ノードのようなさまざまなコンポーネントの配置、ネットワークデバイス、および通信ネットワークのリンクは、ネットワークトポロジとして知られています。ネットワークトポロジーコンピュータ、産業用フィールドバス、無線ネットワークで通信ネットワークがどのように接続されているかを定義する上で重要な役割を果たし、ネットワークパフォーマンスの決定、デバイス監視、ネットワークの視覚化、およびネットワークの問題の診断にも役立ちます。バス、スター、リング、ツリー、メッシュ、ハイブリッドなど、さまざまなタイプのネットワークトポロジがあります。この記事では、次のようなトポロジのタイプの 1 つについて説明します。 スタートポロジー – アプリケーションの操作。

スタートポロジーとは？

スタートポロジまたはスターネットワークは、すべてのデバイスが中間ハブに単純に接続されているネットワークトポロジの一種です。このタイプのネットワークトポロジは、最も一般的なコンピュータネットワーク構成の 1 つです。このタイプのネットワークでは、中央ネットワークに接続されたデバイスがスターモデルのように見えるため、その名前が付けられています。

スタートポロジーの動作原理

スタートポロジダイアグラムを以下に示します。このタイプのトポロジでは、ネットワーク内のすべてのデバイスが、ハブと呼ばれる中央デバイスに単純に接続されています。スタートポロジの動作原理は次のとおりです。のように、接続されている異なるデバイス間で直接通信することはできません。メッシュ .ただし、ネットワーク内で利用可能なハブのような中央デバイスを使用することで、通信は可能です。この中央デバイス/ハブは、アクティブハブ、パッシブハブ、または送信者からのメッセージの送受信の両方を担当するスイッチである可能性があります。

スタートポロジダイアグラム

このネットワーク内の単一のデバイスが他のデバイスにデータを送信したい場合、最初にデータを中央のハブに送信する必要があります。その後、ハブはそのデータを選択したデバイスに送信します。ハブおよびハブに接続されているその他のデバイスは、クライアントと呼ばれます。ここで、これらのクライアントは、RJ-45/同軸ケーブルケーブルを使用してハブに接続されています。

ここでは、ハブがサーバーのように機能し、接続されたデバイスがクライアントのように機能します。このトポロジでは、すべてのコンピューターに接続されているネットワークカードの種類に基づいて、同軸ケーブルまたは RJ45 が使用されます。バストポロジと同様に、スタートポロジを使用したコンピュータネットワークの確立は非常に簡単でシンプルです。この場合、ハブに問題が発生すると、コンピュータネットワーク全体の通信が失敗します。

スタートポロジダイアグラム

スタートポロジでは、すべてのノードがスイッチ/ハブと中央のコンピューターで相互に接続されているだけです。これらはサーバーとも呼ばれ、同盟しているノードはクライアントと呼ばれます。これらのノードは、ツイストペアケーブル、光ファイバー、および同軸/RJ-4 ケーブルで接続されます。このタイプのトポロジでは、ノード (ホスト) が中央ハブによって間接的に相互に接続されます。

スタートポロジダイアグラム

コンピュータ/中央デバイスは、ネットワーク内のすべてのトラフィックの誘導と制御を主に担当します。ネットワークのパフォーマンスは、主にハブ/スイッチまたはコンピューターの容量に依存します。コンピュータ (中央デバイス) が複数のノードを処理できない場合、追加のノードをネットワークに含めることはできません。このネットワークでは、ノードとハブの物理的な外観がスターモデルのように見えるため、このネットワークはスタートポロジと呼ばれます。このトポロジは、膨大な量のデータを処理し、大規模なネットワーク内でうまく機能します。

中央ハブによるノード間の接続には、ハブ/リピーター、ブリッジ/スイッチ、ゲートウェイ/ルーター、コンピューターの 4 種類があります。ホストが他のホストにメッセージを送信する必要がある場合、まずメッセージがハブ、ルーター、またはスイッチに送信され、その後ターゲットホストに渡されます。

ネットワーク内のすべてのノードには、ネットワーク内でメッセージを送受信するために使用される一意のアドレスが含まれています。ネットワーク内のスイッチがサーバーのように機能し、それに接続されているすべてのノードのアドレスを保存するとします。いずれかのノードがメッセージをもう 1 つのノードに送信したい場合、次のスイッチは、すべてのアドレスのレプリカを持っているため、メッセージを送信するノードを識別します。

ハブがサーバーのように機能する場合、ハブはアドレスを保存できないため、ハブはすべてのノードにメッセージを送信し、ターゲットマシンはアドレスに気づき、メッセージを取得します。ネットワークでは、いずれかのノードがバグを発見して機能を停止しても、残りのノードには影響しませんが、中央のハブが機能を停止すると、ネットワークは機能しなくなります。

“LEDフラッシュの作り方 ”

ネットワークに追加のノードを含めるには、追加のケーブルが必要なだけで経済的になりますが、スター型トポロジーは、バストポロジ .また、スイッチ、ハブ、ルーターなどのサーバーは、スター型トポロジーではコストがかかります。

スタートポロジで使用されるプロトコル

スタートポロジで使用されるプロトコルは、一般的にイーサネットです。このプロトコルは、CSMA (キャリアセンスマルチプライヤアクセス) や CD (キャリア検出) などのアクセス方法を使用するだけです。クラッシュを回避するために、回線内のトラフィックは、データポケットを送信する前に最初に検証されます。場合によってはリンクがビジーである場合、ノードは残り、再びデータパケットを送信します。 OSIモデルの物理層プロトコルはハブで利用され、ネットワーク層とデータリンク層プロトコルはスイッチ内でローカルエリアネットワークとワイドエリアネットワーク間の通信に使用されます。詳細については、このリンクを参照してください。イーサネットプロトコル .

スタートポロジでの障害処理

スタートポロジでは、各ノードが中央デバイスに直接接続されているため、バストポロジに比べて障害処理が非常に簡単です。したがって、トポロジ内のノードに障害がある場合、そのノードは動作を停止し、残りのノードは継続的に処理を実行できますが、バストポロジでは 1 つのノードに障害がある場合、システム全体に影響します。

バスとスターのトポロジー

バストポロジとスタートポロジの違いには、次のようなものがあります。

バストポロジ	スタートポロジー
このトポロジでは、すべてのデバイスがバックボーンのように機能する単一のケーブルに接続されています。	このトポロジでは、すべてのデバイスが中央ハブを介して接続されています。
ネットワークケーブルに障害が発生すると、ネットワーク全体に障害が発生します。	ネットワーク内の中央ハブに障害が発生すると、ネットワーク全体に障害が発生します。
データ転送速度が速くなります。	データ転送速度が遅くなります。
ケーブルは必要ありません。	より多くのケーブルが必要です。
このトポロジーは本質的に非線形です。	このトポロジーは本質的に線形です。
信号の送信は単方向で行われます。	信号の送信は一方向ではありません。
このネットワークでは、限られた数のデバイスを追加できます。	このネットワークでは、単純に多数のデバイスを追加できます。
このトポロジには、ネットワークの両端にターミネータが含まれています。	このトポロジには、ネットワークの両端にターミネータが含まれていません。
バストポロジは、スタートポロジに比べて高価ではありません。	スタートポロジは、中央のハブと接続用の追加のワイヤのために高価です。
ネットワークの拡張は容易ではありません。	ネットワークの拡張は非常に簡単です。
このトポロジでの障害の特定と分離は容易ではありません。	このトポロジでの障害の特定と分離は非常に簡単です。
データの衝突が頻繁に発生します。	データの衝突は頻繁には発生しません。

スタートポロジとメッシュトポロジ

スタートポロジとメッシュトポロジの違いには、次のようなものがあります。

スタートポロジー	メッシュトポロジ
このトポロジのノードは、単純にルーター/中央ハブに接続されています。	このトポロジのノードは、専用リンクを介して相互に完全に接続されているだけです。
このトポロジは、メッシュトポロジに比べて高価ではありません。	メッシュトポロジは高価です。
このトポロジでは、N 個のノードがある場合、N 個のリンクが存在します。	このタイプのトポロジでは、「N」個のノードがある場合、N(N-1)/2 個のリンクが存在します。
このトポロジは非常に単純です。	このトポロジの複雑さは複雑です。
データはルーター/中央ハブからすべてのノードに送信されます。	データはノードからノードに送信されます。
このトポロジーは、接続にツイストペアケーブルを使用します。	このトポロジーは、同軸、光ファイバ、およびネットワークタイプに基づいて接続するためのツイストペアケーブル。
このトポロジは、LAN 内で使用されます。	このトポロジは WAN 内で使用されます。
メッシュトポロジと比較すると、このトポロジは強度が低くなります。	スタートポロジと比較して、このトポロジは強力です。
中央ハブの障害は、ネットワーク全体の障害につながる可能性があります。	ノードの内訳は、ネットワーク内の残りのノードには影響しません。
インストールと再構成は非常に簡単です。	配線が長いため、設置と再構成が容易ではありません。

特徴

スタートポロジの機能には、次のようなものがあります。

スタートポロジネットワークのインストールは非常に簡単です。
メンテナンスが少ないです。
このトポロジは、バスネットワークトポロジと比較して、余分なケーブルを使用します。
このトポロジで使用されるプライマリデバイスは、SWITCH/ROUTER/HUB と呼ばれる中央デバイスです。
ネットワーク全体は、HUB を介して制御、命令、および変更されます。
この種のネットワークは非常にスケーラブルです。
このネットワークの各ノードは、ハブに接続されています。

スタートポロジの特徴

スタートポロジの特徴には、次のようなものがあります。

中央ハブの仕様に基づいているため、このネットワークは非常に簡単に拡張できます。
このトポロジの障害を特定するのは非常に簡単です。
このトポロジは、バストポロジと比較してより多くのケーブルを必要とします。
このトポロジの 1 本のケーブルが破損すると、その 1 本のケーブルに接続されているコンピュータはネットワークを利用できなくなります。
ネットワークが変更/拡張されると、コンピュータは中央ハブから簡単に追加/削除されます。

長所と短所

スタートポロジの利点には、次のようなものがあります。

このネットワークにコンピュータを追加するのは非常に簡単です。
ネットワーク内の 1 台のコンピュータが動作を停止しても、ネットワークの残りの部分は正常に動作します。
このトポロジは非常に信頼性があります。
すべてのデバイスが 1 つの I/O ポートを必要とするだけであり、1 つのリンクを使用してハブを介して接続する必要があるため、高価ではありません。
インストールは簡単です。
性質が強いです。
リンクは頻繁かつ簡単に識別されるため、障害の検出は簡単です。
デバイスが接続または削除されても、ネットワークが中断されることはありません。
ハブに接続するために必要なポートは、すべてのデバイスに 1 つだけです。

の スタートポロジーの短所 以下のものが含まれます。

高度なメンテナンスが必要です。
中央ハブに依存します。
追加の機器が必要です。
ネットワーク内で使用されるケーブル/ワイヤは非常に簡単に損傷する可能性があります
リニアバストポロジと比較して、より多くのケーブルが必要です。
中央ハブが損傷すると、ネットワークに接続されたデバイスが正しく機能しなくなります。
中央ハブには、定期的なメンテナンスとより多くのリソースが必要です。

用途・用途

スタートポロジのアプリケーションには、次のようなものがあります。

このトポロジは、コンピュータをさまざまなプリンタや他のステーションに接続するために、ほとんどの企業で使用されています。
スタートポロジは、LAN で最もよく使用される人気のあるトポロジです。
このタイプのトポロジは、小規模な組織や小規模なネットワークなどで使用されます。
これらのトポロジは、最大 100MBPS の速度で LAN 接続を使用します。
このトポロジは、小規模な機関で利用されています。
スタートポロジは、大小を問わず多くのネットワークで使用されています。
スター型トポロジーは高速 LAN で使用されます
このトポロジは、オフィスや家庭でよく使用されます。
このトポロジは、ネットワークの異なるノード間で中央ハブを介してデータを送信するためにも利用されます。

したがって、これはすべて星の概要に関するものですトポロジ – 動作中アプリケーションで。この種のトポロジは、小規模なネットワークに適用でき、このトポロジに制限がある場合は適用できません。ノードの場合、効率的に機能します。ただし、ハブはこのネットワークトポロジの中心であるため、中央ノード/ハブが常に機能しているかどうかを確認する必要があります。ここで質問です。リングトポロジとは何ですか?