የስፓኒንግ ዛፍ ፕሮቶኮል ምንድን ነው?

የስፓንኒንግ ዛፍ ፕሮቶኮል፣ አንዳንድ ጊዜ ስፓኒንግ ዛፍ ተብሎ የሚጠራው የዘመናዊ የኤተርኔት ኔትወርኮች Waze ወይም MapQuest ነው፣ በእውነተኛ ጊዜ ሁኔታዎች ላይ በመመስረት ትራፊክን በጣም ቀልጣፋ በሆነ መንገድ ይመራል።

እ.ኤ.አ. በ 1985 ለዲጂታል መሳሪያዎች ኮርፖሬሽን (ዲኢሲ) በምትሰራበት ጊዜ በአሜሪካዊው የኮምፒዩተር ሳይንቲስት ራዲያ ፐርልማን በፈጠረው ስልተ-ቀመር መሰረት፣ የስፓኒንግ ዛፍ ዋና አላማ ያልተደጋገሙ ግንኙነቶችን እና ውስብስብ በሆነ የአውታረ መረብ አወቃቀሮች ውስጥ የግንኙነት መንገዶችን መዞርን መከላከል ነው። እንደ ሁለተኛ ተግባር፣ ስፓንኒንግ ዛፍ ግንኙነቶቹ መስተጓጎል በሚያጋጥማቸው አውታረ መረቦች በኩል እንዲዘዋወሩ ለማረጋገጥ እሽጎችን በችግር ቦታዎች ማዞር ይችላል።

የስፓኒንግ ዛፍ ቶፖሎጂ ከሪንግ ቶፖሎጂ ጋር

በ1980ዎቹ ውስጥ ድርጅቶች ኮምፒውተሮቻቸውን ማገናኘት ሲጀምሩ በጣም ታዋቂ ከሆኑ ውቅሮች አንዱ የቀለበት አውታር ነው። ለምሳሌ፣ IBM የባለቤትነት Token Ring ቴክኖሎጂውን በ1985 አስተዋወቀ።

በቀለበት አውታር ቶፖሎጂ ውስጥ እያንዳንዱ መስቀለኛ መንገድ ከሁለት ሌሎች ጋር ይገናኛል, አንደኛው ቀለበቱ ላይ ከፊት ለፊት ተቀምጧል እና አንዱ ከኋላው የተቀመጠ. ሲግናሎች ቀለበቱ ዙሪያውን በአንድ አቅጣጫ ብቻ ይጓዛሉ፣እያንዳንዱ መስቀለኛ መንገድ በመንገዱ ላይ ማንኛውንም እና ሁሉም እሽጎች ቀለበቱ ዙሪያ ይሽከረከራሉ።

ቀላል የቀለበት ኔትወርኮች በጣት የሚቆጠሩ ኮምፒውተሮች ሲኖሩ በጥሩ ሁኔታ የሚሰሩ ሲሆኑ፣ በመቶዎች ወይም በሺዎች የሚቆጠሩ መሳሪያዎች ወደ አውታረ መረብ ሲጨመሩ ቀለበቶች ውጤታማ ይሆናሉ። ኮምፒዩተር በአጎራባች ክፍል ውስጥ ላለው ሌላ ስርዓት መረጃን ለመለዋወጥ በመቶዎች በሚቆጠሩ ኖዶች በኩል እሽጎችን መላክ ያስፈልገው ይሆናል። የመተላለፊያ ይዘት እና የመተላለፊያ መንገዱ ችግር የሚሆነው ትራፊክ ወደ አንድ አቅጣጫ ብቻ ሲፈስ ነው፣ በመንገዱ ላይ ያለው መስቀለኛ መንገድ ከተሰበረ ወይም ከመጠን በላይ ከተጨናነቀ ምንም የመጠባበቂያ እቅድ ከሌለው።

በ90ዎቹ ውስጥ ኤተርኔት ፈጣን እየሆነ ሲመጣ (100Mbit/ሰከንድ ፈጣን ኢተርኔት በ1995 ተጀመረ) እና የኤተርኔት ኔትወርክ ዋጋ (ድልድይ፣ ማብሪያና ማጥፊያ) ከቶከን ሪንግ በእጅጉ ርካሽ ሆነ፣ ስፓኒንግ ዛፍ የ LAN ቶፖሎጂ ጦርነቶችን እና ቶከንን አሸንፏል። ቀለበት በፍጥነት ጠፋ።

የተዘረጋ ዛፍ እንዴት እንደሚሰራ

[ለመጨረሻው የFutureIT የዓመቱ ክስተት አሁን ይመዝገቡ! ልዩ ሙያዊ ልማት አውደ ጥናት ይገኛል። FutureIT ኒው ዮርክ፣ ህዳር 8]

ስፓኒንግ ዛፍ ለመረጃ እሽጎች የማስተላለፊያ ፕሮቶኮል ነው። መረጃው የሚያልፍበት የኔትወርክ አውራ ጎዳናዎች አንድ ክፍል የትራፊክ ፖሊስ እና አንድ ክፍል ሲቪል መሐንዲስ ነው። እሱ በ Layer 2 (የውሂብ ማገናኛ ንብርብር) ላይ ተቀምጧል, ስለዚህ በቀላሉ የሚመለከተው ፓኬጆችን ወደ ትክክለኛው መድረሻቸው ማዛወር ነው እንጂ ምን አይነት ፓኬቶች እንደሚላኩ ወይም በውስጣቸው ያለውን መረጃ አይደለም.

ስፓኒንግ ዛፍ በሁሉም ቦታ የሚገኝ ከመሆኑ የተነሳ አጠቃቀሙ በ ውስጥ ይገለጻል።IEEE 802.1D የአውታረ መረብ ደረጃ. በመደበኛው ውስጥ እንደተገለጸው፣ በትክክል እንዲሰሩ በማናቸውም ሁለት የመጨረሻ ነጥቦች ወይም ጣቢያዎች መካከል አንድ ንቁ መንገድ ብቻ ሊኖር ይችላል።

Spanning Tree በኔትወርኩ ክፍሎች መካከል የሚያልፍ መረጃ በአንድ ዙር ውስጥ ሊጣበቅ የሚችልበትን እድል ለማስወገድ የተነደፈ ነው። በአጠቃላይ, loops በኔትወርክ መሳሪያዎች ውስጥ የተጫነውን የማስተላለፊያ አልጎሪዝም ግራ ያጋባሉ, ይህም መሳሪያው ፓኬቶችን የት እንደሚልክ እንዳይያውቅ ያደርገዋል. ይህ የክፈፎች መባዛት ወይም የተባዙ ፓኬቶችን ወደ ብዙ መዳረሻዎች ማስተላለፍን ሊያስከትል ይችላል። መልዕክቶች ሊደጋገሙ ይችላሉ። ግንኙነቶች ወደ ላኪ መመለስ ይችላሉ። ሌላው ቀርቶ ብዙ ዑደቶች መከሰት ከጀመሩ ኔትወርክን ሊያበላሽ ይችላል፣ ያለ ምንም ጠቃሚ ጥቅም የመተላለፊያ ይዘትን እየበሉ ሌሎች ያልተከፈቱ ትራፊክ እንዳይገቡ ይከለክላል።

የስፓኒንግ ዛፍ ፕሮቶኮልቀለበቶችን ከመፍጠር ያቆማልለእያንዳንዱ የውሂብ ፓኬት ከአንድ በስተቀር ሁሉንም መንገዶች በመዝጋት። በአውታረ መረብ ላይ ያሉ ማብሪያ / ማጥፊያዎች /Spanning Tree/ መረጃ የሚጓዙባቸውን መንገዶች እና ድልድዮችን መግለፅ እና የተባዙ መንገዶችን በተግባራዊነት በመዝጋት ዋና ዱካ ባለበት ጊዜ እንቅስቃሴ-አልባ እና የማይጠቀሙ ያደርጋቸዋል።

ውጤቱ ምንም ያህል ውስብስብ ወይም ሰፊ አውታረመረብ ቢፈጠር የአውታረ መረብ ግንኙነቶች ያለምንም እንከን ይፈስሳሉ። በአንድ መንገድ፣ Spanning Tree በአሮጌው የሉፕ ኔትወርኮች ላይ የኔትወርክ መሐንዲሶች ሃርድዌርን ሲጠቀሙ እንዳደረጉት ሁሉ መረጃ ሶፍትዌሮችን በመጠቀም ለመጓዝ በኔትወርክ በኩል ነጠላ መንገዶችን ይፈጥራል።

የዛፍ መዘርጋት ተጨማሪ ጥቅሞች

ስፓንኒንግ ዛፍ ጥቅም ላይ የሚውለው ዋናው ምክንያት በአውታረመረብ ውስጥ የማዞሪያ መስመሮችን ለማስወገድ ነው። ግን ሌሎች ጥቅሞችም አሉ.

ስፓኒንግ ትሪ በመረጃ ፓኬጆች ውስጥ ለመጓዝ የትኞቹን የኔትወርክ ዱካዎች በየጊዜው እየፈለገ እና እየገለፀ ስለሆነ ከነዚህ ዋና መንገዶች በአንዱ ላይ የተቀመጠው መስቀለኛ መንገድ መጥፋቱን ማወቅ ይችላል። ይህ ከሃርድዌር ውድቀት እስከ አዲስ የአውታረ መረብ ውቅር ባሉት በተለያዩ ምክንያቶች ሊከሰት ይችላል። በመተላለፊያ ይዘት ወይም በሌሎች ሁኔታዎች ላይ የተመሰረተ ጊዜያዊ ሁኔታ እንኳን ሊሆን ይችላል.

Spanning Tree ዋናው መንገድ ከአሁን በኋላ ንቁ እንዳልሆነ ሲያውቅ፣ ከዚህ ቀደም ተዘግቶ የነበረ ሌላ መንገድ በፍጥነት ይከፍታል። ከዚያም ችግር በሚፈጠርበት ቦታ ዙሪያ መረጃን መላክ ይችላል፣ በመጨረሻም አቅጣጫውን እንደ አዲስ ዋና መንገድ ይሰይማል፣ ወይም እንደገና የሚገኝ ከሆነ ፓኬጆችን ወደ መጀመሪያው ድልድይ ይልካል።

የመጀመሪያው የስፓኒንግ ዛፍ እንደ አስፈላጊነቱ አዳዲስ ግንኙነቶችን ለመፍጠር በአንፃራዊነት ፈጣን ቢሆንም፣ በ2001 IEEE Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) አስተዋወቀ። እንዲሁም የፕሮቶኮሉ 802.1w ስሪት ተብሎ የሚጠራው፣ አርኤስፒፒ የተነደፈው ለአውታረ መረብ ለውጦች፣ ጊዜያዊ መቆራረጦች ወይም የአካል ክፍሎች ብልሽት ምላሽ በከፍተኛ ፍጥነት ማገገም ነው።

እና RSTP ሂደቱን ለማፋጠን አዲስ የመንገድ መገጣጠም ባህሪያትን እና የድልድይ የወደብ ሚናዎችን ሲያስተዋውቅ፣ እንዲሁም ከመጀመሪያው የስፓኒንግ ዛፍ ጋር ሙሉ ለሙሉ ወደ ኋላ የሚስማማ እንዲሆን ተዘጋጅቷል። ስለዚህ ሁለቱም የፕሮቶኮሉ ስሪቶች ያላቸው መሳሪያዎች በአንድ አውታረ መረብ ላይ አብረው እንዲሰሩ ማድረግ ይቻላል።

የተንጣለለ ዛፍ ድክመቶች

ስፓንኒንግ ዛፉ ከመግቢያው በኋላ ባሉት በርካታ ዓመታት ውስጥ በሁሉም ቦታ የሚገኝ ቢሆንም፣ እሱ እንደሆነ የሚከራከሩም አሉ።ጊዜ መጥቷል. የስፓኒንግ ዛፍ ትልቁ ጥፋት መረጃ ሊጓዝባቸው የሚችሉ መንገዶችን በመዝጋት በአውታረ መረብ ውስጥ ሊሆኑ የሚችሉ ቀለበቶችን መዝጋት ነው። ስፓኒንግ ዛፍን በሚጠቀም በማንኛውም አውታረ መረብ ውስጥ 40% ያህሉ ሊሆኑ የሚችሉ የአውታረ መረብ መንገዶች ለመረጃ ዝግ ናቸው።

በመረጃ ማዕከሎች ውስጥ በሚገኙ እንደ እጅግ ውስብስብ የአውታረ መረብ አካባቢዎች፣ ፍላጎትን ለማሟላት በፍጥነት የመጨመር ችሎታ ወሳኝ ነው። በስፓኒንግ ዛፍ ላይ የሚጣሉ ገደቦች ከሌሉ የውሂብ ማእከሎች ተጨማሪ የኔትወርክ ሃርድዌር ሳያስፈልጋቸው ብዙ ተጨማሪ የመተላለፊያ ይዘት ሊከፍቱ ይችላሉ። ይህ ዓይነቱ አስቂኝ ሁኔታ ነው, ምክንያቱም ውስብስብ የኔትወርክ አከባቢዎች የስፓኒንግ ዛፍ የተፈጠረበት ምክንያት ነው. እና አሁን በፕሮቶኮሉ የሚቀርበው ጥበቃ ከሉፒንግ ጋር በተገናኘ መልኩ እነዚያን አካባቢዎች ከሙሉ አቅማቸው ወደ ኋላ የሚገታ ነው።

የተሻሻለ የፕሮቶኮል እትም Multiple-Instance Spanning Tree (MSTP) የተሰራው ቨርቹዋል LANዎችን ለመቅጠር እና ብዙ የኔትወርክ መንገዶችን በተመሳሳይ ጊዜ ለመክፈት የሚያስችል ሲሆን አሁንም ቀለበቶች እንዳይፈጠሩ ይከላከላል። ነገር ግን በኤምኤስቲፒ እንኳን ቢሆን ፕሮቶኮሉን በሚጠቀም በማንኛውም አውታረ መረብ ላይ ጥቂት ሊሆኑ የሚችሉ የመረጃ ዱካዎች ተዘግተዋል።

ለዓመታት የስፓኒንግ ዛፍ የመተላለፊያ ይዘት ገደቦችን ለማሻሻል ብዙ መደበኛ ያልሆኑ ገለልተኛ ሙከራዎች ነበሩ። የአንዳንዶቹ ዲዛይነሮች በጥረታቸው ስኬታማ መሆናቸውን ቢናገሩም ፣ አብዛኛዎቹ ከዋናው ፕሮቶኮል ጋር ሙሉ በሙሉ ተኳሃኝ አይደሉም ፣ይህ ማለት ድርጅቶች በሁሉም መሳሪያዎቻቸው ላይ መደበኛ ያልሆኑ ለውጦችን መጠቀም አለባቸው ወይም እንዲኖሩ የሚያስችል መንገድ መፈለግ አለባቸው ። መደበኛ የስፓኒንግ ዛፍን የሚያንቀሳቅሱ መቀየሪያዎች። በአብዛኛዎቹ ጉዳዮች፣ በርካታ የSpanning Tree ጣዕሞችን የመንከባከብ እና የመደገፍ ወጪዎች ጥረቱን አያዋጡም።

ለወደፊቱ የዛፍ ተክል ይቀጥላል?

በስፓኒንግ ዛፍ የኔትወርክ መንገዶችን በመዝጋት የመተላለፊያ ይዘት ካለው ውስንነት በተጨማሪ ፕሮቶኮሉን ለመተካት ብዙ ሀሳብ ወይም ጥረት እየተደረገ አይደለም። ምንም እንኳን IEEE ዝማኔዎችን ለመሞከር እና የበለጠ ቀልጣፋ ለማድረግ አልፎ አልፎ የሚለቅ ቢሆንም፣ ሁልጊዜ ከፕሮቶኮሉ ስሪቶች ጋር የሚጣጣሙ ወደ ኋላ ናቸው።

በስፓኒንግ ዛፉ “ካልተበላሸ አታስተካክለው” የሚለውን ህግ ይከተላል። Spanning Tree ትራፊክ እንዳይዘዋወር፣ ብልሽት አነሳሽ ዑደቶች እንዳይፈጠሩ እና ትራፊክን በችግር ቦታዎች ላይ ለማዞር በአብዛኛዎቹ አውታረ መረቦች ዳራ ውስጥ ራሱን ችሎ ይሰራል። የቀን ስራዎች. ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ከጀርባው ላይ፣ አስተዳዳሪዎች ከተቀረው አውታረ መረብ ወይም ከውጭው ዓለም ጋር መገናኘት መቻል አለመሆናቸውን ብዙ ሳያስቡ አዳዲስ መሳሪያዎችን ወደ አውታረ መረባቸው ማከል ይችላሉ።

በእነዚያ ሁሉ ምክንያት፣ የስፓኒንግ ዛፍ ለብዙ ዓመታት አገልግሎት ላይ እንደሚውል ሳይሆን አይቀርም። ከጊዜ ወደ ጊዜ አንዳንድ ጥቃቅን ዝማኔዎች ሊኖሩ ይችላሉ፣ ነገር ግን ዋናው የስፓኒንግ ዛፍ ፕሮቶኮል እና ሁሉም የሚያከናውናቸው ወሳኝ ባህሪያት ለመቆየት እዚህ አሉ።