การจัดเรียงส่วนประกอบต่างๆ เช่น โหนด อุปกรณ์เครือข่าย และลิงก์ของเครือข่ายการสื่อสารเรียกว่าโทโพโลยีเครือข่าย โทโพโลยีเครือข่าย มีบทบาทสำคัญในการกำหนดวิธีการเชื่อมต่อเครือข่ายโทรคมนาคมในคอมพิวเตอร์ รถบัสภาคสนามอุตสาหกรรม เครือข่ายวิทยุ และยังช่วยในการกำหนดประสิทธิภาพของเครือข่าย การตรวจสอบอุปกรณ์ การแสดงภาพเครือข่าย และการวินิจฉัยปัญหาเครือข่าย โทโพโลยีเครือข่ายมีหลายประเภท เช่น บัส สตาร์ ริง ทรี เมช และไฮบริด บทความนี้กล่าวถึงโทโพโลยีประเภทหนึ่งเช่น โทโพโลยีแบบดาว - การทำงานกับแอพพลิเคชั่น
Star Topology คืออะไร?
โทโพโลยีแบบดาวหรือเครือข่ายแบบดาวคือโทโพโลยีเครือข่ายประเภทหนึ่งที่ทุกอุปกรณ์เชื่อมต่อกับฮับกลาง โทโพโลยีเครือข่ายประเภทนี้เป็นหนึ่งในการกำหนดค่าเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ในเครือข่ายประเภทนี้ อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายกลางจะมีลักษณะเหมือนรุ่นดาว จึงเป็นที่มาของชื่อ
หลักการทำงานของสตาร์โทโพโลยี
ไดอะแกรมทอพอโลยีแบบดาวแสดงอยู่ด้านล่าง ในโทโพโลยีประเภทนี้ อุปกรณ์ทุกเครื่องในเครือข่ายเชื่อมต่อกับอุปกรณ์กลางที่เรียกว่าฮับ หลักการทำงานของโทโพโลยีแบบดาวคือ ไม่อนุญาตให้มีการสื่อสารโดยตรงระหว่างอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อต่าง ๆ เช่นใน ตาข่าย . แต่การสื่อสารสามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์ส่วนกลาง เช่น ฮับที่มีอยู่ในเครือข่าย อุปกรณ์กลาง/ฮับนี้อาจเป็นฮับที่ทำงานอยู่ ฮับแบบพาสซีฟ หรือสวิตช์ซึ่งรับผิดชอบทั้งการส่งและรับข้อความจากผู้ส่ง
หากอุปกรณ์เครื่องเดียวในเครือข่ายนี้ต้องการส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์อื่น อันดับแรกต้องส่งข้อมูลไปยังฮับกลาง หลังจากนั้นฮับจะส่งข้อมูลนั้นไปยังอุปกรณ์ที่เลือก ฮับและอุปกรณ์อื่นๆ ที่เชื่อมต่อกับฮับนั้นเรียกว่าไคลเอ็นต์ ที่นี่ไคลเอ็นต์เหล่านี้เชื่อมต่อกับฮับโดยใช้สายเคเบิล RJ-45/ Coaxial
ที่นี่ฮับทำงานเหมือนเซิร์ฟเวอร์และอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อทำงานเหมือนไคลเอนต์ ในโทโพโลยีนี้ สายโคแอกเชียลหรือ RJ45 จะใช้ตามประเภทของการ์ดเครือข่ายที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง คล้ายกับบัสโทโพโลยี การสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่มีโทโพโลยีแบบดาวนั้นง่ายและเรียบง่ายมาก ในกรณีนี้ หากฮับประสบปัญหา การสื่อสารทั่วทั้งเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั้งหมดจะล้มเหลว
Star Topology Diagram
ในโทโพโลยีแบบสตาร์ โหนดทั้งหมดเชื่อมต่อกันอย่างง่ายดายด้วยสวิตช์/ฮับและคอมพิวเตอร์ส่วนกลาง สิ่งเหล่านี้เรียกว่าเซิร์ฟเวอร์ในขณะที่โหนดที่เป็นพันธมิตรเรียกว่าไคลเอนต์ โหนดเหล่านี้เชื่อมต่อกับสายคู่บิดเกลียว ใยแก้วนำแสง และสายโคแอกเชียล/ RJ-4 ในโทโพโลยีประเภทนี้ โหนด (โฮสต์) จะเชื่อมต่อกันทางอ้อมโดยศูนย์กลาง
คอมพิวเตอร์/อุปกรณ์ส่วนกลางมีหน้าที่หลักในการแนะนำและควบคุมการรับส่งข้อมูลทั้งหมดภายในเครือข่าย ประสิทธิภาพของเครือข่ายขึ้นอยู่กับความจุของฮับ/สวิตช์หรือคอมพิวเตอร์เป็นหลัก หากคอมพิวเตอร์ (อุปกรณ์ส่วนกลาง) ไม่สามารถจัดการหลายโหนดได้ โหนดเพิ่มเติมจะไม่สามารถรวมไว้ในเครือข่ายได้ ในเครือข่ายนี้ โหนด ตลอดจนลักษณะทางกายภาพของฮับ จะดูเหมือนโมเดลดาว ดังนั้นเครือข่ายนี้จึงถูกตั้งชื่อว่าโทโพโลยีแบบดาว โทโพโลยีนี้จัดการกับข้อมูลจำนวนมากและทำงานได้ดีภายในเครือข่ายขนาดใหญ่
การเชื่อมต่อโหนดด้วยฮับกลางมี 4 ประเภท: ฮับ/รีพีตเตอร์ สะพาน/สวิตช์ เกตเวย์/เราเตอร์ และคอมพิวเตอร์ ถ้าโฮสต์ต้องการส่งข้อความไปยังโฮสต์อื่น ข้อความจะถูกส่งไปยังฮับ เราเตอร์ หรือสวิตช์ก่อน จากนั้นจึงส่งต่อไปยังโฮสต์เป้าหมาย
ทุกโหนดในเครือข่ายมีที่อยู่ที่ไม่ซ้ำกันซึ่งใช้สำหรับส่งและรับข้อความภายในเครือข่าย สมมติว่าสวิตช์ในเครือข่ายทำงานเหมือนเซิร์ฟเวอร์ จากนั้นจะเก็บที่อยู่ของโหนดทั้งหมดที่เชื่อมต่ออยู่ เมื่อโหนดใดต้องการส่งข้อความไปยังโหนดอื่น สวิตช์ถัดไปจะระบุโหนดที่จะส่งข้อความไปเนื่องจากมีการจำลองที่อยู่ทั้งหมด
หากฮับทำหน้าที่เหมือนเซิร์ฟเวอร์ ฮับจะไม่สามารถเก็บที่อยู่ได้ ดังนั้นฮับจะส่งข้อความไปยังโหนดทั้งหมด และเครื่องเป้าหมายจะสังเกตเห็นที่อยู่และได้รับข้อความ ในเครือข่าย หากโหนดใดพบจุดบกพร่องและหยุดทำงาน โหนดนั้นจะไม่มีผลกับโหนดที่เหลือ แม้ว่าฮับกลางจะหยุดทำงาน เครือข่ายจะไม่ทำงาน
ในการรวมโหนดเพิ่มเติมเข้ากับเครือข่าย จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลพิเศษซึ่งทำให้ประหยัด อย่างไรก็ตาม โทโพโลยีแบบดาวนั้นมีราคาแพงเมื่อเทียบกับ โทโพโลยีบัส . นอกจากนี้ เซิร์ฟเวอร์เช่นสวิตช์ ฮับ เราเตอร์มีราคาแพงในโทโพโลยีแบบดาว
โปรโตคอลที่ใช้ในสตาร์โทโพโลยี
โปรโตคอลที่ใช้ในโทโพโลยีแบบดาวโดยทั่วไปคืออีเทอร์เน็ต โปรโตคอลนี้ใช้วิธีการเข้าถึงเช่น CSMA (การเข้าถึงตัวคูณการรับรู้ของผู้ให้บริการ) และ CD (การตรวจจับผู้ให้บริการ) เพื่อหลีกเลี่ยงความผิดพลาด การรับส่งข้อมูลภายในเส้นจะได้รับการยืนยันก่อนก่อนที่จะส่งข้อมูลใดๆ หากลิงก์ไม่ว่างในบางกรณี โหนดจะยังคงอยู่ & จะส่งแพ็กเก็ตข้อมูลอีกครั้ง โปรโตคอลเลเยอร์ทางกายภาพของโมเดล OSI ใช้ในฮับและโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายและดาต้าลิงค์ถูกใช้ภายในสวิตช์สำหรับการสื่อสารผ่านเครือข่ายท้องถิ่นและเครือข่ายบริเวณกว้าง โปรดดูที่ลิงค์นี้เพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ โปรโตคอลอีเธอร์เน็ต .
การจัดการข้อผิดพลาดในสตาร์โทโพโลยี
การจัดการข้อผิดพลาดทำได้ง่ายกว่าใน Star topology เมื่อเทียบกับ Bus topology เนื่องจากในแต่ละโหนดเชื่อมต่อโดยตรงกับอุปกรณ์ส่วนกลาง ดังนั้น หากโหนดในโทโพโลยีเกิดข้อผิดพลาด โหนดจะหยุดทำงาน และโหนดที่เหลือสามารถประมวลผลได้อย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ในโทโพโลยีบัส หากโหนดหนึ่งมีข้อบกพร่อง ก็จะส่งผลกระทบต่อทั้งระบบ
บัส vs สตาร์โทโพโลยี
ความแตกต่างระหว่างโทโพโลยีบัสและสตาร์มีดังต่อไปนี้
บัสโทโพโลยี |
สตาร์โทโพโลยี |
ในโทโพโลยีนี้ อุปกรณ์ทั้งหมดเชื่อมต่อกับสายเคเบิลเส้นเดียวซึ่งทำงานเหมือนกระดูกสันหลัง
|
ในโทโพโลยีนี้ อุปกรณ์ทั้งหมดเชื่อมต่อผ่านฮับกลาง |
หากสายเคเบิลเครือข่ายล้มเหลว เครือข่ายทั้งหมดก็จะล้มเหลว | หากศูนย์กลางศูนย์กลางล้มเหลวภายในเครือข่าย เครือข่ายทั้งหมดก็จะล้มเหลว |
ความเร็วในการรับส่งข้อมูลจะเร็วขึ้น | ความเร็วในการส่งข้อมูลช้าลง |
ไม่ต้องใช้สายเคเบิลใดๆ | มันต้องการสายเคเบิลเพิ่มเติม |
โทโพโลยีนี้ไม่เป็นเชิงเส้นภายในธรรมชาติ | โทโพโลยีนี้เป็นเชิงเส้นภายในธรรมชาติ |
การส่งสัญญาณเกิดขึ้นทางเดียว | การส่งสัญญาณไม่ได้เกิดขึ้นทางเดียว |
เครือข่ายนี้อนุญาตให้เพิ่มอุปกรณ์ได้จำนวนจำกัด | เครือข่ายนี้อนุญาตให้เพิ่มอุปกรณ์จำนวนหนึ่งได้ |
โทโพโลยีนี้มีเทอร์มิเนเตอร์ที่ปลายเครือข่ายทั้งสอง | โทโพโลยีนี้ไม่มีเทอร์มิเนเตอร์ที่ปลายเครือข่ายทั้งสอง |
โทโพโลยีบัสไม่แพงเมื่อเทียบกับโทโพโลยีแบบดาว | โทโพโลยีแบบสตาร์มีราคาแพงเนื่องจากศูนย์กลางและสายไฟเพิ่มเติมสำหรับการเชื่อมต่อ |
การขยายเครือข่ายไม่ใช่เรื่องง่าย | การขยายเครือข่ายทำได้ง่ายกว่ามาก |
การระบุและการแยกข้อผิดพลาดในโทโพโลยีนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย | การระบุและการแยกข้อผิดพลาดในโทโพโลยีนี้ทำได้ง่ายกว่ามาก |
การชนกันของข้อมูลมักเกิดขึ้น
|
การชนกันของข้อมูลไม่ได้เกิดขึ้นบ่อยครั้ง |
Star Topology กับ Mesh Topology
ความแตกต่างระหว่างโทโพโลยีแบบดาวและแบบเมชมีดังต่อไปนี้
สตาร์โทโพโลยี | ทอพอโลยีตาข่าย |
โหนดในโทโพโลยีนี้เชื่อมต่อกับเราเตอร์/ศูนย์กลาง | โหนดในโทโพโลยีนี้เชื่อมต่อกันอย่างสมบูรณ์ผ่านลิงก์เฉพาะ |
โทโพโลยีนี้ไม่แพงเมื่อเทียบกับเมชโทโพโลยี | โทโพโลยีแบบเมชมีราคาแพง |
ในโทโพโลยีนี้ หากมี N โหนด ลิงก์ N ก็จะอยู่ที่นั่น | ในโทโพโลยีประเภทนี้ หากมีโหนด 'N' ลิงก์ N(N-1)/2 ก็จะอยู่ที่นั่น |
โทโพโลยีนี้ง่ายมาก | ความซับซ้อนของโทโพโลยีนี้ซับซ้อน |
ข้อมูลถูกส่งจากเราเตอร์ / ฮับกลางไปยังโหนดทั้งหมด | ข้อมูลถูกส่งจากโหนดไปยังโหนด |
โทโพโลยีนี้ใช้สายเคเบิลคู่บิดเกลียวในการเชื่อมต่อ | โทโพโลยีนี้ใช้โคแอกเซียล ใยแก้วนำแสง และสายคู่บิดเกลียวสำหรับเชื่อมต่อตามประเภทเครือข่าย |
โทโพโลยีนี้ใช้ภายใน LAN | โทโพโลยีนี้ใช้ภายใน WAN |
เมื่อเทียบกับเมชโทโพโลยี โทโพโลยีนี้มีความแข็งแกร่งน้อยกว่า | เมื่อเทียบกับโทโพโลยีแบบดาว โทโพโลยีนี้มีความแข็งแกร่ง |
ความล้มเหลวของฮับกลางสามารถนำไปสู่ความล้มเหลวของเครือข่ายทั้งหมด | การแยกย่อยของโหนดไม่มีผลกับโหนดที่เหลือภายในเครือข่าย |
มันง่ายมากที่จะติดตั้งและกำหนดค่าใหม่ | การติดตั้งและกำหนดค่าใหม่ไม่ใช่เรื่องง่ายเนื่องจากมีการเดินสายที่กว้างขวาง |
คุณสมบัติ
คุณสมบัติของโทโพโลยีแบบดาวมีดังต่อไปนี้
- การติดตั้งเครือข่ายสตาร์โทโพโลยีนั้นง่ายมาก
- มีการบำรุงรักษาน้อย
- โทโพโลยีนี้ใช้สายเคเบิลมากเกินไปเมื่อเปรียบเทียบกับโทโพโลยีเครือข่ายบัส
- อุปกรณ์หลักที่ใช้ในโทโพโลยีนี้คืออุปกรณ์ส่วนกลางที่เรียกว่า SWITCH/ROUTER/ HUB
- เครือข่ายทั้งหมดถูกควบคุม สั่งการ และเปลี่ยนแปลงผ่าน HUB
- เครือข่ายประเภทนี้สามารถปรับขนาดได้อย่างมาก
- แต่ละโหนดในเครือข่ายนี้เชื่อมต่อกับฮับ
ลักษณะโทโพโลยีของดาว
ลักษณะของโทโพโลยีแบบดาวมีดังต่อไปนี้
- ตามข้อกำหนดของศูนย์กลางศูนย์กลาง เครือข่ายนี้ขยายได้ง่ายมาก
- การระบุข้อผิดพลาดในโทโพโลยีนี้ง่ายมาก
- โทโพโลยีนี้ต้องการสายเคเบิลมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโทโพโลยีของบัส
- หากสายเคเบิลเส้นเดียวในโทโพโลยีนี้ขาด แสดงว่าคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับสายเคเบิลเส้นเดียวนั้นไม่สามารถใช้เครือข่ายได้
- เมื่อเครือข่ายเปลี่ยนแปลง/เติบโต คอมพิวเตอร์จะถูกเพิ่ม/ลบออกจากศูนย์กลางเพียงศูนย์กลาง
ข้อดีและข้อเสีย
ข้อดีของโทโพโลยีแบบดาวมีดังต่อไปนี้
- การเพิ่มคอมพิวเตอร์เพิ่มเติมในเครือข่ายนี้ทำได้ง่ายมาก
- หากคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวในเครือข่ายหยุดทำงาน เครือข่ายที่เหลือก็จะทำงานได้ตามปกติ
- โทโพโลยีนี้มีความน่าเชื่อถือมาก
- ไม่แพงเพราะทุกอุปกรณ์ต้องการพอร์ต I/O เพียงพอร์ตเดียวและต้องเชื่อมต่อผ่านฮับโดยใช้ลิงก์เดียว
- ติดตั้งง่าย
- มีความแข็งแรงในธรรมชาติ
- การตรวจจับข้อผิดพลาดทำได้ง่ายเนื่องจากมีการระบุลิงก์บ่อยครั้งและง่ายดาย
- เมื่ออุปกรณ์เชื่อมต่อหรือถอดออก เครือข่ายจะไม่หยุดชะงัก
- อุปกรณ์ทุกชิ้นต้องการเพียงพอร์ตเดียวเพื่อเชื่อมต่อกับฮับ
ดิ ข้อเสียของโทโพโลยีแบบดาว รวมสิ่งต่อไปนี้
- ต้องการการบำรุงรักษาสูง
- ขึ้นอยู่กับศูนย์กลางศูนย์กลาง
- มันต้องการอุปกรณ์พิเศษ
- สายเคเบิล/สายไฟที่ใช้ภายในเครือข่ายสามารถสร้างความเสียหายได้ง่ายมาก
- ต้องการสายเคเบิลมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโทโพโลยีบัสเชิงเส้น
- หากศูนย์กลางได้รับความเสียหาย อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายจะไม่ทำงานอย่างถูกต้อง
- ศูนย์กลางศูนย์กลางต้องการการบำรุงรักษาและทรัพยากรเพิ่มเติมเป็นประจำ
การใช้งาน/การใช้งาน
แอปพลิเคชันของโทโพโลยีแบบดาวมีดังต่อไปนี้
- ธุรกิจส่วนใหญ่ใช้โทโพโลยีนี้เพื่อเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับเครื่องพิมพ์ต่างๆ รวมทั้งสถานีอื่นๆ
- Star topology เป็นโทโพโลยีที่ได้รับความนิยมและใช้บ่อยที่สุดกับ LAN
- โทโพโลยีประเภทนี้ใช้ในองค์กรขนาดเล็ก เครือข่ายขนาดเล็ก ฯลฯ
- โทโพโลยีเหล่านี้ใช้การเชื่อมต่อ LAN สำหรับความเร็วสูงสุด 100MBPS
- โทโพโลยีนี้ใช้ภายในสถาบันขนาดเล็ก
- โทโพโลยีแบบดาวถูกใช้ในหลายเครือข่าย ทั้งขนาดใหญ่และขนาดเล็ก
- Star topology ใช้ใน LAN ความเร็วสูง
- โทโพโลยีนี้มักใช้ในสำนักงานและที่บ้าน
- โทโพโลยีนี้ยังใช้สำหรับส่งข้อมูลผ่านฮับกลางระหว่างโหนดต่างๆ ของเครือข่าย
ทั้งหมดนี้เป็นภาพรวมของดวงดาว โทโพโลยี – การทำงาน ด้วยแอพพลิเคชั่น โทโพโลยีประเภทนี้ใช้ได้กับเครือข่ายขนาดเล็ก และหากโทโพโลยีนี้มีจำนวนจำกัด ของโหนดจึงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ต้องแน่ใจว่าโหนดกลาง/ฮับทำงานอยู่เสมอหรือไม่ เพราะฮับเป็นหัวใจของโทโพโลยีเครือข่ายนี้ นี่คือคำถามสำหรับคุณ โทโพโลยีแบบวงแหวนคืออะไร?