La Spanning Tree Protocol, foje nur referita kiel Spanning Tree, estas la Waze aŭ MapQuest de modernaj Eterretaj retoj, direktante trafikon laŭ la plej efika itinero bazita sur realtempaj kondiĉoj.
Surbaze de algoritmo kreita fare de amerika komputikisto Radia Perlman dum ŝi laboris por Digital Equipment Corporation (DEC) en 1985, la primara celo de Spanning Tree estas malhelpi redundajn ligilojn kaj la lopadon de komunikadvojoj en kompleksaj retaj konfiguracioj. Kiel sekundara funkcio, Spanning Tree povas direkti pakaĵojn ĉirkaŭ problemoj por certigi, ke komunikadoj povas trairi retojn, kiuj eble spertas interrompojn.
Spanning Arba topologio kontraŭ Ringa topologio
Kiam organizoj ĵus komencis retigi siajn komputilojn en la 1980-aj jaroj, unu el la plej popularaj agordoj estis la ringa reto. Ekzemple, IBM lanĉis sian proprietan Token Ring-teknologion en 1985.
En ringa retotopologio, ĉiu nodo ligas kun du aliaj, unu kiu sidas antaŭ ĝi sur la ringo kaj unu kiu estas poziciigita malantaŭ ĝi. Signaloj nur vojaĝas ĉirkaŭ la ringo en ununura direkto, kun ĉiu nodo laŭ la maniero disdonante iujn ajn kaj ĉiujn pakaĵetojn lopantajn ĉirkaŭ la ringo.
Dum simplaj ringretoj funkcias bone kiam estas nur manpleno da komputiloj, ringoj fariĝas malefikaj kiam centoj aŭ miloj da aparatoj estas aldonitaj al reto. Komputilo eble bezonos sendi pakaĵojn tra centoj da nodoj nur por kunhavi informojn kun unu alia sistemo en apuda ĉambro. Bandlarĝo kaj trafluo ankaŭ iĝas problemo kiam trafiko povas nur flui en unu direkto, sen rezerva plano se nodo laŭ la vojo iĝas rompita aŭ tro ŝtopiĝinta.
En la 90-aj jaroj, ĉar Eterreto iĝis pli rapida (100Mbit/sec. Fast Ethernet estis lanĉita en 1995) kaj la kosto de Ethernet reto (pontoj, ŝaltiloj, kablado) iĝis signife pli malmultekosta ol Token Ring, Spanning Tree gajnis la LAN-topologiomilitojn kaj Token. Ringo rapide forvelkis.
Kiel Spanning Tree Funkcias
Spanning Tree estas plusenda protokolo por datumpakaĵoj. Ĝi estas unu parto trafikpolicano kaj unu parto civila inĝeniero por la retaj ŝoseoj tra kiuj trafikas datumoj. Ĝi sidas ĉe Tavolo 2 (datumliga tavolo), do ĝi simple zorgas pri movi pakaĵetojn al ilia konvena celloko, ne kiaj pakaĵetoj estas sendataj, aŭ la datumoj kiujn ili enhavas.
Spanning Tree fariĝis tiel ĉiea, ke ĝia uzo estas difinita en laIEEE 802.1D interkonekta normo. Kiel difinite en la normo, nur unu aktiva pado povas ekzisti inter iuj du finpunktoj aŭ stacioj por ke ili funkciu konvene.
Spanning Tree estas desegnita por forigi la eblecon, ke datumoj pasantaj inter retsegmentoj blokiĝos en buklo. Ĝenerale, bukloj konfuzas la plusendan algoritmon instalitan en retaj aparatoj, igante ĝin tiel ke la aparato ne plu scias kie sendi pakaĵojn. Tio povas rezultigi la multobligon de kadroj aŭ la plusendado de duplikataj pakaĵetoj al multoblaj cellokoj. Mesaĝoj povas esti ripetitaj. Komunikadoj povas resalti al sendinto. Ĝi eĉ povas kraŝi reton se tro da bukloj komenciĝas, manĝante bendolarĝon sen konsiderindaj gajnoj dum blokado de alia necipita trafiko.
La Spanning Arba Protokolohaltigas maŝojn de formadoper fermo de ĉiuj krom unu ebla vojo por ĉiu datumpakaĵo. Ŝaltiloj sur reto uzas Spanning Tree por difini radikvojojn kaj pontojn kie datumoj povas vojaĝi, kaj funkcie fermi duplikatajn vojojn, igante ilin neaktivaj kaj neuzeblaj dum primara vojo estas disponebla.
La rezulto estas, ke retaj komunikadoj fluas perfekte sendepende de kiom kompleksa aŭ vasta reto fariĝas. Iasence, Spanning Tree kreas unuopajn vojojn tra reto por datumoj por vojaĝi uzante programaron en la sama maniero, kiel retaj inĝenieroj uzis aparataron sur la malnovaj bukloretoj.
Pliaj Avantaĝoj de Spanning Tree
La ĉefa kialo por kiu Spanning Tree estas uzata estas forigi la eblecon de vojigo de bukloj ene de reto. Sed estas ankaŭ aliaj avantaĝoj.
Ĉar Spanning Tree konstante serĉas kaj difinas kiuj retvojoj estas disponeblaj por datumpakaĵoj por travojaĝi, ĝi povas detekti ĉu nodo sidanta laŭ unu el tiuj primaraj padoj estis malfunkciigita. Ĉi tio povas okazi pro diversaj kialoj, kiuj iras de aparatara fiasko ĝis nova reto-agordo. Ĝi eĉ povas esti provizora situacio bazita sur bendolarĝo aŭ aliaj faktoroj.
Kiam Spanning Tree detektas ke primara vojo ne plu estas aktiva, ĝi povas rapide malfermi alian vojon kiu estis antaŭe fermita. Ĝi tiam povas sendi datenojn ĉirkaŭ la problemo, poste nomumante la kromvojon kiel la nova primara pado, aŭ sendante pakaĵetojn reen al la origina ponto ĉu ĝi denove iĝas havebla.
Dum la origina Spanning Tree estis relative rapida en farado de tiuj novaj ligoj laŭbezone, en 2001 la IEEE lanĉis la Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP). Ankaŭ referite kiel la 802.1w versio de la protokolo, RSTP estis dizajnita por disponigi signife pli rapidan reakiron en respondo al retaj ŝanĝoj, provizoraj malfunkcioj aŭ la rekta fiasko de komponentoj.
Kaj dum RSTP enkondukis novajn vojojn konverĝajn kondutojn kaj pontajn havenrolojn por akceli la procezon, ĝi ankaŭ estis dizajnita por esti plene malantaŭen kongrua kun la origina Spanning Tree. Do eblas por aparatoj kun ambaŭ versioj de la protokolo funkcii kune en la sama reto.
Mankoj de Spanning Tree
Dum Spanning Tree fariĝis ĉiea dum la multaj jaroj post sia enkonduko, estas tiuj kiuj argumentas, ke ĝi estastempo venis. La plej granda misfaro de Spanning Tree estas, ke ĝi fermas eblajn maŝojn ene de reto fermante eblajn vojojn, kie datumoj povus vojaĝi. En iu ajn reto uzanta Spanning Tree, proksimume 40% de la eblaj retvojoj estas fermitaj al datenoj.
En ekstreme kompleksaj interkonektaj medioj, kiel tiuj trovitaj en datumcentroj, la kapablo rapide grimpi por renkonti postulon estas kritika. Sen la limigoj truditaj de Spanning Tree, datumcentroj povus malfermi multe pli da bendolarĝo sen la bezono de plia interreta aparataro. Ĉi tio estas ia ironia situacio, ĉar kompleksaj interkonektaj medioj estas kial Spanning Tree estis kreita. Kaj nun la protekto provizita de la protokolo kontraŭ buklo, iel, retenas tiujn mediojn de ilia plena potencialo.
Rafinita versio de la protokolo nomita Multiple-Instance Spanning Tree (MSTP) estis evoluigita por utiligi virtualajn LANojn kaj ebligi pli da retvojoj esti malfermitaj samtempe, dum daŭre malhelpante maŝojn formiĝi. Sed eĉ kun MSTP, sufiĉe da eblaj datumvojoj restas fermitaj en iu ajn reto utiliganta la protokolon.
Okazis multaj ne-normigitaj, sendependaj provoj plibonigi la bendolarĝlimigojn de Spanning Tree tra la jaroj. Dum la dizajnistoj de kelkaj el ili asertis sukceson en siaj klopodoj, la plej multaj ne estas tute kongruaj kun la kerna protokolo, tio signifas, ke organizoj devas aŭ utiligi la nenormigitajn ŝanĝojn sur ĉiuj siaj aparatoj aŭ trovi ian manieron permesi al ili ekzisti kun. ŝaltiloj kurante norman Spanning Tree. Plejofte, la kostoj por konservi kaj subteni plurajn gustojn de Spanning Tree ne valoras la penon.
Ĉu Spanning Tree Daŭros en la Estonteco?
Krom la limigoj en bendolarĝo pro Spanning Tree fermanta retajn vojojn, ne estas multe da penso aŭ penado por anstataŭigi la protokolon. Kvankam IEEE foje liberigas ĝisdatigojn por provi fari ĝin pli efika, ili ĉiam estas malantaŭen kongruaj kun ekzistantaj versioj de la protokolo.
Iasence, Spanning Tree sekvas la regulon de "Se ĝi ne estas rompita, ne riparu ĝin." Spanning Tree funkcias sendepende en la fono de la plej multaj retoj por pluigi trafikon flui, malhelpi kraŝ-induktajn buklojn formiĝi kaj direkti trafikon ĉirkaŭ problemo-punktoj por ke finaj uzantoj neniam eĉ sciu ĉu ilia reto provizore spertas interrompojn kiel parto de sia daŭra. tagaj operacioj. Dume, en la backend, administrantoj povas aldoni novajn aparatojn al siaj retoj sen tro da pripensado ĉu aŭ ne ili povos komuniki kun la resto de la reto aŭ la ekstera mondo.
Pro ĉio tio, verŝajne Spanning Tree restos uzata dum multaj jaroj. Povas esti kelkaj malgrandaj ĝisdatigoj de tempo al tempo, sed la kerna Spanning Tree Protocol kaj ĉiuj kritikaj funkcioj, kiujn ĝi plenumas, verŝajne estas ĉi tie por resti.
Afiŝtempo: Nov-07-2023
