Une topologie en étoile, parfois appelée réseau en étoile, est une topologie de réseau dans laquelle chaque appareil est connecté à un hub central. Il s’agit de l’une des configurations de réseau informatique les plus répandues et de loin la topologie de réseau la plus populaire. Dans cette configuration réseau, tous les appareils liés à un appareil réseau central sont affichés sous forme d'étoile.

Contrairement à la topologie maillée, un appareil ne peut pas assurer la communication directement entre les appareils dans une topologie en étoile ; il doit communiquer à l'aide d'un hub. Les périphériques fonctionnent comme des clients, tandis que le périphérique réseau central sert de serveur. Selon le type de carte réseau installée sur chaque ordinateur, le câble RJ-45 ou coaxial est utilisé dans une topologie en étoile. À l’instar d’une topologie de bus, l’établissement d’un réseau informatique utilisant la topologie en étoile est très simple et direct.

Il existe également de nombreux exemples de topologie en étoile dans la vie réelle, et vous pouvez voir des exemples de topologie de réseau en étoile dans les aéroports, les hôpitaux, les banques et les établissements d'enseignement. Un Switch peut également être utilisé comme appareil central au lieu d’un Hub. Des câbles de brassage seront utilisés pour connecter le client, les serveurs et un autre réseau au hub central. Dans la topologie en étoile, tous les appareils connectés dépendent entièrement de l'appareil central ; la communication à travers l'ensemble du réseau informatique échoue si le périphérique central rencontre un problème.

L'image ci-dessus est un exemple de topologie en étoile qui vous aidera à comprendre clairement la topologie en étoile. Vous pouvez voir que Hub est un périphérique central via lequel tous les autres nœuds (clients, serveurs et autres réseaux) sont connectés. Chaque nœud de ce diagramme dispose d'une liaison point à point directe avec le périphérique central, mais aucun nœud ne peut communiquer directement avec les autres. Ainsi, avant d’atteindre sa destination, chaque message doit passer par cet appareil central (Hub ou Switch).

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La topologie en étoile peut être active ou passive sur la base des éléments suivants, indiqués ci-dessous :

• Si le transit des données est activement contrôlé par le réseau.
• Si les sources d'énergie électrique sont requises par le réseau.
• Si les processus tels que l'amplification ou la régénération des données sont effectués par le nœud central.

De plus, le routeur sans fil, les structures Ethernet/câblées et d'autres composants peuvent également être utilisés pour mettre en œuvre des topologies en étoile.

Applications de la topologie en étoile

Dans les réseaux, la topologie en étoile peut être utilisée à divers endroits. Vous pouvez trouver ses utilisations partout autour de vous grâce à sa disponibilité facile et à son équipement de topologie en étoile bon marché. Cependant, certaines utilisations de la topologie en étoile sont les suivantes :

• La plupart des laboratoires informatiques des établissements d'enseignement utilisent cette conception pour connecter les nœuds du laboratoire.
• Nos réseaux domestiques sont clairement configurés dans cette topologie de réseau.
• Une autre utilisation de la topologie en étoile est le secteur bancaire, où tous les utilisateurs bancaires sont connectés les uns aux autres à l'aide de ce type de topologie.

Caractéristiques de la topologie en étoile

Les caractéristiques de la topologie en étoile sont les suivantes :

• La topologie en étoile, facile à installer, peut être utilisée dans pratiquement n'importe quel type de réseau informatique, qu'il soit petit, moyen ou grand.
• Par rapport à la topologie en bus, la topologie en étoile nécessite plus de câbles. Aussi, dans ce type de réseau connecté, il n’y a aucune dépendance.
• Dans la topologie en étoile, pour étendre l'ensemble du réseau, vous pouvez utiliser la configuration en guirlande.
• Par rapport à d’autres types de structures topologiques, la structure de la topologie en étoile est plus sécurisée en termes de perte de données.
• Cela offre un avantage ; l'ensemble du réseau ne dérange pas si vous supprimez ou connectez des appareils.

Équipement matériel de topologie en étoile

Une quantité spécifique de matériel est requise par Star Topology. Cependant, le type d’équipement matériel requis dépend entièrement du réseau informatique que vous envisagez de construire.

Type de câble dans la topologie en étoile

Il existe la possibilité d'utiliser une variété de câbles en topologie en étoile si vous souhaitez établir le réseau par fil. Le câble, Coaxial ou Câble à Paire Torsadée peut être utilisé dans ce réseau. Le câble coaxial était autrefois utilisé par les ingénieurs réseau. Mais l’option de câble la plus courante est le câble à paire torsadée. De plus, vous pouvez utiliser un câble à fibre optique si vous souhaitez établir des réseaux informatiques à haut débit.

Comment fonctionne la topologie en étoile ?

Il est très facile et simple de comprendre le fonctionnement de la topologie en étoile. Ce type de topologie de réseau ne permet pas une communication directe entre différents nœuds ; ils peuvent communiquer entre eux à l'aide d'un appareil central disponible dans le réseau. Ce périphérique central, qui peut être un hub passif, un hub actif ou un commutateur, est responsable à la fois de la réception et de la transmission des messages de l'expéditeur. Le processus de fonctionnement du périphérique central est différent dans chaque scénario. Par conséquent, la topologie en étoile est classée en trois catégories sur la base du mécanisme de fonctionnement, qui sont les suivantes :

1. Topologie en étoile passive
2. Topologie en étoile active
3. Topologie en étoile utilisant un commutateur

Cependant, la disposition de la topologie en étoile dans chacun des scénarios serait la même. Mais le mécanisme de fonctionnement de chacun les rend différents. Ci-dessous, vous trouverez une explication sur chacun d’eux.

Topologie en étoile passive

Une topologie passive en étoile est créée à l'aide d'un hub passif, qui est le périphérique central d'un réseau. Cet appareil central d'un réseau informatique reçoit le signal de l'expéditeur et l'envoie à d'autres stations. Un hub passif a la capacité de permettre au signal de passer sans aucune intervention. En d’autres termes, les signaux de communication ne peuvent pas être régénérés ou retraités par le Passive Hub.

Si vous concevez un réseau en étoile à l'aide d'un hub passif, un hub passif agira comme un périphérique central qui recevra un message de données de l'expéditeur et le diffusera à tous les nœuds connectés au périphérique central. Après avoir reçu le message de données, tous les nœuds associés acceptent les vérifications de l'adresse de destination. Si l'adresse d'un nœud et l'adresse de destination correspondent, celle qui correspond conserve le message. Le nœud rejette le message de données si l'adresse d'un nœud et l'adresse de destination ne correspondent pas. Ce type de réseau n'est pas approprié pour les grands réseaux informatiques et les réseaux longue distance.

Topologie en étoile active

Faisant office de périphérique central, un Active Hub est présent dans la topologie en étoile active. En termes de transmission des signaux de communication, ce Hub remplit des fonctions supplémentaires. Active Hub, contrairement à Passive Hub, peut retraiter ou régénérer les signaux de communication. Après avoir renouvelé les signaux de communication de l'expéditeur, il les diffuse à tous les autres nœuds du réseau informatique. Par conséquent, un Active Hub sert également de répéteur.

Comme cela a été décrit, il régénère le signal de communication qui conduit à la force du signal de communication. Et le reste du processus de travail d’Active Hub est le même que celui du Passive Hub. Si vous créez un réseau en étoile à l'aide d'Active Hub, il est plus adapté aux câbles de grande longueur et à un plus grand nombre de nœuds.

Topologie en étoile utilisant un commutateur

Le commutateur peut être utilisé à la place du Hub comme périphérique central dans une architecture en étoile. Le réseau en étoile construit à l'aide de Switch peut également être appelé Switcher Star Network Topology. Au lieu d'un Active Hub ou d'un Passive Hub, un appareil intelligent (Switch) sert de périphérique central dans ce type de réseau. En tant que hub intelligent, un commutateur peut exécuter diverses fonctions, mais il ne peut pas transmettre le signal de communication. Switch transmet un message de données au destinataire prévu après avoir lu l'adresse de destination du message de données, notamment en exécutant certaines fonctions supplémentaires :

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• Routage
• Traitement ou régénération du signal
• Pontage
• La gestion du réseau

De la même manière que le fait Hub, un Switch accepte le message de données de l'expéditeur. Mais il ne diffuse pas le message de données après réception du message, il vérifie d'abord lui-même l'adresse de destination, puis envoie le message à la destination particulière. Ce type de transmission est appelé Uni-cast. En termes d'identification de destination, de routage et de régénération, le commutateur est un appareil intelligent. Par conséquent, la création d’un réseau à topologie en étoile à l’aide de Switch devrait être votre premier choix.

Avantages de la topologie en étoile

Lorsque vous êtes au milieu d'un processus de configuration, la topologie en étoile présente plusieurs avantages qui méritent d'être pris en compte, à savoir :

Tolérance aux pannes

Une topologie en étoile n'affecte qu'un seul nœud lorsqu'il subit une panne de carte réseau ou un câble coupé. Comme chaque appareil se connecte indépendamment au noyau central ; il offre donc aux utilisateurs un avantage en termes de panne de réseau. Les nœuds sont reliés entre eux par un seul câble. Cependant, comparée à d’autres modèles, cette structure peut s’avérer coûteuse. Mais en raison de ses avantages, les problèmes de coût sont généralement compensés. Faire des compromis avec le noyau central est le seul moyen de supprimer tous les nœuds en une seule fois. Il s’agit d’un réseau sûr et difficilement accessible à la personne moyenne. De plus, ce réseau peut être utilisé par des entreprises de toute taille pour répondre à leurs besoins.

Évolutivité

Il peut y avoir plusieurs raisons d'ajouter un nouvel appareil au réseau. Dans un réseau à topologie en étoile, l’ajout d’un nouveau périphérique est un processus simple. Pour cela, il vous suffit de relier le nouvel appareil au noyau central à l'aide du câblage. Cela vous offre un avantage dans la situation où vous devez connecter plusieurs appareils avec un seul cœur. Il vous permet d'étendre le réseau en ajoutant de nouveaux appareils et vous aide à continuer à bénéficier des avantages de cette structure.

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L'ensemble du réseau dépend du point de connexion central à mesure que des appareils sont ajoutés ou supprimés de l'appareil central. Par conséquent, ces types de réseaux sont hautement évolutifs et aident à maintenir vos niveaux de productivité en remplaçant une unité défectueuse.

Connexion de plusieurs types d'appareils

La topologie en étoile permet aux utilisateurs de connecter plusieurs types d'appareils. Ce réseau est la meilleure option en termes de variété d'applications si vous disposez d'un hub ou d'un commutateur capable de transmettre le paquet de données vers plusieurs types d'équipements. La topologie en étoile est également utilisée par la plupart des entreprises pour relier les ordinateurs à différentes imprimantes et autres stations.

De plus, vous pouvez également maximiser la portée de chaque appareil connecté dans une topologie en étoile via un serveur disponible qui se connecte au hub central. De plus, vous pouvez rapidement relier un bureau entier avec cette configuration jusqu'à ce que l'équipement soit compatible avec le logiciel ou le matériel du hub central, ainsi qu'avec la connexion réseau que vous utilisez.

Faibles risques de collisions de données

Dans la topologie en étoile, comme tous les nœuds sont connectés au noyau central avec leur propre câble, cela entraîne une diminution du risque de collision de données. En outre, il a la capacité de gérer les situations où des collisions de données se produisent et ne crée pas de goulots d'étranglement. Cela signifie que, comparés à d’autres conceptions de réseau, les niveaux de performances de cette topologie de réseau sont exceptionnellement élevés. Cependant, en raison des niveaux de trafic élevés, son fonctionnement peut être lent dans certaines conditions.

Approches multiples

Avec la topologie en étoile, vous pouvez adopter plusieurs approches. Cela signifie que vous pouvez choisir d'utiliser un hub actif, un hub passif ou un commutateur au moment de la conception d'un réseau à topologie en étoile. Si vous choisissez d'utiliser un hub passif, il n'a pas besoin de l'heure de modification des paquets de données. Et les signaux transitent sans aucune intervention dans le réseau à topologie en étoile conçu avec le hub passif.

De plus, en plus de ses fonctions centrales, un réseau conçu à l’aide d’un hub actif remplit des fonctions supplémentaires qui le rendent capable d’agir comme un répéteur. Si vous concevez un réseau à topologie en étoile à l'aide d'un commutateur, celui-ci transmettra le message de données au récepteur prévu lors de la lecture de l'adresse de destination des paquets de données.

Évite les connexions point à point

Une topologie en étoile maintient une communication rapide car elle crée une approche plus rationalisée. Toutefois, dans d’autres topologies, vous pouvez obtenir un niveau élevé de fiabilité. Il offre plus de flexibilité ; vous pouvez l'installer dans votre entreprise en toute confiance. Et, grâce à la présence du hub central, vous n'avez pas à vous soucier de la communication de vos appareils entre eux. Ainsi, les réseaux de presque toutes tailles peuvent facilement utiliser le réseau à topologie en étoile et bénéficier de ses avantages. Il fournit aux utilisateurs des connexions basées sur des points et une communication unicast qui crée un moyen sécurisé de transmettre le paquet de données. De plus, avec ce type de réseau, il n’y a aucun risque de réflexion du signal. Par conséquent, cela permet d’éviter les connexions point à point.

Inconvénients de la topologie en étoile

Bien que la topologie en étoile offre aux utilisateurs de multiples avantages, elle présente également certains inconvénients qui sont les suivants :

Défaillance du noyau central

Dans la topologie en étoile, l'ensemble du système dépend du périphérique central (Hub ou Switch), qui est le point le plus important du réseau. Si le noyau central tombe en panne, tout le système sera affecté et même vous ne pourrez pas utiliser le réseau informatique. Bien que dans cette situation, vous puissiez travailler hors ligne ; il peut y avoir des chances de réduire immédiatement les opportunités de collaboration. Si une panne se produit pour une raison quelconque, vous devrez peut-être remplacer l'intégralité du hub, ce qui peut s'avérer une proposition critique.

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La topologie en étoile est très coûteuse à installer et à étendre car elle nécessite le câblage des appareils ou des systèmes. Fondamentalement, l'aspect le plus coûteux de cette topologie est qu'elle nécessite des hubs ou des commutateurs supplémentaires, davantage de connecteurs et de câbles. Dans un réseau à topologie en étoile, chaque appareil doit être connecté directement au hub central. Cependant, sa conception est très fiable. La topologie la plus coûteuse est la principale raison pour laquelle certaines petites entreprises recherchent des alternatives à ce réseau.

Bien que ce soit plus coûteux, il augmente la productivité du réseau et réduit le temps nécessaire pour détecter les problèmes de maintenance, ce qui entraîne des économies. De plus, les temps d'arrêt sont généralement moins longs, car lorsque vous déconnectez un périphérique du réseau, vous devez faire un compromis avec le câble, car tous les périphériques sont connectés au câble.

Besoin d'équipement supplémentaire

Comme la topologie en étoile a besoin d'un noyau central pour fonctionner, un noyau central peut être un commutateur ou un hub. Si vous devez exécuter plusieurs étoiles, vous avez également besoin d’un noyau central pour chacune d’elles. Cette installation ajoute des coûts supplémentaires et crée de nombreuses vulnérabilités dans certaines conceptions. Si vous supprimez le hub principal d'une installation multi-étoiles, vous pouvez modifier l'outil de communication principal. Tous les systèmes n’auraient plus accès à une base de données centrale pour collaborer, mais ils pourraient toujours communiquer entre eux.

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Impact sur la mobilité

La plupart des gens dépendent encore des connexions filaires, même si des systèmes de topologie en étoile sans fil sont disponibles à l'époque moderne. Lorsque les gens utilisent une connexion filaire pour leur réseau, la longueur limitée du câble restreint leurs mouvements. Pour rester productifs, ils ne pourront pas emporter leur poste de travail avec eux. De plus, ils doivent quitter leur poste de travail pour récupérer l'élément s'ils souhaitent imprimer quelque chose sur le réseau car vous êtes lié à une distance particulière du hub central, ce qui entraîne une diminution des niveaux de productivité au fil du temps.

Difficile de connecter des appareils mobiles

Bien que l’ajout d’appareils supplémentaires soit simple avec la topologie en étoile, la connexion d’un smartphone ou d’un autre appareil mobile peut s’avérer difficile. De plus, certains PC n'offrent pas la possibilité de se connecter à ce réseau. La plupart des hubs centraux ne disposent pas de port pour offrir l'avantage d'utiliser Internet avec ce système.

Par conséquent, vous pouvez compter sur la connexion Wi-Fi ou cellulaire pour rester en ligne. Cela signifie que si vous avez des employés dans des bureaux mobiles ou distants, vous risquez de rencontrer de nombreux problèmes, et même il sera très difficile de collaborer sur des projets. Les personnes qui tentent de se connecter à votre réseau local sans accès interne rencontreront les mêmes problèmes que celles qui utilisent une connexion par câble pour communiquer en dehors de votre organisation.

Câbles sujets aux dommages

Le câble ou le fil utilisé pour créer un système de topologie en étoile peut être sujet à des dommages. Une meilleure façon pour un câble d'atteindre les postes de travail ou les périphériques prévus est de passer sous les sols, derrière les murs ou à travers d'autres obstacles. De plus, en cas de changements de conditions météorologiques ou d'impacts sur la faune, il peut devenir sensible dans les conditions où le réseau local nécessite des travaux d'installation à l'extérieur du bâtiment. La fiabilité de certains réseaux à topologie en étoile peut être affectée par ces problèmes. Bien qu'il puisse toujours y avoir des accidents, vous pouvez éviter ces problèmes en ajoutant une barrière de protection autour des câbles.

Faibles taux de transfert de données

La topologie en étoile sans fil n'est pas adaptée à un réseau très chargé car son taux de transfert de données est faible. Vous devriez opter pour un réseau filaire à topologie en étoile si vous avez besoin d’un réseau capable de gérer une charge importante. Les risques de goulot d'étranglement avec le WLAN augmentent, et cela évolue toujours lentement. Si vous souhaitez implémenter des limites sur le réseau, vous devez effectuer des réglages manuels. Cela signifie qu'au lieu d'être productif avec votre nouveau projet, vous passez plus de temps sur le système. De plus, découvrir et diagnostiquer le problème du réseau sans fil peut être compliqué. C’est la raison pour laquelle l’investissement dans le câble vaut parfois plus que dans le réseau filaire.

Qu'est-ce que la topologie en étoile étendue ?

Alors que les affaires se développent en termes de ressources informatiques ; la flexibilité des réseaux informatiques est donc très importante. Afin d'offrir le partage à tous vos collaborateurs, vous devrez étendre votre réseau avec cette augmentation. Plusieurs hubs ou commutateurs sont nécessaires pour créer la topologie en étoile étendue, qui est interconnectée dans le réseau et offre une flexibilité pour connecter davantage de nœuds.

L’incident de la topologie en étoile étendue n’est pas complexe. Par exemple, vous disposez d'un commutateur ou d'un hub qui contient quatre ports, ce qui signifie que dans ce réseau informatique, vous pouvez connecter un maximum de quatre appareils. Si vous devez connecter six appareils pour une raison quelconque, vous devez acheter un hub ou un commutateur supplémentaire capable de prendre en charge six utilisateurs. Les trois seuls appareils peuvent être connectés au premier appareil central (appelé A). Comme pour le deuxième appareil central, seuls trois appareils peuvent être connectés à un deuxième appareil central (appelé B). N'oubliez pas qu'un port vide est inclus dans chaque périphérique central. Par conséquent, le port vide de A sera connecté au port vide de B.

Il faudra davantage de hubs pour étendre cette infrastructure. Grâce à cette méthode, vous pouvez étendre le réseau pour répondre pleinement aux demandes croissantes des utilisateurs et continuer à connecter des hubs ou des commutateurs. Il est aussi généralement appelé arrangement en guirlande. Le concept que nous utilisons avec les périphériques USB est également le même. Cette topologie est non seulement beaucoup plus simple mais également très avantageuse par rapport à la topologie en bus. Pour retirer les lignes de descente, vous n’avez pas besoin de percer les câbles. Dans le Hub ou le Switch, il suffit de trouver un port vide pour étendre le réseau.

Différences entre la topologie en étoile et la topologie en bus

Il existe plusieurs distinctions entre les topologies en étoile et en bus. Un tableau présentant toutes les distinctions entre la topologie en étoile et la topologie en bus est présenté ci-dessous :