Topologia em estrela: características, vantagens, desvantagens

A topologia em estrela ou rede em estrela é uma configuração para uma rede local (LAN) na qual cada um dos nós está conectado a um ponto de conexão central, como um hub, switch ou computador. Essa topologia é uma das configurações de rede mais comuns.

Portanto, é uma topologia de rede na qual cada parte individual da rede está conectada a um nó central. A união desses dispositivos da rede ao componente central é representada visualmente de maneira semelhante a uma estrela.

Topologia em estrela: características, vantagens, desvantagens 1

Fonte: Umapathy [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Todo o tráfego de dados vem do centro da estrela. Portanto, este site central tem controle de todos os nós conectados a ele. O hub central geralmente é um computador rápido e independente e é responsável por rotear todo o tráfego para os outros nós.

O nó no centro da rede funciona como um servidor e os dispositivos periféricos atuam como clientes.

Caracteristicas

Na topologia em estrela, há uma conexão ponto a ponto entre cada nó e um dispositivo de hub. Portanto, cada computador é conectado individualmente ao servidor central.

Seu design se assemelha a uma roda de bicicleta com os raios que se espalham do centro. Assim, a troca de dados só pode ser feita indiretamente através do nó central ao qual os outros nós estão conectados.

O dispositivo central recebe um pacote de dados de qualquer nó e o passa para todos os outros nós da rede. O hub funciona como um servidor, controlando e gerenciando todas as funções de rede.

Se os nós desejam se comunicar, eles transmitem a mensagem ao servidor e encaminham essa mensagem para os outros nós. Portanto, eles formam uma topologia como a representação de uma estrela.

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Implementações diferentes

As topologias em estrela podem ser implementadas com estruturas Ethernet com fio, roteadores sem fio e / ou outros componentes. Em muitos casos, o servidor é o hub central e os nós adicionais são os clientes.

De acordo com a placa de rede usada por cada computador, um cabo de rede RJ-45 ou um cabo coaxial é usado para conectar os dispositivos.

Geralmente, a topologia em estrela é acoplada a uma rede de barramento. Isso é feito conectando o hub ao backbone do barramento. Essa composição é chamada de rede de árvores.

Comunicação

Suponha que todos os computadores em um piso estejam conectados a um hub ou switch comum. Nesse caso, o switch mantém uma tabela CAM (Memória Endereçável de Conteúdo).

Esta tabela CAM é uma memória de conteúdo endereçável, na qual os endereços de hardware de todos os dispositivos conectados são armazenados na memória do comutador.

Por exemplo, se o computador A desejar enviar um pacote de dados para o computador B, o computador A enviará a mensagem ao comutador. O switch verificará o endereço do computador de destino e encaminhará a mensagem para ele.

No caso de um hub, ele não possui sua própria memória. Quando o computador A envia uma mensagem ao computador B, o hub avisa: “Anuncio a todas as portas conectadas a mim que tenho um pacote para este endereço. Quem de vocês possui este endereço?

Este procedimento é chamado ARP (protocolo de resolução de endereço). Usando este protocolo de rede, o hub pode encontrar o endereço do computador desejado. Dessa forma, você transfere o pacote para a máquina de destino.

Vantagens

Limitar o impacto de falhas

A principal vantagem de uma rede em estrela é limitar o impacto de uma falha. Quando um computador na rede não funciona corretamente, isso não afeta o restante da rede, mas afeta apenas o alcance local desse computador. A rede continuará funcionando normalmente.

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Pelo mesmo motivo acima, essa topologia possibilita adicionar, substituir ou excluir qualquer componente individual de e para a rede. Portanto, é fácil estender a rede sem interromper sua operação.

Gerenciamento centralizado

O gerenciamento da rede é centralizado, através do uso de um computador, hub ou switch central.

Todos os computadores dependem do dispositivo central. Invariavelmente, isso significa que qualquer problema que deixe a rede inoperante pode ser rastreado até o hub central.

Fácil administração e manutenção

É muito fácil gerenciar e manter a rede, porque cada nó requer apenas um cabo separado. É a mais simples de todas as topologias em termos de funcionalidade.

Os problemas são fáceis de localizar, porque a falha de um cabo afetará um único usuário.

Maior desempenho e segurança

Pacotes de dados não precisam passar por vários nós. O fato de não haver colisão de dados aumenta seu desempenho, tornando a transferência de dados consideravelmente mais rápida.

Além disso, o fato de os pacotes de dados terem apenas que passar por no máximo três pontos diferentes (computador A – hub – computador B) garante que os dados estejam seguros.

Desvantagens

Dependência de dispositivo central

O principal problema com a topologia de rede em estrela é o fato de depender em grande parte da operação do dispositivo central.

Se o hub, switch ou servidor central falhar, a rede inteira será descartada e todos os computadores serão desconectados da rede.

O dispositivo central da rede é aquele que determina o número total de nós com os quais a rede pode lidar. O tamanho da rede dependerá de quantas conexões podem ser feitas no hub. À medida que o número de conexões aumenta, também aumenta o tamanho e, portanto, a infraestrutura necessária.

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Maior custo de implementação

Pode ter um custo mais alto de implementação, especialmente porque um switch ou hub é usado adicionalmente como o dispositivo de conexão de rede central.

São necessários mais cabos para se conectar em comparação com a topologia de anel e barramento, porque cada computador deve estar conectado individualmente ao servidor central. Assim, as despesas incorridas na topologia em estrela também serão relativamente altas.

Gargalos

Esse tipo de rede pode estar vulnerável a problemas de gargalo. Se um dos nós usar uma parte significativa da capacidade de processamento do hub central, isso será refletido no desempenho de outros nós.

O desempenho de toda a rede depende diretamente do desempenho do hub. Se o servidor estiver lento, a rede inteira ficará mais lenta.

Se o hub central for comprometido de alguma forma, ele deixará toda a rede vulnerável.

Referências

  1. Telecom ABC (2019). Topologia em estrela. Retirado de: telecomabc.com.
  2. Computer Hope (2018). Topologia em estrela. Retirado de: computerhope.com.
  3. Techopedia (2019). Topologia em estrela Retirado de: techopedia.com.
  4. Amar Shekhar (2016). O que é topologia em estrela? Vantagens e desvantagens de uma topologia em estrela. Fossbytes Retirado de: fossbytes.com.
  5. Techspirited (2019). Topologia em estrela Retirado de: techspirited.com.

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