O arranjo de diferentes componentes como nós, dispositivos de rede , e os links de uma rede de comunicação são conhecidos como topologia de rede. Topologia de rede desempenha um papel essencial na definição de como as redes de telecomunicações são conectadas em computadores, barramentos de campo industriais, redes de rádio e também ajuda a determinar o desempenho da rede, monitoramento de dispositivos, visualizações da rede e diagnóstico de problemas de rede. Existem diferentes tipos de topologias de rede como barramento, estrela, anel, árvore, malha e híbrido. Este artigo discute um dos tipos de topologias como topologia estrela – trabalhar com aplicativos.

O que é topologia em estrela?

Uma topologia em estrela ou uma rede em estrela é um tipo de topologia de rede em que cada dispositivo é simplesmente conectado a um hub intermediário. Esse tipo de topologia de rede é uma das configurações de rede de computadores mais populares. Nesse tipo de rede, os dispositivos conectados a uma rede central parecem um modelo estrela, daí seu nome.

Princípio de funcionamento da topologia em estrela

O diagrama de topologia em estrela é mostrado abaixo. Nesse tipo de topologia, cada dispositivo na rede é simplesmente conectado a um dispositivo central conhecido como hub. O princípio de funcionamento da topologia em estrela é; não permite a comunicação direta entre diferentes dispositivos conectados como em um malha . Mas a comunicação é possível usando um dispositivo central como um hub disponível na rede. Esse dispositivo/hub central pode ser um hub ativo, um hub passivo ou um switch responsável por transmitir e receber mensagens do remetente.

Diagrama de topologia em estrela

Se um único dispositivo nesta rede deseja transmitir dados para outros dispositivos, primeiro ele deve transmitir os dados para um hub central, depois o hub transmite esses dados para o dispositivo selecionado. O hub e outros dispositivos conectados ao hub são conhecidos como clientes. Aqui esses clientes são conectados ao hub usando cabos RJ-45/cabo coaxial.

Aqui o hub funciona como um servidor e os dispositivos conectados funcionam como clientes. Nesta topologia, o cabo coaxial ou RJ45 é usado com base no tipo de placa de rede conectada a cada computador. Semelhante a uma topologia de barramento, um estabelecimento de rede de computadores com topologia em estrela é muito fácil e simples. Nesse caso, se o hub tiver algum problema, a comunicação em toda a rede de computadores falhará.

Diagrama de topologia em estrela

Na topologia Star, todos os nós são simplesmente conectados uns aos outros com um switch/hub e o computador central. Estes também são chamados de servidor, enquanto os nós aliados são chamados de clientes. Esses nós são conectados com cabo de par trançado, fibra óptica e cabo coaxial/RJ-4. Nesse tipo de topologia, os nós (hosts) são conectados indiretamente uns aos outros por um hub central.

Diagrama de topologia em estrela

O computador/dispositivo central é o principal responsável por orientar e controlar todo o tráfego dentro da rede. O desempenho da rede depende principalmente da capacidade do hub/switch ou computador. Se o computador (dispositivo central) não puder lidar com vários nós, os nós adicionais não poderão ser incluídos na rede. Nesta rede, os nós, assim como a aparência física do hub, se parecerão com um modelo em estrela, então essa rede é denominada topologia em estrela. Essa topologia lida com uma enorme quantidade de dados e funciona bem em uma grande rede.

A conexão de nós por um hub central é de 4 tipos: Hub/repetidor, bridge/switch, gateway/roteador e computador. Se um host precisar transmitir uma mensagem para qualquer outro host, primeiro a mensagem será enviada para o hub, roteador ou switch depois que passar para o host de destino.

Cada nó dentro da rede contém algum endereço único, usado para transmitir e receber uma mensagem dentro da rede. Suponha que o switch na rede funcione como um servidor, então ele armazena todos os endereços do nó que estão conectados a ele. Uma vez que qualquer nó deseja transmitir uma mensagem para mais um nó, o próximo switch identifica para qual nó transmitir uma mensagem, pois possui uma réplica de todos os endereços.

se o hub agir como o servidor, o hub não poderá armazenar endereços, de modo que o hub transmitirá uma mensagem para todos os nós e a máquina de destino perceberá o endereço e receberá a mensagem. Na rede, se algum nó encontrar o bug e parar de funcionar, ele não influenciará os nós restantes, embora se o hub central parar de funcionar, a rede não funcionará.

Para incluir um nó adicional à rede, bastam cabos extras, o que o torna econômico, mas a topologia em estrela é cara em comparação com uma topologia de barramento . Além disso, o servidor como um switch, hub, o roteador é caro na topologia em estrela.

Protocolos usados na topologia em estrela

O protocolo usado na topologia em estrela é geralmente Ethernet. Este protocolo simplesmente usa métodos de acesso como CSMA (acesso multiplicador de detecção de portadora) e CD (detecção de portadora). Para evitar um acidente, o tráfego dentro da linha é verificado antes de transmitir qualquer bolsão de dados. Se o link estiver ocupado em algum caso, o nó permanecerá e enviará novamente o pacote de dados. O protocolo de camada física do modelo OSI é utilizado em hubs e os protocolos de camada de rede e de enlace de dados são usados em switches para comunicação entre redes locais e redes de longa distância. Consulte este link para saber mais sobre Protocolo Ethernet .

Tratamento de falhas na topologia em estrela

O tratamento de falhas é muito mais fácil na topologia Star em comparação com a topologia Bus, pois nela cada nó está conectado diretamente ao dispositivo central. Assim, se o nó na topologia estiver com defeito, ele parará de funcionar e o restante dos nós poderá trabalhar continuamente processando, enquanto em uma topologia de barramento, se um nó estiver com defeito, afetará todo o sistema.

Topologia Barramento x Estrela

A diferença entre a topologia de barramento e estrela inclui o seguinte.

Topologia de barramento	Topologia em estrela
Nesta topologia, todos os dispositivos são conectados a um único cabo que funciona como um backbone.	Nesta topologia, todos os dispositivos são conectados por meio de um hub central.
Se o cabo de rede falhar, toda a rede falhará.	Se o hub central falhar dentro da rede, toda a rede falhará.
A velocidade de transmissão de dados é mais rápida.	A velocidade de transmissão de dados é mais lenta.
Não requer nenhum cabo.	Precisa de mais cabos.
Esta topologia não é linear dentro da natureza.	Esta topologia é linear dentro da natureza.
A transmissão de sinais ocorre unidirecionalmente.	A transmissão de sinais não ocorre unidirecionalmente.
Essa rede simplesmente permite que um número limitado de dispositivos seja adicionado.	Essa rede simplesmente permite que vários dispositivos sejam adicionados.
Esta topologia inclui um terminador em ambas as extremidades da rede.	Esta topologia não inclui nenhum terminador em ambas as extremidades da rede.
A topologia de barramento não é cara em comparação com uma topologia em estrela.	A topologia em estrela é cara devido ao hub central e fios adicionais para conexão.
A expansão da rede não é mais fácil.	A expansão da rede é muito mais fácil.
A identificação e o isolamento de falhas nesta topologia não são mais fáceis.	A identificação e o isolamento de falhas nesta topologia são muito mais fáceis.
As colisões de dados ocorrem com frequência.	As colisões de dados não ocorrem com frequência.

Topologia em estrela vs topologia de malha

A diferença entre topologia estrela e malha inclui o seguinte.

Topologia em estrela	Topologia de malha
Os nós nesta topologia são simplesmente conectados ao roteador/hub central.	Os nós nesta topologia são simplesmente conectados completamente uns aos outros por meio de um link dedicado.
Esta topologia não é cara em comparação com a topologia de malha.	A topologia de malha é cara.
Nesta topologia, se houver N nós, então N links estarão lá.	Neste tipo de topologia, se houver 'N' nós, então N(N-1)/2 links estarão lá.
Esta topologia é muito simples.	A complexidade desta topologia é complexa.
Os dados são transmitidos do roteador/hub central para todos os nós.	Os dados são transmitidos de nó para nó.
Esta topologia usa cabos de par trançado para conexão.	Esta topologia usa coaxial, fibra ótica , e cabos de par trançado para conexão com base no tipo de rede.
Esta topologia é utilizada dentro da LAN.	Essa topologia é utilizada na WAN.
Em comparação com a topologia de malha, essa topologia é menos forte.	Em comparação com uma topologia em estrela, essa topologia é forte.
A falha do hub central pode levar a uma falha de rede inteira.	A divisão do nó não afeta os nós restantes em uma rede.
É muito simples de instalar e reconfigurar.	Não é fácil instalar e reconfigurar devido ao cabeamento extenso.

Características

Os recursos da topologia em estrela incluem o seguinte.

A instalação da rede de topologia em estrela é muito fácil.
Tem menos manutenção.
Esta topologia usa cabos excessivos em comparação com a topologia de rede de barramento.
O dispositivo primário usado nesta topologia é um dispositivo central conhecido como SWITCH/ROUTER/HUB.
Toda a rede é controlada, comandada e alterada através do HUB.
Este tipo de rede é extremamente escalável.
Cada nó nesta rede está conectado ao Hub.

Características da topologia em estrela

As características da topologia em estrela incluem o seguinte.

Com base na especificação do hub central, esta rede é muito simples de expandir.
Identificar a falha nesta topologia é muito fácil.
Esta topologia precisa de mais cabos em comparação com a topologia de barramento.
Se um único cabo nesta topologia quebrar, o computador conectado a esse único cabo não poderá utilizar a rede.
Uma vez que a rede muda/cresce, os computadores são adicionados/removidos simplesmente do hub central.

Vantagens e desvantagens

As vantagens da topologia em estrela incluem o seguinte.

É muito simples adicionar um computador adicional a esta rede.
Se um único computador na rede parar de funcionar, o restante da rede funcionará normalmente.
Esta topologia é muito confiável.
Não é caro porque cada dispositivo simplesmente requer uma única porta de E/S e precisa ser conectado por meio de um hub usando um único link.
É simples de instalar.
É forte por natureza.
A detecção de falhas é simples porque os links são identificados com frequência e facilidade.
Quando os dispositivos são conectados ou removidos, não há interrupção na rede.
Cada dispositivo precisa apenas de uma única porta para se conectar ao hub.

o Desvantagens da topologia em estrela inclui o seguinte.

Precisa de alta manutenção.
Depende do hub central.
Precisa de equipamento extra.
Os cabos/fios utilizados na rede podem danificar muito facilmente
Ela precisa de mais cabos em comparação com uma topologia de barramento linear.
Se o hub central for danificado, os dispositivos conectados à rede não funcionarão corretamente.
O hub central precisa de manutenção regular e mais recursos.

Aplicações/Usos

As aplicações da topologia em estrela incluem o seguinte.

“descreve o kernel do Windows, incluindo seus dois componentes principais. ”

Essa topologia é usada pela maioria das empresas para conectar computadores a várias impressoras, bem como a outras estações.
A topologia em estrela é uma topologia popular e mais usada com LANs.
Este tipo de topologia é utilizado em pequenas organizações, pequenas redes, etc.
Essas topologias usam conexões LAN para velocidade máxima de até 100 MBPS.
Esta topologia é utilizada dentro de pequenos institutos.
As topologias em estrela são usadas em muitas redes, grandes e pequenas
A topologia em estrela é usada em LANs de alta velocidade
Esta topologia é frequentemente usada em escritórios e residências.
Essa topologia também é utilizada para transmissão de dados através do hub central entre diferentes nós da rede.

Assim, trata-se de uma visão geral de uma estrela topologia – funcionando com aplicativos. Este tipo de topologia é aplicável em redes menores e se esta topologia tiver um número limitado. de nós, então ele funciona de forma eficiente. Mas é preciso ter certeza de que o nó/hub central está sempre funcionando ou não, porque o hub é o coração dessa topologia de rede. Aqui está uma pergunta para você, o que é topologia em anel?