Spenning Tree Protocol, ndonjëherë i referuar vetëm si Pema e shtrirë, është Waze ose MapQuest i rrjeteve moderne Ethernet, që drejton trafikun përgjatë rrugës më efikase bazuar në kushtet në kohë reale.
Bazuar në një algoritëm të krijuar nga shkencëtarja kompjuterike amerikane Radia Perlman ndërsa ajo punonte për Digital Equipment Corporation (DEC) në 1985, qëllimi kryesor i "Spanning Tree" është të parandalojë lidhjet e tepërta dhe lidhjen e rrugëve të komunikimit në konfigurime komplekse të rrjetit. Si një funksion dytësor, "Spanning Tree" mund të drejtojë paketat rreth pikave problematike për të siguruar që komunikimet të jenë në gjendje të kalojnë nëpër rrjete që mund të kenë ndërprerje.
Topologjia e pemës që përfshin topologjinë kundrejt topologjisë unazore
Kur organizatat sapo kishin filluar të rrjetizonin 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 Token Ring në 1985.
Në një topologji të rrjetit unazor, secila nyje lidhet me dy të tjera, një që qëndron përpara saj në unazë dhe një që është e pozicionuar pas saj. Sinjalet udhëtojnë rreth unazës vetëm në një drejtim të vetëm, me çdo nyje gjatë rrugës që dorëzon të gjitha paketat që rrotullohen rreth unazës.
Ndërsa rrjetet e thjeshta unazore funksionojnë mirë kur ka vetëm një pjesë të vogël të kompjuterëve, unazat bëhen joefikase kur qindra ose mijëra pajisje shtohen në një rrjet. Një kompjuter mund të ketë nevojë të dërgojë pako përmes qindra nyjeve vetëm për të ndarë informacionin 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 gjatë rrugës prishet ose mbingarkohet.
Në vitet '90, ndërsa Ethernet u bë më i shpejtë (100 Mbit/sek. Ethernet i shpejtë u prezantua në 1995) dhe kostoja e një rrjeti Ethernet (ura, ndërprerës, kabllo) u bë dukshëm më e lirë se Token Ring, Spanning Tree fitoi luftërat e topologjisë LAN dhe Token. Unaza u shua shpejt.
Si funksionon Pema e Përfshirë
Spinning Tree është një protokoll përcjellës për paketat e të dhënave. Është një pjesë polic trafiku dhe një pjesë inxhinier civil për autostradat e rrjetit nëpër të cilat kalojnë të dhënat. Ai ndodhet në Shtresën 2 (shtresa e lidhjes së të dhënave), kështu që thjesht ka të bëjë me lëvizjen e paketave në destinacionin e tyre të duhur, jo se çfarë lloj paketash po dërgohen ose të dhënat që ato përmbajnë.
Pema e shtrirë është bërë aq e përhapur saqë përdorimi i saj është përcaktuar nëStandardi i rrjetit IEEE 802.1D. Siç përcaktohet në standard, vetëm një shteg aktiv mund të ekzistojë ndërmjet çdo dy pikash fundore ose stacionesh në mënyrë që ato të funksionojnë siç duhet.
Pema e shtrirë është projektuar për të eliminuar mundësinë që të dhënat që kalojnë ndërmjet segmenteve të rrjetit të ngecin në një lak. Në përgjithësi, unazat ngatërrojnë algoritmin e përcjelljes të instaluar në pajisjet e rrjetit, duke e bërë atë në mënyrë që pajisja të mos dijë më se ku t'i dërgojë paketat. Kjo mund të rezultojë në dyfishimin e kornizave ose dërgimin e paketave të kopjuara në destinacione të shumta. Mesazhet mund të përsëriten. Komunikimet mund të kthehen te një dërgues. Ai madje mund të prishë një rrjet nëse fillojnë të ndodhin shumë unaza, duke ngrënë gjerësinë e brezit pa ndonjë përfitim të dukshëm, ndërkohë që bllokon trafikun tjetër të palidhur nga kalimi.
Protokolli i Pemës së Përfshirëndalon formimin e sytheveduke mbyllur të gjitha rrugët e mundshme përveç njërës për çdo paketë të dhënash. Ndezët në një rrjet përdorin "Spanning Tree" për të përcaktuar shtigjet rrënjësore dhe urat ku të dhënat mund të udhëtojnë dhe mbyllin funksionalisht shtigjet e dyfishta, duke i bërë ato joaktive dhe të papërdorshme ndërsa një shteg primar është i disponueshëm.
Rezultati është se komunikimet e rrjetit rrjedhin pa probleme, pavarësisht se sa kompleks apo i gjerë bëhet një rrjet. Në një farë mënyre, “Spanning Tree” krijon shtigje të vetme përmes një rrjeti që të dhënat të udhëtojnë duke përdorur softuer në të njëjtën mënyrë si inxhinierët e rrjetit duke përdorur harduerin në rrjetet e vjetra të ciklit.
Përfitimet shtesë të pemës shtrirëse
Arsyeja kryesore që përdoret Spanning Tree është eliminimi i mundësisë së rutimit të sytheve brenda një rrjeti. Por ka edhe avantazhe të tjera.
Për shkak se "Spanning Tree" është vazhdimisht duke kërkuar dhe përcaktuar se cilat shtigje rrjeti janë të disponueshme për kalimin e paketave të të dhënave, ai mund të zbulojë nëse një nyje e vendosur përgjatë njërës prej atyre shtigjeve kryesore është çaktivizuar. Kjo mund të ndodhë për një sërë arsyesh, duke filluar nga një dështim i harduerit deri te një konfigurim i ri i rrjetit. Mund të jetë edhe një situatë e përkohshme e bazuar në gjerësinë e brezit ose faktorë të tjerë.
Kur "Spanning Tree" zbulon se një shteg kryesor nuk është më aktiv, ai mund të hapë shpejt një shteg tjetër që ishte mbyllur më parë. Më pas mund të dërgojë të dhëna rreth pikës së problemit, duke përcaktuar përfundimisht devijimin si shtegun e ri parësor, ose duke dërguar paketa përsëri në urën origjinale nëse ajo përsëri bëhet e disponueshme.
Ndërsa pema origjinale e shtrirjes ishte relativisht e shpejtë në krijimin e atyre lidhjeve të reja sipas nevojës, në vitin 2001 IEEE prezantoi Protokollin e Pemës së Përhapur të Shpejtë (RSTP). I referuar gjithashtu si versioni 802.1w i protokollit, RSTP u krijua për të siguruar rikuperim dukshëm më të shpejtë në përgjigje të ndryshimeve të rrjetit, ndërprerjeve të përkohshme ose dështimit të plotë të komponentëve.
Dhe ndërsa RSTP prezantoi sjellje të reja të konvergjencës së shtigjeve dhe rolet e portit të urës për të përshpejtuar procesin, ai u projektua gjithashtu për të qenë plotësisht i pajtueshëm me pemën origjinale të "Spanning Tree". Pra, është e mundur që pajisjet me të dy versionet e protokollit të funksionojnë së bashku në të njëjtin rrjet.
Mangësitë e Pemës së Përfshirë
Ndërsa “Spanning Tree” është bërë i kudondodhur gjatë shumë viteve pas prezantimit të saj, ka nga ata që argumentojnë se ështëka ardhur koha. Gabimi më i madh i "Spanning Tree" është se ai mbyll unazat e mundshme brenda një rrjeti duke mbyllur shtigjet e mundshme ku mund të udhëtojnë të dhënat. Në çdo rrjet të caktuar që përdor Pemën shtrirë, rreth 40% e shtigjeve të mundshme të rrjetit janë të mbyllura për të dhënat.
Në mjediset e rrjeteve jashtëzakonisht komplekse, të tilla si ato që gjenden brenda qendrave të të dhënave, aftësia për t'u rritur shpejt për të përmbushur kërkesën është kritike. Pa kufizimet e vendosura nga “Spanning Tree”, qendrat e të dhënave mund të hapin shumë më tepër gjerësi bande pa pasur nevojë për pajisje shtesë të rrjetit. Kjo është një lloj situate ironike, sepse mjediset komplekse të rrjeteve janë arsyeja pse u krijua "Spanning Tree". Dhe tani, mbrojtja e ofruar nga protokolli kundër looping është, në një farë mënyre, që i mban ato mjedise prapa nga potenciali i tyre i plotë.
Një version i rafinuar i protokollit i quajtur Pema e shtrirjes së shumëfishtë (MSTP) u zhvillua për të përdorur LAN virtuale dhe për të mundësuar hapjen e më shumë shtigjeve të rrjetit në të njëjtën kohë, duke parandaluar ende 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 të pavarura dhe jo të standardizuara për të përmirësuar kufizimet e gjerësisë së brezit të "Spanning Tree" gjatë viteve. Ndërsa projektuesit e disa prej tyre kanë pretenduar sukses në përpjekjet e tyre, shumica nuk janë plotësisht në përputhje me protokollin bazë, që do të thotë se organizatat duhet ose të përdorin ndryshimet jo standardizuara në të gjitha pajisjet e tyre ose të gjejnë një mënyrë për t'i lejuar ato të ekzistojnë me çelsat që funksionojnë standarde "Spanning Tree". Në shumicën e rasteve, kostot e mbajtjes dhe mbështetjes së shijeve të shumëfishta të "Spanning Tree" nuk ia vlen përpjekja.
A do të vazhdojë Pema e Përfshirë në të ardhmen?
Përveç kufizimeve në gjerësinë e brezit për shkak të shtigjeve të rrjetit të mbylljes së "Spanning Tree", nuk është bërë shumë mendim apo përpjekje për të zëvendësuar protokollin. Edhe pse IEEE lëshon herë pas here përditësime për ta bërë atë më efikas, ato janë gjithmonë të pajtueshme me versionet ekzistuese të protokollit.
Në një farë kuptimi, Pema e shtrirë ndjek rregullin e "Nëse nuk është prishur, mos e rregulloni". "Spanning Tree" funksionon në mënyrë të pavarur në sfondin e shumicës së rrjeteve për të mbajtur trafikun të rrjedhshëm, për të parandaluar formimin e unazave që shkaktojnë përplasje dhe për të drejtuar trafikun rreth pikave problematike, në mënyrë që përdoruesit përfundimtarë as të mos e dinë nëse rrjeti i tyre përjeton ndërprerje të përkohshme si pjesë e përditshmërisë së tij. operacionet ditore. Ndërkohë, në backend, administratorët mund të shtojnë pajisje të reja në rrjetet e tyre pa u menduar shumë nëse do të jenë në gjendje ose jo të komunikojnë me pjesën tjetër të rrjetit ose me botën e jashtme.
Për shkak të gjithë kësaj, ka të ngjarë që "Spanning Tree" të mbetet në përdorim për shumë vite në vijim. Mund të ketë disa përditësime të vogla herë pas here, por Protokolli kryesor i Pemës së Përfshirë dhe të gjitha veçoritë kritike që ai kryen janë ndoshta këtu për të qëndruar.
Koha e postimit: Nëntor-07-2023
