ອະນຸສັນຍາ Spanning Tree ແມ່ນຫຍັງ?

Spanning Tree Protocol, ບາງຄັ້ງພຽງແຕ່ເອີ້ນວ່າ Spanning Tree, ແມ່ນ Waze ຫຼື MapQuest ຂອງເຄືອຂ່າຍ Ethernet ທີ່ທັນສະໄຫມ, ນໍາພາການຈະລາຈອນຕາມເສັ້ນທາງທີ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ສຸດໂດຍອີງໃສ່ເງື່ອນໄຂໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງ.

ອີງຕາມສູດການຄິດໄລ່ທີ່ສ້າງໂດຍນັກວິທະຍາສາດຄອມພິວເຕີອາເມລິກາ Radia Perlman ໃນຂະນະທີ່ນາງກໍາລັງເຮັດວຽກໃຫ້ບໍລິສັດ Digital Equipment Corporation (DEC) ໃນປີ 1985, ຈຸດປະສົງຕົ້ນຕໍຂອງ Spanning Tree ແມ່ນເພື່ອປ້ອງກັນການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ຊໍ້າຊ້ອນແລະການຊ້ອນກັນຂອງເສັ້ນທາງການສື່ສານໃນການຕັ້ງຄ່າເຄືອຂ່າຍທີ່ສັບສົນ. ເປັນຫນ້າທີ່ຮອງ, Spanning Tree ສາມາດສົ່ງແພັກເກັດໄປທົ່ວຈຸດທີ່ມີບັນຫາເພື່ອຮັບປະກັນວ່າການສື່ສານສາມາດລົມຜ່ານເຄືອຂ່າຍທີ່ອາດຈະປະສົບກັບການຂັດຂວາງ.

Spanning Tree topology ທຽບກັບ topology ວົງ

ໃນເວລາທີ່ອົງການຈັດຕັ້ງຫາກໍ່ເລີ່ມເຄືອຂ່າຍຄອມພິວເຕີຂອງເຂົາເຈົ້າໃນຊຸມປີ 1980, ຫນຶ່ງໃນການຕັ້ງຄ່າທີ່ນິຍົມຫຼາຍທີ່ສຸດແມ່ນເຄືອຂ່າຍວົງ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, IBM ໄດ້ນໍາສະເຫນີເທກໂນໂລຍີ Token Ring ທີ່ເປັນເຈົ້າຂອງຂອງຕົນໃນປີ 1985.

ໃນ topology ເຄືອຂ່າຍວົງ, ແຕ່ລະ node ເຊື່ອມຕໍ່ກັບອີກສອງອັນ, ຫນຶ່ງທີ່ນັ່ງຢູ່ຂ້າງຫນ້າຂອງມັນຢູ່ໃນວົງແລະຫນຶ່ງທີ່ຕັ້ງຢູ່ຫລັງມັນ. ສັນຍານພຽງແຕ່ເດີນທາງໄປຮອບວົງແຫວນໃນທິດທາງດຽວ, ໂດຍແຕ່ລະ node ຕາມທາງຈະມອບແພັກເກັດໃດໆແລະທັງຫມົດ looping ຮອບວົງ.

ໃນຂະນະທີ່ເຄືອຂ່າຍວົງແຫວນແບບງ່າຍໆເຮັດວຽກໄດ້ດີເມື່ອມີຄອມພິວເຕີພຽງສອງສາມໜ່ວຍ, ແຫວນບໍ່ມີປະສິດທິພາບເມື່ອມີອຸປະກອນນັບຮ້ອຍ ຫຼືຫຼາຍພັນເຄື່ອງຖືກເພີ່ມເຂົ້າໃນເຄືອຂ່າຍ. ຄອມພິວເຕີອາດຈະຕ້ອງການສົ່ງແພັກເກັດຜ່ານຫຼາຍຮ້ອຍຂໍ້ເພື່ອແບ່ງປັນຂໍ້ມູນກັບລະບົບອື່ນຢູ່ໃນຫ້ອງທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງ. Bandwidth ແລະ throughput ຍັງກາຍເປັນບັນຫາເມື່ອການຈະລາຈອນສາມາດໄຫຼໄປໃນທິດທາງດຽວ, ໂດຍບໍ່ມີແຜນການສໍາຮອງຖ້າ node ຕາມທາງຈະແຕກຫຼື congestive ເກີນໄປ.

ໃນຊຸມປີ 90, ຍ້ອນວ່າອີເທີເນັດໄດ້ໄວຂຶ້ນ (100Mbit/sec. Fast Ethernet ຖືກນໍາສະເຫນີໃນປີ 1995) ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງເຄືອຂ່າຍອີເທີເນັດ (ຂົວ, ສະວິດ, ສາຍສາຍ) ໄດ້ກາຍເປັນລາຄາຖືກກວ່າ Token Ring, Spanning Tree ໄດ້ຊະນະສົງຄາມ topology LAN ແລະ Token. ວົງແຫວນຫາຍໄປຢ່າງໄວວາ.

ວິທີການຂະຫຍາຍຕົ້ນໄມ້ເຮັດວຽກ

[ລົງທະບຽນດຽວນີ້ສຳລັບເຫດການ FutureIT ສຸດທ້າຍຂອງປີ! ກອງປະຊຸມພັດທະນາວິຊາຊີບສະເພາະທີ່ມີຢູ່. FutureIT New York, ວັນທີ 8 ພະຈິກ]

Spanning Tree ແມ່ນໂປຣໂຕຄໍສົ່ງຕໍ່ສຳລັບແພັກເກັດຂໍ້ມູນ. ມັນເປັນສ່ວນໜຶ່ງຂອງຕຳຫຼວດຈະລາຈອນ ແລະ ວິສະວະກອນພົນລະເຮືອນສ່ວນໜຶ່ງສຳລັບທາງຫຼວງຂອງເຄືອຂ່າຍທີ່ຂໍ້ມູນຈະຜ່ານ. ມັນນັ່ງຢູ່ຊັ້ນ 2 (ຊັ້ນເຊື່ອມຕໍ່ຂໍ້ມູນ), ດັ່ງນັ້ນມັນພຽງແຕ່ກັງວົນກ່ຽວກັບການເຄື່ອນຍ້າຍແພັກເກັດໄປຫາຈຸດຫມາຍປາຍທາງທີ່ເຫມາະສົມຂອງພວກເຂົາ, ບໍ່ແມ່ນປະເພດຂອງແພັກເກັດທີ່ຖືກສົ່ງ, ຫຼືຂໍ້ມູນທີ່ພວກມັນມີ.

Spanning Tree ໄດ້ກາຍມາເປັນຢູ່ທົ່ວທຸກແຫ່ງທີ່ການນໍາໃຊ້ຂອງມັນຖືກກໍານົດໄວ້ໃນມາດຕະຖານເຄືອຂ່າຍ IEEE 802.1D. ຕາມທີ່ໄດ້ກໍານົດໄວ້ໃນມາດຕະຖານ, ພຽງແຕ່ເສັ້ນທາງດຽວທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວສາມາດມີຢູ່ລະຫວ່າງສອງຈຸດສຸດທ້າຍຫຼືສະຖານີເພື່ອໃຫ້ພວກມັນເຮັດວຽກຢ່າງຖືກຕ້ອງ.

Spanning Tree ຖືກອອກແບບມາເພື່ອລົບລ້າງຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ຂໍ້ມູນລະຫວ່າງພາກສ່ວນເຄືອຂ່າຍຈະຕິດຢູ່ໃນ loop. ໂດຍທົ່ວໄປ, loops ສັບສົນກັບລະບົບການສົ່ງຕໍ່ທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນອຸປະກອນເຄືອຂ່າຍ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນບໍ່ຮູ້ວ່າຈະສົ່ງແພັກເກັດໄປໃສ. ນີ້ສາມາດສົ່ງຜົນໃຫ້ຊ້ໍາກັນຂອງເຟຣມຫຼືການສົ່ງຕໍ່ຂອງແພັກເກັດຊ້ໍາກັນໄປຫາຈຸດຫມາຍປາຍທາງຫຼາຍ. ຂໍ້ຄວາມສາມາດເກີດຂຶ້ນຊ້ຳໆໄດ້. ການສື່ສານສາມາດກັບຄືນໄປຫາຜູ້ສົ່ງ. ມັນຍັງສາມາດຂັດເຄືອຂ່າຍໄດ້ຖ້າມີ loops ຫຼາຍເກີນໄປເລີ່ມເກີດຂຶ້ນ, ກິນແບນວິດເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍບໍ່ມີການໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດໃດໆໃນຂະນະທີ່ຂັດຂວາງການຈະລາຈອນອື່ນໆທີ່ບໍ່ແມ່ນ looped ຈາກການໄດ້ຮັບ.

ອະນຸສັນຍາຕົ້ນໄມ້ Spanningຢຸດ loops ຈາກການສ້າງໂດຍປິດທັງຫມົດຍົກເວັ້ນເສັ້ນທາງທີ່ເປັນໄປໄດ້ສໍາລັບແຕ່ລະຊຸດຂໍ້ມູນ. ສະວິດໃນເຄືອຂ່າຍໃຊ້ Spanning Tree ເພື່ອກໍານົດເສັ້ນທາງຮາກແລະຂົວທີ່ຂໍ້ມູນສາມາດເດີນທາງ, ແລະປິດເສັ້ນທາງທີ່ຊ້ໍາກັນ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນບໍ່ເຄື່ອນໄຫວແລະບໍ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້ໃນຂະນະທີ່ເສັ້ນທາງຕົ້ນຕໍສາມາດໃຊ້ໄດ້.

ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນວ່າການສື່ສານເຄືອຂ່າຍໄຫຼໄປຢ່າງບໍ່ຢຸດຢັ້ງໂດຍບໍ່ຄໍານຶງເຖິງວ່າເຄືອຂ່າຍຈະສະລັບສັບຊ້ອນຫຼືກວ້າງເທົ່າໃດ. ໃນວິທີການຫນຶ່ງ, Spanning Tree ສ້າງເສັ້ນທາງດຽວໂດຍຜ່ານເຄືອຂ່າຍສໍາລັບຂໍ້ມູນທີ່ຈະເດີນທາງໂດຍໃຊ້ຊອບແວໃນຫຼາຍວິທີດຽວກັນທີ່ວິສະວະກອນເຄືອຂ່າຍໄດ້ໃຊ້ຮາດແວໃນເຄືອຂ່າຍ loop ເກົ່າ.

ຜົນປະໂຫຍດເພີ່ມເຕີມຂອງ Spanning Tree

ເຫດຜົນຕົ້ນຕໍທີ່ Spanning Tree ຖືກນໍາໃຊ້ແມ່ນເພື່ອລົບລ້າງຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການກໍານົດເສັ້ນທາງ loops ພາຍໃນເຄືອຂ່າຍ. ແຕ່ມີຂໍ້ດີອື່ນໆເຊັ່ນກັນ.

ເນື່ອງຈາກວ່າ Spanning Tree ກໍາລັງຊອກຫາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະກໍານົດເສັ້ນທາງເຄືອຂ່າຍໃດທີ່ມີຢູ່ສໍາລັບແພັກເກັດຂໍ້ມູນທີ່ຈະເດີນທາງຜ່ານ, ມັນສາມາດກວດພົບວ່າ node ທີ່ນັ່ງຢູ່ຕາມເສັ້ນທາງຫລັກຫນຶ່ງໄດ້ຖືກປິດໃຊ້ງານ. ນີ້ສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ສໍາລັບເຫດຜົນຕ່າງໆນັບຕັ້ງແຕ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຮາດແວກັບການຕັ້ງຄ່າເຄືອຂ່າຍໃຫມ່. ມັນຍັງສາມາດເປັນສະຖານະການຊົ່ວຄາວໂດຍອີງໃສ່ແບນວິດຫຼືປັດໃຈອື່ນໆ.

ເມື່ອ Spanning Tree ກວດພົບວ່າເສັ້ນທາງຫຼັກບໍ່ເຄື່ອນໄຫວອີກຕໍ່ໄປ, ມັນສາມາດເປີດເສັ້ນທາງອື່ນທີ່ເຄີຍປິດໄປກ່ອນໜ້ານີ້ຢ່າງໄວວາ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ມັນສາມາດສົ່ງຂໍ້ມູນໄປທົ່ວຈຸດທີ່ມີບັນຫາ, ໃນທີ່ສຸດກໍານົດທາງອ້ອມເປັນເສັ້ນທາງຕົ້ນຕໍໃຫມ່, ຫຼືສົ່ງແພັກເກັດກັບຄືນໄປບ່ອນຂົວເດີມຖ້າມັນສາມາດໃຊ້ໄດ້.

ໃນຂະນະທີ່ຕົ້ນສະບັບ Spanning Tree ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໄວໃນການສ້າງການເຊື່ອມຕໍ່ໃຫມ່ເຫຼົ່ານັ້ນຕາມຄວາມຕ້ອງການ, ໃນປີ 2001 IEEE ໄດ້ນໍາສະເຫນີ Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP). ຍັງເອີ້ນວ່າເປັນ 802.1w ຂອງໂປໂຕຄອນ, RSTP ຖືກອອກແບບມາເພື່ອໃຫ້ການຟື້ນຕົວໄວຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງເຄືອຂ່າຍ, ການຢຸດຊົ່ວຄາວຫຼືຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງອົງປະກອບ.

ແລະໃນຂະນະທີ່ RSTP ໄດ້ນໍາສະເຫນີພຶດຕິກໍາການລວມເສັ້ນທາງໃຫມ່ແລະພາລະບົດບາດຂອງທ່າເຮືອຂົວເພື່ອເລັ່ງຂະບວນການ, ມັນຍັງຖືກອອກແບບເພື່ອໃຫ້ເຫມາະສົມກັບຕົ້ນສະບັບ Spanning Tree. ດັ່ງນັ້ນມັນເປັນໄປໄດ້ສໍາລັບອຸປະກອນທີ່ມີທັງສອງຮຸ່ນຂອງໂປໂຕຄອນເພື່ອດໍາເນີນການຮ່ວມກັນໃນເຄືອຂ່າຍດຽວກັນ.

ຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງຕົ້ນໄມ້ spanning

ໃນຂະນະທີ່ Spanning Tree ໄດ້ກາຍເປັນທີ່ກວ້າງຂວາງໃນຫຼາຍປີຫຼັງຈາກການແນະນໍາຂອງມັນ, ມີຜູ້ທີ່ໂຕ້ຖຽງວ່າມັນແມ່ນ.ເວລາມາແລ້ວ. ຄວາມຜິດທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງ Spanning Tree ແມ່ນວ່າມັນຈະປິດຊ່ອງຫວ່າງທີ່ມີທ່າແຮງພາຍໃນເຄືອຂ່າຍໂດຍການປິດເສັ້ນທາງທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ຂໍ້ມູນສາມາດເດີນທາງໄດ້. ໃນເຄືອຂ່າຍໃດນຶ່ງທີ່ໃຊ້ Spanning Tree, ປະມານ 40% ຂອງເສັ້ນທາງເຄືອຂ່າຍທີ່ມີທ່າແຮງແມ່ນຖືກປິດຂໍ້ມູນ.

ໃນສະພາບແວດລ້ອມເຄືອຂ່າຍທີ່ສັບສົນທີ່ສຸດ, ເຊັ່ນວ່າພົບເຫັນຢູ່ໃນສູນຂໍ້ມູນ, ຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍໄດ້ໄວເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການແມ່ນສໍາຄັນ. ໂດຍບໍ່ມີຂໍ້ຈໍາກັດທີ່ວາງໄວ້ໂດຍ Spanning Tree, ສູນຂໍ້ມູນສາມາດເປີດແບນວິດຫຼາຍຂຶ້ນໂດຍບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີຮາດແວເຄືອຂ່າຍເພີ່ມເຕີມ. ນີ້ແມ່ນປະເພດຂອງສະຖານະການທາດເຫຼັກ, ເພາະວ່າສະພາບແວດລ້ອມເຄືອຂ່າຍສະລັບສັບຊ້ອນແມ່ນວ່າເປັນຫຍັງ Spanning Tree ຖືກສ້າງຂຶ້ນ. ແລະໃນປັດຈຸບັນການປົກປ້ອງທີ່ສະຫນອງໂດຍໂປໂຕຄອນຕ້ານການ looping ແມ່ນ, ໃນທາງທີ່ເປັນ, ຖືສະພາບແວດລ້ອມເຫຼົ່ານັ້ນກັບຄືນໄປບ່ອນຈາກທ່າແຮງອັນເຕັມທີ່ຂອງເຂົາເຈົ້າ.

ສະບັບປັບປຸງຂອງໂປຣໂຕຄໍທີ່ເອີ້ນວ່າ Multiple-Instance Spanning Tree (MSTP) ໄດ້ຖືກພັດທະນາຂຶ້ນເພື່ອນຳໃຊ້ LANs virtual ແລະເຮັດໃຫ້ເສັ້ນທາງເຄືອຂ່າຍເປີດຫຼາຍຂຶ້ນໃນເວລາດຽວກັນ, ໃນຂະນະທີ່ຍັງປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ loops ເກີດຂຶ້ນ. ແຕ່ເຖິງແມ່ນວ່າມີ MSTP, ເສັ້ນທາງຂໍ້ມູນທີ່ມີທ່າແຮງບໍ່ຫຼາຍປານໃດຍັງຄົງປິດຢູ່ໃນເຄືອຂ່າຍໃດກໍ່ຕາມທີ່ໃຊ້ໂປໂຕຄອນ.

ມີຄວາມພະຍາຍາມທີ່ຈະບໍ່ມາດຕະຖານ, ເປັນເອກະລາດຫຼາຍຢ່າງເພື່ອປັບປຸງຂໍ້ຈໍາກັດແບນວິດຂອງ Spanning Tree ໃນໄລຍະປີທີ່ຜ່ານມາ. ໃນຂະນະທີ່ຜູ້ອອກແບບບາງສ່ວນຂອງພວກເຂົາໄດ້ອ້າງເອົາຜົນສໍາເລັດໃນຄວາມພະຍາຍາມຂອງພວກເຂົາ, ສ່ວນໃຫຍ່ບໍ່ເຫມາະສົມກັບໂປໂຕຄອນຫຼັກ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າອົງການຈັດຕັ້ງຈໍາເປັນຕ້ອງໃຊ້ການປ່ຽນແປງທີ່ບໍ່ໄດ້ມາດຕະຖານໃນອຸປະກອນທັງຫມົດຂອງພວກເຂົາຫຼືຊອກຫາວິທີທີ່ຈະອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຂົາຢູ່ກັບ. ສະຫຼັບແລ່ນມາດຕະຖານ Spanning Tree. ໃນກໍລະນີຫຼາຍທີ່ສຸດ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຮັກສາແລະສະຫນັບສະຫນູນຫຼາຍລົດຊາດຂອງ Spanning Tree ແມ່ນບໍ່ຄຸ້ມຄ່າ.

ການຂະຫຍາຍຕົ້ນໄມ້ຈະສືບຕໍ່ໃນອະນາຄົດບໍ?

ນອກ ເໜືອ ໄປຈາກຂໍ້ ຈຳ ກັດໃນແບນວິດເນື່ອງຈາກ Spanning Tree ປິດເສັ້ນທາງເຄືອຂ່າຍ, ບໍ່ມີຄວາມຄິດຫຼືຄວາມພະຍາຍາມຫຼາຍທີ່ຈະປ່ຽນແທນໂປໂຕຄອນ. ເຖິງແມ່ນວ່າ IEEE ປ່ອຍອັບເດດເປັນບາງໂອກາດເພື່ອພະຍາຍາມ ແລະ ເຮັດໃຫ້ມັນມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ, ແຕ່ພວກມັນຈະເຂົ້າກັນໄດ້ກັບໂປຣໂຕຄໍລຸ້ນທີ່ມີຢູ່ແລ້ວສະເໝີ.

ໃນຄວາມຫມາຍ, Spanning Tree ປະຕິບັດຕາມກົດລະບຽບຂອງ "ຖ້າມັນບໍ່ແຕກ, ຢ່າແກ້ໄຂມັນ." Spanning Tree ເຮັດວຽກຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະໃນພື້ນຫຼັງຂອງເຄືອຂ່າຍສ່ວນໃຫຍ່ເພື່ອຮັກສາການຈະລາຈອນ, ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການຂັດຂ້ອງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການເກີດ, ແລະຈັດເສັ້ນທາງການສັນຈອນໄປທົ່ວຈຸດທີ່ມີບັນຫາເພື່ອໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ສຸດທ້າຍບໍ່ເຄີຍຮູ້ວ່າເຄືອຂ່າຍຂອງພວກເຂົາປະສົບກັບການລົບກວນຊົ່ວຄາວໃນສ່ວນຂອງແຕ່ລະມື້. ການ​ດໍາ​ເນີນ​ງານ​ມື້​. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ໃນ backend, ຜູ້ບໍລິຫານສາມາດເພີ່ມອຸປະກອນໃຫມ່ໃນເຄືອຂ່າຍຂອງເຂົາເຈົ້າໂດຍບໍ່ມີການຄິດຫຼາຍເກີນໄປວ່າພວກເຂົາຈະສາມາດສື່ສານກັບສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງເຄືອຂ່າຍຫຼືໂລກພາຍນອກ.

ຍ້ອນແນວນັ້ນ, ມັນເປັນໄປໄດ້ວ່າ Spanning Tree ຈະຍັງຄົງໃຊ້ໄດ້ອີກຫຼາຍປີຂ້າງໜ້າ. ອາດຈະມີການປັບປຸງເລັກນ້ອຍເປັນບາງເວລາ, ແຕ່ຫຼັກ Spanning Tree Protocol ແລະຄຸນສົມບັດທີ່ສໍາຄັນທັງໝົດທີ່ມັນປະຕິບັດແມ່ນອາດຈະຢູ່ທີ່ນີ້.


ເວລາປະກາດ: ວັນທີ 07-07-2023