Il-protokoll ta 'siġar mifrux, xi kultant imsejjaħ siġra mifruxa, huwa l-waze jew il-mapquest tan-netwerks Ethernet moderni, li jidderieġi t-traffiku tul ir-rotta l-iktar effiċjenti bbażata fuq kundizzjonijiet f'ħin reali.
Ibbażat fuq algoritmu maħluq mix-xjentista tal-kompjuter Amerikan Radia Perlman waqt li kienet taħdem għal Digital Equipment Corporation (DEC) fl-1985, l-iskop primarju ta 'tifrix tas-siġra huwa li jipprevjeni links żejda u l-looping ta' mogħdijiet ta 'komunikazzjoni f'konfigurazzjonijiet kumplessi tan-netwerk. Bħala funzjoni sekondarja, is-siġra li tifrex tista 'rotta pakketti madwar spots ta' nkwiet biex tiżgura li l-komunikazzjonijiet ikunu jistgħu jgħaddu minn netwerks li jistgħu jesperjenzaw tfixkil.
Topoloġija tas-siġar mifruxa vs topoloġija taċ-ċirku
Meta l-organizzazzjonijiet kienu għadhom qed jibdew netwerk il-kompjuters tagħhom fis-snin 1980, waħda mill-aktar konfigurazzjonijiet popolari kienet in-netwerk taċ-ċirku. Pereżempju, IBM introduċiet it-teknoloġija proprjetarja tat-token tagħha fl-1985.
F’topoloġija tan-netwerk taċ-ċirku, kull għoqda jgħaqqad ma ’żewġ oħrajn, wieħed li joqgħod quddiemha fuq iċ-ċirku u wieħed li huwa mqiegħed warajh. Is-sinjali jivvjaġġaw biss madwar iċ-ċirku f'direzzjoni waħda, b'kull għoqda matul it-triq li tagħti l-pakketti kollha u l-pakketti kollha li joħorġu madwar iċ-ċirku.
Filwaqt li n-netwerks ta 'ċirku sempliċi jaħdmu tajjeb meta jkun hemm biss numru żgħir ta' kompjuters, iċ-ċrieki jsiru ineffiċjenti meta mijiet jew eluf ta 'apparati jiżdiedu ma' netwerk. Kompjuter jista 'jkollu bżonn jibgħat pakketti permezz ta' mijiet ta 'għoqiedi biss biex jaqsmu informazzjoni ma' sistema oħra f'kamra li jmissu magħhom. Il-wisa 'tal-banda u l-fluss isiru wkoll problema meta t-traffiku jista' joħroġ biss f'direzzjoni waħda, mingħajr pjan ta 'backup jekk nodu tul it-triq isir miksur jew konġestjonat żżejjed.
Fis-snin 90, hekk kif Ethernet marret aktar malajr (100Mbit / Sec. Fast Ethernet ġie introdott fl-1995) u l-ispiża ta 'netwerk Ethernet (pontijiet, swiċċijiet, cabling) saret ferm irħas minn ċirku tat-token, Spanning Tree rebħet il-LAN Topology Wars u Token Iċ-ċirku malajr faded.
Kif taħdem is-siġra mifruxa
Spanning Tree huwa protokoll li jibgħat għall-pakketti tad-dejta. Huwa parti waħda ta 'koppja tat-traffiku u parti waħda ta' inġinier ċivili għan-netwerk awtostradi li d-dejta tivvjaġġa. Tpoġġi f'saff 2 (saff ta 'rabta tad-dejta), u għalhekk huwa sempliċement imħasseb bil-pakketti li jiċċaqilqu lejn id-destinazzjoni xierqa tagħhom, mhux x'tip ta' pakketti qed jintbagħtu, jew id-dejta li fihom.
Siġra mifruxa saret daqshekk kullimkien li l - użu tagħha huwa definit fil -IEEE 802.1D Standard tan-Netwerking- Kif definit fl-istandard, triq waħda attiva biss tista 'teżisti bejn kwalunkwe żewġ punti jew stazzjonijiet biex dawn jiffunzjonaw kif suppost.
Spanning Tree hija mfassla biex telimina l-possibbiltà li d-dejta li tgħaddi bejn is-segmenti tan-netwerk tkun mwaħħla f'ċirku. B'mod ġenerali, Loops iħawdu l-algoritmu ta 'trasferiment installat f'apparat tan-netwerk, u jagħmilha sabiex l-apparat ma jibqax jaf fejn jibgħat pakketti. Dan jista 'jirriżulta fid-duplikazzjoni ta' frejms jew it-trasferiment ta 'pakketti duplikati għal destinazzjonijiet multipli. Il-messaġġi jistgħu jiġu ripetuti. Il-komunikazzjonijiet jistgħu jirkupraw lura lil mittent. Jista 'saħansitra jiġġarraf f'netwerk jekk wisq linji jibdew iseħħu, jieklu wisa' tal-banda mingħajr qligħ apprezzabbli waqt li jimblokka traffiku ieħor mhux imqabbad milli jgħaddi minnu.
Il-Protokoll tas-Siġra SpanningIwaqqaf il-linji milli jiffurmawbilli tagħlaq il-mogħdija kollha ħlief waħda possibbli għal kull pakkett tad-dejta. Swiċċijiet fuq netwerk jużaw siġra mifruxa biex jiddefinixxu mogħdijiet ta 'għeruq u pontijiet fejn id-dejta tista' tivvjaġġa, u tagħlaq funzjonalment il-mogħdijiet duplikati, li tagħmilhom inattivi u ma jistgħux jintużaw waqt li triq primarja tkun disponibbli.
Ir-riżultat huwa li l-komunikazzjonijiet tan-netwerk joħorġu bla xkiel irrispettivament minn kemm isir kumpless jew vast netwerk. B'xi mod, Spanning Tree toħloq mogħdijiet singoli permezz ta 'netwerk għal dejta biex tivvjaġġa bl-użu ta' softwer bl-istess mod li l-inġiniera tan-netwerk għamlu bl-użu ta 'ħardwer fuq in-netwerks tal-linja l-antika.
Benefiċċji addizzjonali ta 'siġra mifruxa
Ir-raġuni primarja li tifrex siġra hija użata hija biex telimina l-possibbiltà ta 'rotta f'netwerk. Imma hemm vantaġġi oħra wkoll.
Minħabba li s-Siġra ta 'Spanning qiegħda kontinwament tfittex u tiddefinixxi liema mogħdijiet tan-netwerk huma disponibbli għall-pakketti tad-dejta biex jivvjaġġaw, tista' tiskopri jekk nodu li joqgħod ma 'wieħed minn dawk il-mogħdijiet primarji ġie diżattivat. Dan jista 'jiġri għal varjetà ta' raġunijiet li jvarjaw minn nuqqas ta 'ħardwer għal konfigurazzjoni ġdida tan-netwerk. Tista 'saħansitra tkun sitwazzjoni temporanja bbażata fuq bandwidth jew fatturi oħra.
Meta tifrex siġra tiskopri li triq primarja m'għadhiex attiva, tista 'tiftaħ triq oħra oħra li kienet ġiet magħluqa qabel. Imbagħad jista 'jibgħat dejta madwar il-post tal-inkwiet, li eventwalment jinnomina d-dawra bħala l-passaġġ primarju l-ġdid, jew jibgħat pakketti lura lill-pont oriġinali jekk jerġa' jsir disponibbli.
Filwaqt li s-siġra tal-firxa oriġinali kienet relattivament rapida biex tagħmel dawk il-konnessjonijiet ġodda kif meħtieġ, fl-2001 l-IEEE introduċiet il-Protokoll tas-Siġar tal-Spanning Rapidu (RSTP). Imsejħa wkoll bħala l-verżjoni 802.1W tal-protokoll, RSTP kienet iddisinjata biex tipprovdi rkupru ferm aktar mgħaġġel b'reazzjoni għal bidliet fin-netwerk, qtugħ temporanju jew il-falliment dirett tal-komponenti.
U filwaqt li l-RSTP introduċiet imġieba ta 'konverġenza ta' mogħdija ġdida u rwoli tal-port tal-pont biex iħaffu l-proċess, kien iddisinjat ukoll biex ikun kompletament kompatibbli mas-siġra oriġinali tal-firxa. Allura huwa possibbli għal apparati biż-żewġ verżjonijiet tal-protokoll biex joperaw flimkien fuq l-istess netwerk.
Nuqqasijiet ta 'siġra mifruxa
Filwaqt li s-siġra mifruxa saret kullimkien matul il-ħafna snin wara l-introduzzjoni tagħha, hemm dawk li jargumentaw li huwaWasal iż-żmien- L-akbar tort tas-siġra mifruxa huwa li jagħlaq linji potenzjali f'netwerk billi jagħlaq mogħdijiet potenzjali fejn id-dejta tista 'tivvjaġġa. Fi kwalunkwe netwerk partikolari bl-użu ta 'siġra mifruxa, madwar 40% tal-mogħdijiet potenzjali tan-netwerk huma magħluqa għad-dejta.
F'ambjenti ta 'netwerking estremament kumplessi, bħal dawk misjuba fiċ-ċentri tad-dejta, il-kapaċità li titkabbar malajr biex tissodisfa d-domanda hija kritika. Mingħajr il-limitazzjonijiet imposti minn Spanning Tree, iċ-ċentri tad-dejta jistgħu jiftħu ħafna iktar wisa 'tal-banda mingħajr il-bżonn ta' ħardwer addizzjonali tan-netwerking. Din hija tip ta 'sitwazzjoni ironika, għaliex l-ambjenti kumplessi ta' netwerking huma għaliex inħolqot siġra mifruxa. U issa l-protezzjoni pprovduta mill-protokoll kontra looping hija, b'xi mod, li żżomm dawk l-ambjenti lura mill-potenzjal sħiħ tagħhom.
Verżjoni raffinata tal-protokoll imsejħa Siġra ta 'Spanning ta' Instanza Multipla (MSTP) ġiet żviluppata biex timpjega LANs virtwali u tippermetti li aktar mogħdijiet tan-netwerk ikunu miftuħa fl-istess ħin, filwaqt li għadhom jipprevjenu li l-linji jiffurmaw. Iżda anke bl-MSTP, ftit mogħdijiet ta 'dejta potenzjali jibqgħu magħluqa fuq kwalunkwe netwerk partikolari li juża l-protokoll.
Kien hemm ħafna tentattivi indipendenti mhux standardizzati biex itejbu r-restrizzjonijiet tal-bandwidth ta 'siġra mifruxa matul is-snin. Filwaqt li d-disinjaturi ta 'wħud minnhom sostnew suċċess fl-isforzi tagħhom, ħafna mhumiex kompletament kompatibbli mal-protokoll tal-qalba, jiġifieri l-organizzazzjonijiet għandhom bżonn jew jimpjegaw il-bidliet mhux standardizzati fuq il-mezzi kollha tagħhom jew isibu xi mod biex jippermettulhom jeżistu magħhom Swiċċijiet li jħaddmu siġra li tifrex standard. F'ħafna każijiet, l-ispejjeż taż-żamma u l-appoġġ ta 'togħmiet multipli ta' siġra mifruxa ma jiswewx l-isforz.
Is-siġra mifruxa se tkompli fil-futur?
Minbarra l-limitazzjonijiet fil-wisa 'tal-frekwenza minħabba l-mogħdijiet tan-netwerk li jagħlqu siġar, ma hemmx ħafna ħsieb jew sforz biex jiġu sostitwiti l-protokoll. Għalkemm l-IEEE kultant jirrilaxxa aġġornamenti biex jipprova jagħmilha aktar effiċjenti, huma dejjem huma kompatibbli lura mal-verżjonijiet eżistenti tal-protokoll.
F’ċertu sens, is-siġra mifruxa ssegwi r-regola ta ’“ Jekk ma nkissrux, ma tiffissahx. ” Siġra mifruxa timxi b'mod indipendenti fl-isfond tal-biċċa l-kbira tan-netwerks biex iżżomm it-traffiku jiċċirkola, jipprevjeni li l-linji li jwasslu l-ħbit milli jiffurmaw, u jduru traffiku madwar spots ta 'problemi sabiex l-utenti finali qatt ma jafu jekk in-netwerk tagħhom jesperjenzax tfixkil temporanjament bħala parti mill-ġurnata Operazzjonijiet ta 'Jum. Sadanittant, fuq il-backend, l-amministraturi jistgħu jżidu apparati ġodda man-netwerks tagħhom mingħajr ma jaħsbuha wisq dwar jekk humiex jistgħu jikkomunikaw jew le mal-bqija tan-netwerk jew id-dinja ta 'barra.
Minħabba dak kollu, huwa probabbli li s-siġra mifruxa tibqa 'tintuża għal ħafna snin li ġejjin. Jista 'jkun hemm xi aġġornamenti minuri minn żmien għal żmien, iżda l-qalba tal-protokoll tas-siġar u l-karatteristiċi kritiċi li twettaq huma probabbilment hawn biex tibqa'.
Ħin ta 'wara: Nov-07-2023
