Protokolli i pemës që shtrihet, ndonjëherë e referuar si pemë shtrirëse, është waze ose harta e rrjeteve moderne të Ethernet, duke drejtuar trafikun përgjatë rrugës më efikase bazuar në kushte në kohë reale.
Bazuar në një algoritëm të krijuar nga shkencëtarja e kompjuterave amerikanë Radia Perlman ndërsa ajo ishte duke punuar për Korporatën e Pajisjeve Dixhitale (DEC) në 1985, qëllimi kryesor i pemës së shtrirjes është të parandalojë lidhjet e tepërta dhe lakimin e rrugëve të komunikimit në konfigurimet komplekse të rrjetit. Si një funksion sekondar, pemët e shtrirjes mund të drejtojnë paketat rreth pikave të problemeve për të siguruar që komunikimet të jenë në gjendje të bëjnë erë përmes rrjeteve që mund të përjetojnë ndërprerje.
Topologjia e pemëve që përfshin Topologjinë vs Topologjia e Unazës
Kur organizatat sapo filluan të rrjetojnë kompjuterët e tyre në vitet 1980, një nga konfigurimet më të njohura ishte rrjeti i unazave. Për shembull, IBM prezantoi teknologjinë e saj të pronarit të Token Ring në 1985.
Në një topologji të rrjetit të unazave, secila nyje lidhet me dy të tjerë, një që ulet përpara saj në unazë dhe një që pozicionohet pas saj. Sinjalet udhëtojnë vetëm rreth unazës në një drejtim të vetëm, me secilën nyje përgjatë rrugës duke shpërndarë çdo dhe të gjitha paketat që rrokullisen rreth unazës.
Ndërsa rrjetet e thjeshta të unazave funksionojnë mirë kur ka vetëm një pjesë të vogël të kompjuterave, unazat bëhen joefikase kur qindra ose mijëra pajisje shtohen në një rrjet. Një kompjuter mund të ketë nevojë për të dërguar pako përmes qindra nyjeve vetëm për të shkëmbyer informacione me një sistem tjetër në një dhomë ngjitur. Gjerësia e brezit dhe xhiroja gjithashtu bëhen problem kur trafiku mund të rrjedhë vetëm në një drejtim, pa plan rezervë nëse një nyje përgjatë rrugës bëhet e thyer ose tepër e ngjeshur.
Në vitet '90, ndërsa Ethernet u bë më i shpejtë (100mbit/sek. Fast Ethernet u prezantua në 1995) dhe kostoja e një rrjeti Ethernet (ura, çelsat, kabllot) u bënë dukshëm më të lirë se unaza e shenjës, pema që shtron fitoi Luftërat Lan Topologjike dhe Token Unaza u zbeh shpejt.
Si funksionon pema e shtrirë
Pema e shtrirjes është një protokoll përcjellës për paketat e të dhënave. Oneshtë një pjesë e policit të trafikut dhe një pjesë inxhinier civil për autostradat e rrjetit që udhëtojnë të dhënat. Ajo ulet në shtresën 2 (shtresa e lidhjes së të dhënave), kështu që thjesht merret me lëvizjen e paketave në destinacionin e tyre të duhur, jo se çfarë lloj pako janë dërguar, ose të dhënat që ato përmbajnë.
Pema e shtrirjes është bërë aq e kudogjendur sa përdorimi i saj përcaktohet nëStandardi i Rrjetit IEEE 802.1D. Siç përcaktohet në standard, vetëm një rrugë aktive mund të ekzistojë midis dy pikave të fundit ose stacioneve në mënyrë që ata të funksionojnë siç duhet.
Pema e shtrirjes është krijuar për të eleminuar mundësinë që të dhënat që kalojnë midis segmenteve të rrjetit të ngecen në një lak. Në përgjithësi, sythe ngatërrojnë algoritmin e përcjelljes të instaluar në pajisjet e rrjetit, duke e bërë atë në mënyrë që pajisja të mos dijë më se ku të dërgojë pako. Kjo mund të rezultojë në dublikimin e kornizave ose përcjelljen e paketave të kopjuara në destinacione të shumta. Mesazhet mund të përsëriten. Komunikimet mund të kërcejnë përsëri tek një dërgues. Madje mund të rrëzojë një rrjet nëse fillojnë të ndodhin shumë sythe, duke ngrënë gjerësi të bandës pa ndonjë fitim të konsiderueshëm ndërsa bllokon trafikun tjetër jo të lakuar nga kalimi.
Protokolli i pemës që shtrihetNdalon sythe nga formimiDuke mbyllur të gjitha, përveç një shtegu të mundshëm për secilën paketë të të dhënave. Ndërron një pemë të shtrirë të rrjetit për të përcaktuar shtigjet e rrënjës dhe urat ku të dhënat mund të udhëtojnë, dhe funksionalisht mbyllin shtigjet e kopjuara, duke i bërë ato joaktive dhe të papërdorshme ndërsa një rrugë parësore është në dispozicion.
Rezultati është që komunikimet e rrjetit rrjedhin pa probleme, pavarësisht se sa i ndërlikuar ose i gjerë bëhet një rrjet. Në një farë mënyre, Spanning Tree krijon shtigje të vetme përmes një rrjeti për të dhëna për të udhëtuar duke përdorur softuer në të njëjtën mënyrë që inxhinierët e rrjetit bënë duke përdorur harduer në rrjetet e vjetra të lakut.
Përfitimet shtesë të pemës së shtrirjes
Arsyeja kryesore që përdoret pema e shtrirjes është të eliminohet mundësia e kursit të sytheve brenda një rrjeti. Por ka edhe avantazhe të tjera.
Për shkak se pema e shtrirjes vazhdimisht po kërkon dhe përcakton se cilat shtigje të rrjetit janë të disponueshme për paketat e të dhënave për të udhëtuar, mund të zbulojë nëse një nyje e ulur përgjatë njërës prej atyre shtigjeve parësore është çaktivizuar. Kjo mund të ndodhë për një sërë arsyesh që variojnë nga një dështim i harduerit në një konfigurim të ri të rrjetit. Madje mund të jetë një situatë e përkohshme e bazuar në gjerësinë e bandës ose faktorë të tjerë.
Kur shtrirja e pemës zbulon se një rrugë parësore nuk është më aktive, ajo shpejt mund të hapë një rrugë tjetër që ishte mbyllur më parë. Pastaj mund të dërgojë të dhëna rreth pikës së problemeve, duke përcaktuar përfundimisht shmangien si rrugën e re parësore, ose dërgimin e paketave përsëri në urën origjinale nëse përsëri bëhet e disponueshme.
Ndërsa pema origjinale e shtrirjes ishte relativisht e shpejtë në bërjen e atyre lidhjeve të reja sipas nevojës, në 2001 IEEE prezantoi protokollin e shpejtë të pemës së shtrirjes (RSTP). E referuar gjithashtu si versioni 802.1W i protokollit, RSTP u krijua për të siguruar shërim dukshëm më të shpejtë në përgjigje të ndryshimeve të rrjetit, ndërprerjeve të përkohshme ose dështimit të plotë të përbërësve.
Dhe ndërsa RSTP prezantoi sjelljet e reja të konvergjencës së rrugës dhe rolet e portit të urës për të përshpejtuar procesin, ai gjithashtu u krijua që të ishte plotësisht i pajtueshëm me pemën origjinale të shtrirjes. Pra, është e mundur që pajisjet me të dy versionet e protokollit të operojnë së bashku në të njëjtin rrjet.
Mangësitë e pemës së shtrirë
Ndërsa pema e shtrirjes është bërë e përhapur gjatë shumë viteve pas prezantimit të saj, ka nga ata që argumentojnë se ështëka ardhur koha. Faji më i madh i pemës së shtrirjes është se mbyllet sythe të mundshme brenda një rrjeti duke mbyllur rrugët e mundshme ku të dhënat mund të udhëtojnë. Në çdo rrjet të caktuar duke përdorur pemën e shtrirjes, rreth 40% e shtigjeve të mundshme të rrjetit janë të mbyllura për të dhëna.
Në mjedise jashtëzakonisht komplekse të rrjetit, siç janë ato që gjenden brenda qendrave të të dhënave, aftësia për të rritur shpejt për të përmbushur kërkesën është kritike. Pa kufizimet e imponuara nga pemët e shtrirjes, qendrat e të dhënave mund të hapin një gjerësi shumë më të mirë pa pasur nevojë për pajisje shtesë të rrjetit. Kjo është një lloj situate ironike, sepse mjediset komplekse të rrjetit janë arsyeja pse u krijua pema e shtrirjes. Dhe tani mbrojtja e siguruar nga protokolli kundër looping është, në një farë mënyre, duke i mbajtur ato mjedise nga potenciali i tyre i plotë.
Një version i rafinuar i protokollit të quajtur Tree Spanning Multiple-Instance (MSTP) u zhvillua për të përdorur LAN virtuale dhe për të mundësuar që më shumë shtigje të rrjetit të jenë të hapura në të njëjtën kohë, ndërsa ende parandalojnë formimin e sytheve. Por edhe me MSTP, mjaft shtigje të mundshme të të dhënave mbeten të mbyllura në çdo rrjet të caktuar që përdor protokollin.
Ka pasur shumë përpjekje jo të standardizuara, të pavarura për të përmirësuar kufizimet e brezit të pemës së shtrirjes ndër vite. Ndërsa projektuesit e disa prej tyre kanë pretenduar sukses në përpjekjet e tyre, shumica nuk janë plotësisht të pajtueshëm me protokollin thelbësor, do të thotë që organizatat duhet të përdorin ose ndryshimet jo të standardizuara në të gjitha pajisjet e tyre ose të gjejnë ndonjë mënyrë për t'i lejuar ato të ekzistojnë me të çelsat që funksionojnë pemën standarde të shtrirjes. Në shumicën e rasteve, kostot e mirëmbajtjes dhe mbështetjes së aromave të shumta të pemës së shtrirjes nuk ia vlen përpjekja.
A do të vazhdojë pema e shtrirjes në të ardhmen?
Përveç kufizimeve në gjerësinë e brezit për shkak të shtigjeve të mbylljes së pemëve, nuk ka shumë mendime ose përpjekje që të vihen në zëvendësimin e protokollit. Megjithëse IEEE herë pas here lëshon azhurnime për të provuar dhe për ta bërë atë më efikas, ato janë gjithmonë të pajtueshme me versionet ekzistuese të protokollit.
Në një farë kuptimi, pema e shtrirjes ndjek rregullin e "nëse nuk prishet, mos e rregulloni". Pemët e shtrirjes shkon në mënyrë të pavarur në sfondin e shumicës së rrjeteve për të mbajtur rrjedhën e trafikut, për të parandaluar formimin e sytheve që shkaktojnë përplasje, dhe drejtimin e trafikut rreth pikave të problemeve në mënyrë që përdoruesit fundorë të mos e dinë kurrë nëse rrjeti i tyre përjeton ndërprerje përkohësisht si pjesë e ditës së tij operacionet ditore. Ndërkohë, në backend, administratorët mund të shtojnë pajisje të reja në rrjetet e tyre pa menduar shumë nëse ata do të jenë në gjendje të komunikojnë me pjesën tjetër të rrjetit ose botën e jashtme.
Për shkak të gjithë kësaj, ka të ngjarë që pema e shtrirjes të mbetet në përdorim për shumë vite që do të vijnë. Mund të ketë disa azhurnime të vogla herë pas here, por protokolli thelbësor i pemës që përfshin dhe të gjitha tiparet kritike që ai kryen janë ndoshta këtu për të qëndruar.
Koha e Postimit: Nëntor-07-2023
