Spvening puu protokoll, mida mõnikord nimetatakse just kui Spanning Tree, on moodsate Etherneti võrkude Waze või MapQuest, suunates liikluse reaalajas tingimuste põhjal kõige tõhusama marsruudi kaudu.
Ameerika arvutiteadlase Radia Perlmani loodud algoritmi põhjal, kui ta töötas 1985. aastal Digital Equipment Corporationis (DEC), on puu lõppu peamine eesmärk vältida koondatud linke ja kommunikatsiooniradade silmust keerukates võrgukonfiguratsioonides. Teisese funktsioonina saab Spanning Tree marsruudil pakke tõrkekohtade ümber suunata, tagamaks, et kommunikatsioon on võimeline kehtima võrkude kaudu, mis võivad tekitada häireid.
Puude topoloogia vs rõnga topoloogia
Kui organisatsioonid hakkasid alles 1980. aastatel oma arvutite võrku võrgutama, oli üks populaarsemaid konfiguratsioone Ringvõrk. Näiteks tutvustas IBM 1985. aastal oma patenteeritud Token Ring Technology.
Ringvõrgu topoloogias ühendatakse iga sõlm kahe teisega, üks, mis istub selle ees ringis ja teine, mis on selle taga. Signaalid rändavad ringi ainult ühes suunas, kusjuures iga sõlm jagab kõik pakid ringi ümber.
Kui lihtsad rõngasvõrgud töötavad hästi, kui on ainult käputäis arvuteid, muutuvad rõngad ebaefektiivseks, kui võrku lisatakse sadu või tuhandeid seadmeid. Võimalik, et arvuti tuleb saata sadade sõlmede kaudu pakette, et jagada teavet ühe teise süsteemiga külgnevas ruumis. Ribalaius ja läbilaskevõime muutuvad probleemiks ka siis, kui liiklus saab voolata ainult ühes suunas, ilma varuplaani puudumiseta, kui tee ääres sõlm puruneb või liiga ummistung.
90ndatel, kui Ethernet läks kiiremini (100Mbit/sek. Kiire Ethernet võeti kasutusele 1995. aastal) ja Etherneti võrgu (sillad, lülitid, kaabeldus) kulud muutusid märkimisväärselt odavamaks kui sümboolne rõngas, Spanning Tree võitis LAN -i topoloogiasõjad ja sümbool Ring tuhmus kiiresti.
Kuidas Spanving Tree töötab
Spanning Tree on andmepakettide edastamise protokoll. See on üks osa liikluskolp ja üks osa võrguinsener võrgu maanteede jaoks, millest andmed läbi liiguvad. See istub 2 kihis (Data Link kiht), nii et see on lihtsalt seotud pakettide kolimisega nende sobivasse sihtkohta, mitte seda, milliseid pakette saadetakse, või nende sisalduvate andmetega.
Kaevamispuu on muutunud nii üldlevinud, et selle kasutamine on määratletudIEEE 802.1D võrgustandard. Nagu standardis määratletud, võib mõne kahe lõpp -punkti või jaama vahel esineda ainult üks aktiivne tee, et need sobiksid korralikult.
Spanning Tree on loodud selleks, et kõrvaldada võimalus, et võrgusegmentide vahelised andmed jäävad silmusesse. Üldiselt segab silmused võrguseadmetele installitud edastusalgoritmi, muutes selle nii, et seade ei tea enam, kuhu pakette saata. See võib põhjustada raamide dubleerimise või duplikaatpakettide edastamise mitmesse sihtkohta. Sõnumeid saab korrata. Suhtlus võib saatjale tagasi põrgatada. See võib isegi võrku kokku kukkuda, kui liiga palju silmuseid hakkab ilmnema, söödes ribalaiust ilma märgatava kasu saamiseta, blokeerides samal ajal muud silmuseta liikluse.
Spanning Tree protokollpeatab silmuste moodustamiseLõpetades iga andmepaketi jaoks kõik võimaliku raja. Lülitid võrgu kasutamisel kahaneva puu juureteede ja sildade määratlemiseks, kus andmed saavad liikuda, ja sulgege funktsionaalselt duplikaadid, muutes need passiivseks ja kasutamiskõlbmatuks, kui esmane tee on saadaval.
Tulemuseks on see, et võrguühendus voolab sujuvalt, hoolimata sellest, kui keeruliseks või ulatuslikuks võrguks saab. Mõnes mõttes loob Spanning Tree ühe teekonna kaudu võrgu kaudu, mida tarkvara abil reisida, samamoodi nagu võrguinsenerid kasutasid riistvara vanades silmusvõrkudes.
Spanning Tree lisahüvitised
Peamine põhjus, miks puude puud kasutatakse, on võimaluse kõrvaldada võrgus suunamise võimalus. Kuid on ka muid eeliseid.
Kuna Spanning Tree otsib pidevalt ja määratleb, millised võrguteed on andmepakettide läbiviimiseks saadaval, suudab see tuvastada, kas ühel neist esmastest radadest istuv sõlm on keelatud. See võib juhtuda erinevatel põhjustel, alates riistvara tõrkest kuni uue võrgukonfiguratsioonini. See võib olla isegi ajutine olukord, mis põhineb ribalaiusel või muudel teguritel.
Kui Spanning Tree tuvastab, et primaarne tee pole enam aktiivne, võib see kiiresti avada veel ühe tee, mis oli varem suletud. Seejärel võib see saata andmeid probleemide koha ümber, määrates lõpuks ümbersõidu uueks esmaseks teeks, või saates paketid tagasi algsele sillale, kui see jälle kättesaadavaks muutub.
Kui algne kantav puu oli nende uute ühenduste loomisel vastavalt vajadusele suhteliselt kiire, tutvustas IEEE 2001. aastal kiiret kahaneva puu protokolli (RSTP). Samuti nimetatakse protokolli 802.1W versiooniks, RSTP eesmärk oli pakkuda märkimisväärselt kiiremat taastumist vastusena võrgumuudatustele, ajutistele seisakutele või komponentide otsesele ebaõnnestumisele.
Ja kuigi RSTP tutvustas protsessi kiirendamiseks uut tee lähenemise käitumist ja silla sadamarolle, oli see ka algse kantava puuga ühilduvaks täielikult tagasi ühilduvaks. Seega on võimalik protokolli mõlema versiooniga seadmeid sama võrgus koos töötada.
Puu puudused
Kuigi Spanning Tree on selle tutvustamisele järgnenud paljude aastate jooksul üldlevinud, on neid, kes väidavad, et see onAeg on kätte jõudnud. Spvening Tree suurim süü on see, et see sulgeb võrgus potentsiaalsed ahelad, sulgedes võimalikud rajad, kus andmed saaksid liikuda. Mis tahes antud võrgus, kasutades Spanning Tree, on andmetele suletud umbes 40% võimalike võrguteedest.
Äärmiselt keerukates võrgukeskkondades, näiteks andmekeskustes leiduvates, on kriitilise tähtsusega võime kiiresti suureneda. Ilma Spanning Tree piiranguteta võiksid andmekeskused avada palju rohkem ribalaiust, ilma et oleks vaja täiendavat võrgustike riistvara. See on omamoodi irooniline olukord, sest keerukad võrgukeskkonnad loodi, miks Spanning Tree loodi. Ja nüüd on protokolli kaitset pakkuv kaitse, mis hoiab neid keskkondi oma potentsiaali täielikust potentsiaalist tagasi.
Protokolli rafineeritud versioon, mida nimetatakse mitme instantse Spanning Tree (MSTP), töötati välja virtuaalsete LAN-ide kasutamiseks ja rohkem võrguteede võimaldamiseks samal ajal avatud, takistades samas silmuste moodustumist. Kuid isegi MSTP puhul on protokolli kasutava võrgus suletud üsna palju võimalikke andmeteesid.
Aastate jooksul on olnud palju mittestandard- ja sõltumatuid katseid parandada ribalaiuse piiranguid. Kuigi mõnede kujundajad on oma jõupingutustes edu saavutanud, ei ühildu enamik täielikult põhiprotokolliga, see tähendab, et organisatsioonid peavad kasutama kõigis oma seadmetes mittestandardseid muudatusi või leidma mingil viisil viisi, kuidas neil eksisteerida Lülitid, mis töötavad standardse kandepuuga. Enamikul juhtudel ei ole kahaneva puu mitmesuguste maitsete säilitamise ja toetamise kulud pingutusi väärt.
Kas Spanning Tree jätkub tulevikus?
Lisaks ribalaiuse piirangutele, mis tulenevad puude sulgemise võrguteedest, pole protokolli asendamisel palju mõtteid ega pingutusi. Ehkki IEEE vabastab aeg -ajalt värskendusi, et proovida seda tõhusamaks muuta, on need alati ühilduvad protokolli olemasolevate versioonidega.
Teatud mõttes järgib Spanning Tree reeglit: "Kui see ei purune, ärge seda parandage." Spvening Tree töötab enamiku võrkude taustal iseseisvalt, et liiklus voolab, takistab krahhi tekitavaid silmuseid moodustamast ja liikluse marsruutimist probleemide kohta ümber, nii et lõppkasutajad ei teaks kunagi, kas nende võrk kogeb ajutiselt häireid oma igapäevasest Päevaoperatsioonid. Vahepeal saavad administraatorid oma võrkudele uusi seadmeid lisada, ilma et nad saavad liiga palju mõelda, kas nad saavad suhelda ülejäänud võrgu või välismaailmaga.
Kõige tõttu on tõenäoline, et kantav puu jääb kasutusele aastaid. Aeg -ajalt võib olla mõned väikesed värskendused, kuid tuumikpuu protokoll ja kõik selle teostatud kriitilised omadused on tõenäoliselt siin, et jääda.
Postiaeg: november-07-2023
