노드와 같은 다른 구성 요소의 배열, 네트워크 장치 , 통신 네트워크의 링크를 네트워크 토폴로지라고 합니다. 네트워크 토폴로지 컴퓨터, 산업용 필드 버스, 무선 네트워크에서 통신 네트워크가 연결되는 방식을 정의하는 데 필수적인 역할을 하며 네트워크 성능 결정, 장치 모니터링, 네트워크 시각화 및 네트워크 문제 진단에도 도움이 됩니다. 버스, 스타, 링, 트리, 메쉬 및 하이브리드와 같은 다양한 유형의 네트워크 토폴로지가 있습니다. 이 문서에서는 다음과 같은 토폴로지 유형 중 하나에 대해 설명합니다. 스타 토폴로지 – 응용 프로그램 작업.
스타 토폴로지란 무엇입니까?
스타 토폴로지 또는 스타 네트워크는 모든 장치가 중간 허브에 단순히 연결되는 일종의 네트워크 토폴로지입니다. 이러한 유형의 네트워크 토폴로지는 가장 널리 사용되는 컴퓨터 네트워크 구성 중 하나입니다. 이러한 유형의 네트워크에서 중앙 네트워크에 연결된 장치는 스타 모델처럼 보이기 때문에 이름이 지정됩니다.
스타 토폴로지 작동 원리
스타 토폴로지 다이어그램은 다음과 같습니다. 이러한 유형의 토폴로지에서 네트워크 내의 모든 장치는 단순히 허브라고 하는 중앙 장치에 연결됩니다. 스타 토폴로지의 작동 원리는 다음과 같습니다. 에서와 같이 서로 다른 연결된 장치 간에 직접 통신을 허용하지 않습니다. 망사 . 그러나 네트워크 내에서 사용 가능한 허브와 같은 중앙 장치를 사용하여 통신이 가능합니다. 이 중앙 장치/허브는 발신자로부터 메시지 전송 및 수신을 모두 담당하는 활성 허브, 수동 허브 또는 스위치일 수 있습니다.
이 네트워크 내의 단일 장치가 다른 장치로 데이터를 전송하려면 먼저 데이터를 중앙 허브로 전송해야 하며, 그 후에 허브는 해당 데이터를 선택한 장치로 전송합니다. 허브 및 허브에 연결된 기타 장치를 클라이언트라고 합니다. 여기에서 이러한 클라이언트는 RJ-45/동축 케이블 케이블을 사용하여 허브에 연결됩니다.
여기서 허브는 서버처럼 작동하고 연결된 장치는 클라이언트처럼 작동합니다. 이 토폴로지에서는 모든 컴퓨터에 연결된 네트워크 카드 유형에 따라 동축 케이블 또는 RJ45가 사용됩니다. 버스 토폴로지와 유사하게 스타 토폴로지를 사용한 컴퓨터 네트워크 구축은 매우 쉽고 간단합니다. 여기서 허브에 문제가 발생하면 전체 컴퓨터 네트워크의 통신이 실패합니다.
스타 토폴로지 다이어그램
스타 토폴로지에서 모든 노드는 스위치/허브와 중앙 컴퓨터를 통해 서로 연결됩니다. 이들을 서버라고도 하는 반면 연합된 노드를 클라이언트라고 합니다. 이 노드는 트위스트 페어 케이블, 광섬유 및 동축/RJ-4 케이블로 연결됩니다. 이러한 유형의 토폴로지에서 노드(호스트)는 중앙 허브를 통해 서로 간접적으로 연결됩니다.
컴퓨터/중앙 장치는 주로 네트워크 내의 모든 트래픽을 안내하고 제어하는 역할을 합니다. 네트워크 성능은 주로 허브/스위치 또는 컴퓨터의 용량에 따라 다릅니다. 컴퓨터(중앙 장치)가 여러 노드를 처리할 수 없는 경우 네트워크에 추가 노드를 포함할 수 없습니다. 이 네트워크에서 노드와 허브의 물리적 모양은 스타 모델처럼 보일 것이므로 이 네트워크를 스타 토폴로지라고 합니다. 이 토폴로지는 엄청난 양의 데이터를 처리하고 대규모 네트워크 내에서 잘 작동합니다.
중앙 허브에 의한 노드 연결은 허브/중계기, 브리지/스위치, 게이트웨이/라우터, 컴퓨터의 4가지 유형이 있습니다. 호스트가 다른 호스트로 메시지를 전송해야 하는 경우 먼저 메시지가 대상 호스트로 전달된 후 허브, 라우터 또는 스위치로 전송됩니다.
네트워크 내의 모든 노드에는 네트워크 내에서 메시지를 전송 및 수신하는 데 사용되는 고유한 주소가 있습니다. 네트워크의 스위치가 서버처럼 작동하고 연결된 모든 노드의 주소를 저장한다고 가정합니다. 노드가 하나 이상의 노드로 메시지를 전송하기를 원하면 다음 스위치는 모든 주소의 복제본을 가지고 있기 때문에 메시지를 전송할 노드를 식별합니다.
허브가 서버처럼 작동하면 허브는 주소를 저장할 수 없으므로 허브는 모든 노드에 메시지를 전송하고 대상 시스템은 주소를 인식하고 메시지를 받습니다. 네트워크에서 노드가 버그를 발견하고 작동을 멈추면 나머지 노드에는 영향을 미치지 않지만 중앙 허브가 작동을 멈추면 네트워크는 작동하지 않습니다.
네트워크에 추가 노드를 포함하려면 경제적인 추가 케이블이 필요하지만 스타 토폴로지는 버스 토폴로지 . 또한 스위치, 허브, 라우터와 같은 서버는 스타 토폴로지에서 비용이 많이 듭니다.
스타 토폴로지에서 사용되는 프로토콜
스타 토폴로지에서 사용되는 프로토콜은 일반적으로 이더넷입니다. 이 프로토콜은 단순히 CSMA(캐리어 감지 승수 액세스) 및 CD(캐리어 감지)와 같은 액세스 방법을 사용합니다. 충돌을 피하기 위해 데이터 포켓을 전송하기 전에 회선 내의 트래픽이 먼저 확인됩니다. 링크가 어떤 경우에 사용 중이면 노드는 그대로 유지되고 다시 데이터 패킷을 보냅니다. OSI 모델의 물리 계층 프로토콜은 허브에서 사용되며 네트워크 계층 및 데이터 링크 계층 프로토콜은 LAN 및 광역 네트워크를 통한 통신을 위해 스위치 내에서 사용됩니다. 자세한 내용은 이 링크를 참조하십시오. 이더넷 프로토콜 .
스타 토폴로지의 오류 처리
각 노드가 중앙 장치에 직접 연결되어 있기 때문에 버스 토폴로지에 비해 스타 토폴로지에서 오류 처리가 매우 쉽습니다. 따라서 토폴로지의 노드에 결함이 있으면 작동이 중지되고 나머지 노드는 계속 처리할 수 있는 반면 버스 토폴로지에서는 한 노드에 결함이 있으면 전체 시스템에 영향을 미칩니다.
버스 대 스타 토폴로지
버스와 스타 토폴로지의 차이점은 다음과 같습니다.
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버스 토폴로지 |
스타 토폴로지 |
| 이 토폴로지에서 모든 장치는 백본처럼 작동하는 단일 케이블에 연결됩니다.
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이 토폴로지에서 모든 장치는 중앙 허브를 통해 연결됩니다. |
| 네트워크 케이블에 장애가 발생하면 전체 네트워크에 장애가 발생합니다. | 네트워크 내에서 중앙 허브가 실패하면 전체 네트워크가 실패합니다. |
| 데이터 전송 속도가 더 빠릅니다. | 데이터 전송 속도가 느립니다. |
| 케이블이 필요하지 않습니다. | 더 많은 케이블이 필요합니다. |
| 이 토폴로지는 본질적으로 비선형입니다. | 이 토폴로지는 본질적으로 선형입니다. |
| 신호 전송은 단방향으로 발생합니다. | 신호 전송은 단방향으로 발생하지 않습니다. |
| 이 네트워크에서는 제한된 수의 장치를 추가할 수 있습니다. | 이 네트워크에서는 단순히 많은 장치를 추가할 수 있습니다. |
| 이 토폴로지는 양쪽 네트워크 끝에 터미네이터를 포함합니다. | 이 토폴로지는 양쪽 네트워크 끝에서 터미네이터를 포함하지 않습니다. |
| 버스 토폴로지는 스타 토폴로지에 비해 비용이 많이 들지 않습니다. | 스타 토폴로지는 중앙 허브와 연결을 위한 추가 와이어로 인해 비용이 많이 듭니다. |
| 네트워크 확장은 쉽지 않습니다. | 네트워크 확장이 매우 쉽습니다. |
| 이 토폴로지에서 오류 식별 및 격리는 쉽지 않습니다. | 이 토폴로지의 오류 식별 및 격리는 매우 쉽습니다. |
| 데이터 충돌이 자주 발생합니다.
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데이터 충돌은 자주 발생하지 않습니다. |
스타 토폴로지 대 메시 토폴로지
스타 토폴로지와 메시 토폴로지의 차이점은 다음과 같습니다.
| 스타 토폴로지 | 메쉬 토폴로지 |
| 이 토폴로지의 노드는 단순히 라우터/중앙 허브에 연결됩니다. | 이 토폴로지의 노드는 전용 링크를 통해 서로 완전히 연결됩니다. |
| 이 토폴로지는 메쉬 토폴로지에 비해 비용이 많이 들지 않습니다. | 메쉬 토폴로지는 비용이 많이 듭니다. |
| 이 토폴로지에서 N개의 노드가 있으면 N개의 링크가 있습니다. | 이러한 유형의 토폴로지에서 'N' 노드가 있으면 N(N-1)/2개의 링크가 있습니다. |
| 이 토폴로지는 매우 간단합니다. | 이 토폴로지의 복잡성은 복잡합니다. |
| 데이터는 라우터/중앙 허브에서 모든 노드로 전송됩니다. | 데이터는 노드에서 노드로 전송됩니다. |
| 이 토폴로지는 연결을 위해 트위스트 페어 케이블을 사용합니다. | 이 토폴로지는 동축을 사용하며, 광섬유 , 트위스트 페어 케이블은 네트워크 유형에 따라 연결됩니다. |
| 이 토폴로지는 LAN 내에서 사용됩니다. | 이 토폴로지는 WAN 내에서 사용됩니다. |
| 메쉬 토폴로지에 비해 이 토폴로지는 덜 강력합니다. | 스타 토폴로지에 비해 이 토폴로지는 강력합니다. |
| 중앙 허브 오류는 전체 네트워크 오류로 이어질 수 있습니다. | 노드 고장은 네트워크 내의 나머지 노드에 영향을 미치지 않습니다. |
| 설치 및 재구성이 매우 간단합니다. | 광범위한 케이블링으로 인해 설치 및 재구성이 쉽지 않습니다. |
특징
스타 토폴로지의 특징은 다음과 같습니다.
- 스타 토폴로지 네트워크 설치는 매우 쉽습니다.
- 유지 보수가 적습니다.
- 이 토폴로지는 버스 네트워크 토폴로지에 비해 과도한 케이블을 사용합니다.
- 이 토폴로지에 사용되는 기본 장치는 SWITCH/ROUTER/HUB로 알려진 중앙 장치입니다.
- 전체 네트워크는 HUB를 통해 제어, 명령 및 변경됩니다.
- 이러한 종류의 네트워크는 확장성이 매우 뛰어납니다.
- 이 네트워크의 각 노드는 허브에 연결됩니다.
스타 토폴로지 특성
스타 토폴로지의 특징은 다음과 같습니다.
- 중앙 허브 사양을 기반으로 하는 이 네트워크는 확장이 매우 간단합니다.
- 이 토폴로지에서 오류를 식별하는 것은 매우 쉽습니다.
- 이 토폴로지는 버스 토폴로지에 비해 더 많은 케이블이 필요합니다.
- 이 토폴로지의 단일 케이블이 끊어지면 해당 단일 케이블에 연결된 컴퓨터가 네트워크를 사용할 수 없습니다.
- 네트워크가 변경/증가하면 중앙 허브에서 컴퓨터가 간단히 추가/제거됩니다.
장점과 단점
스타 토폴로지의 장점은 다음과 같습니다.
- 이 네트워크에 컴퓨터를 추가하는 것은 매우 간단합니다.
- 네트워크 내의 단일 컴퓨터가 작동을 멈추면 나머지 네트워크는 정상적으로 작동합니다.
- 이 토폴로지는 매우 안정적입니다.
- 모든 장치에 단일 I/O 포트가 필요하고 단일 링크를 사용하여 허브를 통해 연결해야 하기 때문에 비용이 많이 들지 않습니다.
- 설치가 간단합니다.
- 성질이 강합니다.
- 링크를 자주 쉽게 식별할 수 있으므로 오류 감지가 간단합니다.
- 장치가 연결되거나 제거될 때 네트워크가 중단되지 않습니다.
- 모든 장치는 허브에 연결하기 위해 하나의 포트만 있으면 됩니다.
그만큼 스타 토폴로지의 단점 다음을 포함합니다.
- 높은 유지 보수가 필요합니다.
- 중앙 허브에 따라 다릅니다.
- 추가 장비가 필요합니다.
- 네트워크 내에서 사용되는 케이블/전선은 매우 쉽게 손상될 수 있습니다.
- 선형 버스 토폴로지에 비해 더 많은 케이블이 필요합니다.
- 중앙 허브가 손상되면 네트워크에 연결된 장치가 제대로 작동하지 않습니다.
- 중앙 허브에는 정기적인 유지 관리와 더 많은 리소스가 필요합니다.
응용/용도
스타 토폴로지의 응용 프로그램은 다음과 같습니다.
- 이 토폴로지는 대부분의 기업에서 컴퓨터를 다양한 프린터 및 기타 스테이션에 연결하는 데 사용됩니다.
- 스타 토폴로지는 LAN에서 가장 많이 사용되는 인기 있는 토폴로지입니다.
- 이 유형의 토폴로지는 소규모 조직, 소규모 네트워크 등에서 사용됩니다.
- 이러한 토폴로지는 최대 100MBPS의 최대 속도에 대해 LAN 연결을 사용합니다.
- 이 토폴로지는 소규모 연구소 내에서 활용됩니다.
- 스타 토폴로지는 크고 작은 많은 네트워크에서 사용됩니다.
- 스타 토폴로지는 고속 LAN에 사용됩니다.
- 이 토폴로지는 사무실 및 가정에서 자주 사용됩니다.
- 이 토폴로지는 네트워크의 서로 다른 노드 간에 중앙 허브를 통해 데이터를 전송하는 데에도 활용됩니다.
따라서 이것은 별에 대한 개요에 관한 것입니다. 토폴로지 – 작업 응용 프로그램과 함께. 이러한 종류의 토폴로지는 소규모 네트워크에 적용할 수 있으며 이 토폴로지에 제한된 번호가 있는 경우 노드의 다음 효율적으로 작동합니다. 그러나 허브가 이 네트워크 토폴로지의 핵심이기 때문에 중앙 노드/허브가 항상 작동하는지 확인해야 합니다. 링 토폴로지란 무엇입니까?
