Protokol Tangkal Spanning, sok disebut Spanning Tree, nyaéta Waze atanapi MapQuest tina jaringan Ethernet modéren, ngarahkeun lalu lintas sapanjang rute anu paling éfisién dumasar kana kaayaan sacara real-time.
Dumasar kana algoritma anu diciptakeun ku élmuwan komputer Amérika Radia Perlman nalika anjeunna damel di Digital Equipment Corporation (DEC) di 1985, tujuan utami Spanning Tree nyaéta pikeun nyegah tautan kaleuleuwihan sareng looping jalur komunikasi dina konfigurasi jaringan kompléks. Salaku fungsi sekundér, Spanning Tree tiasa ngalihkeun pakét ngurilingan tempat masalah pikeun mastikeun yén komunikasi tiasa ngaliwat jaringan anu tiasa ngalaman gangguan.
Manjang topologi Tangkal vs Topologi Ring
Nalika organisasi kakarék ngamimitian jaringan komputerna dina taun 1980-an, salah sahiji konfigurasi anu pang populerna nyaéta jaringan ring. Salaku conto, IBM ngenalkeun téknologi Token Ring proprietary na di 1985.
Dina topologi jaringan cingcin, unggal titik nyambungkeun sareng dua anu sanés, hiji anu aya di payuneun éta dina cincin sareng hiji anu diposisikan di tukangeunana. Sinyal ngan ngarambat sabudeureun ring dina arah tunggal, kalawan unggal titik sapanjang jalan handing kaluar sagala na sagala pakét looping sabudeureun ring.
Bari jaringan cingcin basajan jalan alus lamun aya ngan sakeupeul komputer, cingcin jadi teu efisien lamun ratusan atawa rébuan alat ditambahkeun kana jaringan. Komputer panginten kedah ngirim pakét ngalangkungan ratusan titik kanggo ngabagi inpormasi sareng hiji sistem anu sanés dina rohangan anu caket. Bandwidth sareng throughput ogé janten masalah nalika lalu lintas ngan ukur tiasa ngalir dina hiji arah, tanpa rencana cadangan upami titik di sapanjang jalan rusak atanapi macét pisan.
Dina 90an, sakumaha Ethernet meunang gancang (100Mbit / detik. Ethernet gancang diwanohkeun dina 1995) jeung biaya hiji jaringan Ethernet (sasak, switch, cabling) janten nyata langkung mirah ti Token Ring, Spanning Tangkal meunang perang topologi LAN jeung Token. Cingcin gancang luntur.
Kumaha Manjang Tangkal Gawé
Spanning Tree mangrupikeun protokol pangiriman pikeun pakét data. Ieu hiji bagian pulisi lalulintas sarta hiji bagian insinyur sipil pikeun jalan raya jaringan nu data ngarambat ngaliwatan. Éta linggih di Lapisan 2 (lapisan tautan data), janten éta ngan ukur prihatin pikeun mindahkeun pakét ka tujuan anu saluyu, sanés jinis pakét anu dikirim, atanapi data anu dikandungna.
Spanning Tangkal geus jadi jadi ubiquitous yén pamakéan na diartikeun dinaStandar jaringan IEEE 802.1D. Sakumaha anu didefinisikeun dina standar, ngan ukur hiji jalur aktif tiasa aya antara dua titik tungtung atanapi stasion supados aranjeunna tiasa fungsina leres.
Spanning Tree dirancang pikeun ngaleungitkeun kamungkinan yén data anu ngalirkeun antara bagéan jaringan bakal macét dina loop. Sacara umum, puteran ngabingungkeun algoritma neraskeun anu dipasang dina alat jaringan, ngajantenkeun alat éta henteu terang dimana ngirim pakét. Ieu tiasa nyababkeun duplikasi pigura atanapi diteruskeun duplikat pakét ka sababaraha tujuan. Pesen tiasa diulang deui. Komunikasi tiasa mumbul deui ka pangirim. Ieu malah bisa ngadat jaringan lamun loba teuing loop mimiti lumangsung, dahar nepi rubakpita tanpa gains appreciable bari blocking lalulintas non-looped lianna ti meunang liwat.
Protokol Tangkal Spanningngeureunkeun loop ti ngabentukku nutup sadaya jalur anu mungkin pikeun unggal pakét data. Switch dina jaringan nganggo Spanning Tree pikeun nangtukeun jalur akar sareng sasak dimana data tiasa ngarambat, sareng sacara fungsional nutup jalur duplikat, ngajantenkeun aranjeunna teu aktip sareng teu tiasa dianggo nalika jalur primér sayogi.
Hasilna nyaéta komunikasi jaringan ngalir lancar henteu paduli kumaha kompleks atanapi ageung jaringan. Dina hiji cara, Spanning Tree nyiptakeun jalur tunggal ngaliwatan jaringan pikeun data ngarambat nganggo parangkat lunak dina cara anu sami sareng insinyur jaringan nganggo hardware dina jaringan loop anu lami.
Mangpaat tambahan tina Spanning Tree
Alesan utama Spanning Tree dipaké nyaéta pikeun ngaleungitkeun kamungkinan routing loop dina jaringan. Tapi aya ogé kaunggulan séjén.
Kusabab Spanning Tree terus-terusan milarian sareng nangtoskeun jalur jaringan mana anu sayogi pikeun pakét data pikeun ngaliwat, éta tiasa ngadeteksi upami titik anu aya di sapanjang salah sahiji jalur utami parantos ditumpurkeun. Ieu bisa lumangsung pikeun rupa-rupa alesan mimitian ti gagalna hardware ka konfigurasi jaringan anyar. Malah bisa jadi kaayaan samentara dumasar kana rubakpita atawa faktor séjén.
Nalika Spanning Tree ngadeteksi yén jalur primér henteu aktip deui, éta tiasa gancang muka jalur sanés anu saacanna ditutup. Ieu lajeng bisa ngirim data sabudeureun titik masalah, antukna nunjuk jalan muter salaku jalur primér anyar, atawa ngirim pakét deui ka sasak aslina mun eta deui sadia.
Bari Tangkal Spanning aslina éta rélatif gancang dina nyieun eta sambungan anyar sakumaha diperlukeun, dina 2001 IEEE ngawanohkeun Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP). Ogé disebut salaku versi 802.1w tina protokol, RSTP dirancang pikeun nyadiakeun recovery nyata gancang dina respon kana parobahan jaringan, outages samentara atawa kagagalan outright komponén.
Sarta bari RSTP ngawanohkeun paripolah konvergénsi jalur anyar jeung kalungguhan port sasak pikeun ngagancangkeun prosés, éta ogé dirancang pikeun jadi pinuh mundur cocog jeung aslina Spanning Tangkal. Janten tiasa waé alat-alat anu gaduh dua vérsi protokol tiasa beroperasi babarengan dina jaringan anu sami.
Kakurangan Tangkal Manjang
Nalika Spanning Tree parantos aya di mana-mana salami mangtaun-taun saatos diwanohkeun, aya anu ngabantah yén étawaktuna geus datang. Kasalahan pangbadagna tina Spanning Tree nyaéta nutup puteran poténsial dina jaringan ku cara mareuman jalur poténsial dimana data tiasa ngarambat. Dina jaringan mana waé anu nganggo Spanning Tree, sakitar 40% tina jalur jaringan poténsial ditutup kana data.
Dina lingkungan jaringan anu kompleks pisan, sapertos anu aya dina pusat data, kamampuan pikeun skala gancang pikeun nyumponan paménta penting pisan. Tanpa watesan anu dikuatkeun ku Spanning Tree, pusat data tiasa muka langkung seueur bandwidth tanpa peryogi hardware jaringan tambahan. Ieu mangrupikeun kaayaan anu ironis, sabab lingkungan jaringan anu kompleks mangrupikeun sababna Spanning Tree diciptakeun. Sareng ayeuna panyalindungan anu disayogikeun ku protokol ngalawan looping, ku cara, nahan lingkunganana tina poténsi pinuhna.
Versi anu disampurnakeun tina protokol anu disebut Multiple-Instance Spanning Tree (MSTP) dikembangkeun pikeun ngagunakeun LAN virtual sareng ngamungkinkeun langkung seueur jalur jaringan kabuka dina waktos anu sami, bari tetep nyegah puteran tina ngabentuk. Tapi sanajan kalawan MSTP, cukup sababaraha jalur data poténsial tetep ditutup dina sagala jaringan tinangtu employing protokol.
Aya geus loba non-standardized, usaha bebas pikeun ngaronjatkeun larangan rubakpita tina Spanning Tangkal leuwih taun. Sanaos désainer sababaraha di antarana parantos ngaku suksés dina usahana, kalolobaanana henteu sapinuhna cocog sareng protokol inti, hartosna organisasi kedah nganggo parobihan anu henteu standar dina sadaya alatna atanapi milari sababaraha cara pikeun ngantepkeun aranjeunna aya. switch ngajalankeun baku Manjang Tangkal. Dina kalolobaan kasus, waragad ngajaga tur ngarojong sababaraha rasa tina Spanning Tangkal teu patut usaha.
Bakal Manjang Tangkal Terus di Masa Depan?
Kumisan ti watesan dina rubakpita alatan Spanning Tree nutup jalur jaringan, aya teu loba pamikiran atawa usaha keur nempatkeun kana ngaganti protokol. Sanajan IEEE aya kalana ngarilis apdet pikeun nyobaan jeung nyieun leuwih efisien, aranjeunna salawasna mundur cocog sareng versi aya tina protokol.
Dina rasa, Spanning Tree nuturkeun aturan "Upami éta henteu pegat, tong ngalereskeunana." Spanning Tree dijalankeun sacara mandiri dina latar tukang seueur jaringan pikeun ngajaga lalu lintas lancar, nyegah kabentukna puteran anu nyababkeun kacilakaan, sareng routing lalu lintas di sekitar tempat masalah supados pangguna akhir henteu kantos terang upami jaringanna ngalaman gangguan samentawis salaku bagian tina dinten-ka- operasi poé. Samentara éta, dina backend, pangurus bisa nambahkeun alat anyar kana jaringan maranéhanana tanpa teuing mikir naha maranéhna bakal tiasa komunikasi sareng sesa jaringan atawa dunya luar.
Kusabab éta sadayana, sigana Spanning Tree bakal tetep dianggo mangtaun-taun ka hareup. Meureun aya sababaraha apdet minor ti jaman ka jaman, tapi inti Spanning Tree Protocol jeung sakabéh fitur kritis eta ngalakukeun meureun di dieu pikeun cicing.
waktos pos: Nov-07-2023
