Razporeditev različnih komponent, kot so vozlišča, omrežne naprave , in povezave komunikacijskega omrežja so znane kot topologija omrežja. Topologija omrežja igra bistveno vlogo pri določanju, kako so telekomunikacijska omrežja povezana v računalnikih, industrijskih terenskih vodilih, radijskih omrežjih, in tudi pomaga pri določanju zmogljivosti omrežja, spremljanju naprav, vizualizacijah omrežja in diagnosticiranju težav z omrežjem. Obstajajo različne vrste omrežnih topologij, kot so vodilo, zvezda, obroč, drevo, mreža in hibrid. Ta članek obravnava eno od vrst topologij, kot je zvezdna topologija – delo z aplikacijami.

Kaj je zvezdasta topologija?

Zvezdasta topologija ali zvezdasto omrežje je ena vrsta omrežne topologije, kjer je vsaka naprava preprosto povezana s srednjim zvezdiščem. Ta vrsta topologije omrežja je ena najbolj priljubljenih konfiguracij računalniških omrežij. V tej vrsti omrežja so naprave, povezane z osrednjim omrežjem, videti kot zvezdni model, od tod tudi njihovo ime.

Načelo delovanja zvezdne topologije

Diagram zvezdaste topologije je prikazan spodaj. V tej vrsti topologije je vsaka naprava v omrežju preprosto povezana z osrednjo napravo, znano kot zvezdišče. Načelo delovanja zvezdne topologije je; ne omogoča neposredne komunikacije med različnimi povezanimi napravami, kot v a mreža . Toda komunikacija je mogoča z uporabo centralne naprave, kot je zvezdišče, ki je na voljo v omrežju. Ta osrednja naprava/vozlišče je lahko aktivno zvezdišče, pasivno zvezdišče ali stikalo, ki je odgovorno za prenos in prejemanje sporočil od pošiljatelja.

Zvezdasti topološki diagram

Če želi posamezna naprava v tem omrežju posredovati podatke drugim napravam, mora najprej posredovati podatke v centralno vozlišče, nato pa le-to posreduje te podatke izbrani napravi. Zvezdišče in druge naprave, ki so povezane z zvezdiščem, so znane kot odjemalci. Tukaj so ti odjemalci povezani s zvezdiščem s kabli RJ-45/koaksialni kabel.

Tukaj vozlišče deluje kot strežnik, povezane naprave pa kot odjemalci. V tej topologiji se uporablja koaksialni kabel ali RJ45 glede na vrsto omrežne kartice, povezane z vsakim računalnikom. Podobno kot topologija vodila je vzpostavitev računalniškega omrežja s topologijo zvezda zelo enostavna in preprosta. V tem primeru, če ima vozlišče kakršno koli težavo, komunikacija v celotnem računalniškem omrežju ne uspe.

Zvezdasti topološki diagram

V topologiji Star so vsa vozlišča preprosto povezana med seboj s stikalom/vozliščem in centralnim računalnikom. Ti se imenujejo tudi strežnik, medtem ko se vozlišča, ki so povezana, imenujejo odjemalci. Ta vozlišča so povezana s kablom s prepleteno parico, optičnim vlaknom in koaksialnim/RJ-4 kablom. Pri tej vrsti topologije so vozlišča (gostitelji) med seboj posredno povezana s centralnim vozliščem.

Zvezdasti topološki diagram

Računalnik/centralna naprava je v glavnem odgovorna za vodenje in nadzor celotnega prometa znotraj omrežja. Delovanje omrežja je v glavnem odvisno od zmogljivosti zvezdišča/stikala ali računalnika. Če računalnik (centralna naprava) ne more upravljati z več vozlišči, dodatnih vozlišč ni mogoče vključiti v omrežje. V tem omrežju bodo vozlišča in fizični videz vozlišča videti kot zvezdni model, zato se to omrežje imenuje zvezdasta topologija. Ta topologija obravnava ogromno količino podatkov in dobro deluje v velikem omrežju.

Povezava vozlišč s centralnim vozliščem je 4 vrst: vozlišče/repetitor, most/stikalo, prehod/usmerjevalnik in računalnik. Če mora gostitelj poslati sporočilo kateremu koli drugemu gostitelju, se sporočilo najprej pošlje zvezdišču, usmerjevalniku ali stikalu, nato pa se pošlje ciljnemu gostitelju.

Vsako vozlišče v omrežju vsebuje nek edinstven naslov, ki se uporablja za pošiljanje in sprejemanje sporočil znotraj omrežja. Recimo, da stikalo v omrežju deluje kot strežnik, potem shrani vse naslove vozlišča, ki so z njim povezana. Ko želi katero koli vozlišče poslati sporočilo še enemu vozlišču, naslednje stikalo identificira, kateremu vozlišču naj pošlje sporočilo, ker ima repliko vseh naslovov.

če zvezdišče deluje kot strežnik, potem zvezdišče ne more shraniti naslovov, tako da bo zvezdišče sporočilo poslalo vsem vozliščem in ciljna naprava bo opazila naslov in prejela sporočilo. Če katero koli vozlišče v omrežju najde napako in preneha delovati, to ne bo vplivalo na preostala vozlišča, čeprav če osrednje vozlišče preneha delovati, potem omrežje ne bo delovalo.

Za vključitev dodatnega vozlišča v omrežje so preprosto potrebni dodatni kabli, zaradi česar je ekonomično, vendar je zvezdasta topologija draga v primerjavi z topologijo vodila . Poleg tega je strežnik, kot je stikalo, zvezdišče, usmerjevalnik, drag v zvezdni topologiji.

Protokoli, ki se uporabljajo v zvezdni topologiji

Protokol, ki se uporablja v zvezdni topologiji, je običajno Ethernet. Ta protokol preprosto uporablja metode dostopa, kot sta CSMA (dostop z množiteljem zaznavanja nosilca) in CD (zaznavanje nosilca). Da bi se izognili nesreči, se promet znotraj proge najprej preveri, preden se pošlje kakršen koli podatkovni žep. Če je povezava v nekem primeru zasedena, bo vozlišče ostalo in znova poslalo podatkovni paket. Protokol fizičnega sloja modela OSI se uporablja v vozliščih, protokoli omrežnega sloja in sloja podatkovne povezave pa se uporabljajo znotraj stikal za komunikacijo prek lokalnih omrežij in prostranih omrežij. Za več informacij obiščite to povezavo Ethernet protokol .

Obravnava napak v zvezdni topologiji

Obravnavanje napak je v topologiji zvezda zelo lažje v primerjavi s topologijo vodila, ker je v njej vsako vozlišče neposredno povezano s centralno napravo. Torej, če je vozlišče v topologiji pokvarjeno, bo prenehalo delovati in preostala vozlišča lahko neprekinjeno obdelujejo, medtem ko bo v topologiji vodila, če je eno vozlišče pokvarjeno, to vplivalo na celoten sistem.

Topologija vodila proti zvezdi

Razlika med topologijo vodila in zvezde vključuje naslednje.

Topologija vodila	Zvezdna topologija
V tej topologiji so vse naprave povezane z enim kablom, ki deluje kot hrbtenica.	V tej topologiji so vse naprave povezane prek osrednjega zvezdišča.
Če omrežni kabel odpove, bo odpovedalo celotno omrežje.	Če osrednje vozlišče znotraj omrežja odpove, bo odpovedalo celotno omrežje.
Hitrost prenosa podatkov je večja.	Hitrost prenosa podatkov je nižja.
Ne potrebuje nobenih kablov.	Potrebuje več kablov.
Ta topologija je v naravi nelinearna.	Ta topologija je znotraj narave linearna.
Prenos signalov poteka enosmerno.	Prenos signalov ne poteka enosmerno.
To omrežje preprosto omogoča dodajanje omejenega števila naprav.	To omrežje preprosto omogoča dodajanje številnih naprav.
Ta topologija vključuje terminator na obeh koncih omrežja.	Ta topologija ne vključuje nobenega terminatorja na obeh koncih omrežja.
Topologija vodila ni draga v primerjavi s topologijo zvezde.	Zvezdasta topologija je draga zaradi centralnega vozlišča in dodatnih žic za povezavo.
Širitev omrežja ni lažja.	Širitev omrežja je zelo lažja.
Identifikacija in izolacija napak v tej topologiji ni lažja.	Prepoznavanje in izolacija napak v tej topologiji je zelo lažja.
Pogosto prihaja do kolizij podatkov.	Podatkovni trki se ne pojavljajo pogosto.

Zvezdasta topologija proti mrežni topologiji

Razlika med zvezdasto in mrežno topologijo vključuje naslednje.

Zvezdna topologija	Topologija mreže
Vozlišča v tej topologiji so preprosto povezana z usmerjevalnikom/centralnim zvezdiščem.	Vozlišča v tej topologiji so preprosto popolnoma povezana med seboj prek namenske povezave.
Ta topologija ni draga v primerjavi z mrežno topologijo.	Mrežna topologija je draga.
Če je v tej topologiji N vozlišč, bo tam N povezav.	V tej vrsti topologije bo, če je vozlišč 'N', tam N(N-1)/2 povezav.
Ta topologija je zelo preprosta.	Kompleksnost te topologije je kompleksna.
Podatki se prenašajo iz usmerjevalnika/centralnega vozlišča v vsa vozlišča.	Podatki se prenašajo od vozlišča do vozlišča.
Ta topologija za povezavo uporablja kable s prepletenimi paricami.	Ta topologija uporablja koaksialni, optična vlakna in kabli s prepletenimi paricami za povezavo glede na vrsto omrežja.
Ta topologija se uporablja znotraj LAN.	Ta topologija se uporablja v WAN.
V primerjavi z mrežno topologijo je ta manj močna.	V primerjavi s topologijo zvezde je ta topologija močna.
Napaka osrednjega vozlišča lahko povzroči okvaro celotnega omrežja.	Razčlenitev vozlišča ne vpliva na preostala vozlišča v omrežju.
Je zelo preprosta za namestitev in ponovno konfiguracijo.	Namestitev in ponovna konfiguracija ni enostavna zaradi obsežnih kablov.

Lastnosti

Značilnosti zvezdaste topologije vključujejo naslednje.

Namestitev omrežja z zvezdno topologijo je zelo enostavna.
Ima manj vzdrževanja.
Ta topologija uporablja preveč kablov v primerjavi s topologijo vodilnega omrežja.
Primarna naprava, uporabljena v tej topologiji, je osrednja naprava, znana kot STIKALO/USMERJALNIK/ZVESTILO.
Celotno omrežje je nadzorovano, ukazovano in spremenjeno prek HUB-a.
Tovrstno omrežje je izjemno razširljivo.
Vsako vozlišče v tem omrežju je povezano s Hubom.

Značilnosti zvezdne topologije

Značilnosti zvezdaste topologije vključujejo naslednje.

Na podlagi specifikacije osrednjega vozlišča je to omrežje zelo preprosto razširiti.
Prepoznavanje napake v tej topologiji je zelo enostavno.
Ta topologija potrebuje več kabla v primerjavi s topologijo vodila.
Če se en sam kabel v tej topologiji prekine, potem računalnik, ki je povezan s tem enim kablom, ne more uporabljati omrežja.
Ko se omrežje spremeni/razraste, se računalniki preprosto dodajo/odstranijo iz osrednjega vozlišča.

Prednosti in slabosti

Prednosti zvezdaste topologije vključujejo naslednje.

V to omrežje je zelo preprosto dodati dodaten računalnik.
Če en sam računalnik v omrežju preneha delovati, bo ostalo omrežje delovalo normalno.
Ta topologija je zelo zanesljiva.
Ni drago, ker vsaka naprava preprosto potrebuje eno V/I vrata in mora biti povezana prek zvezdišča z eno samo povezavo.
Namestitev je preprosta.
Je močne narave.
Odkrivanje napak je preprosto, ker se povezave identificirajo pogosto in enostavno.
Ko so naprave povezane ali odstranjene, ni prekinitve omrežja.
Vsaka naprava potrebuje samo ena vrata za povezavo z zvezdiščem.

The slabosti zvezdaste topologije vključujejo naslednje.

“2 do 4 dekodirna tabela resničnosti ”

Potrebuje visoko vzdrževanje.
Odvisno od centralnega vozlišča.
Potrebuje dodatno opremo.
Kabli/žice, ki se uporabljajo v omrežju, se lahko zelo hitro poškodujejo
V primerjavi z linearno topologijo vodila potrebuje več kablov.
Če se centralno vozlišče poškoduje, naprave, povezane v omrežje, ne bodo delovale pravilno.
Centralno vozlišče potrebuje redno vzdrževanje in več virov.

Aplikacije/uporabe

Aplikacije zvezdaste topologije vključujejo naslednje.

To topologijo uporablja večina podjetij za povezovanje računalnikov z različnimi tiskalniki in drugimi postajami.
Zvezdasta topologija je priljubljena in najpogosteje uporabljena topologija z omrežji LAN.
Ta vrsta topologije se uporablja v majhnih organizacijah, majhnih omrežjih itd.
Te topologije uporabljajo povezave LAN za največjo hitrost do 100 MB/s.
Ta topologija se uporablja v majhnih inštitutih.
Zvezdaste topologije se uporabljajo v številnih omrežjih, velikih in majhnih
Topologija zvezda se uporablja v hitrih omrežjih LAN
Ta topologija se pogosto uporablja v pisarnah in domovih.
Ta topologija se uporablja tudi za prenos podatkov skozi osrednje vozlišče med različnimi vozlišči omrežja.

Gre torej za pregled zvezde topologija – deluje z aplikacijami. Ta vrsta topologije je uporabna v manjših omrežjih in če ima ta topologija omejeno št. vozlišč, potem deluje učinkovito. Toda zagotoviti je treba, da osrednje vozlišče/vozlišče vedno deluje ali ne, ker je središče srce te topologije omrežja. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je topologija obroča?