TechCodeview

Zvaigžņu topoloģija, ko dažreiz sauc par zvaigžņu tīklu, ir tīkla topoloģija, kurā katra ierīce ir savienota ar centrālo centrmezglu. Tā ir viena no visizplatītākajām datortīklu konfigurācijām, un tā ir līdz šim populārākā tīkla topoloģija. Šādā tīkla izkārtojumā visas ar centrālo tīkla ierīci saistītās ierīces tiek parādītas kā zvaigznīte.

Atšķirībā no Mesh topoloģijas, ierīce nevar nodrošināt tiešu saziņu starp ierīcēm zvaigžņu topoloģijā; tai ir jāsazinās ar centrmezgla palīdzību. Perifērijas ierīces darbojas kā klienti, savukārt centrālā tīkla ierīce kalpo kā serveris. Atkarībā no katrā datorā instalētās tīkla kartes veida RJ-45 vai koaksiālais kabelis tiek izmantots zvaigžņu topoloģijā. Tāpat kā kopnes topoloģija, datortīkla izveide, kurā tiek izmantota zvaigžņu topoloģija, ir ļoti vienkārša un vienkārša.

Arī reālajā dzīvē ir daudz zvaigžņu topoloģijas piemēru, un jūs varat redzēt zvaigžņu tīkla topoloģijas piemērus lidostās, slimnīcās, bankās un izglītības iestādēs. Slēdzi var izmantot arī kā centrālo ierīci centrmezgla vietā. Lai savienotu klientu, serverus un citu tīklu ar centrālo centrmezglu, tiks izmantoti ielāpu kabeļi. Zvaigžņu topoloģijā visas pievienotās ierīces ir pilnībā atkarīgas no centrālās ierīces; komunikācija visā datortīklā neizdodas, ja centrālajai ierīcei rodas kāda problēma.

Iepriekš redzamais attēls ir zvaigžņu topoloģijas piemērs, kas palīdzēs jums skaidri saprast zvaigžņu topoloģiju. Varat redzēt, ka centrmezgls ir centrālā ierīce, caur kuru ir savienoti visi pārējie mezgli (klienti, serveri un citi tīkli). Katram šīs diagrammas mezglam ir tieša saite no punkta uz punktu ar centrālo ierīci, taču neviens mezgls nevar tieši sazināties ar citiem. Tāpēc, pirms sasniedzat galamērķi, katram ziņojumam ir jāiziet caur šo centrālo ierīci (centrmezglu vai slēdzi).

koka karte

Zvaigžņu topoloģija var būt aktīva vai pasīva, pamatojoties uz tālāk norādīto:

• Ja datu tranzītu aktīvi kontrolē tīkls.
• Ja elektroenerģijas avoti ir nepieciešami tīklam.
• Ja tādus procesus kā datu pastiprināšana vai reģenerācija veic centrālais mezgls.

Turklāt bezvadu maršrutētāju, Ethernet/kabeļu struktūras un citus komponentus var izmantot arī zvaigžņu topoloģiju ieviešanai.

Zvaigžņu topoloģijas pielietojumi

Tīklošanā zvaigžņu topoloģiju var izmantot dažādās vietās. Pateicoties vienkāršai pieejamībai un lētajam Star topoloģijas aprīkojumam, varat to izmantot visur. Tomēr daži zvaigžņu topoloģijas lietojumi ir šādi:

• Lielākā daļa datoru laboratoriju izglītības iestādēs izmanto šo dizainu, lai savienotu mezglus laboratorijā.
• Mūsu mājas tīkli ir skaidri konfigurēti šajā tīkla topoloģijā.
• Vēl viens zvaigžņu topoloģijas lietojums ir banku sektors, kur visi banku lietotāji ir savstarpēji saistīti ar šāda veida topoloģijas palīdzību.

Zvaigžņu topoloģijas raksturojums

Zvaigžņu topoloģijas pazīmes vai raksturlielumi ir šādi:

• Viegli uzstādāmo zvaigžņu topoloģiju var izmantot praktiski jebkura veida datortīklā, gan mazā, gan vidējā, gan lielā.
• Salīdzinot ar kopnes topoloģiju, zvaigžņu topoloģijai ir nepieciešams vairāk kabeļu. Turklāt šāda veida savienotajā tīklā nav atkarības.
• Zvaigžņu topoloģijā, lai paplašinātu visu tīklu, varat izmantot margrietiņu ķēdes izkārtojumu.
• Salīdzinot ar cita veida topoloģiskām struktūrām, zvaigžņu topoloģijas struktūra ir drošāka datu zaudēšanas ziņā.
• Tas piedāvā priekšrocības; viss tīkls netraucē, ja noņemat vai pievienojat ierīces.

Star Topology aparatūras aprīkojums

Star Topology prasa noteiktu aparatūras daudzumu. Tomēr nepieciešamā aparatūras aprīkojuma veids ir pilnībā atkarīgs no datortīkla, kuru plānojat izveidot.

Kabeļa tips zvaigžņu topoloģijā

Ja plānojat izveidot tīklu, izmantojot vadu, ir iespēja izmantot dažādus kabeļus zvaigžņu topoloģijā. Šajā tīklā var izmantot kabeli, koaksiālo vai vītā pāra kabeli. Koaksiālo kabeli agrāk izmantoja tīkla inženieri. Bet visizplatītākā kabeļa iespēja ir vītā pāra kabelis. Turklāt, ja vēlaties izveidot ātrdarbīgus datortīklus, varat izmantot optisko šķiedru kabeli.

Kā darbojas zvaigžņu topoloģija?

Ir ļoti viegli un vienkārši saprast zvaigžņu topoloģijas darbību. Šāda veida tīkla topoloģija nepieļauj tiešu saziņu starp dažādiem mezgliem; viņi var sazināties savā starpā, izmantojot centrālo ierīci, kas pieejama tīklā. Šī centrālā ierīce, kas var būt pasīvais centrmezgls, aktīvais centrmezgls vai slēdzis, ir atbildīga gan par ziņojumu saņemšanu, gan piegādi no sūtītāja. Centrālās ierīces darbības process katrā scenārijā ir atšķirīgs. Tāpēc zvaigžņu topoloģija ir iedalīta trīs kategorijās, pamatojoties uz darba mehānismu, kas ir šādi:

1. Pasīvo zvaigžņu topoloģija
2. Aktīvā zvaigžņu topoloģija
3. Zvaigžņu topoloģija, izmantojot slēdzi

Tomēr zvaigžņu topoloģijas izkārtojums katrā no scenārijiem būtu vienāds. Bet katras darbības mehānisms padara tos atšķirīgus. Zemāk ir sniegts paskaidrojums par katru no tiem.

Pasīvo zvaigžņu topoloģija

Pasīvās zvaigznes topoloģija tiek izveidota, izmantojot pasīvo centrmezglu, kas ir tīkla centrālā ierīce. Šī centrālā ierīce datortīklā saņem signālu no sūtītāja un nosūta uz citām stacijām. Pasīvajam centrmezglam ir iespēja nodrošināt signāla pāreju bez jebkādas iejaukšanās. Citiem vārdiem sakot, pasīvais centrmezgls nevar atjaunot vai pārstrādāt sakaru signālus.

Ja veidojat zvaigžņu tīklu, izmantojot pasīvo centrmezglu, pasīvais centrmezgls darbosies kā centrālā ierīce, kas saņem datu ziņojumu no sūtītāja un pārraida to uz visiem pievienotajiem mezgliem uz centrālo ierīci. Pēc datu ziņojuma saņemšanas visi saistītie mezgli pieņem mērķa adreses pārbaudes. Ja mezgla adrese un galamērķa adrese sakrīt, atbilstošā adrese saglabā ziņojumu. Mezgls atmet datu ziņojumu, ja mezgla adrese un galamērķa adrese nesakrīt. Šāda veida tīkls nav piemērots lieliem datortīkliem un tālsatiksmes tīkliem.

Aktīvā zvaigžņu topoloģija

Pildot centrālās ierīces mērķi, aktīvajā zvaigžņu topoloģijā ir aktīvais centrmezgls. Sakaru signālu nodošanas ziņā šis Hub veic papildu funkcijas. Atšķirībā no pasīvā centrmezgla Active Hub var pārstrādāt vai atjaunot sakaru signālus. Pēc sūtītāja sakaru signālu atjaunošanas tas pārraida tos uz visiem citiem datortīkla mezgliem. Rezultātā Active Hub kalpo arī kā atkārtotājs.

Kā jau aprakstīts, tas atjauno signāla saziņu, kas noved pie sakaru signāla stipruma. Un pārējais Active Hub darba process ir tāds pats kā Passive Hub. Ja veidojat zvaigžņu tīklu, izmantojot Active Hub, tas ir vairāk piemērots gariem kabeļiem un lielākam mezglu skaitam.

Zvaigžņu topoloģija, izmantojot slēdzi

Slēdzi var izmantot centrmezgla vietā kā centrālo ierīci zvaigžņu arhitektūrā. Zvaigžņu tīklu, kas izveidots, izmantojot Switch, var saukt arī par Switcher Star tīkla topoloģiju. Aktīvā centrmezgla vai pasīvā centrmezgla vietā viedā ierīce (Switch) kalpo kā galvenā ierīce šāda veida tīklā. Kā inteliģentais centrmezgls Switch var veikt dažādas funkcijas, taču tas nevar pārraidīt sakaru signālu. Switch nosūta datu ziņojumu paredzētajam saņēmējam pēc datu ziņojuma adresāta adreses nolasīšanas, tostarp veicot arī dažas papildu funkcijas:

masīvu sarakstu kārtošana

• Maršrutēšana
• Signāla apstrāde vai reģenerācija
• Tiltošana
• Tīkla pārvaldība

Līdzīgi kā centrmezgls, slēdzis pieņem datu ziņojumu no sūtītāja. Bet tas pēc ziņojuma saņemšanas datu ziņojumu nepārraida, vispirms pats pārbauda galamērķa adresi un pēc tam nosūta ziņojumu uz konkrēto adresātu. Šāda veida pārraide ir pazīstama kā Uni-cast. Attiecībā uz galamērķa identifikāciju, maršrutēšanu un reģenerāciju slēdzis ir vieda ierīce. Tāpēc jūsu pirmajai izvēlei vajadzētu būt zvaigžņu topoloģijas tīkla izveidei, izmantojot Switch.

Zvaigžņu topoloģijas priekšrocības

Kad esat iestatīšanas procesa vidū, ir vērts apsvērt vairākas zvaigžņu topoloģijas priekšrocības, kas ir šādas:

Kļūdu tolerance

Zvaigznes topoloģija ietekmē tikai vienu mezglu, ja tajā rodas NIC kļūme vai tiek pārgriezts kabelis. Tā kā katra ierīce neatkarīgi savienojas ar centrālo kodolu; tādēļ tas piedāvā lietotājiem priekšrocības tīkla kļūmes ziņā. Mezgli ir savienoti viens ar otru ar vienu kabeli. Tomēr, salīdzinot ar citiem dizainparaugiem, šī struktūra var būt dārga. Bet, pateicoties tā priekšrocībām, izmaksu problēmas parasti tiek atsvērtas. Kompromiss ar centrālo kodolu ir vienīgais veids, kā vienā piegājienā noņemt visus mezglus. Tas ir drošs tīkls un nav viegli pieejams vidusmēra cilvēkam. Turklāt šo tīklu var izmantot jebkura lieluma uzņēmumi, lai apmierinātu savas prasības.

Mērogojamība

Var būt daži iemesli, kāpēc tīklam jāpievieno jauna ierīce. Zvaigžņu topoloģijas tīklā jaunas ierīces pievienošana ir vienkāršs process. Lai to izdarītu, jaunā ierīce ir jāpievieno tikai centrālajam kodolam, izmantojot kabeļus. Tas sniedz jums priekšrocības situācijā, kad nepieciešams savienot vairākas ierīces ar vienu kodolu. Tas ļauj paplašināt tīklu, pievienojot jaunas ierīces, un palīdz turpināt izmantot šīs struktūras priekšrocības.

Viss tīkls ir atkarīgs no centrālā savienojuma punkta, jo ierīces tiek pievienotas vai noņemtas no centrālās ierīces. Tādējādi šāda veida tīkli ir ļoti mērogojami un palīdz uzturēt jūsu produktivitātes līmeni, nomainot nepareizi funkcionējošu vienību.

Vairāku veidu ierīču savienošana

Zvaigžņu topoloģija ļauj lietotājiem savienot vairākus ierīču tipus. Šis tīkls ir labākais risinājums lietojumprogrammu daudzveidības ziņā, ja jums ir centrmezgls vai slēdzis, kas spēj pārsūtīt datu paketi uz vairākiem aprīkojuma veidiem. Zvaigžņu topoloģiju izmanto arī lielākā daļa uzņēmumu, lai savienotu datorus ar dažādiem printeriem un citām stacijām.

Turklāt jūs varat arī maksimāli palielināt katras pievienotās ierīces sasniedzamību zvaigznīšu topoloģijā, izmantojot pieejamu serveri, kas savienojas ar centrālo centrmezglu. Turklāt ar šo konfigurāciju varat ātri saistīt visu biroju, līdz aprīkojums ir saderīgs ar centrālā centrmezgla programmatūru vai aparatūru, kā arī jūsu izmantoto tīkla savienojumu.

Zema datu sadursmju iespējamība

Zvaigžņu topoloģijā, jo visi mezgli tiek savienoti ar centrālo kodolu ar savu kabeli, tas samazina datu sadursmes iespējamību. Turklāt tas spēj rīkoties situācijā, kad notiek datu sadursmes, un tas nerada sastrēgumus. Tas nozīmē, ka salīdzinājumā ar citiem tīkla dizainiem šīs tīkla topoloģijas veiktspējas līmenis ir ārkārtīgi augsts. Tomēr lielā satiksmes līmeņa dēļ tas dažos apstākļos var darboties lēni.

Vairākas pieejas

Izmantojot zvaigžņu topoloģiju, varat izmantot vairākas pieejas. Tas nozīmē, ka zvaigžņu topoloģijas tīkla projektēšanas laikā varat izvēlēties izmantot aktīvo centrmezglu, pasīvo centrmezglu vai slēdzi. Ja izvēlaties izmantot pasīvo centrmezglu, tam nav nepieciešams datu pakešu modificēšanas laiks. Un signāli tiek cauri bez jebkādas iejaukšanās zvaigžņu topoloģijas tīklā, kas izveidots ar pasīvo centrmezglu.

Turklāt, papildus galvenajiem galvenajiem pienākumiem, tīkls, kas izveidots, izmantojot aktīvo centrmezglu, veic papildu funkcijas, kas ļauj tam darboties kā atkārtotājam. Ja veidojat zvaigžņu topoloģijas tīklu, izmantojot slēdzi, tas pārsūtīs datu ziņojumu paredzētajam uztvērējam, nolasot datu pakešu mērķa adreses.

Izvairās no punkta-punkta savienojumiem

Zvaigžņu topoloģija nodrošina ātru saziņu, jo tā rada racionālāku pieeju. Tomēr citās topoloģijās jūs varat iegūt augstu uzticamības līmeni. Tas piedāvā lielāku elastību; jūs varat droši to instalēt savā uzņēmumā. Un, izmantojot centrālo centrmezglu, jums nav jāuztraucas par ierīču savstarpēju saziņu. Tādējādi gandrīz jebkura izmēra tīkli var viegli izmantot zvaigžņu topoloģijas tīklu un gūt tā priekšrocības. Tas nodrošina lietotājiem uz punktu balstītus savienojumus un uni-cast komunikāciju, kas rada drošu datu paketes pārsūtīšanas veidu. Turklāt šāda veida tīklā nav signāla atstarošanas riska. Tādējādi tas palīdz izvairīties no punkta-punkta savienojumiem.

Zvaigžņu topoloģijas trūkumi

Lai gan zvaigžņu topoloģija piedāvā lietotājiem vairākas priekšrocības, tai ir arī daži trūkumi, kas ir šādi:

Centrālā kodola kļūme

Zvaigžņu topoloģijā visa sistēma ir atkarīga no centrālās ierīces (centrmezgla vai slēdža), kas ir vissvarīgākais tīkla punkts. Ja centrālais kodols neizdodas, tiks ietekmēta visa sistēma, un pat jūs nevarat izmantot datortīklu. Lai gan šajā situācijā jūs varat strādāt bezsaistē; var būt iespējas nekavējoties samazināt sadarbības iespējas. Ja kāda iemesla dēļ rodas kļūme, iespējams, būs jānomaina viss centrmezgls, kas var būt kritisks priekšlikums.

paralēla apstrāde

Dārgi

Zvaigžņu topoloģijas uzstādīšana un paplašināšana ir ļoti dārga, jo tai ir nepieciešami ierīču vai sistēmu kabeļi. Būtībā šīs topoloģijas visdārgākais aspekts ir tas, ka tai ir nepieciešami papildu centrmezgli vai slēdži, vairāk savienotāju un kabeļu. Zvaigžņu topoloģijas tīklā katrai ierīcei jābūt tieši savienotai ar centrālo centrmezglu. Tomēr tā dizains ir ļoti uzticams. Dārgākā šī topoloģija ir galvenais iemesls, kāpēc daži mazie uzņēmumi meklē alternatīvas šim tīklam.

Lai gan tas ir dārgāks, tas palielina tīkla produktivitāti un samazina laiku, kas nepieciešams, lai izsekotu uzturēšanas problēmas, tādējādi ietaupot izmaksas. Turklāt parasti ir mazāks dīkstāves laiks, jo, atvienojot jebkuru ierīci no tīkla, jums ir nepieciešams kaut kādā veidā panākt kompromisu ar kabeli, jo visas ierīces tiek savienotas ar kabeli.

Prasība pēc papildu aprīkojuma

Tā kā zvaigžņu topoloģijai ir nepieciešams centrālais kodols, centrālais kodols var būt slēdzis vai centrmezgls. Ja jums ir nepieciešams palaist dažādas zvaigznes, jums ir nepieciešams arī katrai no tām centrālais kodols. Šī instalēšana palielina izmaksas, kā arī rada daudzas ievainojamības dažos dizainos. Ja noņemat primāro centrmezglu no vairāku zvaigžņu instalācijas, varat mainīt galveno saziņas rīku. Visām sistēmām vairs nebūtu piekļuves centrālajai datubāzei sadarbībai, taču tās joprojām varētu sazināties viena ar otru.

Apple emocijzīmes operētājsistēmā Android

Ietekme uz mobilitāti

Lielākā daļa cilvēku joprojām ir atkarīgi no vadu savienojumiem, pat ja mūsdienās ir pieejamas bezvadu zvaigžņu topoloģijas sistēmas. Kad cilvēki savam tīklam izmanto vadu savienojumu, ierobežotais kabeļa garums ierobežo viņu kustību. Lai saglabātu produktivitāti, viņi nevarēs paņemt līdzi savas darbstacijas. Turklāt viņiem ir jāatstāj darbstacija, lai izgūtu vienumu, ja viņi vēlas kaut ko izdrukāt tīklā, jo jums ir noteikts attālums no centrālā centrmezgla, kas laika gaitā samazina produktivitātes līmeni.

Izaicinājums pievienot mobilās ierīces

Lai gan papildu ierīču pievienošana ir vienkārša, izmantojot zvaigžņu topoloģiju, viedtālruņa vai citas mobilās ierīces pievienošana var būt sarežģīta. Turklāt daži datori nenodrošina iespēju izveidot savienojumu ar šo tīklu. Lielākajai daļai centrālā centrmezgla nav pieslēgvietas, kas sniegtu priekšrocības, ko sniedz interneta izmantošana ar šo sistēmu.

Tāpēc varat būt atkarīgs no Wi-Fi vai mobilā savienojuma, lai paliktu tiešsaistē. Tas nozīmē, ka, ja jums ir darbinieki mobilajos vai attālos birojos, jūs varat saskarties ar daudzām problēmām, un pat būs ļoti grūti sadarboties projektos. Cilvēki, kuri mēģina izveidot savienojumu ar jūsu LAN bez iekšējas piekļuves, saskarsies ar tādām pašām problēmām kā tie, kuri izmanto kabeļa savienojumu, lai sazinātos ārpus jūsu organizācijas.

Kabeļi ir pakļauti bojājumiem

Kabelis vai vads, kas tiek izmantots zvaigžņu topoloģijas sistēmas izveidošanai, var tikt bojāts. Labāks veids, kā kabelis sasniegt paredzētajās darbstacijās vai perifērijas ierīcēs, tam ir jāiet zem grīdām, aiz sienām vai citiem šķēršļiem. Turklāt, mainoties laika apstākļiem vai savvaļas dzīvnieku ietekmei, tas var kļūt jutīgs stāvoklī, kad LAN ir nepieciešami uzstādīšanas darbi ēkas ārpusē. Šīs problēmas var ietekmēt dažu zvaigžņu topoloģijas tīklu uzticamību. Lai gan vienmēr var notikt daži negadījumi, jūs varat izvairīties no šīm problēmām, pievienojot aizsargbarjeru ap kabeļiem.

Zemi datu pārraides ātrumi

Bezvadu zvaigžņu topoloģija nav piemērota tīklam ar lielu slodzi, jo tam ir zems datu pārraides ātrums. Ja nepieciešams tīkls, kas spēj pārvaldīt lielu slodzi, jums vajadzētu izvēlēties vadu zvaigžņu topoloģijas tīklu. WLAN sastrēgumu risks palielinās, un tas vienmēr notiek lēni. Ja vēlaties ieviest ierobežojumus tīklā, jums ir jāveic manuāli iestatījumi. Tas nozīmē, ka tā vietā, lai strādātu produktīvi ar savu jauno projektu, jūs pavadāt vairāk laika sistēmā. Arī problēmas noskaidrošana un diagnostika bezvadu tīklā var būt sarežģīta. Šī iemesla dēļ dažreiz investīcijas kabeļa iegādei ir vērtīgākas nekā vadu tīkls.

Kas ir paplašinātā zvaigžņu topoloģija?

Tā kā bizness aug skaitļošanas resursu ziņā; tāpēc ļoti svarīga ir datortīklu elastība. Lai piedāvātu koplietošanas iespēju visiem saviem darbiniekiem, jums būs jāpaplašina savs tīkls ar šo palielinājumu. Ir nepieciešami vairāki centrmezgli vai slēdži, lai izveidotu paplašināto zvaigžņu topoloģiju, kas ir savstarpēji savienota tīklā un piedāvā elastību vairāku mezglu savienošanai.

Paplašinātās zvaigžņu topoloģijas incidents nav sarežģīts. Piemēram, jums ir slēdzis vai centrmezgls, kurā ir četri porti, kas nozīmē, ka šajā datortīklā varat pievienot ne vairāk kā četras ierīces. Ja kāda iemesla dēļ jums ir jāpievieno sešas ierīces, jums ir jāiegādājas papildu centrmezgls vai slēdzis, kas spēj atvieglot sešus lietotājus. Vienīgās trīs ierīces var savienot ar pirmo centrālo ierīci (ko sauc par A). Tāpat kā ar otro centrālo ierīci, tikai trīs ierīces var savienot ar otru centrālo ierīci (ko sauc par B). Atcerieties, ka katrā centrālajā ierīcē ir iekļauts tukšs ports. Tāpēc tukšais A ports tiks savienots ar B tukšo portu.

Lai paplašinātu šo infrastruktūru, būs nepieciešams vairāk centrmezglu. Izmantojot šo veidu, jūs varat paplašināt tīklu, lai pilnībā apmierinātu pieaugošās lietotāju prasības, un turpināt savienot centrmezglus vai slēdžus. To parasti sauc arī par Daisy-Chain Arrangement. Koncepcija, ko mēs izmantojam ar USB ierīcēm, arī seko tādai pašai. Šī topoloģija ir ne tikai daudz vienkāršāka, bet arī ļoti labvēlīga salīdzinājumā ar kopnes topoloģiju. Lai izņemtu nolaižamās līnijas, jums nav nepieciešams pārdurt kabeļus. Lai paplašinātu tīklu, centrmezglā vai slēdžā jums vienkārši jāatrod tukšs ports.

Atšķirības starp zvaigžņu topoloģiju un kopnes topoloģiju

Pastāv vairākas atšķirības starp zvaigžņu un kopnes topoloģiju. Tālāk ir parādīta tabula ar visām atšķirībām starp zvaigznīšu topoloģiju un kopnes topoloģiju: