Die Anordnung verschiedener Komponenten wie Knoten, Netzwerkgeräte und Verbindungen eines Kommunikationsnetzwerks wird als Netzwerktopologie bezeichnet. Netzwerktopologie spielt eine wesentliche Rolle bei der Definition, wie Telekommunikationsnetzwerke in Computern, industriellen Feldbussen und Funknetzwerken verbunden sind, und hilft auch bei der Bestimmung der Netzwerkleistung, der Geräteüberwachung, der Visualisierung des Netzwerks und der Diagnose von Netzwerkproblemen. Es gibt verschiedene Arten von Netzwerktopologien wie Bus, Stern, Ring, Baum, Mesh und Hybrid. In diesem Artikel wird eine der Arten von Topologien wie z Sterntopologie – Arbeiten mit Anwendungen.

Was ist Sterntopologie?

Eine Sterntopologie oder ein Sternnetzwerk ist eine Art von Netzwerktopologie, bei der jedes Gerät einfach mit einem mittleren Hub verbunden ist. Diese Art von Netzwerktopologie ist eine der beliebtesten Computernetzwerkkonfigurationen. Bei dieser Art von Netzwerk sehen die an ein zentrales Netzwerk angeschlossenen Geräte wie ein Sternmodell aus, daher der Name.

Funktionsprinzip der Sterntopologie

Das Diagramm der Sterntopologie ist unten dargestellt. Bei dieser Art von Topologie ist jedes Gerät innerhalb des Netzwerks einfach mit einem zentralen Gerät verbunden, das als Hub bezeichnet wird. Das Arbeitsprinzip der Sterntopologie ist; Es erlaubt keine direkte Kommunikation zwischen verschiedenen angeschlossenen Geräten wie in a Gittergewebe . Die Kommunikation ist jedoch möglich, indem ein zentrales Gerät wie ein innerhalb des Netzwerks verfügbarer Hub verwendet wird. Dieses zentrale Gerät/Hub kann ein aktiver Hub, ein passiver Hub oder ein Switch sein, der sowohl für das Senden als auch das Empfangen von Nachrichten vom Sender verantwortlich ist.

Diagramm der Sterntopologie

Wenn ein einzelnes Gerät innerhalb dieses Netzwerks Daten an andere Geräte übertragen möchte, muss es die Daten zuerst an einen zentralen Hub übertragen, danach überträgt der Hub diese Daten an das ausgewählte Gerät. Der Hub und andere Geräte, die mit dem Hub verbunden sind, werden als Clients bezeichnet. Hier werden diese Clients über RJ-45-/Koaxialkabelkabel mit dem Hub verbunden.

Hier arbeitet der Hub wie ein Server und angeschlossene Geräte wie Clients. In dieser Topologie wird das Koaxialkabel oder RJ45 basierend auf der Art der Netzwerkkarte verwendet, die mit jedem Computer verbunden ist. Ähnlich wie bei einer Bustopologie ist der Aufbau eines Computernetzwerks mit einer Sterntopologie sehr einfach und unkompliziert. In diesem Fall: Wenn der Hub ein Problem hat, schlägt die Kommunikation im gesamten Computernetzwerk fehl.

Diagramm der Sterntopologie

Bei der Sterntopologie werden alle Knoten einfach über einen Switch/Hub und den Zentralrechner miteinander verbunden. Diese werden auch als Server bezeichnet, während die verbundenen Knoten als Clients bezeichnet werden. Diese Knoten sind mit Twisted-Pair-Kabel, Glasfaser und Koaxial-/RJ-4-Kabel verbunden. Bei dieser Topologie werden Knoten (Hosts) indirekt über einen zentralen Hub miteinander verbunden.

Diagramm der Sterntopologie

Der Computer/das zentrale Gerät ist hauptsächlich dafür verantwortlich, den gesamten Datenverkehr innerhalb des Netzwerks zu leiten und zu steuern. Die Netzwerkleistung hängt hauptsächlich von der Kapazität des Hubs/Switches oder Computers ab. Kann der Rechner (Zentrale) mehrere Knoten nicht verwalten, können keine weiteren Knoten in das Netzwerk aufgenommen werden. In diesem Netzwerk sehen die Knoten sowie das physische Erscheinungsbild des Hubs wie ein Sternmodell aus, daher wird dieses Netzwerk als Sterntopologie bezeichnet. Diese Topologie verarbeitet eine riesige Datenmenge und funktioniert gut in einem großen Netzwerk.

Es gibt 4 Arten von Knotenverbindungen durch einen zentralen Hub: Hub/Repeater, Bridge/Switch, Gateway/Router und Computer. Wenn ein Host eine Nachricht an einen anderen Host übertragen muss, wird die Nachricht zuerst an den Hub, Router oder Switch gesendet und dann an den Zielhost weitergeleitet.

Jeder Knoten innerhalb des Netzwerks enthält eine eindeutige Adresse, die zum Senden und Empfangen einer Nachricht innerhalb des Netzwerks verwendet wird. Angenommen, der Switch im Netzwerk arbeitet wie ein Server, dann speichert er alle Adressen der Knoten, die mit ihm verbunden sind. Sobald ein Knoten eine Nachricht an einen weiteren Knoten übertragen möchte, identifiziert der nächste Schalter, an welchen Knoten eine Nachricht übertragen werden soll, da er eine Kopie aller Adressen hat.

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Wenn sich der Hub wie der Server verhält, kann der Hub keine Adressen speichern, sodass der Hub eine Nachricht an alle Knoten überträgt und die Zielmaschine die Adresse bemerkt und die Nachricht erhält. Wenn im Netzwerk ein Knoten den Fehler findet und nicht mehr funktioniert, hat dies keinen Einfluss auf die verbleibenden Knoten. Wenn jedoch der zentrale Hub nicht mehr funktioniert, funktioniert das Netzwerk nicht.

Um einen zusätzlichen Knoten in das Netzwerk aufzunehmen, sind einfach zusätzliche Kabel erforderlich, was es wirtschaftlich macht, jedoch ist die Sterntopologie im Vergleich zu einer teurer Bus-Topologie . Darüber hinaus ist Server wie ein Switch, Hub, der Router in der Sterntopologie kostspielig.

In der Sterntopologie verwendete Protokolle

Das in der Sterntopologie verwendete Protokoll ist im Allgemeinen Ethernet. Dieses Protokoll verwendet einfach Zugriffsmethoden wie CSMA (Carrier Sense Multiplier Access) und CD (Carrier Detection). Um einen Zusammenbruch zu vermeiden, wird der Verkehr innerhalb der Leitung zuerst verifiziert, bevor eine Datentasche übertragen wird. Wenn der Link in irgendeinem Fall belegt ist, bleibt der Knoten und sendet das Datenpaket erneut. Das Physical-Layer-Protokoll des OSI-Modells wird in Hubs verwendet, und Protokolle der Netzwerkschicht und der Sicherungsschicht werden in Switches für die Kommunikation über lokale Netzwerke und Weitverkehrsnetze verwendet. Bitte beachten Sie diesen Link, um mehr darüber zu erfahren Ethernet-Protokoll .

Fehlerbehandlung in Sterntopologie

Die Fehlerbehandlung ist in der Sterntopologie im Vergleich zur Bustopologie sehr viel einfacher, da jeder Knoten direkt mit dem zentralen Gerät verbunden ist. Wenn also der Knoten in der Topologie fehlerhaft ist, hört er auf zu arbeiten und der Rest der Knoten kann kontinuierlich arbeiten, während in einer Bustopologie, wenn ein Knoten fehlerhaft ist, dies das gesamte System beeinflusst.

Bus vs. Sterntopologie

Der Unterschied zwischen Bus- und Sterntopologie umfasst Folgendes.

Bus-Topologie	Sterntopologie
In dieser Topologie sind alle Geräte mit einem einzigen Kabel verbunden, das wie ein Backbone funktioniert.	In dieser Topologie sind alle Geräte über einen zentralen Hub verbunden.
Wenn das Netzwerkkabel ausfällt, fällt das gesamte Netzwerk aus.	Wenn der zentrale Hub innerhalb des Netzwerks ausfällt, würde das gesamte Netzwerk ausfallen.
Die Datenübertragungsgeschwindigkeit ist schneller.	Die Datenübertragungsgeschwindigkeit ist langsamer.
Es benötigt keine Kabel.	Es braucht mehr Kabel.
Diese Topologie ist in der Natur nichtlinear.	Diese Topologie ist innerhalb der Natur linear.
Die Signalübertragung erfolgt unidirektional.	Die Übertragung von Signalen erfolgt nicht unidirektional.
Dieses Netzwerk ermöglicht einfach das Hinzufügen einer begrenzten Anzahl von Geräten.	Dieses Netzwerk ermöglicht einfach das Hinzufügen einer Reihe von Geräten.
Diese Topologie enthält einen Abschlusswiderstand an beiden Netzwerkenden.	Diese Topologie enthält keinen Abschlusswiderstand an beiden Netzwerkenden.
Die Bustopologie ist im Vergleich zu einer Sterntopologie nicht teuer.	Die Sterntopologie ist aufgrund des zentralen Hubs und zusätzlicher Kabel für die Verbindung teuer.
Netzausbau ist nicht einfacher.	Die Netzwerkerweiterung ist sehr einfach.
Die Fehlererkennung und -isolierung in dieser Topologie ist nicht einfacher.	Die Fehleridentifikation und -isolierung ist in dieser Topologie sehr viel einfacher.
Datenkollisionen treten häufig auf.	Datenkollisionen treten nicht häufig auf.

Sterntopologie vs. Maschentopologie

Der Unterschied zwischen Stern- und Maschentopologie umfasst Folgendes.

Sterntopologie	Mesh-Topologie
Die Knoten in dieser Topologie werden einfach mit dem Router/zentralen Hub verbunden.	Die Knoten in dieser Topologie sind einfach vollständig über eine dedizierte Verbindung miteinander verbunden.
Diese Topologie ist im Vergleich zur Mesh-Topologie nicht teuer.	Maschentopologie ist teuer.
Wenn in dieser Topologie N Knoten vorhanden sind, sind N Links vorhanden.	Wenn bei dieser Art von Topologie „N“ Knoten vorhanden sind, sind N(N-1)/2 Verbindungen vorhanden.
Diese Topologie ist sehr einfach.	Die Komplexität dieser Topologie ist komplex.
Die Daten werden vom Router/zentralen Hub an alle Knoten übertragen.	Die Daten werden von Knoten zu Knoten übertragen.
Diese Topologie verwendet Twisted-Pair-Kabel für die Verbindung.	Diese Topologie verwendet koaxiale, Glasfaser , und Twisted-Pair-Kabel für die Verbindung auf der Grundlage des Netzwerktyps.
Diese Topologie wird im LAN verwendet.	Diese Topologie wird im WAN verwendet.
Im Vergleich zur Mesh-Topologie ist diese Topologie weniger stark.	Im Vergleich zu einer Sterntopologie ist diese Topologie stark.
Der Ausfall des zentralen Hubs kann zu einem kompletten Netzwerkausfall führen.	Der Knotenausfall wirkt sich nicht auf verbleibende Knoten innerhalb eines Netzwerks aus.
Es ist sehr einfach zu installieren und neu zu konfigurieren.	Aufgrund der umfangreichen Verkabelung ist die Installation und Neukonfiguration nicht einfach.

Merkmale

Zu den Merkmalen der Sterntopologie gehören die folgenden.

Die Netzwerkinstallation in Sterntopologie ist sehr einfach.
Es hat weniger Wartung.
Diese Topologie verwendet im Vergleich zur Busnetzwerktopologie übermäßig viele Kabel.
Das primäre Gerät, das in dieser Topologie verwendet wird, ist ein zentrales Gerät, bekannt als SWITCH/ROUTER/HUB.
Das gesamte Netzwerk wird über HUB gesteuert, gesteuert und geändert.
Diese Art von Netzwerk ist extrem skalierbar.
Jeder Knoten in diesem Netzwerk ist mit dem Hub verbunden.

Eigenschaften der Sterntopologie

Zu den Merkmalen der Sterntopologie gehören die folgenden.

Basierend auf der zentralen Hub-Spezifikation ist dieses Netzwerk sehr einfach zu erweitern.
Das Identifizieren des Fehlers in dieser Topologie ist sehr einfach.
Diese Topologie benötigt im Vergleich zur Bustopologie mehr Kabel.
Wenn ein einzelnes Kabel in dieser Topologie bricht, kann der Computer, der mit diesem einzelnen Kabel verbunden ist, das Netzwerk nicht nutzen.
Sobald sich das Netzwerk ändert/wächst, werden Computer einfach vom zentralen Hub hinzugefügt/entfernt.

Vorteile und Nachteile

Zu den Vorteilen der Sterntopologie gehören die folgenden.

Es ist sehr einfach, diesem Netzwerk einen weiteren Computer hinzuzufügen.
Wenn ein einzelner Computer innerhalb des Netzwerks nicht mehr funktioniert, funktioniert der Rest des Netzwerks normal.
Diese Topologie ist sehr zuverlässig.
Es ist nicht teuer, da jedes Gerät lediglich einen einzigen E/A-Port benötigt und über einen Hub mit einem einzigen Link verbunden werden muss.
Es ist einfach zu installieren.
Es ist stark in der Natur.
Die Fehlererkennung ist einfach, da die Verbindungen häufig und einfach identifiziert werden.
Beim Anschließen oder Entfernen von Geräten wird das Netzwerk nicht unterbrochen.
Jedes Gerät benötigt nur einen einzigen Port, um sich mit dem Hub zu verbinden.

Das Nachteile der Sterntopologie füge folgendes hinzu.

Es ist wartungsintensiv.
Es hängt vom zentralen Hub ab.
Es braucht zusätzliche Ausrüstung.
Die im Netzwerk verwendeten Kabel/Drähte können sehr leicht beschädigt werden
Im Vergleich zu einer linearen Bustopologie werden mehr Kabel benötigt.
Wenn der zentrale Hub beschädigt wird, funktionieren die mit dem Netzwerk verbundenen Geräte nicht ordnungsgemäß.
Der zentrale Hub benötigt regelmäßige Wartung und mehr Ressourcen.

Anwendungen/Verwendungen

Die Anwendungen der Sterntopologie umfassen die folgenden.

Diese Topologie wird von den meisten Unternehmen verwendet, um Computer mit verschiedenen Druckern sowie anderen Stationen zu verbinden.
Die Sterntopologie ist eine beliebte und am häufigsten verwendete Topologie bei LANs.
Diese Art von Topologie wird in kleinen Organisationen, kleinen Netzwerken usw. verwendet.
Diese Topologien verwenden LAN-Verbindungen für eine maximale Geschwindigkeit von bis zu 100 MBit/s.
Diese Topologie wird in kleinen Instituten verwendet.
Sterntopologien werden in vielen großen und kleinen Netzwerken verwendet
Sterntopologie wird in Hochgeschwindigkeits-LANs verwendet
Diese Topologie wird häufig in Büros und Wohnungen verwendet.
Diese Topologie wird auch zum Übertragen von Daten durch den zentralen Hub zwischen verschiedenen Knoten des Netzwerks verwendet.

Hier geht es also um einen Überblick über einen Stern Topologie – funktioniert mit Anwendungen. Diese Art von Topologie ist in kleineren Netzwerken anwendbar und wenn diese Topologie eine begrenzte Anzahl hat. von Knoten dann funktioniert es effizient. Aber man muss sicherstellen, dass der zentrale Knoten/Hub immer funktioniert oder nicht, da der Hub das Herzstück dieser Netzwerktopologie ist. Hier ist eine Frage an Sie: Was ist Ringtopologie?