स्प्यानिङ ट्री प्रोटोकल, कहिलेकाहीँ स्प्यानिङ ट्री भनेर पनि चिनिन्छ, आधुनिक इथरनेट नेटवर्कहरूको Waze वा MapQuest हो, वास्तविक-समय परिस्थितिहरूमा आधारित सबैभन्दा प्रभावकारी मार्गमा ट्राफिकलाई निर्देशित गर्दछ।
अमेरिकी कम्प्युटर वैज्ञानिक राडिया पर्लम्यानले सन् १९८५ मा डिजिटल इक्विपमेन्ट कर्पोरेसन (DEC) का लागि काम गर्दा सिर्जना गरेको एल्गोरिथ्ममा आधारित, स्प्यानिङ ट्रीको प्राथमिक उद्देश्य अनावश्यक लिंकहरू र जटिल नेटवर्क कन्फिगरेसनहरूमा सञ्चार मार्गहरूको लुपिङ रोक्नु हो। माध्यमिक प्रकार्यको रूपमा, स्प्यानिङ ट्रीले अवरोधहरू अनुभव गर्न सक्ने सञ्जालहरू मार्फत सञ्चारहरू पवन गर्न सक्षम छन् भनी सुनिश्चित गर्न समस्या ठाउँहरू वरिपरि प्याकेटहरू रुट गर्न सक्छ।
स्प्यानिङ ट्री टोपोलोजी बनाम रिंग टोपोलोजी
जब संगठनहरूले 1980 को दशकमा आफ्नो कम्प्युटरहरू नेटवर्क गर्न थालेका थिए, सबैभन्दा लोकप्रिय कन्फिगरेसनहरू मध्ये एक रिंग नेटवर्क थियो। उदाहरणका लागि, आईबीएमले 1985 मा यसको स्वामित्व टोकन रिंग प्रविधि पेश गर्यो।
घण्टी नेटवर्क टोपोलजीमा, प्रत्येक नोड दुई अन्यसँग जडान हुन्छ, एउटा जो यसको अगाडि रिङमा बस्छ र अर्को जुन यसको पछाडि अवस्थित हुन्छ। संकेतहरू केवल एकल दिशामा रिंगको वरिपरि यात्रा गर्दछ, प्रत्येक नोडको साथमा रिंगको वरिपरि कुनै पनि र सबै प्याकेटहरू लुप गर्दै।
जबकि साधारण रिंग नेटवर्कहरूले राम्रो काम गर्दछ जब त्यहाँ केवल एक मुट्ठीभर कम्प्यूटरहरू छन्, रिंगहरू असक्षम हुन्छन् जब सयौं वा हजारौं उपकरणहरू नेटवर्कमा थपिन्छन्। एक कम्प्युटरले छेउछाउको कोठामा एक अर्को प्रणालीसँग जानकारी साझा गर्न सयौं नोडहरू मार्फत प्याकेटहरू पठाउन आवश्यक हुन सक्छ। ब्यान्डविथ र थ्रुपुट पनि समस्या बन्छ जब ट्राफिक केवल एक दिशामा प्रवाह गर्न सकिन्छ, कुनै ब्याकअप योजना बिना यदि बाटोमा नोड भाँचिएको छ वा अत्यधिक भीड भयो भने।
९० को दशकमा, इथरनेट छिटो बढ्दै गएपछि (१००Mbit/sec. फास्ट इथरनेट १९९५ मा प्रस्तुत गरिएको थियो) र इथरनेट नेटवर्कको लागत (पुल, स्विच, केबलिङ) टोकन रिङभन्दा निकै सस्तो भयो, स्प्यानिङ ट्रीले ल्यान टोपोलोजी युद्ध र टोकन जित्यो। घण्टी छिट्टै हरायो।
कसरी फैलिएको रूख काम गर्दछ
स्प्यानिङ ट्री डाटा प्याकेटहरूको लागि फर्वार्डिङ प्रोटोकल हो। यो नेटवर्क राजमार्गहरूको लागि एक भाग ट्राफिक प्रहरी र एक भाग सिभिल इन्जिनियर हो जुन डाटा मार्फत यात्रा गर्दछ। यो लेयर 2 (डेटा लिङ्क तह) मा बस्छ, त्यसैले यो केवल प्याकेटहरू तिनीहरूको उपयुक्त गन्तव्यमा सार्नेसँग सम्बन्धित छ, कुन प्रकारका प्याकेटहरू पठाइँदै छन्, वा तिनीहरूमा समावेश भएको डेटा होइन।
स्प्यानिङ ट्री यति सर्वव्यापी भएको छ कि यसको प्रयोग मा परिभाषित गरिएको छIEEE 802.1D नेटवर्किङ मानक। मानकमा परिभाषित गरिए अनुसार, कुनै पनि दुई अन्तिम बिन्दुहरू वा स्टेशनहरू बीचमा एउटा मात्र सक्रिय मार्ग अवस्थित हुन सक्छ तिनीहरूलाई ठीकसँग कार्य गर्नको लागि।
स्प्यानिङ ट्री नेटवर्क खण्डहरू बीच डाटा पास हुने सम्भावनालाई हटाउन डिजाइन गरिएको हो। सामान्यतया, लूपहरूले नेटवर्क यन्त्रहरूमा स्थापित फर्वार्डिङ एल्गोरिदमलाई भ्रमित गर्छ, जसले गर्दा यन्त्रलाई प्याकेटहरू कहाँ पठाउने भन्ने थाहा हुँदैन। यसले फ्रेमहरूको नक्कल वा धेरै गन्तव्यहरूमा डुप्लिकेट प्याकेटहरूको फर्वार्डिङको परिणाम हुन सक्छ। सन्देशहरू दोहोर्याउन सकिन्छ। सञ्चारले प्रेषकमा फर्कन सक्छ। यसले नेटवर्क क्र्यास पनि गर्न सक्छ यदि धेरै लूपहरू हुन थाल्छन्, कुनै पनि सराहनीय लाभ बिना ब्यान्डविथ खाएमा अन्य गैर-लूप ट्राफिकहरू मार्फत जानबाट रोक्दै।
स्प्यानिङ ट्री प्रोटोकललूपहरू बन्नबाट रोक्छप्रत्येक डाटा प्याकेटको लागि एउटा सम्भावित मार्ग बाहेक सबै बन्द गरेर। नेटवर्कमा स्विचहरूले रूट मार्गहरू र ब्रिजहरू परिभाषित गर्नको लागि स्प्यानिङ ट्री प्रयोग गर्दछ जहाँ डेटा यात्रा गर्न सक्छ, र कार्यात्मक रूपमा डुप्लिकेट मार्गहरू बन्द गर्दछ, तिनीहरूलाई निष्क्रिय र अनुपयोगी रेन्डर गर्दै प्राथमिक मार्ग उपलब्ध हुँदा।
नतिजा यो हो कि सञ्जाल संचारहरू निर्बाध रूपमा प्रवाहित हुन्छन् जुनसुकै जटिल वा विशाल नेटवर्क हुन्छ। एक तरिकामा, स्प्यानिङ ट्रीले सफ्टवेयर प्रयोग गरेर डाटा यात्रा गर्न नेटवर्क मार्फत एकल मार्गहरू सिर्जना गर्दछ जुन नेटवर्क इन्जिनियरहरूले पुरानो लूप नेटवर्कहरूमा हार्डवेयर प्रयोग गरेका थिए।
स्प्यानिङ ट्रीका अतिरिक्त फाइदाहरू
स्प्यानिङ ट्री प्रयोग गर्ने प्राथमिक कारण नेटवर्क भित्र राउटिङ लूपहरूको सम्भावना हटाउनु हो। तर त्यहाँ अन्य फाइदाहरू पनि छन्।
किनकी स्प्यानिङ ट्रीले डाटा प्याकेटहरू मार्फत यात्रा गर्नका लागि कुन नेटवर्क पथहरू उपलब्ध छन् भनेर निरन्तर खोजी र परिभाषित गर्दैछ, यसले पत्ता लगाउन सक्छ कि ती प्राथमिक मार्गहरू मध्ये एकमा बसेको नोड असक्षम गरिएको छ। यो हार्डवेयर विफलता देखि नयाँ नेटवर्क कन्फिगरेसन सम्मका विभिन्न कारणहरूको लागि हुन सक्छ। यो ब्यान्डविथ वा अन्य कारकहरूमा आधारित अस्थायी अवस्था पनि हुन सक्छ।
जब स्प्यानिङ ट्रीले प्राथमिक मार्ग अब सक्रिय छैन भन्ने पत्ता लगाउँछ, यसले पहिले बन्द भएको अर्को बाटो तुरुन्तै खोल्न सक्छ। त्यसपछि यसले समस्या भएको ठाउँको वरिपरि डेटा पठाउन सक्छ, अन्ततः नयाँ प्राथमिक मार्गको रूपमा डेटुरलाई तोक्छ, वा प्याकेटहरू पुन: उपलब्ध भएमा मूल पुलमा पठाउन सक्छ।
जबकि मूल स्प्यानिङ ट्री आवश्यकता अनुसार ती नयाँ जडानहरू बनाउन अपेक्षाकृत छिटो थियो, 2001 मा IEEE ले र्यापिड स्प्यानिङ ट्री प्रोटोकल (RSTP) को परिचय दियो। प्रोटोकलको 802.1w संस्करणको रूपमा पनि उल्लेख गरिएको छ, RSTP नेटवर्क परिवर्तनहरू, अस्थायी आउटेजहरू वा कम्पोनेन्टहरूको पूर्ण विफलताको प्रतिक्रियामा उल्लेखनीय रूपमा छिटो रिकभरी प्रदान गर्न डिजाइन गरिएको थियो।
र जब RSTP ले प्रक्रियालाई गति दिन नयाँ मार्ग अभिसरण व्यवहार र ब्रिज पोर्ट भूमिकाहरू प्रस्तुत गर्यो, यो पनि मूल स्प्यानिङ ट्रीसँग पूर्ण रूपमा पछाडि मिल्दो हुन डिजाइन गरिएको थियो। त्यसैले प्रोटोकलको दुवै संस्करण भएका यन्त्रहरू एउटै नेटवर्कमा सँगै काम गर्न सम्भव छ।
स्प्यानिङ ट्रीका कमजोरीहरू
जबकि स्प्यानिङ ट्री यसको परिचय पछि धेरै वर्षहरूमा सर्वव्यापी भएको छ, त्यहाँ तर्क गर्नेहरू छन् कि योसमय आएको छ। स्प्यानिङ ट्रीको सबैभन्दा ठूलो दोष यो हो कि यसले डाटा यात्रा गर्न सक्ने सम्भावित मार्गहरू बन्द गरेर नेटवर्क भित्र सम्भावित लूपहरू बन्द गर्दछ। कुनै पनि सञ्जालमा स्प्यानिङ ट्री प्रयोग गरेर, सम्भावित नेटवर्क पथहरूको लगभग 40% डाटामा बन्द छन्।
अत्यन्त जटिल सञ्जाल वातावरणहरूमा, जस्तै डाटा केन्द्रहरूमा फेला परेकाहरू, माग पूरा गर्न द्रुत रूपमा मापन गर्ने क्षमता महत्त्वपूर्ण छ। स्प्यानिङ ट्री द्वारा लगाएको सीमाहरू बिना, डाटा केन्द्रहरूले थप नेटवर्किङ हार्डवेयरको आवश्यकता बिना धेरै धेरै ब्यान्डविथ खोल्न सक्छ। यो एक प्रकारको विडम्बनापूर्ण अवस्था हो, किनकि जटिल नेटवर्किङ वातावरणहरू किन स्प्यानिङ ट्री सिर्जना गरिएको थियो। र अब लुपिङ विरुद्ध प्रोटोकल द्वारा प्रदान गरिएको सुरक्षा, एक तरिकामा, ती वातावरणहरूलाई तिनीहरूको पूर्ण क्षमताबाट फिर्ता राख्नु हो।
मल्टिपल-इन्स्ट्यान्स स्प्यानिङ ट्री (MSTP) भनिने प्रोटोकलको परिष्कृत संस्करण भर्चुअल LAN हरू प्रयोग गर्न र लूपहरू बन्नबाट रोक्नको लागि एकै समयमा थप नेटवर्क मार्गहरू खोल्न सक्षम गर्नको लागि विकसित गरिएको थियो। तर MSTP का साथ पनि, प्रोटोकल प्रयोग गर्ने कुनै पनि नेटवर्कमा धेरै सम्भावित डेटा पथहरू बन्द रहन्छन्।
धेरै वर्षहरूमा स्प्यानिङ ट्रीको ब्यान्डविथ प्रतिबन्धहरू सुधार गर्न धेरै गैर-मानकीकृत, स्वतन्त्र प्रयासहरू भएका छन्। जबकि तिनीहरूमध्ये केहीका डिजाइनरहरूले आफ्नो प्रयासमा सफलताको दाबी गरेका छन्, धेरैजसो मूल प्रोटोकलसँग पूर्ण रूपमा उपयुक्त छैनन्, यसको मतलब संस्थाहरूले या त तिनीहरूका सबै यन्त्रहरूमा गैर-मानकीकृत परिवर्तनहरू प्रयोग गर्न आवश्यक छ वा तिनीहरूलाई अवस्थित हुन अनुमति दिने कुनै तरिका खोज्नु पर्छ। मानक स्प्यानिङ ट्री चलिरहेको स्विचहरू। धेरै जसो केसहरूमा, स्प्यानिङ ट्रीको बहु स्वादहरू कायम राख्न र समर्थन गर्ने लागतहरू प्रयासको लायक छैनन्।
के भविष्यमा फैलिएको रूख जारी रहनेछ?
स्प्यानिङ ट्री क्लोजिङ नेटवर्क पथको कारण ब्यान्डविथमा सीमितताहरू बाहेक, प्रोटोकललाई प्रतिस्थापन गर्न धेरै सोच वा प्रयास गरिएको छैन। यद्यपि IEEE ले यसलाई अझ प्रभावकारी बनाउन प्रयास गर्न कहिलेकाहीं अद्यावधिकहरू जारी गर्दछ, तिनीहरू सधैं प्रोटोकलको अवस्थित संस्करणहरूसँग पछाडि मिल्दो छन्।
एक अर्थमा, स्प्यानिङ ट्रीले "यदि यो भाँचिएको छैन भने, यसलाई ठीक नगर्नुहोस्" को नियम पछ्याउँछ। स्प्यानिङ ट्री धेरैजसो नेटवर्कको पृष्ठभूमिमा स्वतन्त्र रूपमा ट्राफिक प्रवाह राख्न, क्र्यास-इन्ड्युसिङ लूपहरू बन्नबाट रोक्न, र समस्या भएको ठाउँको वरिपरि ट्राफिकलाई रुट गर्न स्वतन्त्र रूपमा चल्छ ताकि अन्त प्रयोगकर्ताहरूलाई तिनीहरूको नेटवर्कको अनुभवले अस्थायी रूपमा अवरोधहरू भए नभएको थाहा पाउनु पनि हुँदैन। दिन सञ्चालन। यस बीचमा, ब्याकएन्डमा, प्रशासकहरूले उनीहरूको नेटवर्कमा नयाँ उपकरणहरू थप्न सक्छन् कि उनीहरूले बाँकी नेटवर्क वा बाहिरी संसारसँग सञ्चार गर्न सक्षम हुनेछन् कि छैनन् भनेर धेरै विचार नगरी।
ती सबैको कारण, यो सम्भव छ कि स्प्यानिङ ट्री आउने धेरै वर्षसम्म प्रयोगमा रहनेछ। त्यहाँ समय-समयमा केही साना अपडेटहरू हुन सक्छन्, तर कोर स्प्यानिङ ट्री प्रोटोकल र यसले प्रदर्शन गर्ने सबै महत्वपूर्ण सुविधाहरू सम्भवतः यहाँ रहनका लागि छन्।
पोस्ट समय: नोभेम्बर-07-2023
