Spanning Tree Protocol, bəzən sadəcə olaraq, Spanning Tree adlandırılır, müasir Ethernet şəbəkələrinin Waze və ya MapQuestidir və real vaxt şəraitinə əsaslanaraq trafiki ən səmərəli marşrut üzrə istiqamətləndirir.
Amerikalı kompüter alimi Radia Perlman 1985-ci ildə Digital Equipment Corporation (DEC) üçün işləyərkən yaratdığı alqoritmə əsaslanaraq, Spanning Tree-nin əsas məqsədi mürəkkəb şəbəkə konfiqurasiyalarında lazımsız keçidlərin və kommunikasiya yollarının dövrələnməsinin qarşısını almaqdır. İkinci dərəcəli funksiya kimi, Spanning Tree, rabitənin kəsilmələrə məruz qala bilən şəbəkələr vasitəsilə ötürülməsini təmin etmək üçün paketləri problemli yerlər ətrafında istiqamətləndirə bilər.
Genişlənən Ağac topologiyası və Halqa topologiyası
1980-ci illərdə təşkilatlar öz kompüterlərini yenicə şəbəkələşdirməyə başlayanda ən populyar konfiqurasiyalardan biri ring şəbəkəsi idi. Məsələn, IBM 1985-ci ildə özünün xüsusi Token Ring texnologiyasını təqdim etdi.
Halqa şəbəkəsi topologiyasında hər bir qovşaq digər ikisi ilə birləşir, biri halqada ondan qabaqda, digəri isə arxasında yerləşir. Siqnallar halqanın ətrafında yalnız bir istiqamətdə hərəkət edir, yol boyu hər bir qovşaq halqanın ətrafında fırlanan istənilən paketi ötürür.
Sadə ring şəbəkələri yalnız bir neçə kompüter olduqda yaxşı işləsə də, şəbəkəyə yüzlərlə və ya minlərlə cihaz əlavə edildikdə üzüklər səmərəsiz olur. Bitişik otaqdakı başqa bir sistemlə məlumat mübadiləsi aparmaq üçün kompüter yüzlərlə qovşaq vasitəsilə paketlər göndərməli ola bilər. Bant genişliyi və ötürmə qabiliyyəti də yol boyu bir node qırıldıqda və ya həddən artıq tıxac olduqda, ehtiyat plan olmadan trafik yalnız bir istiqamətdə axdıqda problemə çevrilir.
90-cı illərdə Ethernet sürətləndikcə (100Mbit/san. Fast Ethernet 1995-ci ildə təqdim edildi) və Ethernet şəbəkəsinin qiyməti (körpülər, açarlar, kabellər) Token Ring-dən xeyli ucuzlaşdı, Spanning Tree LAN topologiyası müharibələrində qalib gəldi və Token Üzük tez söndü.
Genişlənən Ağac Necə İşləyir
Spanning Tree məlumat paketləri üçün yönləndirmə protokoludur. Bu, məlumatların keçdiyi şəbəkə magistralları üçün bir hissə yol polisi və bir hissə inşaat mühəndisidir. O, Layer 2-də (məlumat bağlantısı təbəqəsi) oturur, ona görə də o, sadəcə paketlərin hansı növ paketlərin göndərildiyi və ya onların ehtiva etdiyi məlumatlarla deyil, müvafiq təyinat yerinə daşınması ilə məşğul olur.
Spanning Tree o qədər geniş yayılmışdır ki, onun istifadəsi müəyyən edilmişdirIEEE 802.1D şəbəkə standartı. Standartda müəyyən edildiyi kimi, istənilən iki son nöqtə və ya stansiya arasında onların düzgün işləməsi üçün yalnız bir aktiv yol mövcud ola bilər.
Spanning Tree şəbəkə seqmentləri arasında keçən məlumatların bir döngədə ilişib qalması ehtimalını aradan qaldırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Ümumiyyətlə, döngələr şəbəkə cihazlarında quraşdırılmış ötürmə alqoritmini çaşdıraraq, cihazın paketləri hara göndərəcəyini bilmir. Bu, çərçivələrin təkrarlanması və ya dublikat paketlərin bir çox təyinat yerinə yönləndirilməsi ilə nəticələnə bilər. Mesajlar təkrarlana bilər. Əlaqələr göndərənə geri qayıda bilər. Həddindən artıq çox döngə baş verərsə, o, hətta şəbəkəni sıradan çıxara bilər, heç bir nəzərəçarpacaq qazanc əldə etmədən bant genişliyini yeyir və digər döngəsiz trafikin keçməsinə mane olur.
Genişlənən Ağac Protokoludöngələrin əmələ gəlməsini dayandırırhər bir məlumat paketi üçün bir mümkün yolu istisna olmaqla, hamısını bağlamaqla. Şəbəkədəki açarlar məlumatların keçə biləcəyi kök yolları və körpüləri müəyyən etmək üçün Spanning Tree-dən istifadə edir və dublikat yolları funksional olaraq bağlayır, əsas yol mövcud olduqda onları qeyri-aktiv və yararsız edir.
Nəticə odur ki, şəbəkənin nə qədər mürəkkəb və ya geniş olmasından asılı olmayaraq, şəbəkə kommunikasiyaları problemsiz şəkildə axır. Bir növ, Spanning Tree, şəbəkə mühəndislərinin köhnə döngə şəbəkələrində aparatdan istifadə etdikləri kimi proqram təminatından istifadə edərək məlumatların səyahət etməsi üçün şəbəkə vasitəsilə tək yollar yaradır.
Yayılan Ağacın Əlavə Faydaları
Spanning Tree-nin istifadə edilməsinin əsas səbəbi şəbəkə daxilində döngələrin marşrutlaşdırma imkanını aradan qaldırmaqdır. Ancaq başqa üstünlüklər də var.
Spanning Tree daim məlumat paketlərinin keçməsi üçün hansı şəbəkə yollarını axtarıb müəyyənləşdirdiyinə görə, o, həmin əsas yollardan biri boyunca oturan qovşağın qeyri-aktiv edilib-edilmədiyini aşkar edə bilər. Bu, hardware nasazlığından tutmuş yeni şəbəkə konfiqurasiyasına qədər müxtəlif səbəblərə görə baş verə bilər. Bu, hətta bant genişliyinə və ya digər amillərə əsaslanan müvəqqəti bir vəziyyət ola bilər.
Spanning Tree əsas yolun artıq aktiv olmadığını aşkar etdikdə, əvvəllər bağlanmış başqa bir yolu tez aça bilər. Daha sonra o, problem yerinin ətrafında məlumat göndərə, nəticədə dolama yolu yeni əsas yol kimi təyin edə və ya yenidən mövcud olduqda paketləri orijinal körpüyə göndərə bilər.
Orijinal Spanning Tree lazım olduqda bu yeni əlaqələri qurmaqda nisbətən tez olsa da, 2001-ci ildə IEEE Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) təqdim etdi. Protokolun 802.1w versiyası olaraq da adlandırılan RSTP şəbəkə dəyişikliklərinə, müvəqqəti kəsilmələrə və ya komponentlərin birbaşa nasazlığına cavab olaraq əhəmiyyətli dərəcədə daha sürətli bərpa təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.
RSTP prosesi sürətləndirmək üçün yeni yol konvergensiya davranışları və körpü port rolları təqdim edərkən, o, həm də orijinal Spanning Tree ilə tam geriyə uyğun olmaq üçün hazırlanmışdır. Beləliklə, protokolun hər iki versiyası olan cihazların eyni şəbəkədə birlikdə işləməsi mümkündür.
Yayılan ağacın çatışmazlıqları
Spanning Tree təqdim olunduqdan sonra uzun illər ərzində hər yerdə geniş yayılmış olsa da, bunun bir növ olduğunu iddia edənlər var.vaxt gəldi. Spanning Tree-nin ən böyük günahı, məlumatların keçə biləcəyi potensial yolları bağlayaraq şəbəkə daxilindəki potensial döngələri bağlamasıdır. Spanning Tree istifadə edən hər hansı bir şəbəkədə potensial şəbəkə yollarının təxminən 40%-i məlumatlara bağlıdır.
Məlumat mərkəzlərində olanlar kimi son dərəcə mürəkkəb şəbəkə mühitlərində tələbatı ödəmək üçün miqyasını sürətlə genişləndirmək çox vacibdir. Spanning Tree tərəfindən qoyulan məhdudiyyətlər olmadan, məlumat mərkəzləri əlavə şəbəkə avadanlıqlarına ehtiyac olmadan daha çox bant genişliyi aça bilər. Bu, ironik bir vəziyyətdir, çünki mürəkkəb şəbəkə mühitləri Spanning Tree-nin yaradılmasına səbəb olur. İndi isə protokol tərəfindən dövrəyə qarşı qorunma müəyyən mənada həmin mühitləri tam potensialından geri saxlayır.
Virtual LAN-ları işə salmaq və eyni zamanda daha çox şəbəkə yolunun açılmasını təmin etmək, eyni zamanda döngələrin əmələ gəlməsinin qarşısını almaq üçün Çox Nümunəvi Əhatə Ağacı (MSTP) adlı protokolun təkmilləşdirilmiş versiyası hazırlanmışdır. Ancaq hətta MSTP ilə belə, protokoldan istifadə edən hər hansı bir şəbəkədə bir neçə potensial məlumat yolu bağlı qalır.
İllər ərzində Spanning Tree-nin bant genişliyi məhdudiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün bir çox qeyri-standart, müstəqil cəhdlər edilmişdir. Bəzilərinin dizaynerləri öz səylərində uğur qazandıqlarını iddia etsələr də, əksəriyyəti əsas protokola tam uyğun gəlmir, yəni təşkilatlar ya bütün cihazlarında standartlaşdırılmamış dəyişiklikləri tətbiq etməlidirlər, ya da onların mövcud olmasına icazə vermək üçün bir yol tapmalıdırlar. standart Spanning Tree ilə işləyən açarlar. Əksər hallarda, Spanning Tree-nin çoxsaylı ləzzətlərinin saxlanması və dəstəklənməsi xərcləri səy göstərməyə dəyməz.
Qarışıq ağac gələcəkdə də davam edəcəkmi?
Spanning Tree şəbəkə yollarını bağladığı üçün bant genişliyindəki məhdudiyyətlərdən başqa, protokolun dəyişdirilməsi üçün çox fikir və ya səy göstərilmir. IEEE onu daha səmərəli etmək üçün vaxtaşırı yeniləmələr buraxsa da, onlar həmişə protokolun mövcud versiyaları ilə geriyə doğru uyğun gəlir.
Müəyyən mənada Spanning Tree “Sınıq deyilsə, onu düzəltməyin” qaydasına əməl edir. Spanning Tree əksər şəbəkələrin fonunda müstəqil olaraq işləyir, trafik axınını saxlamaq, qəzaya səbəb olan döngələrin əmələ gəlməsinin qarşısını almaq və trafikin problemli nöqtələr ətrafında yönləndirilməsini təmin edir ki, son istifadəçilər şəbəkələrinin gündəlik işlərinin bir hissəsi olaraq müvəqqəti olaraq fasilələrlə üzləşib-yaşamadığını heç vaxt bilməsinlər. günlük əməliyyatlar. Bu arada, arxa planda administratorlar şəbəkənin qalan hissəsi və ya xarici dünya ilə əlaqə qura biləcəkləri və ya olmayacağı barədə çox düşünmədən şəbəkələrinə yeni cihazlar əlavə edə bilərlər.
Bütün bunlara görə, çox güman ki, Spanning Tree uzun illər istifadədə qalacaq. Zaman-zaman bəzi kiçik yeniləmələr ola bilər, lakin əsas Genişlənən Ağac Protokolu və onun yerinə yetirdiyi bütün kritik funksiyalar yəqin ki, burada qalacaq.
Göndərmə vaxtı: 07 noyabr 2023-cü il
