Spanning Tree Protocol нь заримдаа зүгээр л Spanning Tree гэж нэрлэгддэг орчин үеийн Ethernet сүлжээнүүдийн Waze эсвэл MapQuest бөгөөд бодит цагийн нөхцөл дээр тулгуурлан хамгийн үр ашигтай маршрутын дагуу урсгалыг чиглүүлдэг.
Америкийн компьютерийн эрдэмтэн Радиа Перлман 1985 онд Digital Equipment Corporation (DEC)-д ажиллаж байхдаа бүтээсэн алгоритм дээр үндэслэн Spanning Tree-ийн гол зорилго нь сүлжээний нарийн төвөгтэй тохиргоонуудад илүү их холбоосууд болон холбооны замуудын давталтаас урьдчилан сэргийлэх явдал юм. Хоёрдогч функцийн хувьд Spanning Tree нь тасалдал үүсч болзошгүй сүлжээгээр дамжуулан харилцаа холбоог хангахын тулд пакетуудыг асуудалтай газруудад чиглүүлж чаддаг.
Spanning Tree топологи ба Ring топологи
Байгууллагууд 1980-аад онд компьютеруудаа сүлжээнд холбож эхлэх үед хамгийн алдартай тохиргоонуудын нэг нь бөгж сүлжээ байв. Жишээлбэл, IBM 1985 онд өөрийн эзэмшлийн Token Ring технологийг нэвтрүүлсэн.
Бөгжний сүлжээний топологийн хувьд зангилаа бүр өөр хоёртой холбогддог бөгөөд нэг нь цагираг дээр түүний урд, нөгөө нь ард байрладаг. Дохио нь зөвхөн нэг чиглэлд цагираг тойрон эргэлддэг бөгөөд замын дагуух зангилаа бүр нь цагирагны эргэн тойронд бүх пакетуудыг дамжуулдаг.
Энгийн цагираган сүлжээнүүд хэдхэн компьютер байхад сайн ажилладаг бол сүлжээнд хэдэн зуу, мянган төхөөрөмж нэмэгдэхэд цагираг үр ашиггүй болдог. Компьютер зэргэлдээ өрөөнд байгаа өөр нэг системтэй мэдээлэл хуваалцахын тулд хэдэн зуун зангилаагаар пакет илгээх шаардлагатай болж магадгүй юм. Замын дагуух зангилаа эвдэрсэн эсвэл хэт түгжрэлд орвол ямар ч нөөц төлөвлөгөөгүйгээр замын хөдөлгөөн зөвхөн нэг чиглэлд урсах үед зурвасын өргөн, дамжуулах чадвар нь асуудал болдог.
90-ээд онд Ethernet хурдасч (100Mbit/s. Fast Ethernet 1995 онд нэвтрүүлсэн) Ethernet сүлжээний өртөг (гүүр, унтраалга, кабель) нь Token Ring-ээс хамаагүй хямд болсон тул Spanning Tree нь LAN топологийн дайн болон Токеныг ялсан. Бөгж хурдан алга болов.
Өргөх мод хэрхэн ажилладаг вэ
Spanning Tree нь өгөгдлийн пакетуудыг дамжуулах протокол юм. Энэ нь өгөгдөл дамждаг сүлжээний хурдны замын нэг хэсэг нь замын цагдаа, нэг хэсэг нь барилгын инженер юм. Энэ нь 2-р давхаргад (өгөгдлийн холбоосын давхарга) байрладаг тул ямар төрлийн пакет илгээж байгаа эсвэл тэдгээрт агуулагдаж буй өгөгдөлд бус пакетуудыг зохих газар руу нь шилжүүлэхэд л анхаардаг.
Spanning Tree нь хаа сайгүй түгээмэл болсон тул түүний хэрэглээгIEEE 802.1D сүлжээний стандарт. Стандартад тодорхойлсноор аливаа хоёр төгсгөлийн цэг эсвэл станцын хооронд зөв ажиллахын тулд зөвхөн нэг идэвхтэй зам байж болно.
Spanning Tree нь сүлжээний сегментүүдийн хооронд өгөгдөл дамжуулахад гогцоонд гацах боломжийг арилгах зорилготой юм. Ерөнхийдөө гогцоонууд нь сүлжээний төхөөрөмжүүдэд суулгасан дамжуулах алгоритмыг төөрөлдүүлж, төхөөрөмж нь пакетуудыг хаашаа илгээхээ мэдэхгүй болгодог. Энэ нь фрэймүүдийн давхардал эсвэл давхардсан пакетуудыг олон чиглэл рүү дамжуулахад хүргэж болно. Зурвас дахин давтагдах боломжтой. Харилцаа холбоо нь илгээгч рүү буцаж очих боломжтой. Хэт олон гогцоо үүсч эхэлбэл энэ нь сүлжээг сүйрүүлж, ямар ч мэдэгдэхүйц ашиггүйгээр зурвасын өргөнийг идэж, бусад давталтгүй траффикийг нэвтрүүлэхийг хориглодог.
Spanning Tree Protocolгогцоо үүсэхийг зогсооноөгөгдлийн пакет бүрийн нэгээс бусад боломжит замыг хааснаар. Сүлжээг асаах нь Spanning Tree-г ашиглан өгөгдөл дамжуулах боломжтой үндсэн зам, гүүрийг тодорхойлж, давхардсан замыг функцээр хааж, үндсэн зам байгаа үед тэдгээрийг идэвхгүй, ашиглах боломжгүй болгодог.
Үүний үр дүнд сүлжээ хэр төвөгтэй, өргөн цар хүрээтэй болохоос үл хамааран сүлжээний харилцаа холбоо тасалдалгүй урсдаг. Нэг ёсондоо Spanning Tree нь сүлжээний инженерүүд хуучин сүлжээнүүдийн техник хангамжийг ашигладагтай адил программ хангамжийг ашиглан өгөгдөл дамжуулах сүлжээгээр нэг замыг үүсгэдэг.
Өргөх модны нэмэлт ашиг тус
Spanning Tree-г ашиглах гол шалтгаан нь сүлжээн дэх гогцоог чиглүүлэх боломжийг арилгах явдал юм. Гэхдээ бусад давуу талууд бас бий.
Spanning Tree нь өгөгдлийн пакетуудыг дамжуулах боломжтой сүлжээний замыг байнга хайж, тодорхойлж байдаг тул тэдгээр үндсэн замуудын аль нэгний дагуу байрлах зангилаа идэвхгүй болсон эсэхийг илрүүлж чадна. Энэ нь тоног төхөөрөмжийн эвдрэлээс эхлээд сүлжээний шинэ тохиргоо хүртэл янз бүрийн шалтгааны улмаас тохиолдож болно. Энэ нь зурвасын өргөн эсвэл бусад хүчин зүйлээс хамаарч түр зуурын нөхцөл байдал байж болно.
Spanning Tree нь үндсэн зам идэвхжихээ больсныг илрүүлэх үед өмнө нь хаасан өөр замыг хурдан нээх боломжтой. Энэ нь асуудалтай байгаа газрын эргэн тойронд өгөгдөл илгээж, эцэст нь тойруу замыг шинэ үндсэн зам болгон тодорхойлох, эсвэл дахин боломжтой бол анхны гүүр рүү пакетуудыг буцааж илгээх боломжтой.
Анхны Spanning Tree нь шаардлагатай бол эдгээр шинэ холболтуудыг харьцангуй хурдан хийж байсан бол 2001 онд IEEE Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) -ийг нэвтрүүлсэн. Протоколын 802.1w хувилбар гэж нэрлэгддэг RSTP нь сүлжээний өөрчлөлт, түр зуурын тасалдал эсвэл бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шууд эвдрэлийн хариуд илүү хурдан сэргээхэд зориулагдсан болно.
RSTP нь үйл явцыг хурдасгахын тулд шинэ замыг нэгтгэх зан төлөв, гүүр портын үүргийг нэвтрүүлсэн ч анхны Spanning Tree-тэй бүрэн нийцтэй байхаар бүтээгдсэн. Тиймээс протоколын хоёр хувилбартай төхөөрөмжүүд нэг сүлжээнд хамтран ажиллах боломжтой.
Өргөх модны дутагдал
Spanning Tree нь танилцуулагдсанаас хойш олон жилийн турш хаа сайгүй тархаж байсан ч энэ ньцаг ирлээ. Spanning Tree-ийн хамгийн том алдаа бол өгөгдөл дамжуулах боломжтой замыг хааснаар сүлжээн дэх боломжит гогцоог хаадаг явдал юм. Spanning Tree ашигладаг аливаа сүлжээнд боломжит сүлжээний замуудын 40 орчим хувь нь өгөгдөлд хаалттай байдаг.
Дата төвүүд гэх мэт маш нарийн төвөгтэй сүлжээний орчинд эрэлт хэрэгцээг хангахын тулд хурдацтай өргөжүүлэх чадвар чухал байдаг. Spanning Tree-ийн тавьсан хязгаарлалтгүйгээр дата төвүүд нэмэлт сүлжээний тоног төхөөрөмж ашиглахгүйгээр илүү их зурвасын өргөнийг нээж чадна. Сүлжээний нарийн төвөгтэй орчин нь Spanning Tree-г үүсгэсэн учраас энэ нь хачирхалтай байдал юм. Одоо протоколоор хангагдсан гогцооноос хамгаалах хамгаалалт нь нэг ёсондоо тэдгээр орчныг бүрэн хүчин чадлаас нь холдуулж байгаа юм.
Виртуал LAN-г ашиглах, олон сүлжээний замыг нэгэн зэрэг нээх боломжийг олгохын зэрэгцээ гогцоо үүсэхээс урьдчилан сэргийлэх зорилгоор Multiple-Instance Spanning Tree (MSTP) нэртэй протоколын боловсронгуй хувилбарыг боловсруулсан. Гэхдээ MSTP-тэй байсан ч протоколыг ашигладаг аль ч сүлжээнд өгөгдлийн хэд хэдэн боломжит зам хаалттай хэвээр байна.
Олон жилийн турш Spanning Tree-ийн зурвасын хязгаарлалтыг сайжруулахын тулд стандарт бус, бие даасан оролдлого олон байсан. Тэдний заримынх нь зохион бүтээгчид хүчин чармайлтаа амжилтанд хүрсэн гэж мэдэгдсэн ч ихэнх нь үндсэн протоколтой бүрэн нийцэхгүй байгаа тул байгууллагууд стандарт бус өөрчлөлтийг бүх төхөөрөмждөө ашиглах эсвэл тэдгээрийг ашиглах боломжийг олгох арга замыг хайж олох хэрэгтэй гэсэн үг юм. стандарт Spanning Tree ажиллаж байгаа унтраалга. Ихэнх тохиолдолд Spanning Tree-ийн олон амтыг хадгалах, дэмжих зардал нь хүчин чармайлт гаргахад үнэ цэнэтэй зүйл биш юм.
Цаашид ургасан мод үргэлжлэх үү?
Spanning Tree сүлжээний замыг хааж байгаатай холбоотой зурвасын өргөнийг хязгаарлахаас гадна протоколыг солихын тулд нэг их санаа, хүчин чармайлт гаргадаггүй. Хэдийгээр IEEE нь илүү үр дүнтэй болгохын тулд шинэчлэлтүүдийг үе үе гаргадаг ч тэдгээр нь протоколын одоо байгаа хувилбаруудтай үргэлж нийцтэй байдаг.
Нэг ёсондоо Spanning Tree нь “Эвдрээгүй бол бүү зас” гэсэн дүрмийг баримталдаг. Spanning Tree нь ихэнх сүлжээнүүдийн арын дэвсгэр дээр бие даан ажилладаг бөгөөд траффикийн урсгалыг хадгалах, осолд хүргэх гогцоо үүсэхээс сэргийлж, хүндрэлтэй цэгүүдийн эргэн тойронд урсгалыг чиглүүлдэг бөгөөд ингэснээр эцсийн хэрэглэгчид өөрсдийн сүлжээндээ түр зуурын саатал гарсан эсэхийг хэзээ ч мэдэхгүй байх болно. өдрийн үйл ажиллагаа. Үүний зэрэгцээ, арын хэсэгт администраторууд сүлжээний бусад хэсэг эсвэл гадаад ертөнцтэй харилцах боломжтой эсэх талаар хэт их бодолгүйгээр сүлжээндээ шинэ төхөөрөмж нэмж болно.
Энэ бүхний улмаас Spanning Tree олон жилийн турш ашиглагдаж байх магадлалтай. Үе үе бага зэргийн шинэчлэлтүүд байж болох ч үндсэн Spanning Tree Protocol болон түүний гүйцэтгэдэг бүх чухал функцууд энд үлдэх байх.
Шуудангийн цаг: 2023-11-07
