Spanning Tree Protocol, kadhangkala mung diarani Spanning Tree, yaiku Waze utawa MapQuest saka jaringan Ethernet modern, ngarahake lalu lintas ing rute sing paling efisien adhedhasar kondisi wektu nyata.
Adhedhasar algoritma sing digawe dening ilmuwan komputer Amerika Radia Perlman nalika dheweke kerja ing Digital Equipment Corporation (DEC) ing taun 1985, tujuan utama Spanning Tree yaiku kanggo nyegah tautan sing berlebihan lan ngulangan jalur komunikasi ing konfigurasi jaringan sing kompleks. Minangka fungsi sekunder, Spanning Tree bisa nuntun paket menyang titik masalah kanggo mesthekake yen komunikasi bisa ngliwati jaringan sing bisa uga ngalami gangguan.
Spanning Tree topologi vs. Ring topologi
Nalika organisasi wiwit miwiti jaringan komputer ing taun 1980-an, salah sawijining konfigurasi sing paling populer yaiku jaringan ring. Contone, IBM ngenalake teknologi Token Ring sing duweke ing taun 1985.
Ing topologi jaringan ring, saben simpul nyambung karo loro liyane, siji sing ana ing ngarepe ring lan siji sing ana ing mburine. Sinyal mung ngubengi dering ing arah siji, kanthi saben simpul ing sadawane dalan nyerahake kabeh lan kabeh paket sing ngubengi dering.
Nalika jaringan dering prasaja bisa digunakake nalika mung sawetara komputer, dering dadi ora efisien nalika atusan utawa ewu piranti ditambahake menyang jaringan. Komputer bisa uga kudu ngirim paket liwat atusan simpul mung kanggo nuduhake informasi karo siji sistem liyane ing kamar jejer. Bandwidth lan throughput uga dadi masalah nalika lalu lintas mung bisa mili ing siji arah, tanpa rencana cadangan yen simpul ing dalan rusak utawa macet banget.
Ing 90s, minangka Ethernet dadi luwih cepet (100Mbit / sec. Fast Ethernet dikenalaké ing 1995) lan biaya jaringan Ethernet (kreteg, ngalih, kabel) dadi Ngartekno luwih murah tinimbang Token Ring, Spanning Tree menang perang topologi LAN lan Token. Ring cepet ilang.
Carane Spanning Tree Works
Spanning Tree minangka protokol penerusan kanggo paket data. Iki minangka salah sawijining polisi lalu lintas lan siji bagean insinyur sipil kanggo jaringan dalan sing dilewati data. Dumunung ing Layer 2 (lapisan link data), mula mung prihatin babagan mindhah paket menyang tujuan sing cocog, dudu jinis paket sing dikirim, utawa data sing ana.
Spanning Tree wis dadi ing ngendi-endi sing nggunakake ditetepake ingstandar jaringan IEEE 802.1D. Kaya sing ditetepake ing standar, mung siji jalur aktif sing bisa ana ing antarane rong titik pungkasan utawa stasiun supaya bisa digunakake kanthi bener.
Spanning Tree dirancang kanggo ngilangi kemungkinan data sing ngliwati segmen jaringan bakal macet ing loop. Umumé, puteran mbingungake algoritma penerusan sing diinstal ing piranti jaringan, saengga piranti kasebut ora ngerti maneh ing ngendi ngirim paket. Iki bisa nyebabake duplikasi bingkai utawa nerusake paket duplikat menyang macem-macem tujuan. Pesen bisa bola-bali. Komunikasi bisa mumbul maneh menyang pangirim. Malah bisa nabrak jaringan yen kakehan puteran wiwit kedadean, mangan munggah bandwidth tanpa hasil appreciable nalika mblokir lalu lintas non-looped liyane saka liwat.
Protokol Spanning Treemungkasi puteran saka mbentukkanthi nutup kabeh nanging siji jalur sing bisa kanggo saben paket data. Ngalih ing jaringan nggunakake Spanning Tree kanggo netepake path ROOT lan kreteg ngendi data bisa lelungan, lan fungsi nutup mati dalan duplikat, Rendering mau ora aktif lan ora bisa digunakake nalika path utami kasedhiya.
Akibaté, komunikasi jaringan bisa lancar tanpa dipikirake sepira kompleks utawa jembaré jaringan. Kanthi cara, Spanning Tree nggawe jalur siji liwat jaringan kanggo data lelungan nggunakake piranti lunak kanthi cara sing padha karo insinyur jaringan nggunakake hardware ing jaringan loop lawas.
Keuntungan Tambahan saka Spanning Tree
Alesan utama Spanning Tree digunakake kanggo ngilangi kemungkinan routing loop ing jaringan. Nanging ana uga kaluwihan liyane.
Amarga Spanning Tree terus-terusan nggoleki lan nemtokake dalan jaringan sing kasedhiya kanggo paket data sing bisa dilewati, bisa ndeteksi yen simpul sing lungguh ing salah sawijining jalur utama wis dipateni. Iki bisa kedadeyan amarga macem-macem alasan wiwit saka kegagalan hardware nganti konfigurasi jaringan anyar. Malah bisa dadi kahanan sementara adhedhasar bandwidth utawa faktor liyane.
Nalika Spanning Tree ndeteksi yen path utama wis ora aktif maneh, bisa cepet mbukak path liyane sing sadurunge ditutup. Banjur bisa ngirim data ing sekitar titik masalah, pungkasane nemtokake dalan detour minangka jalur utama anyar, utawa ngirim paket bali menyang jembatan asli yen kasedhiya maneh.
Nalika Spanning Tree asli relatif cepet kanggo nggawe sambungan anyar sing dibutuhake, ing 2001 IEEE ngenalaken Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP). Uga diarani minangka versi protokol 802.1w, RSTP dirancang kanggo nyedhiyakake pemulihan sing luwih cepet kanggo nanggepi owah-owahan jaringan, gangguan sauntara utawa kegagalan komponen.
Lan nalika RSTP ngenalaken tindak tanduk konvergensi path anyar lan peran port bridge kanggo akselerasi proses, iki uga dirancang kanggo lengkap mundur kompatibel karo Spanning Tree asli. Dadi bisa kanggo piranti karo loro versi protokol bisa operate bebarengan ing jaringan sing padha.
Kekurangan Spanning Tree
Nalika Spanning Tree wis ana ing endi-endi sajrone pirang-pirang taun sawise diluncurake, ana sing mbantah manawawektu wis teka. Kesalahan paling gedhe saka Spanning Tree yaiku nutup puteran potensial ing jaringan kanthi mateni jalur potensial ing ngendi data bisa lelungan. Ing jaringan apa wae sing nggunakake Spanning Tree, udakara 40% jalur jaringan potensial ditutup kanggo data.
Ing lingkungan jaringan sing rumit banget, kayata sing ditemokake ing pusat data, kemampuan kanggo nggedhekake kanthi cepet kanggo nyukupi kabutuhan penting. Tanpa watesan sing ditindakake dening Spanning Tree, pusat data bisa mbukak bandwidth luwih akeh tanpa mbutuhake hardware jaringan tambahan. Iki minangka kahanan sing ironis, amarga lingkungan jaringan sing kompleks dadi sebabe Spanning Tree digawe. Lan saiki proteksi sing diwenehake dening protokol marang looping, kanthi cara, nahan lingkungan kasebut saka potensial lengkap.
Versi olahan saka protokol sing disebut Multiple-Instance Spanning Tree (MSTP) dikembangake kanggo nggunakake LAN virtual lan ngaktifake luwih akeh jalur jaringan sing mbukak bebarengan, nalika isih nyegah puteran. Nanging sanajan nganggo MSTP, sawetara jalur data potensial tetep ditutup ing jaringan apa wae sing nggunakake protokol kasebut.
Ana akeh non-standarized, usaha independen kanggo nambah watesan bandwidth saka Spanning Tree liwat taun. Nalika perancang sawetara saka wong-wong mau wis ngaku sukses ing upaya, paling ora kompatibel karo protokol inti, tegese organisasi kudu nggunakake owah-owahan sing ora standar ing kabeh piranti utawa golek cara supaya bisa ana. ngalih mlaku standar Spanning Tree. Ing sawetara kasus, biaya kanggo njaga lan ndhukung macem-macem rasa Spanning Tree ora worth gaweyan.
Bakal Spanning Tree Terus ing Masa Depan?
Kejabi watesan bandwidth amarga Spanning Tree nutup jalur jaringan, ora ana akeh pamikiran utawa upaya kanggo ngganti protokol kasebut. Senajan IEEE sok-sok nerbitaké nganyari kanggo nyoba lan nggawe iku luwih efisien, padha tansah mundur kompatibel karo versi ana saka protokol.
Ing pangertèn, Spanning Tree ngetutake aturan "Yen ora rusak, aja ndandani." Spanning Tree mlaku kanthi mandiri ing latar mburi umume jaringan supaya lalu lintas tetep lancar, nyegah puteran sing nyebabake kacilakan, lan nuntun lalu lintas ing sekitar titik masalah supaya pangguna pungkasan ora ngerti manawa jaringan kasebut ngalami gangguan sementara minangka bagéan saka saben dinane. operasi dina. Kangge, ing backend, pangurus bisa nambah piranti anyar menyang jaringan tanpa mikir banget apa bakal bisa komunikasi karo liyane saka jaringan utawa donya njaba.
Amarga kabeh mau, kemungkinan Spanning Tree bakal digunakake nganti pirang-pirang taun. Bisa uga ana sawetara nganyari cilik saka wektu kanggo wektu, nanging inti Spanning Tree Protocol lan kabeh fitur kritis sing ditindakake bisa uga ana ing kene.
Wektu kirim: Nov-07-2023
