TechCodeview

טופולוגיית כוכבים, המכונה לפעמים רשת כוכבים, היא טופולוגיית רשת שבה כל מכשיר מחובר לרכזת מרכזית. זוהי אחת מתצורות רשת המחשבים הנפוצות ביותר, והיא ללא ספק טופולוגיית הרשת הפופולרית ביותר. בסידור רשת זה, כל המכשירים המקושרים להתקן רשת מרכזי מוצגים ככוכב.

בניגוד לטופולוגיית Mesh, מכשיר אינו יכול לספק תקשורת ישירות בין המכשירים בטופולוגיית כוכבים; הוא צריך לתקשר בעזרת רכזת. ההתקנים ההיקפיים מתפקדים כלקוחות, בעוד שהתקן הרשת המרכזי משמש כשרת. בהתאם לסוג כרטיס הרשת המותקן בכל מחשב, נעשה שימוש בכבל RJ-45 או קואקסיאלי בטופולוגיית כוכבים. כמו טופולוגיית אוטובוס, הקמת רשת מחשבים המשתמשת בטופולוגיית כוכבים היא פשוטה וקלה מאוד.

יש הרבה דוגמאות לטופולוגיה של כוכבים גם בחיים האמיתיים, ואתה יכול לראות דוגמאות לטופולוגיה של רשת Star בשדות תעופה, בתי חולים, בנקים ומכוני חינוך. ניתן להשתמש בבורר גם כהתקן מרכזי במקום רכזת. כבלי תיקון ישמשו לחיבור הלקוח, השרתים ורשת נוספת לרכזת המרכזית. בטופולוגיית כוכבים, כל המכשירים המחוברים תלויים לחלוטין במכשיר המרכזי; התקשורת דרך כל רשת המחשבים נכשלת אם המכשיר המרכזי נתקל בבעיה כלשהי.

התמונה לעיל היא דוגמה לטופולוגיית כוכבים שתעזור לך להבין בבירור לגבי טופולוגיית כוכבים. אתה יכול לראות ש-Hub הוא מכשיר מרכזי שדרכו כל שאר הצמתים (לקוחות, שרתים ורשתות אחרות) מחוברים. לכל צומת בתרשים זה קישור ישיר מנקודה לנקודה למכשיר המרכזי, אך אף צומת לא יכול לתקשר ישירות עם האחרים. לכן, לפני הגעה ליעד, כל הודעה צריכה לעבור דרך המכשיר המרכזי הזה (Hub או Switch).

מעבר של עץ בינארי לפי סדר

טופולוגיית כוכבים יכולה להיות פעילה או פסיבית על בסיס הדברים הבאים, המובאים להלן:

• אם העברת הנתונים נשלטת באופן פעיל על ידי הרשת.
• אם מקורות הכוח החשמליים נדרשים על ידי הרשת.
• אם התהליכים כמו הגברה או חידוש נתונים מבוצעים על ידי הצומת המרכזי.

יתר על כן, ניתן להשתמש בנתב האלחוטי, במבני Ethernet/כבלים ורכיבים אחרים כדי ליישם טופולוגיות כוכבים.

יישומים של טופולוגיית כוכבים

ברשתות, ניתן להשתמש בטופולוגיית כוכבים במגוון מקומות. אתה יכול למצוא את השימושים שלו מסביב לעצמך בשל הזמינות הקלה וציוד הטופולוגיה הזול של Star. עם זאת, כמה שימושים בטופולוגיית כוכבים הם כדלקמן:

• רוב מעבדות המחשבים במוסדות החינוך מנצלות את העיצוב הזה כדי לחבר צמתים במעבדה.
• הרשתות הביתיות שלנו מוגדרות בבירור בטופולוגיית הרשת הזו.
• שימוש נוסף בטופולוגיית כוכבים הוא מגזר הבנקאות, שבו כל משתמשי הבנקאות מחוברים זה לזה בעזרת סוג טופולוגיה זה.

מאפיינים של טופולוגיית הכוכבים

התכונות או המאפיינים של טופולוגיית כוכבים הם כדלקמן:

• ניתן להשתמש בטופולוגיית הכוכבים הקלה להתקנה כמעט בכל סוג של רשת מחשבים, בין אם קטנה, בינונית או גדולה.
• בהשוואה לטופולוגיית האוטובוס, טופולוגיית הכוכבים זקוקה ליותר כבל. כמו כן, בסוג זה של רשת מחוברת, אין תלות.
• בטופולוגיית הכוכבים, כדי להרחיב את כל הרשת, ניתן להשתמש בסידור שרשרת הדייזי.
• בהשוואה לסוגים אחרים של מבנים טופולוגיים, המבנה של טופולוגיית הכוכבים בטוח יותר מבחינת אובדן נתונים.
• זה מציע יתרון; כל הרשת לא תפריע אם אתה מסיר או מחבר התקנים.

Star Topology ציוד חומרה

כמות מסוימת של חומרה נדרשת על ידי Star Topology. עם זאת, סוג ציוד החומרה הנדרש תלוי לחלוטין ברשת המחשבים שאתה מתכוון לבנות.

סוג כבל בטופולוגיית כוכבים

ישנה אפשרות להשתמש במגוון כבלים בטופולוגיית כוכבים אם אתה מתכוון להקים את הרשת באמצעות חוט. ניתן להשתמש בכבל, בכבל קואקסיאלי או כבל זוג מעוות ברשת זו. כבל קואקסיאלי שימש בימים מוקדמים יותר על ידי מהנדסי רשת. אבל האפשרות הנפוצה ביותר עבור כבל היא כבל Twisted Pair. בנוסף, תוכל להשתמש בכבל סיבים אופטיים אם ברצונך להקים רשתות מחשבים במהירות גבוהה.

איך עובדת טופולוגיית הכוכבים?

קל ופשוט מאוד להבין את פעולת טופולוגיית הכוכבים. סוג זה של טופולוגיית רשת אינו מאפשר תקשורת ישירה בין צמתים שונים; הם יכולים לתקשר זה עם זה בעזרת מכשיר מרכזי הזמין ברשת. מכשיר מרכזי זה, שעשוי להיות רכזת פסיבית, רכזת פעילה או מתג, אחראי הן על קבלת והן על מסירת הודעות מהשולח. תהליך העבודה של המכשיר המרכזי שונה בכל תרחיש. לכן, טופולוגיית הכוכבים מסווגת לשלוש קטגוריות על בסיס מנגנון העבודה, שהן כדלקמן:

1. טופולוגיה של כוכבים פסיביים
2. טופולוגיה של כוכבים פעילים
3. טופולוגיית כוכבים באמצעות מתג

עם זאת, הפריסה של טופולוגיית הכוכבים בכל אחד מהתרחישים תהיה זהה. אבל מנגנון העבודה של כל אחד מהם הופך אותם לשונים. להלן ניתן הסבר על כל אחד מהם.

טופולוגיה של כוכבים פסיביים

טופולוגיה של כוכב פסיבי נוצרת באמצעות רכזת פסיבית, שהיא המכשיר המרכזי של הרשת. מכשיר מרכזי זה ברשת מחשבים מקבל את האות מהשולח ושולח אותו לתחנות אחרות. לרכזת פסיבית יש את היכולת לאפשר לאות לעבור ללא כל התערבות. במילים אחרות, לא ניתן ליצור מחדש או לעבד את אותות התקשורת על ידי הרכזת הפסיבית.

אם תעצבו רשת כוכבים על ידי שימוש ב- Passive Hub, Passive Hub ישמש כמכשיר מרכזי המקבל הודעת נתונים מהשולח ומשדר אותה לכל הצמתים המחוברים למכשיר המרכזי. לאחר קבלת הודעת הנתונים, כל הצמתים המשויכים מקבלים בדיקות של כתובת היעד. אם הכתובת של צומת וכתובת היעד תואמות, הכתובת התואמת שומרת את ההודעה. צומת משליך את הודעת הנתונים אם הכתובת של צומת וכתובת היעד לא תואמות. סוג זה של רשת אינו מתאים לרשתות מחשבים גדולות ולרשתות למרחקים ארוכים.

טופולוגיה של כוכבים פעילים

המשרת את מטרת המכשיר המרכזי, Active Hub קיים בטופולוגיית הכוכבים הפעילים. מבחינת העברת אותות התקשורת, רכזת זו מבצעת פונקציות נוספות. Active Hub, בניגוד ל-Pasive Hub, עשוי לעבד מחדש או ליצור מחדש אותות תקשורת. לאחר חידוש אותות תקשורת השולח, הוא משדר אותם לכל שאר הצמתים ברשת המחשבים. כתוצאה מכך, Active Hub משמש גם כ-Repeater.

כפי שתואר, הוא מייצר מחדש את תקשורת האות המובילה לעוצמת אות התקשורת. ושאר תהליך העבודה של Active Hub זהה ל-Passive Hub. אם אתה יוצר רשת כוכבים באמצעות Active Hub, היא מתאימה יותר לבעלי אורכי כבלים ארוכים ומספר גדול יותר של צמתים.

טופולוגיית כוכבים באמצעות מתג

ניתן להשתמש ב-Switch במקום Hub כמכשיר מרכזי בארכיטקטורת כוכבים. רשת הכוכבים שנבנתה באמצעות Switch עשויה להיקרא גם Switcher Star Network Topology. במקום Active Hub או Passive Hub, מכשיר אינטליגנטי (Switch) משמש כהתקן הליבה ברשת מסוג זה. כרכזת חכמה, מתג יכול לבצע מגוון פונקציות, אך הוא אינו יכול לשדר את אות התקשורת. Switch משדר הודעת נתונים למקלט המיועד לאחר קריאת כתובת היעד של הודעת הנתונים, כולל גם ביצוע של כמה פונקציות נוספות:

מחרוזת ל-json java

• ניתוב
• עיבוד או חידוש האות
• גישור
• ניהול רשת

באופן דומה לזה של Hub, Switch מקבל את הודעת הנתונים מהשולח. אבל הוא לא משדר את הודעת הנתונים לאחר קבלת ההודעה, תחילה הוא עצמו בודק את כתובת היעד ולאחר מכן שולח את ההודעה ליעד המסוים. סוג זה של שידור ידוע בשם Uni-cast. מבחינת זיהוי יעד, ניתוב והתחדשות, מתג הוא מכשיר אינטליגנטי. לכן, בניית רשת טופולוגית כוכבים באמצעות Switch צריכה להיות הבחירה הראשונה שלך.

יתרונות טופולוגיית הכוכבים

כאשר אתה באמצע תהליך הגדרה, ישנם מספר יתרונות של טופולוגיית כוכבים שכדאי לקחת בחשבון, שהם כדלקמן:

סובלנות תקלות

טופולוגיית כוכבים משפיעה רק על צומת אחד כאשר הוא חווה כשל ב-NIC או כבל חתוך. ככל שכל מכשיר מתחבר באופן עצמאי לליבה המרכזית; לכן, הוא מציע למשתמשים יתרון במונחים של כשל ברשת. הצמתים מחוברים זה לזה באמצעות כבל אחד. עם זאת, בהשוואה לעיצובים אחרים, מבנה זה עשוי להיות יקר. אבל בגלל התועלת שלו, בדרך כלל, בעיות העלויות מתגברות. התפשרות עם הליבה המרכזית היא הדרך היחידה להוריד את כל הצמתים במכה אחת. זוהי רשת בטוחה ואינה זמינה לאדם הממוצע. בנוסף, רשת זו יכולה לשמש עסקים בכל גודל כדי לתמוך בדרישות שלהם.

מדרגיות

עשויות להיות כמה סיבות להוסיף מכשיר חדש לרשת. ברשת טופולוגית כוכבים, הוספת מכשיר חדש היא תהליך פשוט. לשם כך נדרשים רק לחבר את המכשיר החדש לליבה המרכזית בעזרת כבלים. זה מספק לך יתרון במצב שבו אתה צריך לחבר מספר מכשירים עם ליבה אחת. זה מאפשר לך להרחיב את הרשת על ידי הוספת מכשירים חדשים ולעזור לך להמשיך ולהרוויח את היתרונות של מבנה זה.

הרשת כולה תלויה בנקודת החיבור המרכזית כאשר התקנים מתווספים או מוסרים מהמכשיר המרכזי. לפיכך, רשתות מסוג זה ניתנות להרחבה מאוד ועוזרות לשמור על רמות הפרודוקטיביות שלך על ידי החלפת יחידה לא תקינה.

חיבור מספר סוגי מכשירים

טופולוגיית כוכבים מאפשרת למשתמשים לחבר מספר סוגי מכשירים. רשת זו היא האפשרות הטובה ביותר מבחינת מגוון היישומים אם יש לך רכזת או מתג שיש להם את היכולת להעביר את חבילת הנתונים למספר סוגי ציוד. טופולוגיית כוכבים משמשת גם את רוב העסקים לקישור מחשבים למדפסות שונות ותחנות אחרות.

בנוסף, אתה יכול גם למקסם את טווח ההגעה של כל מכשיר מחובר בטופולוגיית כוכבים באמצעות שרת זמין שמתחבר לרכזת המרכזית. יתר על כן, אתה יכול לקשר במהירות משרד שלם עם תצורה זו עד שהציוד יהיה תואם לתוכנה או לחומרה של הרכזת המרכזית, כמו גם לחיבור הרשת שבו אתה משתמש.

סיכוי נמוך להתנגשות נתונים

בטופולוגיית הכוכבים, מכיוון שכל הצמתים מתחברים לליבה המרכזית עם כבל משלהם, הדבר מוביל לירידה בסיכוי להתנגשויות נתונים. כמו כן, יש לו את היכולת להתמודד עם המצב שבו מתרחשות התנגשויות נתונים ואינו יוצר צווארי בקבוק. כלומר, בהשוואה לתכנוני רשת אחרים, רמות הביצועים של טופולוגיית רשת זו גבוהות במיוחד. עם זאת, עקב רמות תנועה גבוהות, הוא עשוי להופיע באיטיות בתנאים מסוימים.

גישות מרובות

עם טופולוגיית כוכבים, אתה יכול לנקוט במספר גישות. זה אומר שאתה יכול לבחור להשתמש ברכזת פעילה, ברכזת פסיבית או במתג אחד בזמן תכנון רשת טופולוגית כוכבים. אם תבחר להשתמש ברכזת פסיבית, הוא אינו זקוק לזמן השינוי של מנות נתונים. וכן, אותות עוברים ללא כל התערבות ברשת טופולוגיית הכוכבים שתוכננה עם הרכזת הפסיבית.

יתרה מזאת, בנוסף לחובות הליבה המרכזיות שלה, רשת שתוכננה באמצעות רכזת פעילה מבצעת פונקציות נוספות שמאפשרות לה לפעול כמחזר. אם תעצב רשת טופולוגית כוכבים באמצעות מתג, היא תעביר את הודעת הנתונים למקלט המיועד כשהוא קורא את כתובת היעד של מנות הנתונים.

נמנע מחיבורים מנקודה לנקודה

טופולוגיית כוכבים שומרת על תקשורת מהירה שכן היא יוצרת גישה יעילה יותר. עם זאת, בטופולוגיות אחרות, אתה עשוי לקבל רמה גבוהה של מהימנות. הוא מציע יותר גמישות; אתה יכול להתקין אותו בחברה שלך בביטחון. ועם נוכחותו של הרכזת המרכזית, אינך צריך לדאוג לגבי תקשורת בין המכשירים שלך. כך, רשתות כמעט בכל גודל יכולות להשתמש ברשת הטופולוגית הכוכבים בקלות ולהרוויח את היתרונות שלה. הוא מספק למשתמשים חיבורים מבוססי נקודות ותקשורת uni-cast שיוצרת דרך מאובטחת לשדר את מנות הנתונים. כמו כן, עם סוג זה של רשת, אין סיכון של השתקפות אות. לפיכך, זה עוזר להימנע מחיבורים מנקודה לנקודה.

החסרונות של טופולוגיית הכוכבים

למרות שטופולוגיית הכוכבים מציעה למשתמשים יתרונות רבים, יש לה גם כמה חסרונות שהם כדלקמן:

איזה חודשים הם q3

כשל של הליבה המרכזית

בטופולוגיית כוכבים, המערכת כולה תלויה במכשיר המרכזי (Hub או Switch), שהיא הנקודה החשובה ביותר ברשת. אם הליבה המרכזית נכשלת, המערכת כולה תושפע, ואפילו אתה לא יכול להשתמש ברשת המחשבים. למרות שבמצב זה, אתה יכול לעבוד במצב לא מקוון; ייתכנו סיכויים לצמצם את ההזדמנויות לשיתוף פעולה באופן מיידי. אם מתרחש כשל מסיבה כלשהי, ייתכן שיהיה עליך להחליף את כל הרכז שיכול להיות הצעה קריטית.

יָקָר

טופולוגיית כוכבים היא יקרה מאוד להתקנה ולהרחבה מכיוון שהיא זקוקה לכבלים עבור המכשירים או המערכות. בעיקרון, ההיבט היקר ביותר של טופולוגיה זו הוא שהיא זקוקה לרכזות או מתגים נוספים, יותר מחברים וכבלים. ברשת טופולוגית כוכבים, כל מכשיר חייב להיות מחובר ישירות לרכזת המרכזית. עם זאת, העיצוב שלו אמין מאוד. הטופולוגיה היקרה ביותר היא הסיבה העיקרית שבאמצעותה כמה עסקים קטנים מחפשים חלופות לרשת זו.

למרות שהוא יקר יותר, הוא מגביר את הפרודוקטיביות של הרשת ומוריד את הזמן שלוקח לאתר בעיות תחזוקה, מה שמביא לחיסכון בעלויות. כמו כן, בדרך כלל מתרחשת פחות זמן השבתה מכיוון שכאשר אתה מנתק מכשיר כלשהו מהרשת, אתה צריך להתפשר עם הכבל בדרך כלשהי מכיוון שכל המכשירים מתחברים לכבל.

דרישה לציוד נוסף

מכיוון שטופולוגיית כוכבים צריכה ליבה מרכזית כדי לעבוד, ליבה מרכזית עשויה להיות מתג או רכזת. אם אתה צריך להפעיל כוכבים שונים, אתה צריך גם ליבה מרכזית לכל אחד. התקנה זו מוסיפה עלות נוספת וכן יוצרת נקודות תורפה רבות בתוך כמה עיצובים. אם תסיר את הרכזת הראשית מהתקנה מרובת כוכבים, תוכל לשנות את כלי התקשורת העיקרי. לכל המערכות לא תהיה עוד גישה למסד נתונים מרכזי לשיתוף פעולה, אך הן עדיין יוכלו לתקשר אחת עם השנייה.

אימוג'י תפוח באנדרואיד

השפעה על ניידות

רוב האנשים עדיין תלויים בחיבורי חוטים, גם אם מערכות טופולוגיות כוכבים אלחוטיות זמינות בזמנים המודרניים. כאשר אנשים משתמשים בחיבור קווי עבור הרשת שלהם, האורך המוגבל של הכבל מגביל את תנועותיהם. כדי להישאר פרודוקטיביים, הם לא יוכלו לקחת איתם את עמדות העבודה שלהם. כמו כן, הם צריכים לעזוב את תחנת העבודה שלהם כדי לאחזר את הפריט אם הם רוצים להדפיס משהו ברשת מכיוון שאתה קשור למרחק מסוים מהרכזת המרכזית שמוביל לירידה ברמות הפרודוקטיביות לאורך זמן.

מאתגר לצרף מכשירים ניידים

למרות שהוספת מכשירים נוספים היא פשוטה עם טופולוגיית הכוכבים, חיבור סמארטפון או מכשיר נייד אחר יכול להיות קשה. בנוסף, ישנם מחשבים מסוימים שאינם מספקים אפשרות להתחבר לרשת זו. לרוב הרכזת המרכזית אין יציאה להציע את היתרון של שימוש באינטרנט עם מערכת זו.

לכן, אתה יכול לסמוך על ה-Wi-Fi או החיבור הסלולרי כדי להישאר מקוון. זה אומר שאם יש לך עובדים במשרדים ניידים או מרוחקים, אתה עלול להתמודד עם בעיות רבות, ואפילו יהיה קשה מאוד לשתף פעולה בפרויקטים. אנשים שמנסים להתחבר ל-LAN שלך ללא גישה פנימית ייתקלו באותן בעיות כמו אלה המשתמשים בחיבור כבל כדי לתקשר מחוץ לארגון שלך.

כבלים מועדים לנזק

הכבל או החוט המשמשים ליצירת מערכת טופולוגית כוכבים עלולים להיות מועדים לנזק. דרך טובה יותר עבור כבל להגיע לתחנות העבודה או הציוד ההיקפי המיועדים, עליו לעבור מתחת לרצפות, מאחורי קירות או דרך מכשולים אחרים. יתר על כן, כאשר תנאי מזג האוויר משתנים או השפעות חיות בר, זה יכול להיות רגיש במצב שבו LAN זקוק לעבודת התקנה בחלק החיצוני של הבניין. האמינות של כמה רשתות טופולוגיות כוכבים יכולה להיות מושפעת מהבעיות האלה. למרות שתמיד עשויות להיות תאונות מסוימות, אתה יכול להימנע מבעיות אלה בעזרת הוספת מחסום מגן סביב הכבלים.

קצבי העברת נתונים נמוכים

טופולוגיית כוכבים אלחוטיים אינה טובה לרשת שיש לה עומס כבד מכיוון שיש לה קצב העברת נתונים נמוך. אתה צריך ללכת על רשת טופולוגית כוכבים קווית אם אתה צריך רשת שיש לה פוטנציאל לנהל עומס כבד. הסיכונים של צוואר בקבוק עם WLAN עולים, והוא תמיד נע לאט. אם אתה רוצה ליישם מגבלות ברשת, אתה נדרש לבצע הגדרות ידניות. כלומר, במקום להיות פרודוקטיבי עם הפרויקט החדש שלך, אתה מבלה יותר זמן במערכת. כמו כן, גילוי ואבחון הבעיה ברשת האלחוטית עלול להיות מסובך. זו הסיבה, לפעמים ההשקעה בכבלים שווה יותר מהרשת הקווית.

מהי טופולוגיית כוכבים מורחבת?

ככל שהעסק צומח במונחים של משאבי מחשוב; לכן, הגמישות של רשתות מחשבים חשובה מאוד. על מנת להציע את מתקן השיתוף לכל העובדים שלך, תצטרך להרחיב את הרשת שלך עם הגידול הזה. יש צורך במספר רכזות או מתגים כדי לבנות את טופולוגיית הכוכבים המורחבת, המחוברת זו לזו ברשת ומציעה גמישות לחיבור צמתים נוספים.

התקרית של טופולוגיית כוכבים מורחבת אינה מורכבת. לדוגמה, יש לך Switch או Hub שמכילים ארבע יציאות כלומר, ברשת מחשבים זו, אתה יכול לחבר מקסימום ארבעה מכשירים. אם אתה צריך לחבר שישה מכשירים מסיבה כלשהי, אתה צריך לקנות רכזת או מתג נוספים שיש להם את היכולת להקל על שישה משתמשים. ניתן לחבר את שלושת המכשירים היחידים עם המכשיר המרכזי הראשון (הנקרא A). כמו במכשיר המרכזי השני, ניתן לחבר רק שלושה מכשירים עם התקן מרכזי שני (נקרא B). זכור כי יציאה ריקה כלולה בכל מכשיר מרכזי. לכן, היציאה הריקה של A תהיה מחוברת ליציאה הריקה של B.

יצטרכו רכזות נוספות כדי להרחיב את התשתית הזו. בעזרת הדרך הזו, אתה יכול להרחיב את הרשת כדי למלא את הדרישות ההולכות וגוברות של המשתמשים ולהמשיך לחבר רכזות או מתגים. זה נקרא בדרך כלל גם Daisy-Chain Arrangement. הקונספט שבו אנו משתמשים עם התקני ה-USB, גם עוקב אחר אותו הדבר. טופולוגיה זו היא לא רק הרבה יותר קלה אלא גם נוחה מאוד בהשוואה לטופולוגיית האוטובוסים. כדי להוציא קווי נפילה, אינך צריך לנקב כבלים. ב-Hub או בבורר, רק אתה רק צריך למצוא יציאה ריקה כדי להרחיב את הרשת.

הבדלים בין טופולוגיית הכוכבים לטופולוגיית האוטובוסים

ישנן מספר הבחנות בין טופולוגיות כוכבים ואוטובוסים. טבלה עם כל ההבחנות בין טופולוגיית כוכבים לטופולוגיית אוטובוס מוצגת להלן: