdirbti ryšio signalų.

Jei suprojektuosite žvaigždučių tinklą naudodami pasyvųjį centrą, pasyvusis centras veiks kaip centrinis įrenginys, kuris gauna duomenų pranešimą iš siuntėjo ir perduoda jį į visus prijungtus mazgus prie centrinio įrenginio. Gavę duomenų pranešimą, visi susiję mazgai priima paskirties adreso patikras. Jei mazgo adresas ir paskirties adresas sutampa, atitinkantis adresas išsaugo pranešimą. Mazgas atmeta duomenų pranešimą, jei mazgo adresas ir paskirties adresas nesutampa. Tokio tipo tinklai netinka dideliems kompiuterių tinklams ir tolimojo susisiekimo tinklams.

Aktyvioji žvaigždžių topologija

Atliekant centrinio įrenginio paskirtį, aktyviosios žvaigždės topologijoje yra Active Hub. Kalbant apie ryšio signalų perdavimą, šis Hub atlieka papildomų funkcijų. „Active Hub“, priešingai nei „Passive Hub“, gali iš naujo apdoroti arba atkurti ryšio signalus. Atnaujinus siuntėjo ryšio signalus, jis transliuoja juos į visus kitus kompiuterių tinklo mazgus. Dėl to Active Hub taip pat veikia kaip kartotuvas.

Kaip buvo aprašyta, jis atkuria signalo ryšį, kuris lemia ryšio signalo stiprumą. Be to, likęs „Active Hub“ darbo procesas yra toks pat kaip „Passive Hub“. Jei žvaigždžių tinklą kuriate naudodami „Active Hub“, jis labiau tinka ilgiems kabeliams ir didesniam mazgų skaičiui.

Žvaigždžių topologija naudojant jungiklį

Jungiklis gali būti naudojamas vietoj „Hub“ kaip centrinis įrenginys žvaigždės architektūroje. Žvaigždžių tinklas, sukurtas naudojant „Switch“, taip pat gali būti vadinamas „Switcher Star Network Topology“. Vietoj aktyvaus arba pasyvaus šakotuvo, išmanusis įrenginys (jungiklis) yra pagrindinis šio tipo tinklo įrenginys. Kaip išmanusis centras, jungiklis gali atlikti įvairias funkcijas, bet negali perduoti ryšio signalo. Perskaitęs duomenų pranešimo paskirties adresą, jungiklis perduoda duomenų pranešimą numatytam gavėjui, įskaitant kai kurių papildomų funkcijų atlikimą:

regresijos išraiška java

• Maršrutas
• Signalo apdorojimas arba regeneravimas
• Tiltas
• Tinklo valdymas

Panašiai kaip Hubas, jungiklis priima duomenų pranešimą iš siuntėjo. Tačiau gavęs pranešimą jis netransliuoja duomenų pranešimo, pirmiausia pats patikrina paskirties adresą ir tada siunčia pranešimą į konkrečią paskirties vietą. Šis perdavimo būdas yra žinomas kaip Uni-cast. Kalbant apie paskirties vietos identifikavimą, maršrutą ir regeneravimą, jungiklis yra protingas įrenginys. Todėl pirmasis pasirinkimas turėtų būti žvaigždžių topologijos tinklo kūrimas naudojant Switch.

Žvaigždžių topologijos pranašumai

Kai atliekate sąrankos procesą, verta apsvarstyti keletą žvaigždžių topologijos pranašumų, kurie yra tokie:

Gedimų tolerancija

Žvaigždės topologija paveikia tik vieną mazgą, kai sugenda NIC arba nutrūksta kabelis. Kadangi kiekvienas įrenginys nepriklausomai jungiasi prie centrinės šerdies; todėl vartotojams suteikiamas pranašumas dėl tinklo gedimo. Mazgai yra sujungti vienas su kitu vienu kabeliu. Tačiau, palyginti su kitais dizainais, ši konstrukcija gali būti brangi. Tačiau dėl jo naudos paprastai išlaidų problemos nusveria. Kompromisas su centrine šerdimi yra vienintelis būdas pašalinti visus mazgus vienu ypu. Tai saugus tinklas ir nėra lengvai prieinamas paprastam žmogui. Be to, šį tinklą gali naudoti bet kokio dydžio įmonės savo poreikiams patenkinti.

Mastelio keitimas

Gali būti, kad prie tinklo reikia pridėti naują įrenginį. Žvaigždžių topologijos tinkle naujo įrenginio pridėjimas yra nesudėtingas procesas. Tam tereikia naują įrenginį prijungti prie centrinės šerdies kabelių pagalba. Tai suteikia jums pranašumą situacijoje, kai reikia sujungti kelis įrenginius su vienu branduoliu. Tai leidžia išplėsti tinklą pridedant naujų įrenginių ir padėti toliau naudotis šios struktūros pranašumais.

Visas tinklas priklauso nuo centrinio ryšio taško, kai įrenginiai pridedami arba pašalinami iš centrinio įrenginio. Todėl tokio tipo tinklai yra labai keičiamo dydžio ir padeda išlaikyti produktyvumo lygį pakeičiant netinkamai veikiantį įrenginį.

Kelių tipų įrenginių prijungimas

Žvaigždžių topologija leidžia vartotojams prijungti kelių tipų įrenginius. Šis tinklas yra geriausias pasirinkimas atsižvelgiant į programų įvairovę, jei turite šakotuvą arba komutatorių, galintį persiųsti duomenų paketą į kelių tipų įrangą. Žvaigždžių topologiją taip pat naudoja dauguma įmonių, norėdami susieti kompiuterius su skirtingais spausdintuvais ir kitomis stotimis.

Be to, galite maksimaliai padidinti kiekvieno prijungto įrenginio pasiekiamumą žvaigždės topologijoje per pasiekiamą serverį, kuris jungiasi su centriniu centru. Be to, su šia konfigūracija galite greitai susieti visą biurą, kol įranga bus suderinama su centrinio šakotuvo programine ar aparatine įranga, taip pat su jūsų naudojamu tinklo ryšiu.

Maža duomenų susidūrimo tikimybė

Žvaigždžių topologijoje, kadangi visi mazgai yra prijungiami prie centrinės šerdies savo kabeliu, dėl to sumažėja duomenų susidūrimo tikimybė. Be to, ji gali susidoroti su situacija, kai įvyksta duomenų susidūrimai, ir nesukuria kliūčių. Tai reiškia, kad, palyginti su kitais tinklo projektais, šios tinklo topologijos našumo lygis yra ypač aukštas. Tačiau dėl didelio eismo lygio tam tikromis sąlygomis jis gali veikti lėtai.

Keli požiūriai

Naudodami žvaigždžių topologiją galite naudoti kelis metodus. Tai reiškia, kad kurdami žvaigždės topologijos tinklą galite pasirinkti naudoti aktyvųjį šakotuvą, pasyvųjį šakotuvą arba jungiklį. Jei pasirenkate naudoti pasyvųjį šakotuvą, jam nereikia keisti duomenų paketų laiko. Ir signalai praeina be jokio įsikišimo į žvaigždžių topologijos tinklą, sukurtą su pasyviuoju centru.

Be to, be pagrindinių pagrindinių funkcijų, tinklas, sukurtas naudojant aktyvųjį šakotuvą, atlieka papildomas funkcijas, kurios leidžia jam veikti kaip kartotuvas. Jei suprojektuosite žvaigždės topologijos tinklą naudodami jungiklį, jis perduos duomenų pranešimą numatytam imtuvui, kai nuskaitys duomenų paketų paskirties adresą.

Vengia tiesioginio ryšio

Žvaigždžių topologija palaiko greitą ryšį, nes sukuria racionalesnį požiūrį. Tačiau kitose topologijose galite gauti aukštą patikimumo lygį. Tai suteikia daugiau lankstumo; galite drąsiai ją įdiegti savo įmonėje. Ir, jei yra centrinis šakotuvas, jums nereikės jaudintis dėl įrenginių ryšio tarpusavyje. Taigi beveik bet kokio dydžio tinklai gali lengvai naudoti žvaigždžių topologijos tinklą ir gauti jo privalumų. Tai suteikia vartotojams taškinius ryšius ir uni-cast ryšį, kuris sukuria saugų duomenų paketo perdavimo būdą. Be to, naudojant tokį tinklą, nėra signalo atspindžio pavojaus. Taigi tai padeda išvengti tiesioginių ryšių.

Žvaigždžių topologijos trūkumai

Nors žvaigždžių topologija suteikia vartotojams daug privalumų, ji taip pat turi keletą trūkumų, kurie yra šie:

java abstrakti klasė

Centrinės šerdies gedimas

Žvaigždžių topologijoje visa sistema priklauso nuo centrinio įrenginio (Hub arba Switch), kuris yra svarbiausias tinklo taškas. Jei centrinis branduolys sugenda, bus paveikta visa sistema ir net jūs negalėsite naudotis kompiuterių tinklu. Nors šioje situacijoje galite dirbti neprisijungę; gali būti galimybių nedelsiant sumažinti bendradarbiavimo galimybes. Jei dėl kokios nors priežasties įvyksta gedimas, gali tekti pakeisti visą šakotuvą, kuris gali būti svarbus pasiūlymas.

Brangus

Žvaigždžių topologiją labai brangu įdiegti ir išplėsti, nes jai reikia įrenginių ar sistemų kabelių. Iš esmės brangiausias šios topologijos aspektas yra tas, kad jai reikia papildomų šakotuvų arba jungiklių, daugiau jungčių ir kabelių. Žvaigždės topologijos tinkle kiekvienas įrenginys turi būti tiesiogiai prijungtas prie centrinio šakotuvo. Tačiau jo dizainas yra labai patikimas. Brangiausia ši topologija yra pagrindinė priežastis, dėl kurios kai kurios mažos įmonės ieško alternatyvų šiam tinklui.

Nors jis yra brangesnis, jis padidina tinklo našumą ir sumažina laiką, reikalingą priežiūros problemoms nustatyti, todėl sutaupoma išlaidų. Be to, paprastai sumažės prastovos, nes kai atjungiate bet kurį įrenginį nuo tinklo, turite tam tikru būdu pasiekti kompromisą dėl kabelio, nes visi įrenginiai yra prijungiami prie kabelio.

Papildomos įrangos reikalavimas

Kadangi žvaigždžių topologijai veikti reikalinga centrinė šerdis, centrinė šerdis gali būti jungiklis arba šakotuvas. Jei jums reikia paleisti įvairias žvaigždes, kiekvienai iš jų taip pat reikia centrinio branduolio. Šis diegimas padidina sąnaudas ir sukuria daugybę pažeidžiamumų kai kuriuose modeliuose. Jei pašalinsite pagrindinį šakotuvą iš kelių žvaigždučių diegimo, galite pakeisti pagrindinį ryšio įrankį. Visos sistemos nebeturėtų prieigos prie centrinės duomenų bazės bendradarbiauti, tačiau jos vis tiek galėtų bendrauti viena su kita.

palyginti eilutėje

Poveikis mobilumui

Daugelis žmonių vis dar priklausomi nuo laidinių jungčių, net jei šiais laikais yra prieinamos belaidės žvaigždžių topologijos sistemos. Kai žmonės savo tinklui naudoja laidinį ryšį, ribotas kabelio ilgis riboja jų judėjimą. Kad išliktų produktyvūs, jie negalės su savimi pasiimti savo darbo vietų. Be to, jie turi palikti savo darbo vietą, kad gautų elementą, jei nori ką nors išspausdinti tinkle, nes esate tam tikru atstumu nuo centrinio mazgo, todėl laikui bėgant sumažėja našumo lygis.

Iššūkis prijungti mobiliuosius įrenginius

Nors naudojant žvaigždučių topologiją pridėti papildomų įrenginių yra paprasta, gali būti sunku prijungti išmanųjį telefoną ar kitą mobilųjį įrenginį. Be to, kai kuriuose kompiuteriuose nėra galimybės prisijungti prie šio tinklo. Dauguma centrinio mazgo neturi prievado, kad būtų galima naudotis internetu su šia sistema.

Todėl galite pasikliauti „Wi-Fi“ arba korinio ryšio ryšiu, kad išliktumėte prisijungę. Tai reiškia, kad jei turite darbuotojų mobiliuose ar nutolusiuose biuruose, galite susidurti su daugybe problemų ir net bus labai sunku bendradarbiauti įgyvendinant projektus. Žmonės, kurie bando prisijungti prie jūsų LAN neturėdami vidinės prieigos, susidurs su tomis pačiomis problemomis, kaip ir tie, kurie naudoja kabelinį ryšį bendraudami už jūsų organizacijos ribų.

Kabeliai linkę pažeisti

Kabelis arba laidas, naudojamas žvaigždžių topologijos sistemai sukurti, gali būti pažeisti. Geresnis būdas kabeliui pasiekti numatytas darbo vietas ar išorinius įrenginius, jis turi eiti po grindimis, už sienų ar per kitas kliūtis. Be to, keičiantis oro sąlygoms ar laukinės gamtos poveikiui, jis gali tapti jautrus, kai reikia įrengti LAN pastato išorėje. Šios problemos gali turėti įtakos kai kurių žvaigždžių topologijos tinklų patikimumui. Nors visada gali įvykti nelaimingų atsitikimų, galite išvengti šių problemų pridėję apsauginį barjerą aplink kabelius.

Žemas duomenų perdavimo greitis

Belaidė žvaigždučių topologija nėra tinkama tinklui, kuris turi didelę apkrovą, nes jo duomenų perdavimo sparta maža. Jei jums reikia tinklo, galinčio valdyti didelę apkrovą, turėtumėte pasirinkti laidinį žvaigždžių topologijos tinklą. Padidėja WLAN kliūčių rizika ir jis visada juda lėtai. Jei norite tinkle nustatyti apribojimus, turite atlikti rankinius nustatymus. Tai reiškia, kad užuot dirbę produktyviai su nauju projektu, daugiau laiko praleidžiate prie sistemos. Be to, gali būti sudėtinga išsiaiškinti ir diagnozuoti problemą belaidžiame tinkle. Dėl šios priežasties kartais investicijos į kabelį yra vertos daugiau nei į laidinį tinklą.

Kas yra išplėstinė žvaigždžių topologija?

Kadangi verslas auga kompiuterinių išteklių požiūriu; todėl kompiuterių tinklų lankstumas yra labai svarbus. Norėdami pasiūlyti dalijimosi galimybę visiems savo darbuotojams, turėsite išplėsti savo tinklą. Norint sukurti išplėstinę žvaigždžių topologiją, kuri yra tarpusavyje sujungta tinkle ir suteikia lankstumo prijungiant daugiau mazgų, reikia kelių šakotuvų arba jungiklių.

Išplėstinės žvaigždės topologijos incidentas nėra sudėtingas. Pavyzdžiui, turite jungiklį arba šakotuvą, kuriame yra keturi prievadai, tai reiškia, kad šiame kompiuterių tinkle galite prijungti daugiausia keturis įrenginius. Jei dėl kokių nors priežasčių reikia prijungti šešis įrenginius, turite nusipirkti papildomą šakotuvą arba jungiklį, kuris gali padėti šešiems vartotojams. Tik trys įrenginiai gali būti sujungti su pirmuoju centriniu įrenginiu (vadinamu A). Kaip ir su antruoju centriniu įrenginiu, tik tris įrenginius galima prijungti prie antrojo centrinio įrenginio (vadinamo B). Atminkite, kad kiekviename centriniame įrenginyje yra tuščias prievadas. Todėl tuščias A prievadas bus prijungtas prie tuščio B prievado.

Norint išplėsti šią infrastruktūrą, reikės daugiau centrų. Naudodami šį būdą galite išplėsti tinklą, kad jis visiškai patenkintų didėjančius vartotojų poreikius ir toliau jungtumėte šakotuvus arba jungiklius. Jis taip pat paprastai vadinamas Daisy-Chain Arrangement. Koncepcija, kurią naudojame su USB įrenginiais, taip pat yra tokia pati. Ši topologija yra ne tik daug lengvesnė, bet ir labai palanki, palyginti su magistralės topologija. Norėdami pašalinti nuleidžiamas linijas, jums nereikia pradurti kabelių. Stebulėje arba jungiklyje tereikia rasti tuščią prievadą, kad išplėstumėte tinklą.

Žvaigždžių topologijos ir magistralės topologijos skirtumai

Yra keletas skirtumų tarp žvaigždžių ir magistralių topologijos. Lentelė su visais skirtumais tarp žvaigždžių topologijos ir magistralės topologijos yra parodyta žemiau: