Uma topologia em estrela, às vezes conhecida como rede em estrela, é uma topologia de rede na qual cada dispositivo está conectado a um hub central. É uma das configurações de rede de computadores mais comuns e é de longe a topologia de rede mais popular. Neste arranjo de rede, todos os dispositivos vinculados a um dispositivo de rede central são exibidos como uma estrela.

Ao contrário da topologia Mesh, um dispositivo não pode fornecer comunicação diretamente entre os dispositivos em uma topologia em estrela; ele tem que se comunicar com a ajuda de um hub. Os dispositivos periféricos funcionam como clientes, enquanto o dispositivo central da rede funciona como servidor. Dependendo do tipo de placa de rede instalada em cada computador, o cabo RJ-45 ou coaxial é utilizado em topologia estrela. Assim como uma topologia de barramento, estabelecer uma rede de computadores que empregue topologia em estrela é muito simples e fácil.

Existem muitos exemplos de topologia em estrela na vida real também, e você pode ver exemplos de topologia de rede em estrela em aeroportos, hospitais, bancos e institutos educacionais. Um Switch também pode ser utilizado como um dispositivo central em vez de um Hub. Cabos patch serão usados ​​para conectar o cliente, servidores e outra rede ao hub central. Na topologia em estrela, todos os dispositivos conectados são completamente dependentes do dispositivo central; a comunicação através de toda a Rede de Computadores falha se o dispositivo central apresentar algum problema.

A imagem acima é um exemplo de topologia em estrela que o ajudará a entender claramente sobre a topologia em estrela. Você pode ver que Hub é um dispositivo central através do qual todos os outros nós (clientes, servidores e outras redes) estão conectados. Cada nó neste diagrama possui um link direto ponto a ponto com o dispositivo central, mas nenhum nó pode se comunicar diretamente com os outros. Portanto, antes de chegar ao destino, cada mensagem deve passar por este dispositivo central (Hub ou Switch).

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A topologia em estrela pode ser ativa ou passiva com base no seguinte:

• Se o trânsito de dados for controlado ativamente pela rede.
• Se as fontes de energia elétrica forem exigidas pela rede.
• Se os processos como amplificação ou regeneração de dados forem realizados pelo nó central.

Além disso, o roteador sem fio, estruturas Ethernet/cabeadas e outros componentes também podem ser usados ​​para implementar topologias em estrela.

Aplicações da topologia em estrela

Em redes, a topologia em estrela pode ser usada em vários lugares. Você pode encontrar seus usos ao seu redor devido à sua fácil disponibilidade e ao barato equipamento de topologia em estrela. No entanto, alguns usos da topologia em estrela são os seguintes:

• A maioria dos laboratórios de informática em instituições educacionais utiliza esse design para conectar nós no laboratório.
• Nossas redes domésticas estão claramente configuradas nesta topologia de rede.
• Outro uso da topologia em estrela é o setor bancário, onde todos os usuários bancários estão conectados entre si com a ajuda deste tipo de topologia.

Características da topologia em estrela

Os recursos ou características da topologia em estrela são os seguintes:

• A topologia em estrela fácil de instalar pode ser empregada em praticamente qualquer tipo de rede de computadores, seja ela pequena, média ou grande.
• Em comparação com a topologia de barramento, a topologia em estrela precisa de mais cabos. Além disso, neste tipo de rede conectada não há dependência.
• Na topologia em estrela, para estender toda a rede, você pode usar o arranjo em cadeia.
• Em comparação com outros tipos de estruturas topológicas, a estrutura da topologia em estrela é mais segura em termos de perda de dados.
• Oferece uma vantagem; toda a rede não perturba se você remover ou conectar dispositivos.

Equipamento de hardware de topologia estrela

Uma quantidade específica de hardware é exigida pela Star Topology. Porém, o tipo de equipamento de hardware necessário depende inteiramente da rede de computadores que você pretende construir.

Tipo de cabo em topologia estrela

Existe a opção de usar uma variedade de cabos na topologia em estrela se você for estabelecer a rede por fio. O cabo, cabo coaxial ou par trançado pode ser usado nesta rede. O cabo coaxial foi usado antigamente por engenheiros de rede. Mas a opção mais comum de cabo é o cabo de par trançado. Além disso, você pode usar cabos de fibra óptica se desejar estabelecer redes de computadores de alta velocidade.

Como funciona a topologia em estrela?

É muito fácil e simples entender o funcionamento da topologia em estrela. Este tipo de topologia de rede não permite a comunicação direta entre diferentes Nodes; eles podem se comunicar entre si com a ajuda de um dispositivo central disponível na rede. Este dispositivo central, que pode ser um Hub Passivo, Hub Ativo ou Switch, é responsável por receber e entregar mensagens do remetente. O processo de funcionamento do dispositivo central é diferente em cada cenário. Portanto, a Topologia em Estrela é classificada em três categorias com base no mecanismo de funcionamento, que são as seguintes:

1. Topologia em estrela passiva
2. Topologia em estrela ativa
3. Topologia em estrela usando switch

No entanto, o layout da topologia em estrela em cada um dos cenários seria o mesmo. Mas o mecanismo de funcionamento de cada um os torna diferentes. Abaixo, há uma explicação sobre cada um deles.

Topologia em estrela passiva

Uma topologia em estrela passiva é criada usando um hub passivo, que é um dispositivo central da rede. Este dispositivo central em uma rede de computadores recebe o sinal do remetente e o envia para outras estações. Um hub passivo tem a capacidade de permitir que o sinal passe sem qualquer intervenção. Em outras palavras, os sinais de comunicação não podem ser regenerados ou reprocessados ​​pelo Hub Passivo.

Se você projetar uma rede em estrela usando um hub passivo, um hub passivo atuará como um dispositivo central que recebe uma mensagem de dados do remetente e a transmite para todos os nós conectados ao dispositivo central. Após receber a mensagem de dados, todos os nós associados aceitam verificações do endereço de destino. Se o endereço de um nó e o endereço de destino corresponderem, o correspondente mantém a mensagem. O nó descarta a mensagem de dados se o endereço de um nó e o endereço de destino não corresponderem. Este tipo de rede não é apropriada para grandes redes de computadores e redes de longa distância.

Topologia em estrela ativa

Servindo ao propósito de dispositivo central, um Active Hub está presente na topologia em estrela ativa. Em termos de passagem dos sinais de comunicação, este Hub desempenha funções adicionais. O Active Hub, em contraste com o Passive Hub, pode reprocessar ou regenerar sinais de comunicação. Após renovar os sinais de comunicação do remetente, ele os transmite para todos os outros nós da rede de computadores. Como resultado, um Active Hub também serve como repetidor.

Tal como foi descrito, regenera o sinal de comunicação que conduz à força do sinal de comunicação. E o resto do processo de trabalho do Active Hub é igual ao do Passive Hub. Se você criar uma rede em estrela usando o Active Hub, ela será mais adequada para ter cabos longos e um número maior de nós.

Topologia em estrela usando switch

O switch pode ser usado em vez do hub como um dispositivo central em uma arquitetura em estrela. A rede em estrela construída usando Switch também pode ser chamada de topologia de rede em estrela do Switcher. Em vez de um Hub Ativo ou Hub Passivo, um dispositivo inteligente (Switch) serve como dispositivo central neste tipo de rede. Como um Hub Inteligente, um Switch pode executar uma variedade de funções, mas não pode transmitir o sinal de comunicação. O switch transmite uma mensagem de dados para o receptor pretendido após ler o endereço de destino da mensagem de dados, incluindo também a execução de algumas funções adicionais:

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• Roteamento
• Processamento ou regeneração do sinal
• Ponte
• Gerenciamento de rede

De maneira semelhante ao Hub, um Switch aceita a mensagem de dados do remetente. Mas ele não transmite a mensagem de dados após recebê-la, primeiro ele verifica o endereço de destino e depois envia a mensagem para o destino específico. Este tipo de transmissão é conhecido como Uni-cast. Em termos de identificação de destino, roteamento e regeneração, o switch é um dispositivo inteligente. Portanto, construir uma rede de topologia em estrela usando Switch deve ser sua primeira escolha.

Vantagens da topologia em estrela

Quando você está no meio de um processo de configuração, há várias vantagens da topologia em estrela que vale a pena considerar, que são as seguintes:

Tolerância ao erro

Uma topologia em estrela afeta apenas um nó quando ele sofre uma falha na NIC ou um cabo cortado. Como cada dispositivo se conecta de forma independente ao núcleo central; portanto, oferece aos usuários uma vantagem em termos de falhas de rede. Os nós são conectados entre si por um cabo. Contudo, em comparação com outros designs, esta estrutura pode ser dispendiosa. Mas devido ao seu benefício, geralmente, as questões de custo são superadas. Comprometer-se com o núcleo central é a única maneira de derrubar todos os nós de uma só vez. É uma rede segura e não está prontamente disponível para a pessoa média. Além disso, esta rede pode ser usada por empresas de qualquer tamanho para atender às suas necessidades.

Escalabilidade

Pode haver alguns motivos para adicionar um novo dispositivo à rede. Em uma rede de topologia em estrela, adicionar um novo dispositivo é um processo simples. Para isso, basta conectar o novo dispositivo ao núcleo central com o auxílio de cabeamento. Ele oferece uma vantagem na situação em que você precisa conectar vários dispositivos com um único núcleo. Ele permite expandir a rede adicionando novos dispositivos e ajuda você a continuar aproveitando os benefícios dessa estrutura.

Toda a rede depende do ponto de conexão central à medida que dispositivos são adicionados ou removidos do dispositivo central. Conseqüentemente, esses tipos de redes são altamente escaláveis ​​e ajudam a manter seus níveis de produtividade, substituindo uma unidade com defeito.

Conectando vários tipos de dispositivos

A topologia em estrela permite aos usuários conectar vários tipos de dispositivos. Esta rede é a melhor opção em termos de variedade de aplicações caso você possua um hub ou switch que tenha a capacidade de encaminhar o pacote de dados para diversos tipos de equipamentos. A topologia em estrela também é usada pela maioria das empresas para conectar computadores a diferentes impressoras e outras estações.

Além disso, você também pode maximizar o alcance de cada dispositivo conectado na topologia em estrela por meio de um servidor disponível que se conecta ao hub central. Além disso, você pode vincular rapidamente um escritório inteiro com esta configuração até que o equipamento seja compatível com o software ou hardware do hub central, bem como com a conexão de rede que você está utilizando.

Baixas chances de colisões de dados

Na topologia em estrela, como todos os nós se conectam ao núcleo central com seu próprio cabo, isso diminui a chance de colisões de dados. Além disso, tem a capacidade de lidar com a situação quando ocorrem colisões de dados e não cria gargalos. Isso significa que, em comparação com outros projetos de rede, os níveis de desempenho desta topologia de rede são excepcionalmente altos. No entanto, devido aos elevados níveis de tráfego, o desempenho pode ser lento em algumas condições.

Múltiplas Abordagens

Com a topologia em estrela, você pode adotar diversas abordagens. Isso significa que você pode optar por usar um hub ativo, um hub passivo ou um switch no momento de projetar uma rede de topologia em estrela. Se você optar por usar um hub passivo, ele não precisará do tempo de modificação dos pacotes de dados. E os sinais passam sem qualquer intervenção na rede de topologia em estrela projetada com o hub passivo.

Além disso, além de suas funções centrais, uma rede projetada utilizando um hub ativo desempenha funções adicionais que a tornam capaz de atuar como repetidora. Se você projetar uma rede de topologia em estrela usando um switch, ele transmitirá a mensagem de dados ao receptor pretendido à medida que lê o endereço de destino dos pacotes de dados.

Evita conexões ponto a ponto

Uma topologia em estrela mantém a comunicação rápida, pois cria uma abordagem mais simplificada. Entretanto, em outras topologias, você poderá obter um alto nível de confiabilidade. Oferece mais flexibilidade; você pode instalá-lo em sua empresa com segurança. E, com a presença do hub central, você não precisa se preocupar em comunicar seus dispositivos entre si. Assim, redes de quase qualquer tamanho podem usar facilmente a rede de topologia em estrela e obter seus benefícios. Ele fornece aos usuários conexões baseadas em pontos e comunicação unicast que criam uma maneira segura de transmitir o pacote de dados. Além disso, com este tipo de rede não há risco de reflexão do sinal. Portanto, ajuda a evitar conexões ponto a ponto.

Desvantagens da topologia em estrela

Embora a topologia em estrela ofereça vários benefícios aos usuários, ela também apresenta algumas desvantagens:

Falha do núcleo central

Na topologia estrela, todo o sistema depende do dispositivo central (Hub ou Switch), que é o ponto mais importante da rede. Se o núcleo central falhar, todo o sistema será afetado e nem você poderá usar a Rede de Computadores. Embora nesta situação você possa trabalhar offline; pode haver chances de reduzir imediatamente as oportunidades de colaboração. Se ocorrer uma falha por qualquer motivo, pode ser necessário substituir todo o hub, o que pode ser uma proposta crítica.

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Caro

A topologia em estrela é muito cara para instalar e estender, pois precisa de cabeamento para os dispositivos ou sistemas. Basicamente, o aspecto mais caro desta topologia é que ela precisa de hubs ou switches adicionais, mais conectores e cabos. Em uma rede de topologia em estrela, cada dispositivo deve estar conectado diretamente ao hub central. No entanto, seu design é muito confiável. O mais caro por ser esta topologia é o principal motivo pelo qual algumas pequenas empresas procuram alternativas para esta rede.

Embora seja mais caro, aumenta a produtividade da rede e reduz o tempo necessário para detectar problemas de manutenção, resultando em economia de custos. Além disso, normalmente ocorre menos tempo de inatividade porque, quando você desconecta qualquer dispositivo da rede, é necessário comprometer o cabo de alguma forma, pois todos os dispositivos estão sendo conectados ao cabo.

Requisito de equipamento adicional

Como a topologia em estrela precisa de um núcleo central para funcionar, um núcleo central pode ser um switch ou hub. Se precisar rodar várias estrelas, você também precisará de um núcleo central para cada uma. Esta instalação adiciona mais custos e também cria inúmeras vulnerabilidades em alguns projetos. Se você remover o hub principal de uma instalação multiestrela, poderá alterar a ferramenta de comunicação principal. Todos os sistemas deixariam de ter acesso a uma base de dados central para colaboração, mas ainda seriam capazes de comunicar entre si.

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Impacto na mobilidade

A maioria das pessoas ainda depende de conexões com fio, mesmo que sistemas de topologia em estrela sem fio estejam disponíveis nos tempos modernos. Quando as pessoas usam uma conexão com fio em sua rede, o comprimento limitado do cabo restringe seus movimentos. Para se manterem produtivos, eles não poderão levar consigo suas estações de trabalho. Além disso, eles precisam sair de sua estação de trabalho para recuperar o item se quiserem imprimir algo na rede, pois você está vinculado a uma distância específica do hub central, o que leva a uma diminuição dos níveis de produtividade ao longo do tempo.

Desafiador para conectar dispositivos móveis

Embora adicionar dispositivos adicionais seja simples com a topologia em estrela, conectar um smartphone ou outro dispositivo móvel pode ser difícil. Além disso, existem alguns PCs que não oferecem a opção de conexão a esta rede. A maior parte do hub central não possui porta para oferecer o benefício do uso da internet com este sistema.

Portanto, você pode depender da conexão Wi-Fi ou celular para permanecer online. Isso significa que se você tiver funcionários em escritórios móveis ou remotos, poderá enfrentar muitos problemas e até mesmo será muito difícil colaborar em projetos. As pessoas que tentarem se conectar à sua LAN sem acesso interno enfrentarão os mesmos problemas que aquelas que usam uma conexão a cabo para se comunicarem fora da sua organização.

Cabos propensos a danos

O cabo ou fio usado para criar um sistema de topologia em estrela pode estar sujeito a danos. A melhor forma de um cabo chegar às estações de trabalho ou periféricos pretendidos é passar por baixo do chão, atrás de paredes ou através de outros obstáculos. Além disso, ao alterar as condições meteorológicas ou os impactos da vida selvagem, pode tornar-se suscetível quando a LAN necessita de trabalhos de instalação no exterior do edifício. A confiabilidade de algumas redes de topologia em estrela pode ser afetada por esses problemas. Embora sempre possam ocorrer alguns acidentes, você pode evitar esses problemas adicionando uma barreira protetora ao redor dos cabos.

Baixas taxas de transferência de dados

A topologia em estrela sem fio não é boa para uma rede com carga pesada, pois possui baixa taxa de transferência de dados. Você deve optar por uma rede com topologia em estrela com fio se precisar de uma rede com potencial para gerenciar uma carga pesada. Os riscos de gargalo com WLAN aumentam e sempre avançam lentamente. Se quiser implementar limites na rede, será necessário realizar configurações manuais. Isso significa que, em vez de ser produtivo com seu novo projeto, você gasta mais tempo no sistema. Além disso, descobrir e diagnosticar o problema na rede sem fio pode ser complicado. Por isso, às vezes o investimento no cabo vale mais do que na rede cabeada.

O que é topologia em estrela estendida?

À medida que os negócios crescem em termos de recursos computacionais; portanto, a flexibilidade das redes de computadores é muito importante. Para oferecer a facilidade de compartilhamento a todos os seus funcionários, você terá que ampliar sua rede com esse aumento. São necessários vários Hubs ou Switches para construir a Topologia Estendida em Estrela, que é interconectada na Rede e oferece flexibilidade para conectar mais Nós.

O incidente da topologia em estrela estendida não é complexo. Por exemplo, você tem um Switch ou Hub que contém quatro portas, o que significa que nesta rede de computadores você pode conectar no máximo quatro dispositivos. Se você precisar conectar seis dispositivos por qualquer motivo, será necessário comprar um hub ou switch adicional que tenha capacidade para atender seis usuários. Os únicos três dispositivos podem ser conectados ao primeiro dispositivo central (chamado A). Tal como acontece com o segundo dispositivo central, apenas três dispositivos podem ser conectados a um segundo dispositivo central (denominado B). Lembre-se que uma porta vazia está incluída em cada dispositivo central. Portanto, a porta vazia de A estará conectada à porta vazia de B.

Serão necessários mais Centros para ampliar esta infra-estrutura. Com a ajuda desta forma, você pode estender a rede para atender plenamente às crescentes demandas dos usuários e continuar conectando Hubs ou Switches. Também é geralmente chamado de arranjo Daisy-Chain. O conceito que usamos com os dispositivos USB também segue o mesmo. Esta topologia não é apenas muito mais fácil, mas também muito favorável em comparação com a topologia de barramento. Para retirar as linhas suspensas, não é necessário perfurar os cabos. No Hub ou no Switch, basta encontrar uma porta vazia para estender a rede.

Diferenças entre topologia em estrela e topologia em barramento

Existem várias distinções entre topologias em estrela e em barramento. Uma tabela com todas as distinções entre topologia em estrela e topologia em barramento é mostrada abaixo: