Sự sắp xếp của các thành phần khác nhau như các nút, Thiết bị mạng , và các liên kết của một mạng truyền thông được gọi là cấu trúc liên kết mạng. Cấu trúc mạng đóng một vai trò thiết yếu trong việc xác định cách mạng viễn thông được kết nối trong máy tính, bus trường công nghiệp, mạng vô tuyến và cũng giúp xác định hiệu suất mạng, giám sát thiết bị, trực quan hóa mạng và chẩn đoán các sự cố mạng. Có nhiều loại cấu trúc liên kết mạng khác nhau như bus, star, ring, tree, mesh & hybrid. Bài viết này thảo luận về một trong những loại cấu trúc liên kết như cấu trúc liên kết hình sao - làm việc với các ứng dụng.

Cấu trúc liên kết hình sao là gì?

Cấu trúc liên kết hình sao hay mạng hình sao là một loại cấu trúc liên kết mạng mà mọi thiết bị được kết nối đơn giản với một trung tâm trung gian. Loại cấu trúc liên kết mạng này là một trong những cấu hình mạng máy tính phổ biến nhất. Trong loại mạng này, các thiết bị được kết nối với mạng trung tâm trông giống như mô hình ngôi sao do đó có tên gọi như vậy.

Nguyên tắc làm việc của cấu trúc liên kết hình sao

Sơ đồ cấu trúc liên kết hình sao được hiển thị bên dưới. Trong loại cấu trúc liên kết này, mọi thiết bị trong mạng được kết nối đơn giản với một thiết bị trung tâm được gọi là trung tâm. Nguyên lý hoạt động của cấu trúc liên kết hình sao là; nó không cho phép giao tiếp trực tiếp giữa các thiết bị được kết nối khác nhau như trong một lưới thép . Tuy nhiên, có thể giao tiếp bằng cách sử dụng một thiết bị trung tâm như một trung tâm có sẵn trong mạng. Thiết bị trung tâm / trung tâm này có thể là một trung tâm tích cực, trung tâm thụ động hoặc công tắc chịu trách nhiệm truyền và nhận tin nhắn từ người gửi.

Sơ đồ cấu trúc hình sao

Nếu một thiết bị duy nhất trong mạng này muốn truyền dữ liệu đến các thiết bị khác, thì trước tiên nó phải truyền dữ liệu đến một trung tâm, sau đó trung tâm sẽ truyền dữ liệu đó đến thiết bị đã chọn. Trung tâm và các thiết bị khác được kết nối với trung tâm được gọi là máy khách. Tại đây các máy khách này được kết nối với trung tâm bằng cách sử dụng cáp RJ-45 / cáp đồng trục.

Ở đây trung tâm hoạt động giống như một máy chủ và các thiết bị được kết nối hoạt động giống như các máy khách. Trong cấu trúc liên kết này, cáp đồng trục hoặc RJ45 được sử dụng dựa trên loại card mạng được kết nối với mọi máy tính. Tương tự như cấu trúc liên kết bus, việc thiết lập mạng máy tính với cấu trúc liên kết hình sao rất dễ dàng và đơn giản. Trong điều này, Nếu trung tâm gặp bất kỳ sự cố nào thì giao tiếp trên toàn bộ mạng máy tính không thành công.

“cuộn dây tesla làm gì ”

Sơ đồ cấu trúc hình sao

Trong cấu trúc liên kết hình sao, tất cả các nút được kết nối đơn giản với nhau bằng một bộ chuyển mạch / trung tâm và máy tính trung tâm. Chúng cũng được gọi là máy chủ trong khi các nút liên minh với nhau được gọi là máy khách. Các nút này được kết nối với cáp xoắn đôi, cáp quang và cáp đồng trục / RJ-4. Trong loại cấu trúc liên kết này, các nút (máy chủ) được kết nối gián tiếp với nhau bằng một trung tâm.

Sơ đồ cấu trúc hình sao

Máy tính / thiết bị trung tâm chịu trách nhiệm chính trong việc hướng dẫn và điều khiển tất cả các lưu lượng trong mạng. Hiệu suất mạng chủ yếu phụ thuộc vào dung lượng của hub / switch hoặc máy tính. Nếu máy tính (thiết bị trung tâm) không thể xử lý một số nút thì các nút bổ sung không thể được đưa vào mạng. Trong mạng này, các nút, cũng như hình thức thực tế của trung tâm, sẽ giống như một mô hình sao, vì vậy mạng này được đặt tên là cấu trúc liên kết hình sao. Cấu trúc liên kết này xử lý với một lượng lớn dữ liệu và hoạt động tốt trong một mạng lớn.

Kết nối của các nút bởi một trung tâm có 4 loại: Hub / bộ lặp, cầu nối / chuyển mạch, cổng / bộ định tuyến và máy tính. Nếu một máy chủ cần truyền thông báo đến bất kỳ máy chủ nào khác, trước tiên thông báo được gửi đến trung tâm, bộ định tuyến hoặc bộ chuyển mạch sau đó được chuyển đến máy chủ đích.

Mỗi nút trong mạng chứa một số địa chỉ duy nhất, được sử dụng để truyền và nhận một thông điệp trong mạng. Giả sử switch trong mạng hoạt động giống như một máy chủ thì nó sẽ lưu trữ tất cả các địa chỉ của nút được kết nối với nó. Khi bất kỳ nút nào muốn truyền thông điệp đến một nút nữa, công tắc tiếp theo sẽ xác định nút nào sẽ truyền thông điệp tới vì nó có một bản sao của tất cả các địa chỉ.

“Sơ đồ logic bộ giải mã 4 đến 16 ”

nếu trung tâm hoạt động giống như máy chủ, thì trung tâm không thể lưu trữ địa chỉ vì vậy trung tâm sẽ truyền thông báo đến tất cả các nút và máy mục tiêu sẽ thông báo địa chỉ và nhận thông báo. Trong mạng, nếu bất kỳ nút nào tìm thấy lỗi và ngừng hoạt động thì nó sẽ không ảnh hưởng đến các nút còn lại mặc dù nếu trung tâm ngừng hoạt động thì mạng sẽ không hoạt động.

Để bao gồm một nút bổ sung vào mạng, đơn giản chỉ cần cáp bổ sung là cần thiết, điều này làm cho nó tiết kiệm tuy nhiên cấu trúc liên kết hình sao đắt tiền so với cấu trúc liên kết xe buýt . Ngoài ra, các máy chủ như switch, hub, router là cấu trúc liên kết hình sao rất tốn kém.

Các giao thức được sử dụng trong cấu trúc liên kết hình sao

Giao thức được sử dụng trong cấu trúc liên kết hình sao nói chung là Ethernet. Giao thức này chỉ đơn giản sử dụng các phương pháp truy cập như CSMA (Truy cập hệ số cảm nhận sóng mang) & CD (Phát hiện sóng mang). Để tránh sự cố, lưu lượng truy cập trong đường truyền được xác minh đầu tiên trước khi truyền bất kỳ túi dữ liệu nào. Nếu liên kết bận trong một số trường hợp, thì nút sẽ vẫn và gửi lại gói dữ liệu. Giao thức lớp vật lý của mô hình OSI được sử dụng trong các trung tâm và các giao thức lớp mạng & lớp liên kết dữ liệu được sử dụng trong các bộ chuyển mạch để truyền thông qua mạng cục bộ và mạng diện rộng. Vui lòng tham khảo liên kết này để biết thêm về Giao thức Ethernet .

Xử lý lỗi trong cấu trúc liên kết hình sao

Việc xử lý lỗi trong cấu trúc liên kết hình sao rất dễ dàng hơn so với cấu trúc liên kết Bus vì trong đó mỗi nút được kết nối trực tiếp với thiết bị trung tâm. Do đó, nếu nút trong cấu trúc liên kết bị lỗi thì nó sẽ ngừng hoạt động và các nút còn lại có thể hoạt động liên tục xử lý trong khi trong cấu trúc liên kết bus nếu một nút bị lỗi thì nó sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống.

Cấu trúc liên kết xe buýt và hình sao

Sự khác biệt giữa cấu trúc liên kết hình sao và xe buýt bao gồm những điều sau đây.

Cấu trúc liên kết xe buýt	Cấu trúc liên kết hình sao “kiểm soát tốc độ của động cơ một chiều ”
Trong cấu trúc liên kết này, tất cả các thiết bị được kết nối với một cáp duy nhất hoạt động giống như một đường trục.	Trong cấu trúc liên kết này, tất cả các thiết bị được kết nối thông qua một trung tâm.
Nếu cáp mạng bị lỗi thì toàn bộ mạng sẽ bị lỗi.	Nếu trung tâm bị lỗi trong mạng thì toàn bộ mạng sẽ bị lỗi.
Tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn.	Tốc độ truyền dữ liệu chậm hơn.
Nó không yêu cầu bất kỳ loại cáp nào.	Nó cần nhiều dây cáp hơn.
Cấu trúc liên kết này là phi tuyến tính trong tự nhiên.	Cấu trúc liên kết này là tuyến tính trong tự nhiên.
Việc truyền tín hiệu xảy ra theo một chiều.	Việc truyền tín hiệu không diễn ra theo một chiều.
Mạng này chỉ đơn giản là cho phép thêm một số thiết bị giới hạn.	Mạng này chỉ đơn giản là cho phép thêm một số thiết bị.
Cấu trúc liên kết này bao gồm một đầu cuối ở cả hai đầu mạng.	Cấu trúc liên kết này không bao gồm bất kỳ dấu chấm cuối nào ở cả hai đầu mạng.
Cấu trúc liên kết xe buýt không đắt so với cấu trúc liên kết hình sao.	Cấu trúc liên kết hình sao đắt tiền do có trung tâm và các dây bổ sung để kết nối.
Mở rộng mạng không dễ dàng hơn.	Mở rộng mạng là rất dễ dàng hơn.
Việc xác định và cô lập lỗi trong cấu trúc liên kết này không dễ dàng hơn.	Việc xác định và cô lập lỗi trong cấu trúc liên kết này rất dễ dàng hơn.
Xung đột dữ liệu thường xuyên xảy ra.	Xung đột dữ liệu không thường xuyên xảy ra.

Cấu trúc liên kết hình sao Vs cấu trúc liên kết lưới

Sự khác biệt giữa cấu trúc liên kết hình sao và lưới bao gồm những điều sau đây.

Cấu trúc liên kết hình sao	Cấu trúc liên kết lưới
Các nút trong cấu trúc liên kết này được kết nối đơn giản với bộ định tuyến / trung tâm trung tâm.	Các nút trong cấu trúc liên kết này đơn giản được kết nối hoàn toàn với nhau thông qua một liên kết chuyên dụng.
Cấu trúc liên kết này không đắt so với cấu trúc liên kết lưới.	Cấu trúc liên kết lưới là đắt tiền.
Trong cấu trúc liên kết này, nếu có N nút thì N liên kết sẽ ở đó.	Trong loại cấu trúc liên kết này, nếu có các nút ‘N’ thì N (N-1) / 2 liên kết sẽ ở đó.
Cấu trúc liên kết này rất đơn giản.	Sự phức tạp của cấu trúc liên kết này là phức tạp.
Dữ liệu được truyền từ bộ định tuyến / trung tâm đến tất cả các nút.	Dữ liệu được truyền từ nút này sang nút khác.
Cấu trúc liên kết này sử dụng cáp xoắn đôi để kết nối.	Cấu trúc liên kết này sử dụng đồng trục, cáp quang và cáp xoắn đôi để kết nối trên cơ sở loại mạng.
Cấu trúc liên kết này được sử dụng trong mạng LAN.	Cấu trúc liên kết này được sử dụng trong mạng WAN.
So với cấu trúc liên kết lưới, cấu trúc liên kết này kém mạnh hơn.	So với cấu trúc liên kết hình sao, cấu trúc liên kết này rất mạnh.
Lỗi trung tâm có thể dẫn đến sự cố toàn bộ mạng.	Sự cố nút không ảnh hưởng đến các nút còn lại trong mạng.
Nó rất đơn giản để cài đặt và cấu hình lại.	Không dễ dàng cài đặt và cấu hình lại do hệ thống cáp rộng rãi.

Đặc trưng

Các tính năng của cấu trúc liên kết hình sao bao gồm những điều sau đây.

Việc cài đặt mạng cấu trúc liên kết hình sao rất dễ dàng.
Nó có ít bảo trì hơn.
Cấu trúc liên kết này sử dụng quá nhiều cáp so với cấu trúc liên kết mạng bus.
Thiết bị chính được sử dụng trong cấu trúc liên kết này là thiết bị trung tâm được gọi là SWITCH / ROUTER / HUB.
Toàn bộ mạng được điều khiển, chỉ huy và thay đổi thông qua HUB.
Loại mạng này có khả năng mở rộng cực kỳ cao.
Mỗi nút trong mạng này được kết nối với Hub.

Đặc điểm cấu trúc hình sao

Các đặc điểm của cấu trúc liên kết hình sao bao gồm những điều sau đây.

Dựa trên đặc điểm kỹ thuật của trung tâm, mạng này rất đơn giản để mở rộng.
Việc xác định lỗi trong cấu trúc liên kết này rất dễ dàng.
Cấu trúc liên kết này cần nhiều cáp hơn so với cấu trúc liên kết xe buýt.
Nếu một cáp đơn trong cấu trúc liên kết này bị đứt, thì máy tính được kết nối với cáp đơn đó không thể sử dụng mạng.
Một khi mạng thay đổi / phát triển, thì các máy tính được thêm / bớt đơn giản khỏi trung tâm trung tâm.

Ưu điểm và nhược điểm

Những ưu điểm của cấu trúc liên kết hình sao bao gồm những điều sau đây.

Rất đơn giản để thêm một máy tính bổ sung vào mạng này.
Nếu một máy tính trong mạng ngừng hoạt động, thì phần còn lại của mạng sẽ hoạt động bình thường.
Cấu trúc liên kết này rất đáng tin cậy.
Nó không đắt vì mọi thiết bị chỉ cần một cổng I / O duy nhất và cần được kết nối thông qua một trung tâm bằng một liên kết duy nhất.
Nó rất đơn giản để cài đặt.
Nó mạnh về bản chất.
Việc phát hiện lỗi rất đơn giản vì các liên kết được xác định thường xuyên và dễ dàng.
Khi các thiết bị được kết nối hoặc gỡ bỏ, mạng sẽ không bị gián đoạn.
Mọi thiết bị chỉ cần một cổng duy nhất để kết nối với trung tâm.

Các nhược điểm của cấu trúc liên kết hình sao bao gồm những điều sau đây.

Nó cần bảo trì cao.
Nó phụ thuộc vào trung tâm trung tâm.
Nó cần thêm thiết bị.
Cáp / dây điện được sử dụng trong mạng có thể rất dễ bị hỏng
Nó cần nhiều cáp hơn so với cấu trúc liên kết bus tuyến tính.
Nếu trung tâm bị hỏng thì các thiết bị kết nối với mạng sẽ không hoạt động bình thường.
Trung tâm trung tâm cần được bảo trì thường xuyên và nhiều tài nguyên hơn.

Ứng dụng / Sử dụng

Các ứng dụng của cấu trúc liên kết hình sao bao gồm những điều sau đây.

Cấu trúc liên kết này được hầu hết các doanh nghiệp sử dụng để kết nối máy tính với các máy in khác nhau cũng như các trạm khác.
Cấu trúc liên kết hình sao là cấu trúc liên kết phổ biến và được sử dụng thường xuyên nhất với mạng LAN.
Loại cấu trúc liên kết này được sử dụng trong các tổ chức nhỏ, mạng nhỏ, v.v.
Các cấu trúc liên kết này sử dụng kết nối LAN cho tốc độ tối đa lên đến 100MBPS.
Cấu trúc liên kết này được sử dụng trong viện nhỏ.
Cấu trúc liên kết hình sao được sử dụng trong nhiều mạng, lớn và nhỏ
Cấu trúc liên kết hình sao được sử dụng trong mạng LAN tốc độ cao
Cấu trúc liên kết này thường được sử dụng trong văn phòng và nhà ở.
Cấu trúc liên kết này cũng được sử dụng để truyền dữ liệu qua trung tâm trung tâm giữa các nút khác nhau của mạng.

Vì vậy, đây là tất cả về một cái nhìn tổng quan về một ngôi sao cấu trúc liên kết - làm việc với các ứng dụng. Loại cấu trúc liên kết này có thể áp dụng trong các mạng nhỏ hơn và nếu cấu trúc liên kết này có giới hạn không. của các nút thì nó hoạt động hiệu quả. Nhưng người ta phải đảm bảo rằng nút / trung tâm trung tâm luôn hoạt động hay không vì trung tâm là trung tâm của cấu trúc liên kết mạng này. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, topo vòng là gì?