Ang Spanning Tree Protocol, usahay gitawag lang nga Spanning Tree, mao ang Waze o MapQuest sa modernong mga network sa Ethernet, nga nagdumala sa trapiko subay sa labing episyente nga ruta base sa real-time nga mga kondisyon.
Base sa algorithm nga gimugna sa American computer scientist nga si Radia Perlman samtang nagtrabaho siya sa Digital Equipment Corporation (DEC) niadtong 1985, ang nag-unang katuyoan sa Spanning Tree mao ang pagpugong sa mga redundant links ug ang pag-loop sa mga agianan sa komunikasyon sa komplikadong mga configuration sa network. Ingon usa ka sekondaryang function, ang Spanning Tree mahimong mag-ruta sa mga pakete sa palibot sa mga lugar nga adunay problema aron masiguro nga ang mga komunikasyon makahimo sa hangin sa mga network nga mahimo’g makasinati mga pagkabalda.
Spanning Tree topology kumpara sa Ring topology
Sa diha nga ang mga organisasyon nagsugod pa sa pag-network sa ilang mga kompyuter sa 1980s, usa sa labing inila nga mga configuration mao ang ring network. Pananglitan, gipaila sa IBM ang iyang proprietary Token Ring nga teknolohiya niadtong 1985.
Sa topology sa ring network, ang matag node nagkonektar sa duha pa, ang usa nga nag-una niini sa singsing ug ang usa nga nahimutang sa luyo niini. Ang mga signal mobiyahe lamang libot sa singsing sa usa ka direksyon, nga ang matag buko sa daplin sa dalan maghatag sa bisan unsa ug sa tanang pakete nga naglibot sa singsing.
Samtang ang yano nga mga network sa singsing molihok nga maayo kung adunay pipila ra nga mga kompyuter, ang mga singsing mahimong dili epektibo kung gatusan o liboan ka mga aparato ang idugang sa usa ka network. Mahimong kinahanglan nga magpadala ang usa ka kompyuter ug mga pakete pinaagi sa gatusan ka mga node aron lang ipaambit ang kasayuran sa usa ka lain nga sistema sa kasikbit nga kwarto. Ang bandwidth ug throughput mahimo usab nga problema kung ang trapiko mahimo ra nga modagayday sa usa ka direksyon, nga wala’y backup nga plano kung ang usa ka node sa agianan maguba o sobra nga naghuot.
Sa dekada 90, samtang ang Ethernet nahimong mas paspas (100Mbit/sec. Ang Fast Ethernet gipaila niadtong 1995) ug ang gasto sa Ethernet network (mga tulay, switch, cabling) nahimong mas barato kay sa Token Ring, ang Spanning Tree nakadaog sa LAN topology wars ug Token Dali nga nawala ang singsing.
Giunsa Naglihok ang Spanning Tree
Ang Spanning Tree kay usa ka forwarding protocol para sa data packets. Usa kini ka bahin nga pulis sa trapiko ug usa ka bahin nga inhenyero sa sibil alang sa mga network highway nga giagian sa datos. Naglingkod kini sa Layer 2 (layer sa link sa data), mao nga nabalaka lamang kini sa pagbalhin sa mga pakete sa ilang angay nga destinasyon, dili kung unsang klase nga mga pakete ang gipadala, o ang datos nga naa niini.
Ang Spanning Tree nahimong kaylap kaayo nga ang paggamit niini gihubit saIEEE 802.1D networking standard. Sama sa gipasabut sa sumbanan, usa ra ka aktibo nga agianan ang mahimong maglungtad taliwala sa bisan unsang duha nga mga endpoint o mga istasyon aron kini molihok sa husto.
Ang Spanning Tree gidisenyo aron mawagtang ang posibilidad nga ang datos nga moagi sa taliwala sa mga bahin sa network ma-stuck sa usa ka loop. Sa kinatibuk-an, ang mga loop naglibog sa forwarding algorithm nga gi-install sa mga network device, nga naghimo niini aron ang device dili na mahibal-an kung asa ipadala ang mga packet. Kini mahimong moresulta sa pagdoble sa mga frame o sa pagpasa sa mga duplicate nga pakete ngadto sa daghang mga destinasyon. Ang mga mensahe mahimong masubli. Ang komunikasyon mahimong mubalik sa nagpadala. Mahimo pa gani nga ma-crash ang usa ka network kung daghang mga loop ang magsugod nga mahitabo, nga mokaon sa bandwidth nga wala’y bisan unsang hinungdanon nga mga kadaugan samtang gibabagan ang uban nga dili na-looped nga trapiko nga makalusot.
Ang Spanning Tree Protocolmohunong sa pagporma sa mga galongpinaagi sa pagsira sa tanan gawas sa usa ka posible nga agianan alang sa matag data packet. Ang mga switch sa usa ka network naggamit sa Spanning Tree aron mahibal-an ang mga agianan sa gamut ug mga tulay diin ang data mahimong makabiyahe, ug magamit nga pagsira sa mga doble nga mga agianan, nga maghimo kanila nga dili aktibo ug dili magamit samtang adunay usa ka panguna nga agianan.
Ang resulta mao nga ang mga komunikasyon sa network hapsay nga nagdagayday bisan unsa pa ka komplikado o kadako ang usa ka network. Sa usa ka paagi, ang Spanning Tree nagmugna og usa ka agianan pinaagi sa usa ka network alang sa mga data sa pagbiyahe gamit ang software sa parehas nga paagi nga gihimo sa mga network engineer gamit ang hardware sa mga daan nga loop network.
Dugang nga mga Benepisyo sa Spanning Tree
Ang panguna nga hinungdan nga gigamit ang Spanning Tree mao ang pagwagtang sa posibilidad sa pag-ruta sa mga loop sa sulod sa usa ka network. Apan adunay ubang mga bentaha usab.
Tungod kay ang Spanning Tree kanunay nga nangita ug nagtino kung unsang mga agianan sa network ang magamit alang sa mga pakete sa datos nga maagian, kini makamatikod kung ang usa ka node nga naglingkod sa usa sa mga nag-unang mga agianan na-disable. Mahimong mahitabo kini sa lainlaing mga hinungdan gikan sa pagkapakyas sa hardware hangtod sa bag-ong configuration sa network. Mahimo pa gani kini nga temporaryo nga sitwasyon base sa bandwidth o uban pang mga hinungdan.
Sa diha nga ang Spanning Tree nakamatikod nga ang usa ka nag-unang agianan dili na aktibo, kini dali nga makaabli sa laing agianan nga kaniadto gisirhan. Makapadala dayon kini og mga datos sa palibot sa lugar nga adunay problema, nga sa katapusan itudlo ang detour isip bag-ong nag-unang agianan, o ipadala ang mga pakete balik sa orihinal nga tulay kung kini magamit pag-usab.
Samtang ang orihinal nga Spanning Tree medyo dali sa paghimo sa mga bag-ong koneksyon kung gikinahanglan, kaniadtong 2001 gipaila sa IEEE ang Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP). Gitawag usab nga 802.1w nga bersyon sa protocol, ang RSTP gidisenyo aron makahatag ug mas paspas nga pagkaayo agig tubag sa mga pagbag-o sa network, temporaryo nga pagkaguba o direkta nga pagkapakyas sa mga sangkap.
Ug samtang gipaila sa RSTP ang bag-ong mga gawi sa convergence sa agianan ug mga tahas sa pantalan sa tulay aron mapadali ang proseso, gidesinyo usab kini nga hingpit nga paatras nga nahiuyon sa orihinal nga Spanning Tree. Busa posible alang sa mga device nga adunay duha ka bersyon sa protocol nga mag-operate sa samang network.
Mga Kakulangan sa Spanning Tree
Samtang ang Spanning Tree nahimong ubiquitous sa daghang mga tuig pagkahuman sa pagpaila niini, adunay mga nangatarungan nga kininiabot na ang panahon. Ang pinakadako nga sayup sa Spanning Tree mao nga kini nagsira sa mga potensyal nga mga loop sa sulod sa usa ka network pinaagi sa pagsira sa mga potensyal nga agianan diin ang data mahimong magbiyahe. Sa bisan unsang gihatag nga network gamit ang Spanning Tree, mga 40% sa mga potensyal nga agianan sa network ang sirado sa datos.
Sa labihan ka komplikado nga mga palibot sa networking, sama sa nakit-an sa sulod sa mga sentro sa datos, ang katakus sa pag-scale dayon aron matubag ang panginahanglan kritikal. Kung wala ang mga limitasyon nga gipahamtang sa Spanning Tree, ang mga sentro sa datos mahimong magbukas sa labi pa nga bandwidth nga wala magkinahanglan dugang nga hardware sa network. Kini usa ka katingad-an nga kahimtang, tungod kay ang komplikado nga mga palibot sa network mao ang hinungdan nga gihimo ang Spanning Tree. Ug karon ang proteksyon nga gihatag sa protocol batok sa pag-loop, sa usa ka paagi, nagpugong sa mga palibot gikan sa ilang tibuuk nga potensyal.
Ang usa ka dalisay nga bersyon sa protocol nga gitawag nga Multiple-Instance Spanning Tree (MSTP) gimugna aron magamit ang mga virtual LAN ug makahimo sa daghang mga agianan sa network nga bukas sa parehas nga oras, samtang gipugngan gihapon ang pagporma sa mga loop. Apan bisan sa MSTP, ubay-ubay nga potensyal nga mga agianan sa datos nagpabilin nga sirado sa bisan unsang gihatag nga network nga naggamit sa protocol.
Adunay daghang dili-standardized, independente nga mga pagsulay aron mapaayo ang mga pagdili sa bandwidth sa Spanning Tree sa daghang mga tuig. Samtang ang mga tigdesinyo sa pipila kanila nag-angkon nga malampuson sa ilang mga paningkamot, kadaghanan dili hingpit nga nahiuyon sa kinauyokan nga protocol, nagpasabut nga ang mga organisasyon kinahanglan nga mogamit sa dili standard nga mga pagbag-o sa tanan nilang mga aparato o mangita usa ka paagi aron tugutan sila nga maglungtad switch nga nagdagan sa standard Spanning Tree. Sa kadaghanan nga mga kaso, ang mga gasto sa pagpadayon ug pagsuporta sa daghang mga lami sa Spanning Tree dili takus sa paningkamot.
Magpadayon ba ang Spanning Tree sa Umaabot?
Gawas sa mga limitasyon sa bandwidth tungod sa Spanning Tree nga nagsira sa mga agianan sa network, wala’y daghang paghunahuna o paningkamot nga gibutang sa pag-ilis sa protocol. Bisan tuod ang IEEE usahay magpagawas ug mga update aron sulayan ug himoon kini nga mas episyente, kini kanunay nga paatras nga compatible sa kasamtangan nga mga bersyon sa protocol.
Sa usa ka diwa, ang Spanning Tree nagsunod sa lagda sa "Kung wala kini nabuak, ayaw kini ayo." Ang Spanning Tree nagdagan nga independente sa background sa kadaghanan nga mga network aron magpadayon ang pag-agos sa trapiko, mapugngan nga maporma ang mga loop nga nagpahinabog pag-crash, ug pagruta sa trapiko sa palibot sa mga lugar nga adunay problema aron ang mga end user dili gyud mahibal-an kung ang ilang network makasinati temporaryo nga pagkabalda ingon bahin sa adlaw-adlaw nga pag-undang. adlaw nga operasyon. Samtang, sa backend, ang mga administrador makadugang og bag-ong mga himan sa ilang mga network nga wala kaayo maghunahuna kung mahimo ba nila o dili ang pagpakigsulti sa nahabilin nga network o sa gawas nga kalibutan.
Tungod nianang tanan, lagmit nga ang Spanning Tree magpabilin nga magamit sa daghang mga tuig nga moabut. Mahimong adunay pipila ka gagmay nga mga pag-update matag karon ug unya, apan ang kinauyokan nga Spanning Tree Protocol ug ang tanan nga mga kritikal nga bahin nga gihimo niini lagmit ania aron magpabilin.
Oras sa pag-post: Nob-07-2023
