TechCodeview

Zvezdasta topologija, včasih znana kot zvezdasto omrežje, je omrežna topologija, v kateri je vsaka naprava povezana z osrednjim zvezdiščem. To je ena najbolj razširjenih konfiguracij računalniških omrežij in je daleč najbolj priljubljena omrežna topologija. V tej omrežni ureditvi so vse naprave, povezane z osrednjo omrežno napravo, prikazane kot zvezdica.

Za razliko od mrežne topologije naprava ne more zagotoviti komunikacije neposredno med napravami v zvezdni topologiji; komunicirati mora s pomočjo vozlišča. Periferne naprave delujejo kot odjemalci, centralna omrežna naprava pa služi kot strežnik. Odvisno od vrste omrežne kartice, nameščene v posameznem računalniku, se v topologiji zvezda uporablja RJ-45 ali koaksialni kabel. Tako kot topologija vodila je tudi vzpostavitev računalniškega omrežja, ki uporablja zvezdno topologijo, zelo enostavna in enostavna.

Tudi v resničnem življenju je veliko primerov zvezdne topologije in primere zvezdne topologije omrežja lahko vidite na letališčih, v bolnišnicah, bankah in izobraževalnih ustanovah. Stikalo se lahko uporablja tudi kot osrednja naprava namesto zvezdišča. Patch kabli bodo uporabljeni za povezavo odjemalca, strežnikov in drugega omrežja s centralnim vozliščem. V zvezdasti topologiji so vse povezane naprave popolnoma odvisne od centralne naprave; komunikacija skozi celotno računalniško omrežje odpove, če ima osrednja naprava kakršne koli težave.

Zgornja slika je primer zvezdne topologije, ki vam bo pomagal jasno razumeti zvezdno topologijo. Vidite lahko, da je Hub osrednja naprava, prek katere so povezana vsa druga vozlišča (odjemalci, strežniki in druga omrežja). Vsako vozlišče v tem diagramu ima neposredno povezavo od točke do točke do osrednje naprave, vendar nobeno vozlišče ne more neposredno komunicirati z drugimi. Zato mora vsako sporočilo, preden doseže cilj, iti skozi to centralno napravo (Hub ali Switch).

b+ drevesa

Zvezdasta topologija je lahko aktivna ali pasivna na podlagi naslednjega, ki je navedeno spodaj:

• Če prenos podatkov aktivno nadzoruje omrežje.
• Če so v omrežju potrebni viri električne energije.
• Če procese, kot sta povečanje ali regeneracija podatkov, izvaja osrednje vozlišče.

Poleg tega se lahko brezžični usmerjevalnik, ethernetne/kabelske strukture in druge komponente uporabljajo tudi za implementacijo zvezdastih topologij.

Uporaba zvezdaste topologije

V omrežju se topologija zvezde lahko uporablja na različnih mestih. Zaradi njegove enostavne dostopnosti in poceni opreme za zvezdno topologijo ga lahko uporabljate povsod. Vendar pa so nekatere uporabe zvezdne topologije naslednje:

• Večina računalniških laboratorijev v izobraževalnih ustanovah uporablja to zasnovo za povezovanje vozlišč v laboratoriju.
• Naša domača omrežja so jasno konfigurirana v tej topologiji omrežja.
• Druga uporaba zvezdne topologije je bančni sektor, kjer so vsi bančni uporabniki povezani med seboj s pomočjo te vrste topologije.

Značilnosti zvezdne topologije

Značilnosti ali značilnosti zvezdaste topologije so naslednje:

• Topologijo zvezde, ki jo je enostavno namestiti, je mogoče uporabiti v skoraj vseh vrstah računalniških omrežij, bodisi majhnih, srednjih ali velikih.
• V primerjavi s topologijo vodila zvezdasta topologija potrebuje več kabla. Poleg tega v tej vrsti povezanega omrežja ni odvisnosti.
• V zvezdasti topologiji lahko za razširitev celotnega omrežja uporabite verižno razporeditev.
• V primerjavi z drugimi vrstami topoloških struktur je struktura zvezdaste topologije bolj varna v smislu izgube podatkov.
• Ponuja prednost; celotno omrežje ne moti, če odstranite ali povežete naprave.

Strojna oprema zvezdne topologije

Star Topology zahteva določeno količino strojne opreme. Vendar pa je vrsta potrebne strojne opreme v celoti odvisna od računalniškega omrežja, ki ga nameravate zgraditi.

Vrsta kabla v zvezdasti topologiji

Obstaja možnost uporabe različnih kablov v zvezdni topologiji, če boste omrežje vzpostavili žično. V tem omrežju lahko uporabite kabel, koaksialni kabel ali kabel s prepleteno parico. Koaksialni kabel so v preteklosti uporabljali omrežni inženirji. Toda najpogostejša možnost za kabel je kabel Twisted Pair. Poleg tega lahko uporabite optični kabel, če želite vzpostaviti visokohitrostna računalniška omrežja.

Kako deluje zvezdna topologija?

Delovanje zvezdne topologije je zelo lahko in preprosto razumeti. Ta vrsta topologije omrežja ne dovoljuje neposredne komunikacije med različnimi vozlišči; med seboj lahko komunicirajo s pomočjo centralne naprave, ki je na voljo v omrežju. Ta osrednja naprava, ki je lahko pasivno vozlišče, aktivno vozlišče ali stikalo, je odgovorna za prejemanje in dostavo sporočil od pošiljatelja. Postopek delovanja centralne naprave je v vsakem scenariju drugačen. Zato je zvezdasta topologija razvrščena v tri kategorije na podlagi delovnega mehanizma, ki so naslednji:

1. Topologija pasivne zvezde
2. Topologija aktivne zvezde
3. Topologija zvezda z uporabo stikala

Vendar bi bila postavitev zvezdaste topologije v vsakem od scenarijev enaka. Toda mehanizem delovanja vsakega razlikuje. Spodaj je podana razlaga o vsakem.

Topologija pasivne zvezde

Topologija pasivne zvezde je ustvarjena z uporabo pasivnega zvezdišča, ki je osrednja naprava omrežja. Ta centralna naprava v računalniškem omrežju sprejme signal od pošiljatelja in ga pošlje drugim postajam. Pasivno vozlišče lahko omogoči prehod signala brez posredovanja. Z drugimi besedami, pasivno vozlišče ne more regenerirati ali ponovno obdelati komunikacijskih signalov.

Če načrtujete zvezdasto omrežje z uporabo pasivnega vozlišča, bo pasivno vozlišče delovalo kot osrednja naprava, ki prejme podatkovno sporočilo od pošiljatelja in ga oddaja vsem vozliščem, priključenim na osrednjo napravo. Po prejemu podatkovnega sporočila vsa povezana vozlišča sprejmejo preverjanje ciljnega naslova. Če se naslov vozlišča in ciljni naslov ujemata, ujemajoči se obdrži sporočilo. Vozlišče zavrže podatkovno sporočilo, če se naslov vozlišča in ciljni naslov ne ujemata. Ta vrsta omrežja ni primerna za velika računalniška omrežja in omrežja na dolge razdalje.

Topologija aktivne zvezde

V aktivni zvezdni topologiji je aktivno zvezdišče, ki služi namenu osrednje naprave. V smislu prenosa komunikacijskih signalov to vozlišče opravlja dodatne funkcije. Aktivno vozlišče lahko v nasprotju s pasivnim vozliščem ponovno obdela ali regenerira komunikacijske signale. Ko obnovi komunikacijske signale pošiljatelja, jih oddaja vsem ostalim vozliščem v računalniškem omrežju. Posledično Active Hub služi tudi kot Repeater.

Kot je bilo opisano, regenerira signalno komunikacijo, ki vodi do moči komunikacijskega signala. In preostali delovni proces Active Hub je enak kot Passive Hub. Če ustvarite zvezdasto omrežje z uporabo Active Hub, je bolj primerno za dolge kable in večje število vozlišč.

Topologija zvezda z uporabo stikala

Stikalo se lahko uporablja namesto Huba kot osrednja naprava v zvezdasti arhitekturi. Zvezdasto omrežje, zgrajeno s pomočjo stikala, se lahko imenuje tudi zvezdna omrežna topologija stikala. Namesto aktivnega ali pasivnega vozlišča je v tej vrsti omrežja kot jedrna naprava inteligentna naprava (stikalo). Kot inteligentno vozlišče lahko stikalo izvaja različne funkcije, vendar ne more prenašati komunikacijskega signala. Stikalo pošlje podatkovno sporočilo predvidenemu prejemniku, potem ko prebere ciljni naslov podatkovnega sporočila, vključno z izvajanjem nekaterih dodatnih funkcij:

arraylist sort

• Usmerjanje
• Obdelava ali regeneracija signala
• Premostitev
• Upravljanje omrežja

Na podoben način kot Hub, stikalo sprejme podatkovno sporočilo od pošiljatelja. Toda po prejemu sporočila ne oddaja podatkovnega sporočila, najprej sam preveri ciljni naslov in nato sporočilo pošlje določenemu cilju. Ta vrsta prenosa je znana kot Uni-cast. Z vidika identifikacije cilja, usmerjanja in regeneracije je Switch inteligentna naprava. Zato bi morala biti gradnja omrežja zvezdaste topologije z uporabo Switch vaša prva izbira.

Prednosti zvezdaste topologije

Ko ste sredi postopka namestitve, obstaja več prednosti zvezdaste topologije, ki jih je vredno upoštevati, in sicer:

Toleranca napak

Zvezdasta topologija vpliva samo na eno vozlišče, ko pride do okvare omrežne kartice ali prerezanega kabla. Ker se vsaka naprava neodvisno poveže z osrednjim jedrom; zato uporabnikom ponuja prednost v primeru izpada omrežja. Vozlišča so med seboj povezana z enim kablom. Vendar pa je lahko ta struktura v primerjavi z drugimi oblikami draga. Toda zaradi njegove koristi so stroški običajno odtehtani. Kompromis z osrednjim jedrom je edini način za odstranitev vseh vozlišč naenkrat. Je varno omrežje in ni na voljo povprečnemu človeku. Poleg tega lahko to omrežje uporabljajo podjetja vseh velikosti za podporo svojim zahtevam.

Razširljivost

Morda obstaja nekaj razlogov za dodajanje nove naprave v omrežje. V omrežju zvezdne topologije je dodajanje nove naprave preprost postopek. Za to je potrebno le, da novo napravo pritrdite na centralno jedro s pomočjo kablov. Zagotavlja vam prednost v situaciji, ko morate povezati več naprav z enim jedrom. Omogoča vam razširitev omrežja z dodajanjem novih naprav in vam pomaga, da še naprej izkoriščate prednosti te strukture.

Celotno omrežje je odvisno od osrednje priključne točke, saj se naprave dodajajo ali odstranjujejo iz osrednje naprave. Zato so te vrste omrežij zelo razširljive in pomagajo ohranjati vašo raven produktivnosti z zamenjavo okvarjene enote.

Povezovanje več vrst naprav

Zvezdasta topologija omogoča uporabnikom povezavo več vrst naprav. To omrežje je najboljša možnost v smislu različnih aplikacij, če imate vozlišče ali stikalo, ki ima možnost posredovanja podatkovnega paketa več vrstam opreme. Zvezdasto topologijo večina podjetij uporablja tudi za povezovanje računalnikov z različnimi tiskalniki in drugimi postajami.

Poleg tega lahko povečate doseg vsake povezane naprave v zvezdni topologiji prek razpoložljivega strežnika, ki se povezuje s centralnim zvezdiščem. Poleg tega lahko s to konfiguracijo hitro povežete celotno pisarno, dokler oprema ni združljiva s programsko ali strojno opremo osrednjega vozlišča ter omrežno povezavo, ki jo uporabljate.

Majhne možnosti podatkovnih kolizij

V zvezdasti topologiji se vsa vozlišča povežejo z osrednjim jedrom z lastnim kablom, kar zmanjša možnost podatkovnih kolizij. Prav tako ima sposobnost obvladovanja situacije, ko pride do kolizij podatkov, in ne ustvarja ozkih grl. To pomeni, da so ravni zmogljivosti te omrežne topologije v primerjavi z drugimi zasnovami omrežja izjemno visoke. Vendar pa lahko zaradi visoke ravni prometa v nekaterih pogojih deluje počasi.

prednost operaterja java

Več pristopov

Z zvezdasto topologijo lahko uporabite več pristopov. To pomeni, da lahko izberete uporabo aktivnega vozlišča, pasivnega vozlišča ali stikala v času načrtovanja omrežja zvezdaste topologije. Če se odločite za uporabo pasivnega zvezdišča, ne potrebuje časa spreminjanja podatkovnih paketov. In signali prehajajo brez kakršnih koli posegov v omrežje zvezdaste topologije, zasnovano s pasivnim zvezdiščem.

Poleg tega omrežje, zasnovano z uporabo aktivnega zvezdišča, poleg svojih osrednjih nalog opravlja dodatne funkcije, zaradi katerih lahko deluje kot repetitor. Če načrtujete omrežje zvezdne topologije z uporabo stikala, bo to poslalo podatkovno sporočilo predvidenemu prejemniku, ko bo prebralo ciljni naslov podatkovnih paketov.

Izogiba se povezavam od točke do točke

Zvezdasta topologija ohranja hitro komunikacijo, saj ustvarja bolj poenostavljen pristop. Vendar pa lahko v drugih topologijah dobite visoko stopnjo zanesljivosti. Ponuja večjo prilagodljivost; ga lahko samozavestno namestite v svojem podjetju. In s prisotnostjo osrednjega vozlišča vam ni treba skrbeti za medsebojno komunikacijo vaših naprav. Tako lahko omrežja skoraj vseh velikosti enostavno uporabljajo omrežje zvezdne topologije in izkoristijo njegove prednosti. Uporabnikom zagotavlja točkovne povezave in unicast komunikacijo, ki ustvarja varen način za prenos podatkovnega paketa. Prav tako pri tovrstnem omrežju ni nevarnosti odboja signala. Zato se pomaga izogniti povezavam od točke do točke.

Slabosti zvezdaste topologije

Čeprav zvezdasta topologija ponuja uporabnikom številne prednosti, ima tudi nekaj slabosti, ki so naslednje:

Okvara centralnega jedra

V zvezdni topologiji je celoten sistem odvisen od centralne naprave (Hub ali Switch), ki je najpomembnejša točka omrežja. Če osrednje jedro odpove, bo prizadet celoten sistem in tudi vi ne morete uporabljati računalniškega omrežja. Čeprav v tej situaciji lahko delo opravljate brez povezave; morda obstajajo možnosti za takojšnje zmanjšanje priložnosti za sodelovanje. Če iz kakršnega koli razloga pride do okvare, boste morda morali zamenjati celotno vozlišče, kar je lahko kritičen predlog.

drago

Topologija zvezda je zelo draga za namestitev in razširitev, saj potrebuje kable za naprave ali sisteme. V bistvu je najdražji vidik te topologije ta, da potrebuje dodatna vozlišča ali stikala, več priključkov in kablov. V omrežju s topologijo zvezde mora biti vsaka naprava neposredno povezana s centralnim zvezdiščem. Vendar je njegova zasnova zelo zanesljiva. Najdražja biti ta topologija je glavni razlog, zaradi katerega nekatera mala podjetja iščejo alternative za to omrežje.

Čeprav je dražji, poveča produktivnost omrežja in skrajša čas, potreben za odkrivanje težav z vzdrževanjem, kar povzroči prihranke pri stroških. Običajno pride tudi do manj izpadov, ker morate, ko izključite katero koli napravo iz omrežja, na nek način narediti kompromis s kablom, saj se vse naprave povežejo s kablom.

Zahteva po dodatni opremi

Ker zvezdasta topologija za delovanje potrebuje osrednje jedro, je lahko osrednje jedro stikalo ali vozlišče. Če morate zagnati različne zvezde, potrebujete tudi osrednje jedro za vsako. Ta namestitev povečuje stroške in ustvarja številne ranljivosti v nekaterih oblikah. Če odstranite primarno vozlišče iz namestitve z več zvezdicami, lahko spremenite glavno komunikacijsko orodje. Vsi sistemi ne bi imeli več dostopa do centralne podatkovne baze za sodelovanje, vendar bi še vedno lahko komunicirali med seboj.

sortiraj seznam matrik java

Vpliv na mobilnost

Večina ljudi je še vedno odvisnih od žičnih povezav, tudi če so v sodobnem času na voljo brezžični sistemi zvezdaste topologije. Ko ljudje uporabljajo žično povezavo za svoje omrežje, omejena dolžina kabla omejuje njihovo gibanje. Da bi ostali produktivni, svojih delovnih postaj ne bodo mogli vzeti s seboj. Prav tako morajo zapustiti svojo delovno postajo, da pridobijo predmet, če želijo nekaj natisniti v omrežju, saj ste vezani na določeno razdaljo od osrednjega vozlišča, kar sčasoma povzroči zmanjšanje ravni produktivnosti.

Priklop mobilnih naprav je izziv

Čeprav je dodajanje dodatnih naprav s topologijo zvezda preprosto, je povezava pametnega telefona ali druge mobilne naprave lahko težavna. Poleg tega obstajajo nekateri osebni računalniki, ki ne nudijo možnosti povezave s tem omrežjem. Večina osrednjih vozlišč nima vrat, ki bi nudila prednosti uporabe interneta s tem sistemom.

Zato se lahko zanesete na Wi-Fi ali mobilno povezavo, da ostanete povezani. To pomeni, da če imate delavce v mobilnih ali oddaljenih pisarnah, se lahko soočite s številnimi težavami in celo zelo težko boste sodelovali pri projektih. Ljudje, ki se poskušajo povezati z vašim LAN brez notranjega dostopa, bodo naleteli na enake težave kot tisti, ki za komunikacijo zunaj vaše organizacije uporabljajo kabelsko povezavo.

Kabli, nagnjeni k poškodbam

Kabel ali žica, ki se uporablja za ustvarjanje sistema zvezdne topologije, je lahko nagnjena k poškodbam. Boljši način, da kabel doseže predvidene delovne postaje ali zunanje naprave, je, da mora iti pod tla, za stene ali skozi druge ovire. Poleg tega lahko ob spremembi vremenskih razmer ali vplivih divjih živali postane dovzeten v razmerah, ko LAN potrebuje inštalacijska dela na zunanji strani stavbe. Te težave lahko vplivajo na zanesljivost nekaterih omrežij zvezdne topologije. Čeprav lahko vedno pride do nesreč, se lahko tem težavam izognete tako, da okoli kablov dodate zaščitno pregrado.

Nizke hitrosti prenosa podatkov

Topologija brezžične zvezde ni dobra za omrežje, ki ima veliko obremenitev, saj ima nizko hitrost prenosa podatkov. Če potrebujete omrežje, ki lahko obvladuje velike obremenitve, bi morali izbrati žično omrežje zvezdaste topologije. Tveganja za ozko grlo pri WLAN-ju se povečujejo in se vedno premika počasi. Če želite uvesti omejitve v omrežju, morate izvesti ročne nastavitve. To pomeni, da namesto da bi bili produktivni s svojim novim projektom, porabite več časa za sistem. Tudi odkrivanje in diagnosticiranje težave v brezžičnem omrežju je lahko zapleteno. To je razlog, da je včasih naložba v kabelsko omrežje vredna več kot v žično omrežje.

Kaj je razširjena zvezdasta topologija?

Ker posel raste v smislu računalniških virov; zato je fleksibilnost računalniških omrežij zelo pomembna. Da bi omogočili skupno rabo vsem svojim zaposlenim, boste morali s tem povečanjem razširiti svoje omrežje. Za izgradnjo razširjene zvezdaste topologije, ki je medsebojno povezana v omrežju in nudi prilagodljivost za povezovanje več vozlišč, je potrebnih več vozlišč ali stikal.

Incident topologije razširjene zvezde ni zapleten. Na primer, imate stikalo ali vozlišče, ki vsebuje štiri vrata, kar pomeni, da lahko v to računalniško omrežje povežete največ štiri naprave. Če morate iz kakršnega koli razloga povezati šest naprav, morate kupiti dodatno zvezdišče ali stikalo, ki lahko omogoči šestim uporabnikom. S prvo centralno napravo (imenovano A) je mogoče povezati samo tri naprave. Enako kot pri drugi centralni napravi lahko z drugo centralno napravo (imenovano B) povežete samo tri naprave. Ne pozabite, da so v vsaki centralni napravi prazna vrata. Zato bodo prazna vrata A povezana s praznimi vrati B.

Za razširitev te infrastrukture bo potrebnih več vozlišč. S pomočjo tega načina lahko razširite omrežje, da v celoti izpolnite vse večje zahteve uporabnikov in lahko še naprej povezujete vozlišča ali stikala. Običajno se imenuje tudi verižna ureditev. Koncept, ki ga uporabljamo pri USB napravah, prav tako sledi istemu. Ta topologija ni samo veliko lažja, ampak tudi zelo ugodna v primerjavi s topologijo vodila. Če želite odstraniti napeljave, vam ni treba preluknjati kablov. V zvezdišču ali stikalu morate samo najti prazna vrata za razširitev omrežja.

Razlike med topologijo zvezda in topologijo vodila

Obstaja več razlik med topologijo zvezda in vodila. Tabela z vsemi razlikami med zvezdasto topologijo in topologijo vodila je prikazana spodaj: