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Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie das Internet große Mengen an Informationen präzise an unsere Geräte überträgt, wenn wir über Computer eine Verbindung zum Internet herstellen, problemlos Webseiten durchsuchen und Dateien herunterladen? Wie können Hunderte oder Tausende von Computern und Geräten in einem Unternehmensnetzwerk eine effiziente und stabile Kommunikation erreichen? Tatsächlich ist all dies untrennbar mit einer zentralen Netzwerktopologiestruktur verbunden – der Sterntopologie.
Mit seiner einzigartigen Verbindungsmethode und seinem Betriebsmechanismus bietet es eine solide Garantie für den normalen Betrieb des Netzwerks. Als nächstes wollen wir uns die Sterntopologie genauer ansehen .
Die Sterntopologie ist eine Maschenstruktur mit einem zentralen Knoten als Kern und allen Peripheriegeräten, die über unabhängige Verbindungen mit ihm verbunden sind. Seine physische Form ähnelt einem Rad, wobei der zentrale Knoten die „Nabe“ bildet und die einzelnen „Speichen“-Knoten durch sternförmig ausstrahlende Verbindungen miteinander verbunden sind. Diese Architektur ermöglicht eine kontrollierbare Zuweisung von Netzwerkressourcen durch zentrales Management und hat sich zu einer der gängigsten Lösungen für moderne lokale Netzwerke (LANs) entwickelt.
Alle Datenflüsse müssen über einen zentralen Knoten (z. B. einen Switch oder Hub) laufen, um eine einheitliche Verkehrsüberwachung, Zugriffskontrolle und Bereitstellung von Sicherheitsrichtlinien zu erreichen. Dieses Design ermöglicht Netzwerkadministratoren, Geräte im gesamten Netzwerk über eine einzige Konsole zu verwalten.
Der Ausfall eines einzelnen Knotens oder Links beeinträchtigt nicht den Betrieb anderer Geräte. Wenn beispielsweise die Netzwerkkarte eines PCs beschädigt ist, ist nur dieses Gerät offline, während die übrigen Geräte weiterhin normal kommunizieren können, wodurch die Risiken auf Systemebene erheblich reduziert werden.
Neue Knoten müssen lediglich an das zentrale Gerät angeschlossen werden, ohne die bestehenden Verbindungen zu verändern. Durch diese „Plug-and-Play“-Funktion eignet es sich besonders für Szenarien, die eine häufige Kapazitätserweiterung erfordern, wie etwa wachsende Unternehmen oder temporäre Ausstellungsnetzwerke.
Die Verarbeitungskapazität des zentralen Knotens wird zur Obergrenze des Netzwerkdurchsatzes. Obwohl leistungsstarke Switches der Enterprise-Klasse Engpässe beseitigen können, können ihre Anschaffungskosten 30–50 % der gesamten Netzwerkinvestition ausmachen.
Kerngerät: Normalerweise ein Switch oder Hub, der als zentraler Hub des Netzwerks dient.
Funktion: Verantwortlich für die zentrale Datenverarbeitung, Weiterleitung und Netzwerkverkehrssteuerung. Die gesamte Datenübertragung der Peripheriegeräte muss über den zentralen Knoten erfolgen.
Endgeräte: wie Computer, Server, Drucker, IP-Telefone usw. Diese Geräte sind über unabhängige Verbindungen mit dem zentralen Knoten verbunden.
Funktionen: Jedes Peripheriegerät ist direkt mit dem zentralen Knoten verbunden und kommuniziert nicht direkt mit anderen Peripheriegeräten.
Physische Verbindung: Eine physische Leitung, die zum Verbinden des zentralen Knotens und der Peripheriegeräte verwendet wird, wie z. B. Twisted-Pair-Kabel (Cat5e, Cat6, Cat6a, Cat7 usw.), Glasfaser usw.
Auswahlgrundlage: Die Wahl des Übertragungsmediums hängt von den Anforderungen des Netzwerks ab, einschließlich Übertragungsdistanz, Bandbreitenanforderungen, Kosten und anderen Faktoren.
Kommunikationsregeln: wie etwa das Ethernet-Protokoll IEEE 802.3, das die korrekte Übertragung und den Empfang von Daten in einer Sterntopologie gewährleistet.
Funktion: Netzwerkprotokolle definieren Regeln wie Datenformat, Übertragungsrate, Fehlererkennung und -korrektur, um den normalen Betrieb des Netzwerks sicherzustellen.
| Maße | Bustopologie | Sterntopologie |
| Struktur | Linearer gemeinsam genutzter Bus, hohes Risiko eines Einzelpunktausfalls | Zentralisierter Hub/Switch, Einzelpunktausfall steuerbar |
| Zuverlässigkeit | Wenn der Bus ausfällt, ist das gesamte Netzwerk lahmgelegt | Der Ausfall eines zentralen Knotens wirkt sich nur auf die lokale |
| Skalierbarkeit | Einfach, aber durch Buslänge und Anzahl der Geräte begrenzt | Flexibel, der zentrale Knoten unterstützt eine große Anzahl von Zweigstellen |
| kosten | Niedrig (nur Backbone-Kabel erforderlich) | Höher (erfordert zentrale Geräte und mehr Kabel) |
| Anwendbare Szenarien | Kleine temporäre Netzwerke, Labore | Unternehmensnetzwerk, Rechenzentrum |
Fall 1 : Hochverfügbarkeitsarchitektur in der Finanzbranche
Eine Börse verwendet ein redundantes Dual-Star-Design: Zwei Core-Switches bilden durch Virtualisierungstechnologie ein logisches Einzelgerät, und der Access-Layer-Switch verfügt über duale Uplink-Verbindungen zu den beiden Cores. Wenn die primäre Verbindung ausfällt, kann das STP-Protokoll die Verbindungsumschaltung innerhalb von 50 ms abschließen und so eine Unterbrechung des Handelssystems verhindern.
Fall 2 : Erweiterung des medizinischen Internets der Dinge.
Ein Krankenhaus der tertiären Versorgung verwaltet über 500 APs über drahtlose Controller auf Basis eines sternförmigen Backbone-Netzwerks und erreicht so einen einheitlichen Zugriff auf medizinische Geräte, elektronische Patientenaktensysteme und intelligente Terminals. Der zentrale Switch ist mit DHCP-Snooping und DAI-Abwehr konfiguriert, um den Zugriff illegaler Geräte effektiv zu blockieren.
ProcessOn ist ein Online-Zeichentool, das das Zeichnen verschiedener Arten von Netzwerktopologiediagrammen unterstützt, eine große Anzahl von Netzwerktopologiediagrammvorlagen bereitstellt und die gemeinsame Online-Bearbeitung durch mehrere Personen unterstützt.
1. Melden Sie sich bei ProcessOn an , gehen Sie zur Seite „Persönliche Dateien“ und wählen Sie „Neues Flussdiagramm erstellen“ aus.
2. Klicken Sie unten links auf „Weitere Grafiken“ und wählen Sie den Symboltyp der Netzwerktopologie entsprechend den Unternehmensanforderungen aus.
3. Ziehen Sie Gerätesymbole ( Switch, Computer, Server usw.) auf die Leinwand und verbinden Sie sie mit Kabeln . Fügen Sie verbundene Geräte hinzu und verwenden Sie Farben, um verschiedene Geräterollen zu unterscheiden.
4. Fertigstellung der Topologiekarte auf die Schaltfläche „Exportieren“ in der oberen rechten Ecke der Seite, wählen Sie das entsprechende Exportformat (z. B. PNG, JPEG, PDF usw.) und speichern Sie die Topologiekarte lokal. Sie können auch auf die Schaltfläche „Teilen“ klicken, um einen Freigabelink zu generieren und das Diagramm mit Kollegen oder Kunden zu teilen .
Nachfolgend finden Sie einige Vorlagen für Sterntopologiediagramme, die in der ProcessOn-Vorlagen-Community geteilt werden .
Diagramm der grundlegenden Unternehmensnetzwerktopologie – Sterntopologie
Diagramm der Videoüberwachungstopologie – Sterntopologie
Cisco- Netzwerktopologiediagramm – Sterntopologie
Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung spielt die Sterntopologie mit ihren einzigartigen Vorteilen weiterhin eine entscheidende Rolle im Bereich der Netzwerkarchitektur. Seine zentrale Verwaltung, hohe Zuverlässigkeit und flexiblen Erweiterungsmöglichkeiten machen ihn zu einer der bevorzugten Lösungen für modernes Netzwerkdesign.
Kostenloses Online-Mindmap-Flussdiagramm für die Zusammenarbeit
