La disposición de diferentes componentes como nodos, dispositivos de red , y los enlaces de una red de comunicación se conocen como topología de red. Topología de la red juega un papel esencial en la definición de cómo se conectan las redes de telecomunicaciones en computadoras, buses de campo industriales, redes de radio y también ayuda a determinar el rendimiento de la red, el monitoreo de dispositivos, las visualizaciones de la red y el diagnóstico de problemas de la red. Existen diferentes tipos de topologías de red como bus, estrella, anillo, árbol, malla e híbrida. Este artículo analiza uno de los tipos de topologías como topología de las estrellas – trabajar con aplicaciones.

¿Qué es la topología en estrella?

Una topología en estrella o una red en estrella es un tipo de topología de red en la que cada dispositivo está simplemente conectado a un concentrador intermedio. Este tipo de topología de red es una de las configuraciones de red informática más populares. En este tipo de red, los dispositivos conectados a una red central parecen un modelo estrella, de ahí su nombre.

Principio de funcionamiento de la topología en estrella

El diagrama de topología en estrella se muestra a continuación. En este tipo de topología, cada dispositivo dentro de la red simplemente se conecta a un dispositivo central conocido como concentrador. El principio de funcionamiento de la topología en estrella es; no permite la comunicación directamente entre diferentes dispositivos conectados como en un malla . Pero la comunicación es posible mediante el uso de un dispositivo central como un concentrador disponible dentro de la red. Este dispositivo/concentrador central puede ser un concentrador activo, un concentrador pasivo o un conmutador que es responsable de transmitir y recibir mensajes del remitente.

Diagrama de topología en estrella

Si un solo dispositivo dentro de esta red quiere transmitir datos a otros dispositivos, primero tiene que transmitir los datos a un concentrador central, luego el concentrador transmite esos datos al dispositivo seleccionado. El concentrador y otros dispositivos que están conectados al concentrador se conocen como clientes. Aquí, estos clientes están conectados al concentrador mediante cables de cable coaxial/RJ-45.

Aquí el concentrador funciona como un servidor y los dispositivos conectados funcionan como clientes. En esta topología se utiliza el cable coaxial o RJ45 según el tipo de tarjeta de red conectada a cada equipo. Similar a una topología de bus, el establecimiento de una red informática con una topología en estrella es muy fácil y simple. En esto, si el concentrador tiene algún problema, falla la comunicación en toda la red informática.

Diagrama de topología en estrella

En la topología en estrella, todos los nodos están simplemente conectados entre sí con un conmutador/concentrador y la computadora central. Estos también se denominan servidor, mientras que los nodos que están aliados se denominan clientes. Estos nodos están conectados con cable de par trenzado, fibra óptica y cable coaxial/RJ-4. En este tipo de topología, los nodos (hosts) están conectados indirectamente entre sí por un concentrador central.

Diagrama de topología en estrella

La computadora/dispositivo central es principalmente responsable de guiar y controlar todo el tráfico dentro de la red. El rendimiento de la red depende principalmente de la capacidad del concentrador/conmutador o de la computadora. Si la computadora (dispositivo central) no puede manejar varios nodos, no se pueden incluir nodos adicionales en la red. En esta red, los nodos, así como la apariencia física del concentrador, se verán como un modelo en estrella, por lo que esta red se denomina topología en estrella. Esta topología maneja una gran cantidad de datos y funciona bien dentro de una red grande.

La conexión de nodos por un concentrador central es de 4 tipos: concentrador/repetidor, puente/conmutador, puerta de enlace/enrutador y computadora. Si un host necesita transmitir un mensaje a cualquier otro host, primero el mensaje se envía al concentrador, enrutador o conmutador y luego se pasa al host de destino.

Cada nodo dentro de la red contiene una dirección única, utilizada para transmitir y recibir un mensaje dentro de la red. Supongamos que el conmutador en la red funciona como un servidor y luego almacena todas las direcciones de los nodos que están conectados a él. Una vez que un nodo quiere transmitir un mensaje a un nodo más, el siguiente interruptor identifica a qué nodo transmitir un mensaje porque tiene una réplica de todas las direcciones.

si el concentrador actúa como el servidor, entonces el concentrador no puede almacenar direcciones, por lo que el concentrador transmitirá un mensaje a todos los nodos y la máquina de destino notará la dirección y recibirá el mensaje. En la red, si algún nodo encuentra el error y deja de funcionar, no influirá en los nodos restantes, aunque si el concentrador central deja de funcionar, la red no funcionará.

Para incluir un nodo adicional a la red, simplemente se necesitan cables adicionales que lo hacen económico, sin embargo, la topología en estrella es costosa en comparación con una topología del bus . Además, el servidor como un conmutador, concentrador, el enrutador es costoso en la topología de estrella.

Protocolos utilizados en la topología en estrella

El protocolo utilizado en la topología en estrella es generalmente Ethernet. Este protocolo simplemente utiliza métodos de acceso como CSMA (Acceso al multiplicador de detección de portadora) y CD (Detección de portadora). Para evitar un choque, primero se verifica el tráfico dentro de la línea antes de transmitir cualquier bolsillo de datos. Si el enlace está ocupado en algún caso, el nodo permanecerá y volverá a enviar el paquete de datos. El protocolo de capa física del modelo OSI se utiliza en concentradores y los protocolos de capa de enlace de datos y capa de red se utilizan dentro de conmutadores para la comunicación a través de redes de área local y redes de área amplia. Por favor, consulte este enlace para saber más sobre Protocolo Ethernet .

Manejo de fallas en topología en estrella

El manejo de fallas es mucho más fácil en la topología de estrella en comparación con la topología de bus porque en ella cada nodo está conectado directamente al dispositivo central. Por lo tanto, si el nodo en la topología está defectuoso, dejará de funcionar y el resto de los nodos pueden trabajar continuamente procesando, mientras que en una topología de bus, si un nodo está defectuoso, afectará a todo el sistema.

Topología de bus vs estrella

La diferencia entre la topología de bus y estrella incluye lo siguiente.

Topología del bus	Topología de las estrellas
En esta topología, todos los dispositivos están conectados a un solo cable que funciona como una red troncal.	En esta topología, todos los dispositivos están conectados a través de un concentrador central.
Si falla el cable de red, fallará toda la red.	Si el concentrador central falla dentro de la red, toda la red fallará.
La velocidad de transmisión de datos es más rápida.	La velocidad de transmisión de datos es más lenta.
No requiere ningún cable.	Necesita más cables.
Esta topología es no lineal dentro de la naturaleza.	Esta topología es lineal dentro de la naturaleza.
La transmisión de señales ocurre unidireccionalmente.	La transmisión de señales no ocurre unidireccionalmente.
Esta red simplemente permite agregar una cantidad limitada de dispositivos.	Esta red simplemente permite agregar una cantidad de dispositivos.
Esta topología incluye un terminador en ambos extremos de la red.	Esta topología no incluye ningún terminador en ambos extremos de la red.
La topología de bus no es costosa en comparación con una topología en estrella.	La topología en estrella es costosa debido al concentrador central y los cables adicionales para la conexión.
La expansión de la red no es más fácil.	La expansión de la red es mucho más fácil.
La identificación y aislamiento de fallas en esta topología no es más fácil.	La identificación y aislamiento de fallas en esta topología es mucho más fácil.
Las colisiones de datos ocurren con frecuencia.	Las colisiones de datos no ocurren con frecuencia.

Topología en estrella frente a topología en malla

La diferencia entre la topología en estrella y en malla incluye lo siguiente.

Topología de las estrellas	Topología de malla
Los nodos en esta topología simplemente se conectan al enrutador/hub central.	Los nodos en esta topología simplemente están completamente conectados entre sí a través de un enlace dedicado.
Esta topología no es costosa en comparación con la topología de malla.	La topología de malla es costosa.
En esta topología, si hay N nodos, habrá N enlaces.	En este tipo de topología, si hay 'N' nodos, habrá N(N-1)/2 enlaces.
Esta topología es muy simple.	La complejidad de esta topología es compleja.
Los datos se transmiten desde el enrutador/hub central a todos los nodos.	Los datos se transmiten de nodo a nodo.
Esta topología utiliza cables de par trenzado para la conexión.	Esta topología utiliza coaxial, fibra óptica , y cables de par trenzado para conexión según el tipo de red.
Esta topología se utiliza dentro de LAN.	Esta topología se utiliza dentro de WAN.
En comparación con la topología de malla, esta topología es menos sólida.	En comparación con una topología en estrella, esta topología es sólida.
La falla del concentrador central puede conducir a una falla de toda la red.	La ruptura del nodo no afecta a los nodos restantes dentro de una red.
Es muy simple de instalar y reconfigurar.	No es fácil de instalar y reconfigurar debido al extenso cableado.

Características

Las características de la topología en estrella incluyen lo siguiente.

La instalación de la red de topología en estrella es muy fácil.
Tiene menos mantenimiento.
Esta topología utiliza una cantidad excesiva de cables en comparación con la topología de red de bus.
El dispositivo principal utilizado en esta topología es un dispositivo central conocido como SWITCH/ROUTER/HUB.
Toda la red se controla, ordena y cambia a través de HUB.
Este tipo de red es extremadamente escalable.
Cada nodo de esta red está conectado al Hub.

Características de la topología en estrella

Las características de la topología en estrella incluyen las siguientes.

Basado en la especificación del hub central, esta red es muy fácil de expandir.
Identificar la falla en esta topología es muy fácil.
Esta topología necesita más cable en comparación con la topología de bus.
Si un solo cable en esta topología se rompe, entonces la computadora que está conectada a ese solo cable no puede utilizar la red.
Una vez que la red cambia/crece, las computadoras se agregan/eliminan simplemente desde el concentrador central.

Ventajas y desventajas

Las ventajas de la topología en estrella incluyen las siguientes.

Es muy simple agregar una computadora adicional a esta red.
Si una sola computadora dentro de la red deja de funcionar, el resto de la red funcionará normalmente.
Esta topología es muy fiable.
No es costoso porque cada dispositivo simplemente requiere un solo puerto de E/S y debe conectarse a través de un concentrador usando un solo enlace.
Es fácil de instalar.
Es de naturaleza fuerte.
La detección de fallas es simple porque los enlaces se identifican con frecuencia y facilidad.
Cuando los dispositivos están conectados o retirados, no hay interrupción en la red.
Cada dispositivo necesita un solo puerto para conectarse al concentrador.

los desventajas de la topología en estrella Incluya lo siguiente.

“construir fuente de alimentación de CC variable ”

Necesita alto mantenimiento.
Depende del eje central.
Necesita equipo adicional.
Los cables/alambres utilizados dentro de la red pueden dañarse muy fácilmente
Necesita más cables en comparación con una topología de bus lineal.
Si el concentrador central se daña, los dispositivos conectados a la red no funcionarán correctamente.
El eje central necesita mantenimiento regular y más recursos.

Aplicaciones/Usos

Las aplicaciones de la topología en estrella incluyen las siguientes.

La mayoría de las empresas utilizan esta topología para conectar computadoras a varias impresoras, así como a otras estaciones.
La topología en estrella es una topología popular y utilizada con mayor frecuencia con las LAN.
Este tipo de topología se utiliza en organizaciones pequeñas, redes pequeñas, etc.
Estas topologías usan conexiones LAN para una velocidad máxima de hasta 100 MBPS.
Esta topología se utiliza en institutos pequeños.
Las topologías en estrella se utilizan en muchas redes, grandes y pequeñas.
La topología en estrella se utiliza en LAN de alta velocidad
Esta topología se usa con frecuencia en oficinas y hogares.
Esta topología también se utiliza para transmitir datos a través del concentrador central entre diferentes nodos de la red.

Por lo tanto, se trata de una visión general de una estrella. topología - trabajando con aplicaciones. Este tipo de topología es aplicable en redes más pequeñas y si esta topología tiene un número limitado. de nodos entonces funciona de manera eficiente. Pero uno tiene que asegurarse de que el nodo/concentrador central siempre esté funcionando o no porque el concentrador es el corazón de esta topología de red. Aquí hay una pregunta para usted, ¿qué es la topología de anillo?