La disposizione di diversi componenti come nodi, dispositivi di rete e i collegamenti di una rete di comunicazione sono noti come topologia di rete. Topologia di rete svolge un ruolo essenziale nella definizione del modo in cui le reti di telecomunicazione sono collegate a computer, bus di campo industriali, reti radio e aiuta anche a determinare le prestazioni della rete, il monitoraggio dei dispositivi, le visualizzazioni della rete e la diagnosi dei problemi di rete. Esistono diversi tipi di topologie di rete come bus, stella, anello, albero, mesh e ibrido. Questo articolo discute uno dei tipi di topologie come topologia a stella – lavorare con le applicazioni.

Che cos'è la topologia a stella?

Una topologia a stella o una rete a stella è un tipo di topologia di rete in cui ogni dispositivo è semplicemente connesso a un hub intermedio. Questo tipo di topologia di rete è una delle configurazioni di rete di computer più popolari. In questo tipo di rete, i dispositivi collegati a una rete centrale sembrano un modello a stella da cui il nome.

Principio di funzionamento della topologia a stella

Il diagramma della topologia a stella è mostrato di seguito. In questo tipo di topologia, ogni dispositivo all'interno della rete è semplicemente connesso a un dispositivo centrale noto come hub. Il principio di funzionamento della topologia a stella è; non consente la comunicazione diretta tra diversi dispositivi collegati come in a maglia . Ma la comunicazione è possibile utilizzando un dispositivo centrale come un hub disponibile all'interno della rete. Questo dispositivo/hub centrale potrebbe essere un hub attivo, un hub passivo o uno switch responsabile sia della trasmissione che della ricezione dei messaggi dal mittente.

Diagramma di topologia a stella

Se un singolo dispositivo all'interno di questa rete desidera trasmettere dati ad altri dispositivi, deve prima trasmettere i dati a un hub centrale, dopodiché l'hub trasmette quei dati al dispositivo selezionato. L'hub e gli altri dispositivi collegati all'hub sono noti come client. Qui questi client sono collegati all'hub utilizzando cavi RJ-45/coassiali.

Qui l'hub funziona come un server e i dispositivi collegati funzionano come client. In questa topologia viene utilizzato il cavo coassiale o RJ45 in base al tipo di scheda di rete collegata a ciascun computer. Simile a una topologia a bus, una struttura di rete di computer con una topologia a stella è molto facile e semplice. In questo, se l'hub riscontra un problema, la comunicazione nell'intera rete di computer non riesce.

Diagramma di topologia a stella

Nella topologia a stella, tutti i nodi sono semplicemente collegati tra loro con uno switch/hub e il computer centrale. Questi sono anche chiamati server mentre i nodi che sono alleati sono chiamati client. Questi nodi sono collegati con cavo a doppino intrecciato, fibra ottica e cavo coassiale/RJ-4. In questo tipo di topologia, i nodi (host) sono collegati indirettamente tra loro da un hub centrale.

Diagramma di topologia a stella

Il computer/dispositivo centrale è principalmente responsabile della guida e del controllo di tutto il traffico all'interno della rete. Le prestazioni della rete dipendono principalmente dalla capacità dell'hub/dello switch o del computer. Se il computer (dispositivo centrale) non è in grado di gestire più nodi, non è possibile includere nodi aggiuntivi nella rete. In questa rete, i nodi, così come l'aspetto fisico dell'hub, sembreranno un modello a stella, quindi questa rete è denominata topologia a stella. Questa topologia gestisce un'enorme quantità di dati e funziona bene all'interno di una rete di grandi dimensioni.

La connessione dei nodi tramite un hub centrale è di 4 tipi: Hub/ripetitore, bridge/switch, gateway/router e computer. Se un host deve trasmettere un messaggio a qualsiasi altro host, prima il messaggio viene inviato all'hub, al router o allo switch, dopodiché è passato all'host di destinazione.

Ogni nodo all'interno della rete contiene un indirizzo univoco, utilizzato per trasmettere e ricevere un messaggio all'interno della rete. Supponiamo che lo switch nella rete funzioni come un server, quindi memorizza tutti gli indirizzi del nodo che sono collegati ad esso. Una volta che un nodo vuole trasmettere un messaggio a un altro nodo, lo switch successivo identifica a quale nodo trasmettere un messaggio perché ha una replica di tutti gli indirizzi.

se l'hub si comporta come il server, l'hub non può memorizzare indirizzi, quindi l'hub trasmetterà un messaggio a tutti i nodi e la macchina di destinazione noterà l'indirizzo e riceverà il messaggio. Nella rete, se un nodo rileva il bug e smette di funzionare, non influenzerà i nodi rimanenti anche se se l'hub centrale smette di funzionare, la rete non funzionerà.

Per includere un nodo aggiuntivo nella rete sono necessari semplicemente cavi aggiuntivi che lo rendono economico, tuttavia la topologia a stella è costosa rispetto a a topologia del bus . Inoltre, il server come uno switch, un hub, il router è costoso nella topologia a stella.

Protocolli utilizzati nella topologia a stella

Il protocollo utilizzato nella topologia a stella è generalmente Ethernet. Questo protocollo utilizza semplicemente metodi di accesso come CSMA (Carrier Sense Multiplier Access) e CD (Carrier Detection). Per evitare incidenti, il traffico all'interno della linea viene prima verificato prima di trasmettere l'eventuale tasca dati. Se il collegamento è occupato in alcuni casi, il nodo rimarrà e invierà nuovamente il pacchetto di dati. Il protocollo del livello fisico del modello OSI viene utilizzato negli hub e i protocolli del livello di rete e del collegamento dati vengono utilizzati all'interno degli switch per la comunicazione attraverso le reti locali e le reti geografiche. Si prega di fare riferimento a questo link per saperne di più Protocollo Ethernet .

“transistor npn come interruttore ”

Gestione degli errori nella topologia a stella

La gestione dei guasti è molto più semplice nella topologia a stella rispetto alla topologia a Bus perché in essa ogni nodo è direttamente connesso al dispositivo centrale. Pertanto, se il nodo nella topologia è difettoso, smetterà di funzionare e il resto dei nodi può funzionare in modo continuo mentre in una topologia bus se un nodo è difettoso, influirà sull'intero sistema.

Topologia bus vs stella

La differenza tra la topologia a bus e quella a stella include quanto segue.

Topologia del bus	Topologia a stella
In questa topologia, tutti i dispositivi sono collegati a un unico cavo che funziona come una dorsale.	In questa topologia, tutti i dispositivi sono collegati tramite un hub centrale.
Se il cavo di rete si guasta, l'intera rete si guasta.	Se l'hub centrale si guasta all'interno della rete, l'intera rete fallirebbe.
La velocità di trasmissione dei dati è più veloce.	La velocità di trasmissione dei dati è più lenta.
Non richiede alcun cavo.	Ha bisogno di più cavi.
Questa topologia è di natura non lineare.	Questa topologia è lineare all'interno della natura.
La trasmissione dei segnali avviene in modo unidirezionale.	La trasmissione dei segnali non avviene in modo unidirezionale.
Questa rete consente semplicemente di aggiungere un numero limitato di dispositivi.	Questa rete consente semplicemente di aggiungere un numero di dispositivi.
Questa topologia include un terminatore su entrambe le estremità della rete.	Questa topologia non include alcun terminatore su entrambe le estremità della rete.
La topologia a bus non è costosa rispetto a una topologia a stella.	La topologia a stella è costosa a causa dell'hub centrale e dei cavi aggiuntivi per la connessione.
L'espansione della rete non è più facile.	L'espansione della rete è molto più semplice.
L'identificazione e l'isolamento dei guasti in questa topologia non è più semplice.	L'identificazione e l'isolamento dei guasti in questa topologia è molto più semplice.
Si verificano frequentemente collisioni di dati.	Le collisioni di dati non si verificano frequentemente.

Topologia a stella vs topologia mesh

La differenza tra topologia a stella e mesh include quanto segue.

Topologia a stella	Topologia a maglie
I nodi in questa topologia sono semplicemente collegati al router/hub centrale.	I nodi in questa topologia sono semplicemente collegati completamente tra loro tramite un collegamento dedicato.
Questa topologia non è costosa rispetto alla topologia mesh.	La topologia mesh è costosa.
In questa topologia, se ci sono N nodi, allora ci saranno N collegamenti.	In questo tipo di topologia, se ci sono 'N' nodi, allora ci saranno collegamenti N(N-1)/2.
Questa topologia è molto semplice.	La complessità di questa topologia è complessa.
I dati vengono trasmessi dal router/hub centrale a tutti i nodi.	I dati vengono trasmessi da nodo a nodo.
Questa topologia utilizza cavi a doppino intrecciato per la connessione.	Questa topologia utilizza coassiale, fibra ottica , e doppino intrecciato per il collegamento in base al tipo di rete.
Questa topologia viene utilizzata all'interno della LAN.	Questa topologia viene utilizzata all'interno della WAN.
Rispetto alla topologia mesh, questa topologia è meno forte.	Rispetto a una topologia a stella, questa topologia è forte.
L'errore dell'hub centrale può causare un errore dell'intera rete.	La suddivisione del nodo non ha effetto sui nodi rimanenti all'interno di una rete.
È molto semplice da installare e riconfigurare.	Non è facile da installare e riconfigurare a causa del cablaggio esteso.

Caratteristiche

Le caratteristiche della topologia a stella includono quanto segue.

L'installazione della rete con topologia a stella è molto semplice.
Ha meno manutenzione.
Questa topologia utilizza cavi in eccesso rispetto alla topologia della rete bus.
Il dispositivo principale utilizzato in questa topologia è un dispositivo centrale noto come SWITCH/ROUTER/HUB.
L'intera rete è controllata, comandata e modificata tramite HUB.
Questo tipo di rete è estremamente scalabile.
Ogni nodo in questa rete è connesso all'Hub.

Caratteristiche della topologia a stella

Le caratteristiche della topologia a stella includono quanto segue.

In base alla specifica dell'hub centrale, questa rete è molto semplice da espandere.
Identificare l'errore in questa topologia è molto semplice.
Questa topologia richiede più cavi rispetto alla topologia bus.
Se un singolo cavo in questa topologia si rompe, il computer collegato a quel singolo cavo non è in grado di utilizzare la rete.
Una volta che la rete cambia/cresce, i computer vengono aggiunti/rimossi semplicemente dall'hub centrale.

Vantaggi e svantaggi

I vantaggi della topologia a stella includono quanto segue.

È molto semplice aggiungere un computer aggiuntivo a questa rete.
Se un singolo computer all'interno della rete smette di funzionare, il resto della rete funzionerà normalmente.
Questa topologia è molto affidabile.
Non è costoso perché ogni dispositivo richiede semplicemente una singola porta I/O e deve essere collegato tramite un hub utilizzando un unico collegamento.
È semplice da installare.
È di natura forte.
Il rilevamento dei guasti è semplice perché i collegamenti vengono identificati frequentemente e facilmente.
Quando i dispositivi vengono collegati o rimossi non si verificano interruzioni della rete.
Ogni dispositivo ha bisogno di una sola porta per connettersi all'hub.

Il svantaggi della topologia a stella include il seguente.

Ha bisogno di una manutenzione elevata.
Dipende dall'hub centrale.
Ha bisogno di attrezzature extra.
I cavi/fili utilizzati all'interno della rete possono danneggiarsi molto facilmente
Richiede più cavi rispetto a una topologia a bus lineare.
Se l'hub centrale viene danneggiato, i dispositivi collegati alla rete non funzioneranno correttamente.
L'hub centrale necessita di manutenzione regolare e più risorse.

Applicazioni/usi

Le applicazioni della topologia a stella includono quanto segue.

Questa topologia viene utilizzata dalla maggior parte delle aziende per collegare i computer a varie stampanti e ad altre stazioni.
La topologia a stella è una topologia popolare e più utilizzata con le LAN.
Questo tipo di topologia viene utilizzato in piccole organizzazioni, piccole reti, ecc.
Queste topologie utilizzano connessioni LAN per una velocità massima fino a 100 MBPS.
Questa topologia è utilizzata all'interno di piccoli istituti.
Le topologie a stella sono utilizzate in molte reti, grandi e piccole
La topologia a stella viene utilizzata nelle LAN ad alta velocità
Questa topologia è usata frequentemente negli uffici e nelle case.
Questa topologia viene utilizzata anche per trasmettere dati attraverso l'hub centrale tra diversi nodi della rete.

Quindi, si tratta di una panoramica di una stella topologia – funzionante con applicazioni. Questo tipo di topologia è applicabile in reti più piccole e se questa topologia ha un numero limitato. di nodi quindi funziona in modo efficiente. Ma è necessario assicurarsi che il nodo/hub centrale funzioni sempre o meno perché l'hub è il cuore di questa topologia di rete. Ecco una domanda per te, cos'è la topologia ad anello?