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스타 네트워크라고도 하는 스타 토폴로지는 각 장치가 중앙 허브에 연결되는 네트워크 토폴로지입니다. 이는 가장 널리 사용되는 컴퓨터 네트워크 구성 중 하나이며 가장 널리 사용되는 네트워크 토폴로지입니다. 이 네트워크 배열에서는 중앙 네트워크 장치에 연결된 모든 장치가 별표로 표시됩니다.

메시 토폴로지와 달리 장치는 스타 토폴로지의 장치 간에 직접 통신을 제공할 수 없습니다. 허브의 도움으로 통신해야 합니다. 주변 장치는 클라이언트 역할을 하고 중앙 네트워크 장치는 서버 역할을 합니다. 각 컴퓨터에 설치된 네트워크 카드의 종류에 따라 RJ-45 또는 동축 케이블이 스타 토폴로지로 사용됩니다. 버스 토폴로지(Bus Topology)와 마찬가지로 스타 토폴로지를 사용하는 컴퓨터 네트워크를 구축하는 것은 매우 간단하고 쉽습니다.

실생활에서도 스타 네트워크 토폴로지의 예가 많이 있으며, 공항, 병원, 은행, 교육기관 등에서 스타 네트워크 토폴로지의 예를 볼 수 있습니다. 스위치는 허브 대신 중앙 장치로 활용될 수도 있습니다. 패치 케이블은 클라이언트, 서버 및 다른 네트워크를 중앙 허브에 연결하는 데 사용됩니다. 스타 토폴로지에서는 연결된 모든 장치가 중앙 장치에 완전히 종속됩니다. 중앙 장치에 문제가 발생하면 전체 컴퓨터 네트워크를 통한 통신이 실패합니다.

위 이미지는 스타 토폴로지에 대한 이해를 돕기 위한 스타 토폴로지의 예시입니다. 허브는 다른 모든 노드(클라이언트, 서버 및 기타 네트워크)가 연결되는 중앙 장치임을 알 수 있습니다. 이 다이어그램의 각 노드에는 중앙 장치에 대한 직접 지점 간 링크가 있지만 단일 노드는 다른 노드와 직접 통신할 수 없습니다. 따라서 각 메시지는 목적지에 도달하기 전에 이 중앙 장치(허브 또는 스위치)를 통과해야 합니다.

바르티 자

스타 토폴로지는 다음 사항을 기반으로 활성 또는 수동일 수 있습니다.

• 데이터 전송이 네트워크에 의해 적극적으로 제어되는 경우.
• 네트워크에 전원이 필요한 경우.
• 데이터 증폭이나 재생성과 같은 프로세스가 중앙 노드에서 수행되는 경우.

또한 무선 라우터, 이더넷/케이블 연결 구조 및 기타 구성 요소를 사용하여 스타 토폴로지를 구현할 수도 있습니다.

스타 토폴로지의 응용

네트워킹에서 스타 토폴로지는 다양한 장소에서 사용될 수 있습니다. 쉽게 구할 수 있고 저렴한 스타 토폴로지 장비로 인해 주변에서 그 용도를 찾을 수 있습니다. 그러나 스타 토폴로지의 일부 용도는 다음과 같습니다.

• 교육 기관의 대부분의 컴퓨터 실습실에서는 이 디자인을 활용하여 실습실의 노드를 연결합니다.
• 우리의 홈 네트워크는 이 네트워크 토폴로지에 명확하게 구성되어 있습니다.
• 스타 토폴로지의 또 다른 용도는 은행 부문으로, 모든 은행 사용자가 이 유형의 토폴로지를 통해 서로 연결됩니다.

스타 토폴로지의 특성

스타 토폴로지의 특징이나 특성은 다음과 같습니다.

• 설치가 쉬운 스타 토폴로지는 소형, 중형, 대형을 막론하고 거의 모든 종류의 컴퓨터 네트워크에 사용할 수 있습니다.
• 버스 토폴로지에 비해 스타 토폴로지는 더 많은 케이블이 필요합니다. 또한 이러한 유형의 연결된 네트워크에서는 종속성이 없습니다.
• 스타 토폴로지에서는 전체 네트워크를 확장하기 위해 데이지 체인 배열을 사용할 수 있습니다.
• 다른 종류의 토폴로지 구조에 비해 스타 토폴로지 구조는 데이터 손실 측면에서 더 안전합니다.
• 이는 이점을 제공합니다. 장치를 제거하거나 연결해도 전체 네트워크가 방해받지 않습니다.

스타 토폴로지 하드웨어 장비

스타 토폴로지에는 특정 양의 하드웨어가 필요합니다. 그러나 필요한 하드웨어 장비의 유형은 전적으로 귀하가 구축하려는 컴퓨터 네트워크에 따라 다릅니다.

스타 토폴로지의 케이블 유형

유선으로 네트워크를 구축하려는 경우 스타 토폴로지에서 다양한 케이블을 사용할 수 있는 옵션이 있습니다. 이 네트워크에서는 케이블, 동축 또는 연선 케이블을 사용할 수 있습니다. 동축 케이블은 초기에는 네트워크 엔지니어가 사용했습니다. 그러나 가장 일반적인 케이블 옵션은 트위스트 페어 케이블입니다. 또한 고속 컴퓨터 네트워크를 구축하려는 경우 광섬유 케이블을 사용할 수 있습니다.

스타 토폴로지는 어떻게 작동합니까?

스타 토폴로지의 작동을 이해하는 것은 매우 쉽고 간단합니다. 이러한 유형의 네트워크 토폴로지는 서로 다른 노드 간의 직접 통신을 허용하지 않습니다. 그들은 네트워크에서 사용 가능한 중앙 장치의 도움을 받아 서로 통신할 수 있습니다. 패시브 허브, 액티브 허브 또는 스위치일 수 있는 이 중앙 장치는 보낸 사람으로부터 메시지를 수신하고 전달하는 역할을 모두 담당합니다. 중앙 장치의 작동 프로세스는 각 시나리오마다 다릅니다. 따라서 스타 토폴로지는 작동 메커니즘에 따라 다음과 같이 세 가지 범주로 분류됩니다.

1. 패시브 스타 토폴로지
2. 액티브 스타 토폴로지
3. 스위치를 사용한 스타 토폴로지

그러나 각 시나리오의 스타 토폴로지 레이아웃은 동일합니다. 그러나 각각의 작동 메커니즘이 서로 다릅니다. 아래에는 각각에 대한 설명이 나와 있습니다.

패시브 스타 토폴로지

패시브 스타 토폴로지는 네트워크의 중심 장치인 패시브 허브를 사용하여 생성됩니다. 컴퓨터 네트워크의 이 중앙 장치는 발신자로부터 신호를 수신하여 다른 스테이션으로 보냅니다. 패시브 허브에는 개입 없이 신호를 전달할 수 있는 기능이 있습니다. 즉, 패시브 허브에서는 통신 신호를 재생성하거나 재처리할 수 없습니다.

패시브 허브를 사용하여 스타 네트워크를 설계하는 경우 패시브 허브는 발신자로부터 데이터 메시지를 수신하고 이를 중앙 장치에 연결된 모든 노드에 브로드캐스팅하는 중앙 장치 역할을 합니다. 데이터 메시지를 받은 후 모든 관련 노드는 대상 주소 확인을 수락합니다. 노드의 주소와 대상 주소가 일치하면 일치하는 주소가 메시지를 유지합니다. 노드의 주소와 대상 주소가 일치하지 않으면 노드는 데이터 메시지를 폐기합니다. 이러한 종류의 네트워크는 대규모 컴퓨터 네트워크 및 장거리 네트워크에는 적합하지 않습니다.

액티브 스타 토폴로지

중앙 장치의 목적을 수행하기 위해 Active Hub는 액티브 스타 토폴로지에 존재합니다. 통신 신호 전달 측면에서 이 허브는 추가 기능을 수행합니다. 패시브 허브와 달리 액티브 허브는 통신 신호를 재처리하거나 재생성할 수 있습니다. 보낸 사람의 통신 신호를 갱신한 후 컴퓨터 네트워크의 다른 모든 노드에 이를 브로드캐스트합니다. 결과적으로 Active Hub는 리피터 역할도 합니다.

설명했듯이 통신 신호의 강도를 높이는 신호 통신을 재생성합니다. 그리고 Active Hub의 나머지 작업 과정은 Passive Hub와 동일합니다. Active Hub를 사용하여 스타 네트워크를 생성하는 경우 케이블 길이가 길고 노드 수가 많은 경우에 더 적합합니다.

스위치를 사용한 스타 토폴로지

스타 아키텍처에서는 허브 대신 스위치를 중앙 장치로 사용할 수 있습니다. Switch를 사용하여 구축한 스타 네트워크는 Switcher Star Network Topology라고도 합니다. 이러한 유형의 네트워크에서는 Active Hub 또는 Passive Hub 대신 지능형 장치(스위치)가 핵심 장치 역할을 합니다. 스위치는 인텔리전트 허브로서 다양한 기능을 수행할 수 있지만 통신 신호를 전송할 수는 없습니다. 스위치는 몇 가지 추가 기능을 수행하는 것을 포함하여 데이터 메시지의 대상 주소를 읽은 후 의도된 수신자에게 데이터 메시지를 전송합니다.

문자열에 포함

• 라우팅
• 신호 처리 또는 재생성
• 브리징
• 네트워크 관리

허브와 비슷한 방식으로 스위치는 발신자로부터 데이터 메시지를 받아들입니다. 하지만 메시지를 수신한 후 데이터 메시지를 브로드캐스트하지 않고 먼저 자체적으로 대상 주소를 확인한 다음 특정 대상으로 메시지를 보냅니다. 이러한 종류의 전송을 유니캐스트라고 합니다. 목적지 식별, 라우팅 및 재생성 측면에서 스위치는 지능형 장치입니다. 따라서 스위치를 사용하여 스타 토폴로지 네트워크를 구축하는 것이 가장 먼저 선택되어야 합니다.

스타 토폴로지의 장점

설정 프로세스 도중에 고려해 볼 만한 스타 토폴로지의 몇 가지 장점은 다음과 같습니다.

결함 허용

스타 토폴로지는 NIC 오류가 발생하거나 케이블 절단이 발생한 경우 하나의 노드에만 영향을 미칩니다. 각 장치는 중앙 코어에 독립적으로 연결됩니다. 따라서 네트워크 장애 측면에서 사용자에게 이점을 제공합니다. 노드는 하나의 케이블로 서로 연결됩니다. 그러나 다른 설계에 비해 이 구조는 비용이 많이 들 수 있습니다. 그러나 그 이점으로 인해 일반적으로 비용 문제가 더 중요합니다. 중앙 코어와의 타협만이 모든 노드를 한 번에 무너뜨릴 수 있는 유일한 방법입니다. 이는 안전한 네트워크이며 일반 사람이 쉽게 사용할 수 없습니다. 또한 이 네트워크는 모든 규모의 기업에서 요구 사항을 지원하는 데 사용할 수 있습니다.

확장성

네트워크에 새 장치를 추가해야 하는 몇 가지 이유가 있을 수 있습니다. 스타 토폴로지 네트워크에서는 새 장치를 추가하는 과정이 간단합니다. 이를 위해서는 케이블을 사용하여 새 장치를 중앙 코어에 연결하기만 하면 됩니다. 단일 코어로 여러 장치를 연결해야 하는 상황에서 이점을 제공합니다. 이를 통해 새로운 장치를 추가하여 네트워크를 확장할 수 있으며 이 구조의 이점을 지속적으로 얻을 수 있습니다.

장치가 중앙 장치에 추가되거나 제거될 때 전체 네트워크는 중앙 연결 지점에 따라 달라집니다. 따라서 이러한 종류의 네트워크는 확장성이 뛰어나며 오작동하는 장치를 교체하여 생산성 수준을 유지하는 데 도움이 됩니다.

여러 장치 유형 연결

스타 토폴로지를 통해 사용자는 여러 장치 유형을 연결할 수 있습니다. 이 네트워크는 데이터 패킷을 여러 장비 유형에 전달할 수 있는 허브나 스위치가 있는 경우 다양한 애플리케이션 측면에서 가장 좋은 옵션입니다. 스타 토폴로지는 대부분의 기업에서 컴퓨터를 다른 프린터 및 기타 스테이션에 연결하는 데에도 사용됩니다.

또한 중앙 허브와 연결되는 사용 가능한 서버를 통해 스타 토폴로지에서 연결된 각 장치의 도달 범위를 최대화할 수도 있습니다. 또한 장비가 중앙 허브의 소프트웨어나 하드웨어는 물론 사용 중인 네트워크 연결과 호환될 때까지 이 구성으로 전체 사무실을 빠르게 연결할 수 있습니다.

데이터 충돌 가능성이 낮음

스타 토폴로지에서는 모든 노드가 자체 케이블로 중앙 코어에 연결되므로 데이터 충돌 가능성이 줄어듭니다. 또한 데이터 충돌이 발생할 때 병목 현상을 일으키지 않고 상황을 처리하는 기능도 있습니다. 즉, 다른 네트워크 설계에 비해 이 네트워크 토폴로지의 성능 수준이 매우 높습니다. 그러나 트래픽 수준이 높기 때문에 일부 조건에서는 느리게 수행될 수 있습니다.

다양한 접근법

스타 토폴로지를 사용하면 다양한 접근 방식을 취할 수 있습니다. 이는 스타 토폴로지 네트워크를 설계할 때 액티브 허브, 패시브 허브, 스위치 중 하나를 선택하여 사용할 수 있다는 의미입니다. 패시브 허브를 사용하기로 선택한 경우 데이터 패킷 수정 시간이 필요하지 않습니다. 그리고 패시브 허브로 설계된 스타 토폴로지 네트워크에서는 아무런 개입 없이 신호가 통과됩니다.

또한, 액티브 허브를 사용하여 설계된 네트워크는 중앙 핵심 임무 외에도 중계기 역할을 할 수 있는 추가 기능을 수행합니다. 스위치를 사용하여 스타 토폴로지 네트워크를 설계하면 데이터 패킷의 대상 주소를 읽으면서 의도한 수신기로 데이터 메시지를 전송합니다.

지점 간 연결을 피합니다.

스타 토폴로지는 보다 간소화된 접근 방식을 생성하므로 빠른 통신을 유지합니다. 그러나 다른 토폴로지에서는 높은 수준의 안정성을 얻을 수 있습니다. 더 많은 유연성을 제공합니다. 당신은 자신있게 회사에 설치할 수 있습니다. 그리고 중앙 허브가 있으면 장치 간 통신에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 따라서 거의 모든 규모의 네트워크에서 스타 토폴로지 네트워크를 쉽게 사용할 수 있으며 그 이점을 얻을 수 있습니다. 이는 사용자에게 데이터 패킷을 전송하는 안전한 방법을 생성하는 포인트 기반 연결과 유니캐스트 통신을 제공합니다. 또한 이러한 종류의 네트워크에서는 신호 반사의 위험이 없습니다. 따라서 지점 간 연결을 피하는 데 도움이 됩니다.

스타 토폴로지의 단점

스타 토폴로지는 사용자에게 여러 가지 이점을 제공하지만 다음과 같은 몇 가지 단점도 있습니다.

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중앙 코어의 고장

스타 토폴로지에서는 전체 시스템이 네트워크의 가장 중요한 지점인 중앙 장치(허브 또는 스위치)에 의존합니다. 중앙 코어에 장애가 발생하면 전체 시스템이 영향을 받게 되며 컴퓨터 네트워크도 사용할 수 없게 됩니다. 이런 상황에서도 오프라인으로 작업할 수 있습니다. 즉각적으로 협업 기회가 줄어들 가능성이 있습니다. 어떤 이유로든 장애가 발생하면 중요한 제안이 될 수 있는 전체 허브를 교체해야 할 수도 있습니다.

값비싼

스타 토폴로지는 장치나 시스템에 대한 케이블 연결이 필요하므로 설치 및 확장 비용이 매우 많이 듭니다. 기본적으로 이 토폴로지의 가장 비용이 많이 드는 측면은 추가 허브나 스위치, 더 많은 커넥터 및 케이블이 필요하다는 것입니다. 스타 토폴로지 네트워크에서는 각 장치가 중앙 허브에 직접 연결되어야 합니다. 그러나 그 디자인은 훨씬 안정적입니다. 이 토폴로지의 가장 비싼 이유는 ​​일부 중소기업이 이 네트워크에 대한 대안을 찾는 주된 이유입니다.

비용은 더 비싸지만 네트워크 생산성을 높이고 유지 관리 문제를 추적하는 데 걸리는 시간을 줄여 비용을 절감할 수 있습니다. 또한 일반적으로 네트워크에서 장치 연결을 끊을 때 모든 장치가 케이블에 연결되므로 어떤 식으로든 케이블을 손상시켜야 하기 때문에 가동 중지 시간이 줄어듭니다.

추가 장비 요구 사항

스타 토폴로지가 작동하려면 중앙 코어가 필요하므로 중앙 코어는 스위치나 허브가 될 수 있습니다. 다양한 별을 운영해야 한다면 각 별에 대한 중앙 코어도 필요합니다. 이 설치는 더 많은 비용을 추가할 뿐만 아니라 일부 설계 내에서 수많은 취약점을 생성합니다. 멀티스타 설치에서 기본 허브를 제거하면 기본 통신 도구를 변경할 수 있습니다. 모든 시스템은 더 이상 협업을 위해 중앙 데이터베이스에 액세스할 수 없지만 여전히 서로 통신할 수 있습니다.

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이동성에 미치는 영향

현대에 무선 스타 토폴로지 시스템을 사용할 수 있더라도 대부분의 사람들은 여전히 ​​유선 연결에 의존하고 있습니다. 사람들이 네트워크에 유선 연결을 사용하는 경우 제한된 케이블 길이로 인해 이동이 제한됩니다. 생산성을 유지하기 위해 워크스테이션을 가지고 다닐 수 없습니다. 또한 중앙 허브에서 특정 거리에 묶여 있기 때문에 네트워크에서 무언가를 인쇄하려는 경우 항목을 검색하기 위해 워크스테이션을 떠나야 하므로 시간이 지남에 따라 생산성 수준이 저하됩니다.

모바일 기기 연결에 어려움

스타 토폴로지를 사용하면 장치를 추가하는 것이 간단하지만 스마트폰이나 기타 모바일 장치를 연결하는 것이 어려울 수 있습니다. 또한 이 네트워크에 연결하는 옵션을 제공하지 않는 일부 PC가 있습니다. 대부분의 중앙 허브에는 이 시스템으로 인터넷을 사용할 수 있는 이점을 제공하는 포트가 없습니다.

따라서 Wi-Fi 또는 셀룰러 연결을 사용하여 온라인 상태를 유지할 수 있습니다. 즉, 이동 사무실이나 원격 사무실에 근무하는 직원이 있으면 많은 문제에 직면할 수 있으며 심지어 프로젝트 공동 작업도 매우 어려울 수 있습니다. 내부 액세스 없이 LAN에 연결을 시도하는 사람들은 케이블 연결을 사용하여 조직 외부와 통신하는 사람들과 동일한 문제에 직면하게 됩니다.

손상되기 쉬운 케이블

스타 토폴로지 시스템을 만드는 데 사용되는 케이블이나 와이어는 손상되기 쉽습니다. 케이블이 의도한 워크스테이션이나 주변 장치에 도달하는 더 좋은 방법은 바닥 아래, 벽 뒤 또는 기타 장애물을 통과해야 한다는 것입니다. 또한 기상 조건이 변하거나 야생 동물의 영향을 받을 경우 건물 외부에 LAN 설치 작업이 필요한 상황에서는 취약해질 수 있습니다. 일부 스타 토폴로지 네트워크의 안정성은 이러한 문제로 인해 영향을 받을 수 있습니다. 항상 사고가 발생할 수 있지만 케이블 주위에 보호 장벽을 추가하면 이러한 문제를 피할 수 있습니다.

낮은 데이터 전송 속도

무선 스타 토폴로지는 데이터 전송률이 낮아 부하가 큰 네트워크에는 적합하지 않습니다. 과도한 부하를 관리할 수 있는 네트워크가 필요한 경우 유선 스타 토폴로지 네트워크를 선택해야 합니다. WLAN의 병목 현상 위험이 높아지고 항상 느리게 진행됩니다. 네트워크에 대한 제한을 구현하려면 수동 설정을 수행해야 합니다. 즉, 새 프로젝트를 통해 생산성을 높이는 대신 시스템에 더 많은 시간을 소비하게 됩니다. 또한 무선 네트워크의 문제를 찾아 진단하는 것이 복잡할 수 있습니다. 이것이 바로 케이블에 대한 투자가 유선 네트워크보다 더 가치가 있는 이유입니다.

확장 스타 토폴로지란 무엇입니까?

비즈니스가 컴퓨팅 리소스 측면에서 성장함에 따라; 그러므로 컴퓨터 네트워크의 유연성은 매우 중요합니다. 모든 직원에게 공유 시설을 제공하려면 이러한 증가로 네트워크를 확장해야 합니다. 네트워크에서 상호 연결되고 더 많은 노드를 연결할 수 있는 유연성을 제공하는 확장형 스타 토폴로지를 구축하려면 여러 개의 허브 또는 스위치가 필요합니다.

확장된 스타 토폴로지의 발생은 복잡하지 않습니다. 예를 들어, 4개의 포트가 포함된 스위치나 허브가 있다면 이 컴퓨터 네트워크에서는 최대 4개의 장치를 연결할 수 있습니다. 어떤 이유로든 6개의 장치를 연결해야 하는 경우 6명의 사용자를 지원하는 기능이 있는 추가 허브나 스위치를 구입해야 합니다. 세 개의 장치만 첫 번째 중앙 장치(A라고 함)에 연결할 수 있습니다. 두 번째 중앙 장치와 마찬가지로 두 번째 중앙 장치(B라고 함)에는 3개의 장치만 연결할 수 있습니다. 각 중앙 장치에는 빈 포트가 포함되어 있음을 기억하십시오. 따라서 A의 빈 포트는 B의 빈 포트에 연결됩니다.

이 인프라를 확장하려면 더 많은 허브가 필요합니다. 이러한 방식을 사용하면 증가하는 사용자 요구를 완전히 충족하도록 네트워크를 확장하고 허브나 스위치를 계속 연결할 수 있습니다. 일반적으로 데이지 체인 배열이라고도 합니다. USB 장치에 사용하는 개념도 동일합니다. 이 토폴로지는 버스 토폴로지에 비해 훨씬 쉬울 뿐만 아니라 매우 유리합니다. 드롭 라인을 제거하기 위해 케이블에 구멍을 뚫을 필요가 없습니다. 허브나 스위치에서는 빈 포트만 찾아 네트워크를 확장하면 됩니다.

스타 토폴로지와 버스 토폴로지의 차이점

스타 토폴로지와 버스 토폴로지 사이에는 몇 가지 차이점이 있습니다. 스타 토폴로지와 버스 토폴로지의 모든 차이점이 포함된 표는 다음과 같습니다.