స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్, కొన్నిసార్లు స్పానింగ్ ట్రీ అని పిలుస్తారు, ఇది ఆధునిక ఈథర్నెట్ నెట్‌వర్క్‌ల యొక్క వాజ్ లేదా మ్యాప్‌క్వెస్ట్, నిజ-సమయ పరిస్థితుల ఆధారంగా అత్యంత సమర్థవంతమైన మార్గంలో ట్రాఫిక్ను నిర్దేశిస్తుంది.
1985 లో డిజిటల్ ఎక్విప్మెంట్ కార్పొరేషన్ (డిఇసి) కోసం ఆమె పనిచేస్తున్నప్పుడు అమెరికన్ కంప్యూటర్ సైంటిస్ట్ రేడియా పెర్ల్మాన్ సృష్టించిన అల్గోరిథం ఆధారంగా, చెట్టు యొక్క ప్రాధమిక ఉద్దేశ్యం పునరావృత లింక్‌లను మరియు సంక్లిష్ట నెట్‌వర్క్ కాన్ఫిగరేషన్లలో కమ్యూనికేషన్ మార్గాల లూపింగ్. ద్వితీయ ఫంక్షన్‌గా, స్పానింగ్ ట్రీ ట్రబుల్ స్పాట్‌ల చుట్టూ ప్యాకెట్లను మార్చగలదు, అంతరాయాలను ఎదుర్కొంటున్న నెట్‌వర్క్‌ల ద్వారా సమాచార మార్పిడి చేయగలదని నిర్ధారించడానికి.
స్పానింగ్ ట్రీ టోపోలాజీ వర్సెస్ రింగ్ టోపోలాజీ
సంస్థలు 1980 లలో తమ కంప్యూటర్లను నెట్‌వర్క్ చేయడం ప్రారంభించినప్పుడు, అత్యంత ప్రాచుర్యం పొందిన కాన్ఫిగరేషన్లలో ఒకటి రింగ్ నెట్‌వర్క్. ఉదాహరణకు, ఐబిఎం 1985 లో తన యాజమాన్య టోకెన్ రింగ్ టెక్నాలజీని ప్రవేశపెట్టింది.
రింగ్ నెట్‌వర్క్ టోపోలాజీలో, ప్రతి నోడ్ మరో ఇద్దరితో కనెక్ట్ అవుతుంది, దాని ముందు దాని ముందు రింగ్‌లో ఉంటుంది మరియు దాని వెనుక ఉంచినది. సిగ్నల్స్ రింగ్ చుట్టూ ఒకే దిశలో మాత్రమే ప్రయాణిస్తాయి, ప్రతి నోడ్ మార్గం వెంట ఏదైనా మరియు అన్ని ప్యాకెట్లను రింగ్ చుట్టూ లూపింగ్ చేస్తుంది.
కొన్ని కంప్యూటర్లు మాత్రమే ఉన్నప్పుడు సాధారణ రింగ్ నెట్‌వర్క్‌లు బాగా పనిచేస్తుండగా, వందల లేదా వేల పరికరాలను నెట్‌వర్క్‌కు చేర్చినప్పుడు రింగులు అసమర్థంగా మారతాయి. ప్రక్కనే ఉన్న గదిలో మరొక సిస్టమ్‌తో సమాచారాన్ని పంచుకోవడానికి కంప్యూటర్ వందలాది నోడ్‌ల ద్వారా ప్యాకెట్లను పంపవలసి ఉంటుంది. ట్రాఫిక్ ఒక దిశలో మాత్రమే ప్రవహించగలిగినప్పుడు బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు నిర్గమాంశ కూడా సమస్యగా మారతాయి, మార్గం వెంట ఒక నోడ్ విరిగిపోతే లేదా అతిగా రద్దీగా ఉంటే బ్యాకప్ ప్రణాళిక లేదు.
90 వ దశకంలో, ఈథర్నెట్ వేగంగా (100MBIT/SEC. ఫాస్ట్ ఈథర్నెట్ 1995 లో ప్రవేశపెట్టబడింది) మరియు ఈథర్నెట్ నెట్‌వర్క్ (బ్రిడ్జెస్, స్విచ్‌లు, కేబులింగ్) ఖర్చు టోకెన్ రింగ్ కంటే చాలా చౌకగా మారింది, స్పానింగ్ ట్రీ లాన్ టోపోలాజీ యుద్ధాలు మరియు టోకెన్‌ను గెలుచుకుంది రింగ్ త్వరగా క్షీణించింది.
చెట్టు ఎలా పనిచేస్తుంది
స్పానింగ్ ట్రీ అనేది డేటా ప్యాకెట్ల కోసం ఫార్వార్డింగ్ ప్రోటోకాల్. డేటా ప్రయాణించే నెట్‌వర్క్ హైవేల కోసం ఇది ఒక భాగం ట్రాఫిక్ కాప్ మరియు వన్ పార్ట్ సివిల్ ఇంజనీర్. ఇది లేయర్ 2 (డేటా లింక్ లేయర్) వద్ద ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది ప్యాకెట్లను వారి తగిన గమ్యస్థానానికి తరలించడానికి సంబంధించినది, ఎలాంటి ప్యాకెట్లు పంపబడుతున్నాయి లేదా అవి కలిగి ఉన్న డేటా కాదు.
స్పానింగ్ ట్రీ చాలా సర్వవ్యాప్తి చెందింది, దాని ఉపయోగం నిర్వచించబడిందిIEEE 802.1D నెట్‌వర్కింగ్ ప్రమాణం. ప్రమాణంలో నిర్వచించినట్లుగా, ఏదైనా రెండు ఎండ్ పాయింట్లు లేదా స్టేషన్ల మధ్య ఒక క్రియాశీల మార్గం మాత్రమే ఉనికిలో ఉంటుంది.
స్పానింగ్ ట్రీ నెట్‌వర్క్ విభాగాల మధ్య డేటా ప్రయాణించే అవకాశాన్ని తొలగించడానికి రూపొందించబడింది. సాధారణంగా, ఉచ్చులు నెట్‌వర్క్ పరికరాల్లో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన ఫార్వార్డింగ్ అల్గోరిథంను గందరగోళానికి గురిచేస్తాయి, దీనిని తయారుచేసే విధంగా ప్యాకెట్లను ఎక్కడ పంపించాలో పరికరానికి ఇకపై తెలియదు. ఇది ఫ్రేమ్‌ల నకిలీకి లేదా నకిలీ ప్యాకెట్లను బహుళ గమ్యస్థానాలకు ఫార్వార్డ్ చేస్తుంది. సందేశాలు పునరావృతమవుతాయి. కమ్యూనికేషన్స్ పంపినవారికి తిరిగి బౌన్స్ అవ్వవచ్చు. చాలా ఉచ్చులు సంభవించడం ప్రారంభిస్తే ఇది నెట్‌వర్క్‌ను కూడా క్రాష్ చేస్తుంది, ఇతర లూప్ చేయని ట్రాఫిక్ను పొందకుండా నిరోధించేటప్పుడు ఎటువంటి లాభాలు లేకుండా బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను తినడం.
విస్తరించిన చెట్టు ప్రోటోకాల్ఉచ్చులు ఏర్పడకుండా ఆపుతుందిప్రతి డేటా ప్యాకెట్‌కు సాధ్యమయ్యే ఒక మార్గాన్ని మినహాయించి అన్నింటినీ మూసివేయడం ద్వారా. డేటా ప్రయాణించగల రూట్ మార్గాలు మరియు వంతెనలను నిర్వచించడానికి నెట్‌వర్క్‌లో స్విచ్‌లు స్పానింగ్ ట్రీని ఉపయోగిస్తాయి మరియు క్రియాత్మకంగా నకిలీ మార్గాలను మూసివేస్తాయి, ప్రాధమిక మార్గం అందుబాటులో ఉన్నప్పుడు వాటిని క్రియారహితంగా మరియు ఉపయోగించలేనిదిగా చేస్తుంది.
ఫలితం ఏమిటంటే, నెట్‌వర్క్ ఎంత క్లిష్టంగా లేదా విస్తారంగా మారుతుందనే దానితో సంబంధం లేకుండా నెట్‌వర్క్ కమ్యూనికేషన్స్ సజావుగా ప్రవహిస్తాయి. ఒక విధంగా చెప్పాలంటే, స్పానింగ్ ట్రీ నెట్‌వర్క్ కోసం సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించడానికి డేటా కోసం నెట్‌వర్క్ ద్వారా ఒకే మార్గాలను సృష్టిస్తుంది, అదే విధంగా నెట్‌వర్క్ ఇంజనీర్లు పాత లూప్ నెట్‌వర్క్‌లలో హార్డ్‌వేర్‌ను ఉపయోగిస్తున్నారు.
చెట్టు యొక్క అదనపు ప్రయోజనాలు
చెట్టును విస్తరించడానికి ప్రధాన కారణం నెట్‌వర్క్‌లోని రౌటింగ్ లూప్‌ల అవకాశాన్ని తొలగించడం. కానీ ఇతర ప్రయోజనాలు కూడా ఉన్నాయి.
స్పానింగ్ ట్రీ నిరంతరం వెతుకుతున్నందున మరియు డేటా ప్యాకెట్లు ప్రయాణించడానికి ఏ నెట్‌వర్క్ మార్గాలు అందుబాటులో ఉన్నాయో నిర్వచించబడుతున్నందున, ఆ ప్రాధమిక మార్గాల్లో ఒకదాని వెంట కూర్చున్న నోడ్ నిలిపివేయబడిందో అది గుర్తించగలదు. హార్డ్‌వేర్ వైఫల్యం నుండి కొత్త నెట్‌వర్క్ కాన్ఫిగరేషన్ వరకు వివిధ కారణాల వల్ల ఇది జరుగుతుంది. ఇది బ్యాండ్‌విడ్త్ లేదా ఇతర కారకాల ఆధారంగా తాత్కాలిక పరిస్థితి కూడా కావచ్చు.
ట్రీ స్పానింగ్ ఒక ప్రాధమిక మార్గం ఇకపై చురుకుగా లేదని గుర్తించినప్పుడు, ఇది గతంలో మూసివేయబడిన మరొక మార్గాన్ని త్వరగా తెరవగలదు. ఇది ట్రబుల్ స్పాట్ చుట్టూ డేటాను పంపవచ్చు, చివరికి ప్రక్కతోవను కొత్త ప్రాధమిక మార్గంగా పేర్కొనవచ్చు లేదా ప్యాకెట్లను అసలు వంతెనకు తిరిగి పంపడం మళ్ళీ అందుబాటులోకి వస్తే.
అసలు విస్తరించిన చెట్టు ఆ కొత్త కనెక్షన్‌లను అవసరమైన విధంగా తయారు చేయడంలో చాలా త్వరగా ఉన్నప్పటికీ, 2001 లో IEEE రాపిడ్ స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్ (RSTP) ను ప్రవేశపెట్టింది. ప్రోటోకాల్ యొక్క 802.1W వెర్షన్ అని కూడా పిలుస్తారు, నెట్‌వర్క్ మార్పులు, తాత్కాలిక అంతరాయాలు లేదా భాగాల పూర్తిగా వైఫల్యానికి ప్రతిస్పందనగా RSTP గణనీయంగా వేగంగా కోలుకోవడానికి రూపొందించబడింది.
ఈ ప్రక్రియను వేగవంతం చేయడానికి RSTP కొత్త పాత్ కన్వర్జెన్స్ ప్రవర్తనలు మరియు వంతెన పోర్ట్ పాత్రలను ప్రవేశపెట్టినప్పటికీ, ఇది అసలు విస్తరించిన చెట్టుతో పూర్తిగా వెనుకకు అనుకూలంగా ఉండేలా రూపొందించబడింది. కాబట్టి ప్రోటోకాల్ యొక్క రెండు వెర్షన్లతో పరికరాలు ఒకే నెట్‌వర్క్‌లో కలిసి పనిచేయడానికి సాధ్యమే.
స్పానింగ్ ట్రీ యొక్క లోపాలు
చెట్టు ప్రవేశించిన తరువాత చాలా సంవత్సరాలుగా సర్వవ్యాప్తి చెందింది, అది వాదించే వారు ఉన్నారుసమయం వచ్చింది. చెట్టు విస్తరించి ఉన్న అతి పెద్ద తప్పు ఏమిటంటే, ఇది డేటా ప్రయాణించగల సంభావ్య మార్గాలను మూసివేయడం ద్వారా నెట్‌వర్క్‌లోని సంభావ్య ఉచ్చులను మూసివేస్తుంది. స్పానింగ్ ట్రీని ఉపయోగించి ఏదైనా నెట్‌వర్క్‌లో, సంభావ్య నెట్‌వర్క్ మార్గాల్లో 40% డేటాకు మూసివేయబడతాయి.
డేటా సెంటర్లలో కనిపించే చాలా క్లిష్టమైన నెట్‌వర్కింగ్ పరిసరాలలో, డిమాండ్‌ను తీర్చడానికి త్వరగా స్కేల్ చేసే సామర్థ్యం చాలా కీలకం. చెట్టు విస్తరించి ఉన్న పరిమితులు లేకుండా, అదనపు నెట్‌వర్కింగ్ హార్డ్‌వేర్ అవసరం లేకుండా డేటా సెంటర్లు చాలా ఎక్కువ బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను తెరవగలవు. ఇది ఒక వ్యంగ్య పరిస్థితి, ఎందుకంటే సంక్లిష్టమైన నెట్‌వర్కింగ్ వాతావరణాలు ఎందుకు విస్తరించబడ్డాయి. ఇప్పుడు లూపింగ్‌కు వ్యతిరేకంగా ప్రోటోకాల్ అందించిన రక్షణ, ఒక విధంగా, ఆ వాతావరణాలను వాటి పూర్తి సామర్థ్యం నుండి వెనక్కి నెట్టడం.
వర్చువల్ LAN లను ఉపయోగించడానికి మరియు అదే సమయంలో మరిన్ని నెట్‌వర్క్ మార్గాలు తెరిచి ఉండటానికి మల్టిపుల్-ఇన్‌స్టాన్స్ స్పానింగ్ ట్రీ (MSTP) అని పిలువబడే ప్రోటోకాల్ యొక్క శుద్ధి చేసిన సంస్కరణ అభివృద్ధి చేయబడింది, అదే సమయంలో ఉచ్చులు ఏర్పడకుండా నిరోధిస్తుంది. MSTP తో కూడా, ప్రోటోకాల్‌ను ఉపయోగించే ఏదైనా నెట్‌వర్క్‌లో కొన్ని సంభావ్య డేటా మార్గాలు మూసివేయబడతాయి.
సంవత్సరాలుగా చెట్టు యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్ పరిమితులను మెరుగుపరచడానికి చాలా ప్రామాణికం కాని, స్వతంత్ర ప్రయత్నాలు జరిగాయి. వారిలో కొంతమంది డిజైనర్లు వారి ప్రయత్నాలలో విజయం సాధించినప్పటికీ, చాలా మంది కోర్ ప్రోటోకాల్‌తో పూర్తిగా అనుకూలంగా లేరు, అంటే సంస్థలు వారి అన్ని పరికరాల్లో ప్రామాణికం కాని మార్పులను ఉపయోగించుకోవాలి లేదా వాటిని ఉనికిలో ఉండటానికి కొంత మార్గాన్ని కనుగొనాలి ప్రామాణిక విస్తరణ చెట్టును నడుపుతుంది. చాలా సందర్భాలలో, చెట్టు యొక్క బహుళ రుచులను నిర్వహించడానికి మరియు మద్దతు ఇచ్చే ఖర్చులు కృషికి విలువైనవి కావు.
భవిష్యత్తులో చెట్టు విస్తరిస్తుందా?
చెట్టు మూసివేసే నెట్‌వర్క్ మార్గాల కారణంగా బ్యాండ్‌విడ్త్‌లోని పరిమితులను పక్కన పెడితే, ప్రోటోకాల్‌ను భర్తీ చేయడానికి చాలా ఆలోచన లేదా కృషి లేదు. IEEE అప్పుడప్పుడు నవీకరణలను ప్రయత్నించడానికి మరియు మరింత సమర్థవంతంగా చేయడానికి విడుదల చేసినప్పటికీ, అవి ప్రోటోకాల్ యొక్క ఇప్పటికే ఉన్న సంస్కరణలతో ఎల్లప్పుడూ వెనుకకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.
ఒక రకంగా చెప్పాలంటే, స్పానింగ్ ట్రీ “అది విరిగిపోకపోతే, దాన్ని పరిష్కరించవద్దు” అనే నియమాన్ని అనుసరిస్తుంది. ట్రాఫిక్ ప్రవహించేలా ఉండటానికి, క్రాష్ ప్రేరేపించే ఉచ్చులు ఏర్పడకుండా నిరోధించడానికి మరియు ఇబ్బంది ప్రదేశాల చుట్టూ ట్రాఫిక్ను రౌట్ చేయడానికి చాలా నెట్‌వర్క్‌ల నేపథ్యంలో చెట్టును విస్తరిస్తుంది, తద్వారా వారి నెట్‌వర్క్ దాని రోజు నుండి భాగంగా వారి నెట్‌వర్క్ అనుభవాలు తాత్కాలికంగా అంతరాయం కలిగి ఉన్నాయో లేదో అంతిమ వినియోగదారులకు కూడా తెలియదు రోజు కార్యకలాపాలు. ఇంతలో, బ్యాకెండ్‌లో, నిర్వాహకులు మిగిలిన నెట్‌వర్క్‌తో లేదా బయటి ప్రపంచంతో కమ్యూనికేట్ చేయగలరా లేదా అనే దానిపై ఎక్కువ ఆలోచించకుండా వారి నెట్‌వర్క్‌లకు కొత్త పరికరాలను జోడించవచ్చు.
అన్నింటికీ, రాబోయే చాలా సంవత్సరాలుగా విస్తరించిన చెట్టు వాడుకలో ఉండే అవకాశం ఉంది. ఎప్పటికప్పుడు కొన్ని చిన్న నవీకరణలు ఉండవచ్చు, కానీ కోర్ స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్ మరియు అది చేసే అన్ని క్లిష్టమైన లక్షణాలు బహుశా ఇక్కడ ఉండటానికి ఇక్కడ ఉన్నాయి.
పోస్ట్ సమయం: నవంబర్ -07-2023
