Una topologia en estrella, de vegades coneguda com a xarxa en estrella, és una topologia de xarxa en la qual cada dispositiu està connectat a un concentrador central. És una de les configuracions de xarxa d'ordinadors més freqüents i, amb diferència, és la topologia de xarxa més popular. En aquesta disposició de xarxa, tots els dispositius vinculats a un dispositiu de xarxa central es mostren com una estrella.

A diferència de la topologia de malla, un dispositiu no pot proporcionar comunicació directament entre els dispositius d'una topologia en estrella; s'ha de comunicar amb l'ajuda d'un hub. Els dispositius perifèrics funcionen com a clients, mentre que el dispositiu de xarxa central serveix com a servidor. Depenent del tipus de targeta de xarxa instal·lada a cada ordinador, s'utilitza el cable RJ-45 o coaxial en una topologia en estrella. Igual que una topologia de bus, establir una xarxa informàtica que utilitzi la topologia en estrella és molt senzill i senzill.

També hi ha molts exemples de topologia en estrella a la vida real, i podeu veure exemples de topologia de xarxa estel·lar a aeroports, hospitals, bancs i instituts educatius. Un commutador també es pot utilitzar com a dispositiu central en lloc d'un concentrador. S'utilitzaran cables de connexió per connectar el client, els servidors i una altra xarxa al concentrador central. En la topologia en estrella, tots els dispositius connectats depenen completament del dispositiu central; la comunicació a través de tota la xarxa informàtica falla si el dispositiu central té algun problema.

La imatge de dalt és un exemple de topologia en estrella que us ajudarà a entendre clarament la topologia en estrella. Podeu veure que Hub és un dispositiu central a través del qual es connecten tots els altres nodes (clients, servidors i altres xarxes). Cada node d'aquest diagrama té un enllaç directe punt a punt amb el dispositiu central, però cap node pot comunicar-se directament amb els altres. Per tant, abans d'arribar a la destinació, cada missatge ha de passar per aquest dispositiu central (Hub o Switch).

miniaplicació

La topologia en estrella pot ser activa o passiva d'acord amb els següents, que es donen a continuació:

• Si el trànsit de dades està controlat activament per la xarxa.
• Si les fonts d'energia elèctrica són requerides per la xarxa.
• Si els processos com l'amplificació o la regeneració de dades els realitza el node central.

A més, l'encaminador sense fil, les estructures Ethernet/cablejats i altres components també es poden utilitzar per implementar topologies en estrella.

Aplicacions de la topologia en estrella

En xarxes, la topologia en estrella es pot utilitzar en diversos llocs. Podeu trobar els seus usos al vostre voltant gràcies a la seva fàcil disponibilitat i a l'equip econòmic de topologia estrella. Tanmateix, alguns usos de la topologia en estrella són els següents:

• La majoria de laboratoris d'informàtica de les institucions educatives utilitzen aquest disseny per connectar nodes al laboratori.
• Les nostres xarxes domèstiques estan clarament configurades en aquesta topologia de xarxa.
• Un altre ús de la topologia estrella és el sector bancari, on tots els usuaris bancaris estan connectats entre ells amb l'ajuda d'aquest tipus de topologia.

Característiques de la topologia estrella

Les característiques o característiques de la topologia en estrella són les següents:

• La topologia en estrella fàcil d'instal·lar es pot utilitzar en pràcticament qualsevol tipus de xarxa informàtica, ja sigui petita, mitjana o gran.
• En comparació amb la topologia de bus, la topologia en estrella necessita més cable. A més, en aquest tipus de xarxa connectada, no hi ha cap dependència.
• A la topologia en estrella, per estendre tota la xarxa, podeu utilitzar la disposició en cadena.
• En comparació amb altres tipus d'estructures topològiques, l'estructura de la topologia en estrella és més segura pel que fa a la pèrdua de dades.
• Ofereix un avantatge; tota la xarxa no molesta si elimineu o connecteu dispositius.

Equips de maquinari de topologia estrella

Star Topology requereix una quantitat específica de maquinari. Tanmateix, el tipus d'equip de maquinari necessari depèn completament de la xarxa d'ordinadors que voleu construir.

Tipus de cable en topologia en estrella

Hi ha una opció per utilitzar una varietat de cables en topologia en estrella si voleu establir la xarxa per cable. El cable, el cable coaxial o el parell trenat es pot utilitzar en aquesta xarxa. El cable coaxial va ser utilitzat en dies anteriors pels enginyers de xarxa. Però l'opció més comuna per al cable és el cable de parell trenat. A més, podeu utilitzar el cable de fibra òptica si voleu establir xarxes d'ordinadors d'alta velocitat.

Com funciona la topologia en estrella?

És molt fàcil i senzill entendre el funcionament de la topologia en estrella. Aquest tipus de topologia de xarxa no permet la comunicació directa entre diferents Nodes; poden comunicar-se entre ells amb l'ajuda d'un dispositiu central disponible a la xarxa. Aquest dispositiu central, que pot ser un concentrador passiu, un concentrador actiu o un commutador, és responsable tant de rebre com de lliurar missatges del remitent. El procés de funcionament del dispositiu central és diferent en cada escenari. Per tant, la topologia estrella es classifica en tres categories segons el mecanisme de treball, que són les següents:

1. Topologia en estrella passiva
2. Topologia en estrella activa
3. Topologia en estrella utilitzant Switch

Tanmateix, la disposició de la topologia en estrella en cadascun dels escenaris seria la mateixa. Però el mecanisme de funcionament de cadascun els fa diferents. A continuació, es dóna una explicació sobre cadascun.

Topologia en estrella passiva

Es crea una topologia d'estrella passiva mitjançant un concentrador passiu, que és el dispositiu central d'una xarxa. Aquest dispositiu central d'una xarxa informàtica rep el senyal de l'emissor i l'envia a altres estacions. Un concentrador passiu té la capacitat de permetre que el senyal passi sense cap intervenció. En altres paraules, els senyals de comunicació no poden ser regenerats ni reprocessats pel Passive Hub.

Si dissenyeu una xarxa estrella mitjançant un concentrador passiu, un concentrador passiu actuarà com a dispositiu central que rep un missatge de dades de l'emissor i l'emet a tots els nodes connectats al dispositiu central. Després de rebre el missatge de dades, tots els nodes associats accepten comprovacions de l'adreça de destinació. Si l'adreça d'un node i l'adreça de destinació coincideixen, la que coincideix conserva el missatge. El node descarta el missatge de dades si l'adreça d'un node i l'adreça de destinació no coincideixen. Aquest tipus de xarxa no és adequada per a grans xarxes d'ordinadors i xarxes de llarga distància.

Topologia en estrella activa

Al servei del dispositiu central, un centre actiu està present a la topologia en estrella activa. Pel que fa a la transmissió de senyals de comunicació, aquest concentrador realitza funcions addicionals. Active Hub, a diferència del Passive Hub, pot reprocessar o regenerar els senyals de comunicació. Després de renovar els senyals de comunicació del remitent, els transmet a tots els altres nodes de la xarxa informàtica. Com a resultat, un centre actiu també serveix com a repetidor.

Tal com s'ha descrit, regenera la comunicació del senyal que condueix a la força del senyal de comunicació. I la resta del procés de treball de Active Hub és el mateix que el Passive Hub. Si creeu una xarxa estrella utilitzant Active Hub, és més adequat per tenir cables llargs i un nombre més gran de nodes.

Topologia en estrella utilitzant Switch

El commutador es pot utilitzar en comptes de Hub com a dispositiu central en una arquitectura estrella. La xarxa estrella construïda mitjançant Switch també es pot anomenar Topologia de xarxa en estrella de Switcher. En lloc d'un concentrador actiu o un concentrador passiu, un dispositiu intel·ligent (interruptor) serveix com a dispositiu bàsic en aquest tipus de xarxa. Com a concentrador intel·ligent, un commutador pot realitzar diverses funcions, però no pot transmetre el senyal de comunicació. Switch transmet un missatge de dades al receptor desitjat després de llegir l'adreça de destinació del missatge de dades, incloent-hi també la realització d'algunes funcions addicionals:

cadena a json java

• Encaminament
• Processament o regeneració del senyal
• Ponts
• Gestió de la xarxa

De la mateixa manera que ho fa Hub, un Switch accepta el missatge de dades del remitent. Però no emet el missatge de dades després de rebre el missatge, primer ell mateix comprova l'adreça de destinació i després envia el missatge a la destinació concreta. Aquest tipus de transmissió es coneix com Uni-cast. Pel que fa a la identificació de la destinació, l'encaminament i la regeneració, l'interruptor és un dispositiu intel·ligent. Per tant, construir una xarxa de topologia en estrella mitjançant Switch hauria de ser la vostra primera opció.

Avantatges de la topologia en estrella

Quan esteu enmig d'un procés de configuració, hi ha diversos avantatges de la topologia en estrella que val la pena tenir en compte, que són els següents:

Falta de tolerància

Una topologia en estrella només afecta un node quan experimenta una fallada de la NIC o un cable tallat. Com cada dispositiu es connecta de manera independent al nucli central; per tant, ofereix als usuaris un avantatge en termes de fallada de la xarxa. Els nodes estan connectats entre si per un cable. Tanmateix, en comparació amb altres dissenys, aquesta estructura pot ser costosa. Però a causa del seu benefici, normalment, els problemes de costos es superen. Compromís amb el nucli central és l'única manera d'eliminar tots els nodes d'una vegada. És una xarxa segura i no està disponible per a la persona mitjana. A més, aquesta xarxa pot ser utilitzada per empreses de qualsevol mida per donar suport als seus requisits.

Escalabilitat

Pot haver-hi alguns motius per afegir un dispositiu nou a la xarxa. En una xarxa de topologia en estrella, afegir un dispositiu nou és un procés senzill. Per això, només cal que connecteu el nou dispositiu al nucli central amb l'ajuda del cablejat. Us proporciona un avantatge en la situació en què necessiteu connectar diversos dispositius amb un sol nucli. Et permet ampliar la xarxa afegint nous dispositius i t'ajuda a continuar obtenint els beneficis d'aquesta estructura.

Tota la xarxa depèn del punt de connexió central a mesura que s'afegeixen o s'eliminen dispositius del dispositiu central. Per tant, aquest tipus de xarxes són altament escalables i ajuden a mantenir els vostres nivells de productivitat substituint una unitat que no funciona.

Connexió de diversos tipus de dispositius

La topologia en estrella permet als usuaris connectar diversos tipus de dispositius. Aquesta xarxa és la millor opció pel que fa a la varietat d'aplicacions si teniu un concentrador o commutador que té la capacitat de reenviar el paquet de dades a diversos tipus d'equips. La majoria de les empreses també utilitzen la topologia en estrella per enllaçar ordinadors a diferents impressores i altres estacions.

A més, també podeu maximitzar l'abast de cada dispositiu connectat en topologia en estrella mitjançant un servidor disponible que es connecta amb el concentrador central. A més, podeu enllaçar ràpidament una oficina sencera amb aquesta configuració fins que l'equip sigui compatible amb el programari o maquinari del concentrador central, així com amb la connexió de xarxa que utilitzeu.

Poques possibilitats de col·lisions de dades

En la topologia en estrella, ja que tots els nodes es connecten al nucli central amb el seu propi cable, això condueix a una disminució de la possibilitat de col·lisions de dades. A més, té la capacitat de gestionar la situació quan es produeixen col·lisions de dades i no crea colls d'ampolla. Això significa que, en comparació amb altres dissenys de xarxa, els nivells de rendiment d'aquesta topologia de xarxa són excepcionalment alts. Tanmateix, a causa dels alts nivells de trànsit, pot funcionar lentament en algunes condicions.

bfs vs dfs

Múltiples enfocaments

Amb la topologia en estrella, podeu adoptar diversos enfocaments. Significa que podeu seleccionar utilitzar un concentrador actiu, un concentrador passiu o un commutador en el moment de dissenyar una xarxa de topologia en estrella. Si trieu utilitzar un concentrador passiu, no necessitarà el temps de modificació dels paquets de dades. I els senyals passen sense cap intervenció a la xarxa de topologia en estrella dissenyada amb el concentrador passiu.

A més, a més de les seves funcions bàsiques centrals, una xarxa dissenyada mitjançant un concentrador actiu realitza funcions addicionals que la fan capaç d'actuar com a repetidor. Si dissenyeu una xarxa de topologia en estrella utilitzant un commutador, aquest transmetrà el missatge de dades al receptor previst mentre llegeix l'adreça de destinació dels paquets de dades.

Evita connexions punt a punt

Una topologia en estrella manté una comunicació ràpida ja que crea un enfocament més racionalitzat. Tanmateix, en altres topologies, podeu obtenir un alt nivell de fiabilitat. Ofereix més flexibilitat; podeu instal·lar-lo a la vostra empresa amb confiança. I, amb la presència del concentrador central, no us haureu de preocupar per comunicar els vostres dispositius entre ells. Així, les xarxes de gairebé qualsevol mida poden utilitzar la xarxa de topologia en estrella fàcilment i obtenir els seus beneficis. Proporciona als usuaris connexions basades en punts i comunicació unicast que crea una manera segura de transmetre el paquet de dades. A més, amb aquest tipus de xarxa, no hi ha risc de reflex del senyal. Per tant, ajuda a evitar connexions punt a punt.

Inconvenients de la topologia en estrella

Tot i que la topologia en estrella ofereix als usuaris múltiples avantatges, també té alguns desavantatges que són els següents:

Falla del nucli central

En la topologia en estrella, tot el sistema depèn del dispositiu central (Hub o Switch), que és el punt més important de la xarxa. Si el nucli central falla, tot el sistema es veurà afectat, i fins i tot no podeu utilitzar la xarxa informàtica. Encara que en aquesta situació, podeu fer feina fora de línia; hi pot haver possibilitats de reduir immediatament les oportunitats de col·laboració. Si es produeix un error per qualsevol motiu, és possible que hàgiu de substituir tot el concentrador que pot ser una proposta crítica.

Car

La topologia en estrella és molt costosa d'instal·lar i ampliar, ja que necessita el cablejat per als dispositius o sistemes. Bàsicament, l'aspecte més car d'aquesta topologia és que necessita concentradors o commutadors addicionals, més connectors i cables. En una xarxa de topologia en estrella, cada dispositiu s'ha de connectar directament al concentrador central. No obstant això, el seu disseny és molt fiable. El més car per ser aquesta topologia és el principal motiu pel qual algunes petites empreses busquen alternatives per a aquesta xarxa.

Tot i que és més car, augmenta la productivitat de la xarxa i redueix el temps que es necessita per rastrejar els problemes de manteniment, la qual cosa comporta un estalvi de costos. A més, normalment es produeix menys temps d'inactivitat perquè quan desconnecteu qualsevol dispositiu de la xarxa, heu de comprometre's amb el cable d'alguna manera, ja que tots els dispositius es connecten amb el cable.

Necessitat d'equipament addicional

Com que la topologia en estrella necessita un nucli central per funcionar, un nucli central pot ser un commutador o concentrador. Si necessiteu executar diverses estrelles, també necessiteu un nucli central per a cadascuna. Aquesta instal·lació afegeix més cost i crea nombroses vulnerabilitats en alguns dissenys. Si elimineu el concentrador principal d'una instal·lació de diverses estrelles, podeu canviar l'eina de comunicació principal. Tots els sistemes ja no tindrien accés a una base de dades central per a la col·laboració, però encara podrien comunicar-se entre ells.

bool a cadena java

Impacte en la mobilitat

La majoria de les persones encara depenen de les connexions per cable, fins i tot si els sistemes de topologia en estrella sense fil estan disponibles en els temps moderns. Quan les persones utilitzen una connexió per cable per a la seva xarxa, la longitud limitada del cable restringeix els seus moviments. Per mantenir-se productius, no podran endur-se les seves estacions de treball. A més, han d'abandonar la seva estació de treball per recuperar l'element si volen imprimir alguna cosa a la xarxa, ja que esteu obligat a una distància determinada del concentrador central que comporta una disminució dels nivells de productivitat amb el pas del temps.

Un repte per connectar dispositius mòbils

Tot i que afegir dispositius addicionals és senzill amb la topologia estrella, connectar un telèfon intel·ligent o un altre dispositiu mòbil pot ser difícil. A més, hi ha alguns ordinadors que no ofereixen l'opció de connectar-se a aquesta xarxa. La majoria del centre central no té un port per oferir l'avantatge d'utilitzar Internet amb aquest sistema.

Per tant, podeu dependre de la connexió Wi-Fi o mòbil per mantenir-vos en línia. Això vol dir que si teniu treballadors en oficines mòbils o remotes, podeu trobar molts problemes, i fins i tot serà molt difícil col·laborar en projectes. Les persones que intentin connectar-se a la vostra LAN sense accés interior tindran els mateixos problemes que aquells que utilitzen una connexió per cable per comunicar-se fora de la vostra organització.

Cables susceptibles de danyar-se

El cable o filferro que s'utilitza per crear un sistema de topologia en estrella pot ser propens a danys. Una millor manera perquè un cable arribi a les estacions de treball o perifèrics previstos, ha de passar per sota dels pisos, darrere de les parets o per altres obstacles. A més, quan canvien les condicions meteorològiques o els impactes de la vida salvatge, pot arribar a ser susceptible en les condicions en què la LAN necessiti treballs d'instal·lació a l'exterior de l'edifici. La fiabilitat d'algunes xarxes de topologia en estrella es pot veure afectada per aquests problemes. Tot i que sempre es poden produir alguns accidents, podeu evitar aquests problemes amb l'ajuda d'afegir una barrera protectora al voltant dels cables.

Baixes taxes de transferència de dades

La topologia en estrella sense fil no és bona per a una xarxa que té una càrrega pesada, ja que té una taxa de transferència de dades baixa. Hauríeu d'optar per una xarxa de topologia en estrella per cable si necessiteu una xarxa que tingui el potencial de gestionar una càrrega pesada. Els riscos de coll d'ampolla amb WLAN augmenten i sempre es mou lentament. Si voleu implementar límits a la xarxa, heu de realitzar la configuració manual. Això vol dir que, en lloc de ser productiu amb el vostre nou projecte, dediqueu més temps al sistema. A més, esbrinar i diagnosticar el problema a la xarxa sense fil pot ser complicat. Aquesta és la raó, de vegades la inversió per cable val més que la xarxa cablejada.

Què és la topologia en estrella estesa?

A mesura que el negoci creix en termes de recursos informàtics; per tant, la flexibilitat de les xarxes informàtiques és molt important. Per oferir la facilitat de compartir a tots els vostres empleats, haureu d'ampliar la vostra xarxa amb aquest augment. Hi ha diversos concentradors o commutadors necessaris per construir la topologia d'estrella estesa, que està interconnectada a la xarxa i ofereix flexibilitat per connectar més nodes.

L'incident de la topologia en estrella estesa no és complex. Per exemple, tens un Switch o Hub que conté quatre ports, el que significa que en aquesta xarxa d'ordinadors pots connectar un màxim de quatre dispositius. Si necessiteu connectar sis dispositius per qualsevol motiu, haureu de comprar un concentrador o commutador addicional que tingui la capacitat de facilitar sis usuaris. Els únics tres dispositius es poden connectar amb el primer dispositiu central (anomenat A). Igual que amb el segon dispositiu central, només es poden connectar tres dispositius amb un segon dispositiu central (anomenat B). Recordeu que cada dispositiu central inclou un port buit. Per tant, el port buit de A es connectarà al port buit de B.

Es necessitaran més hubs per ampliar aquesta infraestructura. Amb l'ajuda d'aquesta manera, podeu ampliar la xarxa per cobrir plenament les creixents demandes dels usuaris i continuar connectant concentradors o commutadors. També se sol anomenar arranjament en cadena de margarides. El concepte que fem servir amb els dispositius USB, també segueix el mateix. Aquesta topologia no només és molt més fàcil sinó també molt favorable en comparació amb la topologia de bus. Per treure línies de caiguda, no cal perforar cables. Al concentrador o al commutador, només heu de trobar un port buit per ampliar la xarxa.

Diferències entre la topologia en estrella i la topologia en bus

Hi ha diverses distincions entre topologies d'estrella i de bus. A continuació es mostra una taula amb totes les distincions entre la topologia en estrella i la topologia de bus: