Itifaki ya mti wa spanning, wakati mwingine hujulikana tu kama mti wa spanning, ni njia au mapquest ya mitandao ya kisasa ya Ethernet, ikielekeza trafiki njiani bora zaidi kulingana na hali ya wakati halisi.
Kulingana na algorithm iliyoundwa na mwanasayansi wa kompyuta wa Amerika Radia Perlman wakati alikuwa akifanya kazi kwa Shirika la Vifaa vya Dijiti (DEC) mnamo 1985, kusudi la msingi la mti wa spanning ni kuzuia viungo visivyo vya kawaida na utaftaji wa njia za mawasiliano katika usanidi tata wa mtandao. Kama kazi ya sekondari, mti wa spanning unaweza njia ya pakiti karibu na matangazo ya shida ili kuhakikisha kuwa mawasiliano yana uwezo wa upepo kupitia mitandao ambayo inaweza kuwa inakabiliwa na usumbufu.
Spanning topology ya mti dhidi ya topolojia ya pete
Wakati mashirika yalikuwa yakianza kuweka mtandao kwa kompyuta zao katika miaka ya 1980, moja ya usanidi maarufu ilikuwa mtandao wa pete. Kwa mfano, IBM ilianzisha teknolojia yake ya pete ya wamiliki mnamo 1985.
Katika topolojia ya mtandao wa pete, kila nodi inaunganisha na wengine wawili, moja ambayo inakaa mbele yake kwenye pete na ile iliyowekwa nyuma yake. Ishara hutembea tu kuzunguka pete kwa mwelekeo mmoja, na kila nodi njiani ikitoa pakiti yoyote na zote zinazozunguka pete.
Wakati mitandao rahisi ya pete inafanya kazi vizuri wakati kuna kompyuta chache tu, pete huwa hazifai wakati mamia au maelfu ya vifaa vinaongezwa kwenye mtandao. Kompyuta inaweza kuhitaji kutuma pakiti kupitia mamia ya nodi ili tu kushiriki habari na mfumo mwingine katika chumba cha karibu. Bandwidth na njia pia huwa shida wakati trafiki inaweza tu kutiririka katika mwelekeo mmoja, bila mpango wa chelezo ikiwa nodi njiani inavunjika au imejaa sana.
Mnamo miaka ya 90, wakati Ethernet ilipopata haraka (100Mbit/sec. Haraka Ethernet ilianzishwa mnamo 1995) na gharama ya mtandao wa Ethernet (madaraja, swichi, cabling) ikawa nafuu sana kuliko pete ya ishara, mti wa spanning ulishinda vita vya topolojia ya LAN na ishara Pete haraka ilififia.
Jinsi Mti wa Spanning unavyofanya kazi
Mti wa spanning ni itifaki ya usambazaji ya pakiti za data. Ni sehemu moja ya trafiki na mhandisi wa sehemu moja ya barabara kuu za mtandao ambazo data hupitia. Inakaa kwenye safu ya 2 (safu ya kiunga cha data), kwa hivyo inahusika tu na pakiti za kusonga kwa marudio yao, sio aina gani ya pakiti zinatumwa, au data ambayo wanayo.
Mti wa spanning umekuwa wa kawaida sana kwamba matumizi yake hufafanuliwa katikaIEEE 802.1D Kiwango cha Mitandao. Kama inavyofafanuliwa katika kiwango, njia moja tu ya kazi inaweza kuwapo kati ya vituo viwili au vituo viwili ili iweze kufanya kazi vizuri.
Mti wa spanning umeundwa kuondoa uwezekano kwamba data inayopita kati ya sehemu za mtandao itakwama kwenye kitanzi. Kwa ujumla, vitanzi vinachanganya algorithm ya usambazaji iliyosanikishwa kwenye vifaa vya mtandao, na kuifanya ili kifaa kisichojua tena kutuma pakiti. Hii inaweza kusababisha kurudiwa kwa muafaka au usambazaji wa pakiti mbili kwa sehemu nyingi. Ujumbe unaweza kurudiwa. Mawasiliano inaweza kurudi kwa mtumaji. Inaweza hata kupasuka mtandao ikiwa vitanzi vingi huanza kutokea, kula bandwidth bila faida yoyote ya kupendeza wakati wa kuzuia trafiki nyingine ambazo hazijafungwa kutoka.
Itifaki ya mti wa spanningInaacha vitanzi kutoka kuundaKwa kufunga njia zote lakini moja inayowezekana kwa kila pakiti ya data. Swichi kwenye mtandao hutumia mti wa spanning kufafanua njia za mizizi na madaraja ambapo data inaweza kusafiri, na kwa kazi funga njia mbili mbili, ikitoa haifanyi kazi na haiwezekani wakati njia ya msingi inapatikana.
Matokeo yake ni kwamba mawasiliano ya mtandao hutiririka bila kujali jinsi mtandao unakuwa ngumu au kubwa. Kwa njia, mti wa spanning huunda njia moja kupitia mtandao wa data kusafiri kwa kutumia programu kwa njia ile ile ambayo wahandisi wa mtandao walifanya kutumia vifaa kwenye mitandao ya kitanzi ya zamani.
Faida za ziada za mti wa spanning
Sababu ya msingi ya mti wa spanning hutumiwa ni kuondoa uwezekano wa kupitisha vitanzi ndani ya mtandao. Lakini kuna faida zingine pia.
Kwa sababu mti wa spanning unatafuta kila wakati na kufafanua ni njia gani za mtandao zinapatikana kwa pakiti za data kusafiri, inaweza kugundua ikiwa nodi iliyokaa kando ya njia hizo za msingi zimezimwa. Hii inaweza kutokea kwa sababu tofauti kutoka kwa kushindwa kwa vifaa hadi usanidi mpya wa mtandao. Inaweza hata kuwa hali ya muda kulingana na bandwidth au mambo mengine.
Wakati mgawanyiko wa mti unagundua kuwa njia ya msingi haifanyi kazi tena, inaweza kufungua haraka njia nyingine ambayo ilikuwa imefungwa hapo awali. Inaweza kutuma data kuzunguka eneo la shida, mwishowe kubuni kizuizi kama njia mpya ya msingi, au kutuma pakiti nyuma kwenye daraja la asili ikiwa itapatikana tena.
Wakati mti wa spanning wa asili ulikuwa haraka sana katika kutengeneza miunganisho hiyo mpya kama inahitajika, mnamo 2001 IEEE ilianzisha itifaki ya mti wa haraka wa spanning (RSTP). Pia inajulikana kama toleo la 802.1W la itifaki, RSTP ilibuniwa kutoa ahueni haraka sana kujibu mabadiliko ya mtandao, kukatika kwa muda au kutofaulu kwa vifaa.
Na wakati RSTP ilianzisha tabia mpya ya ujumuishaji wa njia na majukumu ya bandari ya daraja ili kuharakisha mchakato, pia ilibuniwa kuwa nyuma kabisa inayoendana na mti wa spanning wa asili. Kwa hivyo inawezekana kwa vifaa na matoleo yote mawili ya itifaki kufanya kazi pamoja kwenye mtandao huo.
Mapungufu ya mti wa spanning
Wakati mti wa spanning umekuwa wa kawaida zaidi ya miaka mingi kufuatia kuanzishwa kwake, kuna wale ambao wanasema kuwa niWakati umefika. Kosa kubwa la mti wa spanning ni kwamba hufunga vitanzi vinavyoweza kuingia ndani ya mtandao kwa kufunga njia zinazowezekana ambapo data inaweza kusafiri. Katika mtandao wowote unaotumiwa kwa kutumia mti wa spanning, karibu 40% ya njia zinazoweza kutokea za mtandao zimefungwa kwa data.
Katika mazingira magumu ya mitandao, kama ile inayopatikana ndani ya vituo vya data, uwezo wa kuongeza haraka kukidhi mahitaji ni muhimu. Bila mapungufu yaliyowekwa na mti wa spanning, vituo vya data vinaweza kufungua bandwidth zaidi bila hitaji la vifaa vya ziada vya mitandao. Hii ni aina ya hali ya kushangaza, kwa sababu mazingira magumu ya mitandao ni kwa nini mti wa spanning uliundwa. Na sasa ulinzi unaotolewa na itifaki dhidi ya kitanzi ni, kwa njia, inashikilia mazingira hayo kutoka kwa uwezo wao kamili.
Toleo lililosafishwa la itifaki inayoitwa Mti wa Spanning Mtindo (MSTP) ilitengenezwa ili kuajiri LAN za kawaida na kuwezesha njia zaidi za mtandao kufunguliwa wakati huo huo, wakati bado zinazuia vitanzi kuunda. Lakini hata na MSTP, njia kadhaa za data zinazoweza kubaki zimefungwa kwenye mtandao wowote uliopewa itifaki.
Kumekuwa na majaribio mengi yasiyokuwa ya kawaida, ya kujitegemea ya kuboresha vizuizi vya bandwidth ya mti wa spanning kwa miaka. Wakati wabuni wa baadhi yao wamedai mafanikio katika juhudi zao, wengi hawaendani kabisa na itifaki ya msingi, maana mashirika yanahitaji kuajiri mabadiliko yasiyokuwa ya kawaida kwenye vifaa vyao vyote au kupata njia ya kuwaruhusu kuishi nao swichi zinazoendesha mti wa kawaida wa spanning. Katika hali nyingi, gharama za kudumisha na kusaidia ladha nyingi za mti wa spanning haifai juhudi.
Je! Mti wa spanning utaendelea katika siku zijazo?
Kando na mapungufu katika bandwidth kwa sababu ya njia za kufunga za mtandao wa kufunga, hakuna mawazo mengi au juhudi kuwekwa katika kubadilisha itifaki. Ingawa IEEE mara kwa mara hutoa sasisho kujaribu na kuifanya iwe bora zaidi, huwa zinarudi nyuma kila wakati na matoleo yaliyopo ya itifaki.
Kwa maana, mti wa spanning unafuata sheria ya "ikiwa haijavunjika, usirekebishe." Mti wa spanning unajitegemea katika nyuma ya mitandao mingi kuweka trafiki inapita, kuzuia vitanzi vya kupasuka kuunda, na kusambaza trafiki kuzunguka maeneo ya shida ili watumiaji wa mwisho hawajui hata ikiwa mtandao wao hupata usumbufu kwa muda kama sehemu ya siku hadi- shughuli za siku. Wakati huo huo, kwa kurudi nyuma, wasimamizi wanaweza kuongeza vifaa vipya kwenye mitandao yao bila kufikiria sana ikiwa wataweza kuwasiliana na mtandao wote au ulimwengu wa nje.
Kwa sababu ya yote hayo, kuna uwezekano kwamba mti wa spanning utabaki katika matumizi kwa miaka mingi ijayo. Kunaweza kuwa na sasisho ndogo mara kwa mara, lakini itifaki ya mti wa msingi wa spanning na huduma zote muhimu ambazo hufanya labda ziko hapa kukaa.
Wakati wa chapisho: Novemba-07-2023
