TechCodeview

En stjärntopologi, ibland känd som ett stjärnnätverk, är en nätverkstopologi där varje enhet är ansluten till ett centralt nav. Det är en av de vanligaste datornätverkskonfigurationerna, och det är den överlägset mest populära nätverkstopologin. I detta nätverksarrangemang visas alla enheter som är kopplade till en central nätverksenhet som en stjärna.

Till skillnad från Mesh-topologi kan en enhet inte tillhandahålla kommunikation direkt mellan enheterna i en stjärntopologi; den måste kommunicera med hjälp av ett nav. Kringutrustningen fungerar som klienter, medan den centrala nätverksenheten fungerar som en server. Beroende på vilken typ av nätverkskort som är installerat i varje dator, används RJ-45 eller koaxialkabeln i en stjärntopologi. Precis som en busstopologi är det mycket enkelt och enkelt att etablera ett datornätverk som använder stjärntopologi.

Det finns många exempel på stjärntopologi i verkligheten också, och du kan se exempel på Star Network-topologi på flygplatser, sjukhus, banker och utbildningsinstitut. En Switch kan också användas som en central enhet istället för en Hub. Patchkablar kommer att användas för att ansluta klienten, servrarna och ett annat nätverk till den centrala hubben. I stjärntopologin är alla anslutna enheter helt beroende av den centrala enheten; kommunikationen genom hela datornätverket misslyckas om den centrala enheten får något problem.

Bilden ovan är ett exempel på stjärntopologi som hjälper dig att förstå stjärntopologin tydligt. Du kan se att Hub är en central enhet genom vilken alla andra noder (klienter, servrar och andra nätverk) är anslutna. Varje nod i detta diagram har en direkt punkt-till-punkt-länk till den centrala enheten, men ingen enskild nod kan kommunicera direkt med de andra. Därför, innan de når destinationen, måste varje meddelande passera denna centrala enhet (Hub eller Switch).

fabriksmetod designmönster

Stjärntopologi kan antingen vara aktiv eller passiv på basis av följande, som anges nedan:

• Om dataöverföringen aktivt kontrolleras av nätverket.
• Om de elektriska kraftkällorna krävs av nätverket.
• Om processerna som dataförstärkning eller regenerering utförs av den centrala noden.

Dessutom kan den trådlösa routern, Ethernet/kabel-strukturer och andra komponenter också användas för att implementera stjärntopologier.

Tillämpningar av stjärntopologi

I nätverk kan stjärntopologi användas på en mängd olika platser. Du kan hitta dess användningsområden överallt själv på grund av dess lättillgänglighet och billiga Star Topology-utrustning. Vissa användningar av stjärntopologi är dock följande:

• De flesta datorlabb i utbildningsinstitutioner använder denna design för att ansluta noder i labbet.
• Våra hemnätverk är tydligt konfigurerade i denna nätverkstopologi.
• En annan användning av stjärntopologi är banksektorn, där alla bankanvändare är anslutna till varandra med hjälp av denna typ av topologi.

Kännetecken för stjärntopologi

Stjärntopologins egenskaper eller egenskaper är följande:

• Den lättinstallerade stjärntopologin kan användas i praktiskt taget alla typer av datornätverk, oavsett om det är litet, medelstort eller stort.
• Jämfört med busstopologi behöver stjärntopologin mer kabel. Dessutom, i denna typ av anslutna nätverk, finns det inget beroende.
• I stjärntopologi, för att utöka hela nätverket, kan du använda kedjearrangemanget.
• Jämfört med andra typer av topologiska strukturer är stjärntopologins struktur säkrare när det gäller att förlora data.
• Det ger en fördel; hela nätverket stör inte om du tar bort eller ansluter enheter.

Star Topology hårdvaruutrustning

En specifik mängd hårdvara krävs av Star Topology. Men vilken typ av hårdvaruutrustning som krävs beror helt på vilket datornätverk du tänker bygga.

Kabeltyp i stjärntopologi

Det finns ett alternativ att använda en mängd olika kablar i stjärntopologi om du ska etablera nätverket via tråd. Kabeln, koaxialkabeln eller tvinnad parkabel kan användas i detta nätverk. Koaxialkabel användes tidigare av nätverksingenjörer. Men det vanligaste alternativet för kabel är Twisted Pair-kabel. Dessutom kan du använda fiberoptisk kabel om du vill etablera höghastighetsdatornätverk.

Hur fungerar Star Topology?

Det är mycket enkelt och enkelt att förstå hur stjärntopologi fungerar. Denna typ av nätverkstopologi tillåter inte direkt kommunikation mellan olika noder; de kan kommunicera med varandra med hjälp av en central enhet tillgänglig i nätverket. Denna centrala enhet, som kan vara en passiv hub, aktiv hub eller switch, ansvarar för både att ta emot och leverera meddelanden från avsändaren. Processen att arbeta med den centrala enheten är olika i varje scenario. Därför klassificeras Star Topology i tre kategorier på basis av arbetsmekanism, som är följande:

1. Passiv stjärntopologi
2. Aktiv stjärntopologi
3. Stjärntopologi med switch

Layouten för stjärntopologin i vart och ett av scenarierna skulle dock vara detsamma. Men arbetsmekanismen för var och en gör dem olika. Nedan ges en förklaring om var och en.

Passiv stjärntopologi

En passiv stjärntopologi skapas med hjälp av en passiv nav, som är ett nätverks centrumenhet. Denna centrala enhet i ett datornät tar emot signalen från avsändaren och skickar den till andra stationer. En passiv Hub har förmågan att göra det möjligt för signalen att passera utan ingrepp. Med andra ord kan kommunikationssignalerna inte regenereras eller ombearbetas av den passiva hubben.

Om du designar ett stjärnnätverk genom att använda en passiv nav, kommer en passiv hub att fungera som en central enhet som tar emot ett datameddelande från avsändaren och sänder det till alla anslutna noder till centralenheten. Efter att ha mottagit datameddelandet accepterar alla associerade noder kontroller av destinationsadressen. Om adressen till en nod och destinationsadressen matchar, behåller den matchande meddelandet. Nod kasserar datameddelandet om adressen till en nod och destinationsadressen inte matchas. Den här typen av nätverk är inte lämpligt för stora datornätverk och långdistansnätverk.

Aktiv stjärntopologi

För att tjäna syftet med den centrala enheten finns en Active Hub i den aktiva stjärntopologin. När det gäller att skicka kommunikationssignaler utför denna Hub ytterligare funktioner. Active Hub, i motsats till Passive Hub, kan bearbeta eller regenerera kommunikationssignaler. Efter att ha förnyat avsändarens kommunikationssignaler sänder den dessa till alla andra noder i datornätverket. Som ett resultat fungerar en Active Hub också som en Repeater.

Som det har beskrivits återskapar det signalkommunikationen som leder till styrkan hos kommunikationssignalen. Och resten av arbetsprocessen för Active Hub är densamma som Passive Hub. Om du skapar ett stjärnnätverk genom att använda Active Hub är det mer lämpligt för att ha långa kabellängder och ett större antal noder.

Stjärntopologi med switch

Switch kan användas istället för Hub som en mittenhet i en stjärnarkitektur. Stjärnnätverket som byggts med hjälp av Switch kan också kallas Switcher Star Network Topology. Istället för en Active Hub eller Passive Hub, fungerar en intelligent enhet (Switch) som kärnenheten i denna typ av nätverk. Som en Intelligent Hub kan en Switch utföra en mängd olika funktioner, men den kan inte överföra kommunikationssignalen. Switch sänder ett datameddelande till den avsedda mottagaren efter att ha läst destinationsadressen för datameddelandet, inklusive att utföra några ytterligare funktioner:

kali linux kommandon

• Routing
• Bearbetning eller regenerering av signalen
• Överbrygga
• Nätverkshantering

På ett liknande sätt som Hub gör, accepterar en Switch datameddelandet från avsändaren. Men den sänder inte datameddelandet efter att ha tagit emot meddelandet, först kontrollerar den själv destinationsadressen och skickar sedan meddelandet till den specifika destinationen. Denna typ av överföring är känd som Uni-cast. När det gäller destinationsidentifiering, routing och regenerering är switch en intelligent enhet. Därför bör bygga stjärntopologinätverk genom att använda Switch vara ditt förstahandsval.

Fördelar med Star Topology

När du är mitt i en installationsprocess finns det flera fördelar med stjärntopologi som är värda att överväga, vilka är följande:

Feltolerans

En stjärntopologi påverkar bara en nod när den upplever ett NIC-fel eller en avskuren kabel. Eftersom varje enhet ansluter oberoende till den centrala kärnan; därför ger det användarna en fördel när det gäller nätverksfel. Noderna är förbundna med varandra med en kabel. Men jämfört med andra konstruktioner kan denna struktur vara kostsam. Men på grund av dess fördel uppvägs vanligtvis kostnadsfrågorna. Att kompromissa med den centrala kärnan är det enda sättet att ta ner alla noder på en gång. Det är ett säkert nätverk och inte lätt tillgängligt för den genomsnittlige personen. Dessutom kan detta nätverk användas av företag av alla storlekar för att stödja deras krav.

Skalbarhet

Det kan finnas skäl att lägga till en ny enhet i nätverket. I ett stjärntopologinätverk är det en enkel process att lägga till en ny enhet. För det krävs bara att du fäster den nya enheten till den centrala kärnan med hjälp av kablage. Det ger en fördel för dig i situationen när du behöver ansluta flera enheter med en enda kärna. Det låter dig utöka nätverket genom att lägga till nya enheter och hjälper dig att fortsätta att dra nytta av denna struktur.

Hela nätverket är beroende av den centrala anslutningspunkten eftersom enheter läggs till eller tas bort från den centrala enheten. Därför är dessa typer av nätverk mycket skalbara och hjälper till att upprätthålla din produktivitet genom att ersätta en felaktig enhet.

Ansluta flera enhetstyper

Stjärntopologi tillåter användare att ansluta flera enhetstyper. Detta nätverk är det bästa alternativet när det gäller mångfalden av applikationer om du har en hubb eller switch som har förmågan att vidarebefordra datapaketet till flera utrustningstyper. Stjärntopologi används också av de flesta företag för att länka datorer till olika skrivare och andra stationer.

Dessutom kan du också maximera räckvidden för varje ansluten enhet i stjärntopologi genom en tillgänglig server som ansluter till det centrala navet. Dessutom kan du snabbt länka ett helt kontor med denna konfiguration tills utrustningen är kompatibel med den centrala hubbens mjukvara eller hårdvara, såväl som den nätverksanslutning du använder.

Låga risker för datakollisioner

I stjärntopologi, eftersom alla noder blir anslutna till den centrala kärnan med sin egen kabel, leder det till en minskning av risken för datakollisioner. Den har också förmågan att hantera situationen när datakollisioner inträffar och skapar inte flaskhalsar. Det betyder, jämfört med andra nätverksdesigner, att prestandanivåerna för denna nätverkstopologi är exceptionellt höga. På grund av höga trafiknivåer kan den dock fungera långsamt under vissa förhållanden.

Flera tillvägagångssätt

Med stjärntopologi kan du ta flera tillvägagångssätt. Det betyder att du kan välja att använda ett aktivt nav, ett passivt nav eller en switch vid tidpunkten för design av ett stjärntopologinätverk. Om du väljer att använda en passiv hubb behöver den inte modifieringstiden för datapaket. Och signaler passerar igenom utan något ingrepp i stjärntopologinätverket designat med det passiva navet.

Vidare, utöver sina centrala kärnuppgifter, utför ett nätverk designat med hjälp av en aktiv hubb ytterligare funktioner som gör det kapabelt att fungera som en repeater. Om du designar ett stjärntopologinätverk med hjälp av en switch, kommer det att överföra datameddelandet till den avsedda mottagaren när det läser destinationsadressen för datapaketen.

Undviker punkt-till-punkt-anslutningar

En stjärntopologi upprätthåller snabb kommunikation eftersom den skapar ett mer strömlinjeformat tillvägagångssätt. Men i andra topologier kan du få en hög nivå av tillförlitlighet. Det ger mer flexibilitet; du kan installera det i ditt företag med säkerhet. Och med närvaron av det centrala navet behöver du inte oroa dig för att kommunicera dina enheter med varandra. Nätverk av nästan vilken storlek som helst kan således enkelt använda stjärntopologinätverket och få dess fördelar. Det ger användarna punktbaserade anslutningar och uni-cast-kommunikation som skapar ett säkert sätt att överföra datapaketet. Med denna typ av nätverk finns det heller ingen risk för signalreflektion. Därför hjälper det att undvika punkt-till-punkt-anslutningar.

Nackdelar med stjärntopologi

Även om stjärntopologin erbjuder användarna flera fördelar, har den också några nackdelar som är följande:

sorteringsmatris i java

Fel på central kärna

I stjärntopologi är hela systemet beroende av den centrala enheten (Hub eller Switch), som är den viktigaste punkten i nätverket. Om den centrala kärnan misslyckas kommer hela systemet att påverkas, och även du kan inte använda datornätverket. Även om du i den här situationen kan arbeta offline; det kan finnas chanser att minska möjligheterna till samarbete omedelbart. Om ett fel inträffar av någon anledning kan du behöva byta ut hela navet som kan vara ett kritiskt förslag.

Dyr

Stjärntopologi är mycket kostsam att installera och utöka eftersom den behöver kablage för enheterna eller systemen. I grund och botten är den dyraste aspekten av denna topologi att den behöver ytterligare hubbar eller switchar, fler kontakter och kablar. I ett stjärntopologinätverk måste varje enhet anslutas direkt till den centrala hubben. Dess design är dock mycket pålitlig. Den dyraste som är denna topologi är den främsta anledningen till att vissa småföretag letar efter alternativ för detta nätverk.

Även om det är dyrare, ökar det nätverksproduktiviteten och minskar tiden det tar att spåra underhållsproblem, vilket resulterar i kostnadsbesparingar. Dessutom uppstår vanligtvis mindre driftstopp eftersom när du kopplar bort någon enhet från nätverket måste du kompromissa med kabeln på något sätt eftersom alla enheter ansluts med kabeln.

Krav på ytterligare utrustning

Eftersom stjärntopologi behöver en central kärna för att fungera, kan en central kärna vara en switch eller ett nav. Om du behöver köra olika stjärnor behöver du också en central kärna för var och en. Den här installationen ökar kostnaden och skapar många sårbarheter inom vissa konstruktioner. Om du tar bort det primära navet från en flerstjärnig installation kan du ändra det huvudsakliga kommunikationsverktyget. Alla system skulle inte längre ha tillgång till en central databas för samarbete, men de skulle ändå kunna kommunicera med varandra.

ubuntu build väsentligheter

Inverkan på rörligheten

De flesta är fortfarande beroende av trådanslutningar, även om trådlösa stjärntopologisystem är tillgängliga i modern tid. När människor använder en trådbunden anslutning för sitt nätverk, begränsar den begränsade längden på kabeln deras rörelser av dem. För att förbli produktiva kommer de inte att kunna ta med sig sina arbetsstationer. Dessutom måste de lämna sin arbetsstation för att hämta objektet om de vill skriva ut något på nätverket eftersom du är bunden till ett visst avstånd från det centrala navet som leder till en minskning av produktivitetsnivåerna över tid.

Utmanande att ansluta mobila enheter

Även om det är enkelt att lägga till ytterligare enheter med stjärntopologin, kan det vara svårt att ansluta en smartphone eller annan mobil enhet. Dessutom finns det vissa datorer som inte har möjlighet att ansluta till detta nätverk. De flesta av det centrala navet har ingen port för att erbjuda fördelen med att använda internet med detta system.

Därför kan du lita på Wi-Fi- eller mobilanslutningen för att vara online. Det betyder att om du har arbetare på mobila eller avlägsna kontor kan du möta många problem, och till och med det kommer att vara mycket svårt att samarbeta i projekt. Människor som försöker ansluta till ditt LAN utan åtkomst inuti kommer att stöta på samma problem som de som använder en kabelanslutning för att kommunicera utanför din organisation.

Kablar som kan skadas

Kabeln eller tråden som används för att skapa ett stjärntopologisystem kan vara benägna att skadas. Ett bättre sätt för en kabel att nå de avsedda arbetsstationerna eller kringutrustningen, den måste gå under golv, bakom väggar eller genom andra hinder. Dessutom, vid ändrade väderförhållanden eller påverkan på vilda djur, kan det bli känsligt i det tillstånd när LAN behöver installationsarbete på utsidan av byggnaden. Tillförlitligheten hos vissa stjärntopologinätverk kan påverkas av dessa problem. Även om det alltid kan hända några olyckor kan du undvika dessa problem med hjälp av att lägga till en skyddande barriär runt kablarna.

Låga dataöverföringshastigheter

Trådlös stjärntopologi är inte bra för ett nätverk som har hög belastning eftersom det har låg dataöverföringshastighet. Du bör välja ett trådbundet stjärntopologinätverk om du behöver ett nätverk som har potential att hantera en tung belastning. Riskerna för flaskhalsar med WLAN ökar, och det går alltid långsamt. Om du vill implementera gränser på nätverket måste du utföra manuella inställningar. Det betyder att du, istället för att vara produktiv med ditt nya projekt, spenderar mer tid på systemet. Det kan också vara komplicerat att ta reda på och diagnostisera problemet i det trådlösa nätverket. Detta är anledningen, ibland är investeringen för kabel värd mer än det trådbundna nätverket.

Vad är Extended Star Topology?

När verksamheten växer när det gäller datorresurser; Därför är flexibiliteten i datornätverk mycket viktig. För att kunna erbjuda delningsmöjligheten till alla dina anställda måste du utöka ditt nätverk med denna ökning. Det finns flera nav eller switchar som behövs för att bygga Extended Star Topology, som är sammankopplad i nätverket och erbjuder flexibilitet för att ansluta fler noder.

Händelsen av utökad stjärntopologi är inte komplex. Till exempel har du en Switch eller Hub som innehåller fyra portar vilket innebär att du i detta datornätverk kan ansluta maximalt fyra enheter. Om du behöver ansluta sex enheter av någon anledning måste du köpa en extra Hub eller Switch som har kapacitet att underlätta sex användare. De enda tre enheterna kan anslutas till den första centrala enheten (kallad A). Samma som med den andra centralenheten kan endast tre enheter anslutas till en andra centralenhet (kallad B). Kom ihåg att en tom port ingår i varje central enhet. Därför kommer den tomma porten i A att anslutas till den tomma porten i B.

Det kommer att behövas fler nav för att utöka denna infrastruktur. Med hjälp av detta sätt kan du utöka nätverket för att fullt ut fylla användarnas ökande krav och kan fortsätta att ansluta Hubs eller Switchar. Det brukar också kallas Daisy-Chain Arrangement. Konceptet som vi använder med USB-enheterna följer också detsamma. Denna topologi är inte bara mycket enklare utan också mycket fördelaktig jämfört med busstopologi. För att få ut fallledningar behöver du inte punktera kablar. I hubben eller switchen behöver du bara hitta en tom port för att utöka nätverket.

Skillnader mellan Star Topology och Bus Topology

Det finns flera skillnader mellan stjärn- och busstopologier. En tabell med alla skillnader mellan stjärntopologi och busstopologi visas nedan: