స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్, కొన్నిసార్లు కేవలం స్పానింగ్ ట్రీగా సూచించబడుతుంది, ఇది ఆధునిక ఈథర్‌నెట్ నెట్‌వర్క్‌ల యొక్క Waze లేదా MapQuest, నిజ-సమయ పరిస్థితుల ఆధారంగా అత్యంత సమర్థవంతమైన మార్గంలో ట్రాఫిక్‌ను నిర్దేశిస్తుంది.
అమెరికన్ కంప్యూటర్ శాస్త్రవేత్త రాడియా పెర్ల్‌మాన్ 1985లో డిజిటల్ ఎక్విప్‌మెంట్ కార్పొరేషన్ (DEC)లో పనిచేస్తున్నప్పుడు రూపొందించిన అల్గోరిథం ఆధారంగా, సంక్లిష్ట నెట్‌వర్క్ కాన్ఫిగరేషన్‌లలో అనవసరమైన లింక్‌లు మరియు కమ్యూనికేషన్ మార్గాల లూప్‌లను నిరోధించడం స్పానింగ్ ట్రీ యొక్క ప్రాథమిక ఉద్దేశ్యం. సెకండరీ ఫంక్షన్‌గా, అంతరాయాలను ఎదుర్కొనే నెట్‌వర్క్‌ల ద్వారా కమ్యూనికేషన్‌లు గాలిలోకి వెళ్లగలవని నిర్ధారించడానికి స్పానింగ్ ట్రీ సమస్యాత్మక ప్రదేశాల చుట్టూ ప్యాకెట్లను రూట్ చేస్తుంది.
స్పానింగ్ ట్రీ టోపోలాజీ వర్సెస్ రింగ్ టోపోలాజీ
1980లలో సంస్థలు తమ కంప్యూటర్‌లను నెట్‌వర్క్ చేయడం ప్రారంభించినప్పుడు, అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన కాన్ఫిగరేషన్‌లలో ఒకటి రింగ్ నెట్‌వర్క్. ఉదాహరణకు, IBM దాని యాజమాన్య టోకెన్ రింగ్ టెక్నాలజీని 1985లో ప్రవేశపెట్టింది.
రింగ్ నెట్‌వర్క్ టోపోలాజీలో, ప్రతి నోడ్ రెండు ఇతర వాటితో కలుపుతుంది, ఒకటి రింగ్‌పై దాని కంటే ముందు ఉంటుంది మరియు దాని వెనుక ఒకటి ఉంటుంది. సిగ్నల్‌లు రింగ్ చుట్టూ ఒకే దిశలో మాత్రమే ప్రయాణిస్తాయి, దారి పొడవునా ప్రతి నోడ్ రింగ్ చుట్టూ లూప్ అయ్యే ఏదైనా మరియు అన్ని ప్యాకెట్లను అందజేస్తుంది.
కొన్ని కంప్యూటర్‌లు మాత్రమే ఉన్నప్పుడు సాధారణ రింగ్ నెట్‌వర్క్‌లు బాగా పనిచేస్తాయి, వందల లేదా వేల పరికరాలను నెట్‌వర్క్‌కు జోడించినప్పుడు రింగ్‌లు అసమర్థంగా మారతాయి. ప్రక్కనే ఉన్న గదిలోని మరొక సిస్టమ్‌తో సమాచారాన్ని పంచుకోవడానికి కంప్యూటర్ వందలాది నోడ్‌ల ద్వారా ప్యాకెట్లను పంపవలసి ఉంటుంది. బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు నిర్గమాంశ కూడా ట్రాఫిక్ ఒక దిశలో మాత్రమే ప్రవహించగలిగినప్పుడు సమస్యగా మారుతుంది, మార్గంలో నోడ్ విరిగిపోయినప్పుడు లేదా అతిగా రద్దీగా ఉంటే బ్యాకప్ ప్లాన్ ఉండదు.
90వ దశకంలో, ఈథర్‌నెట్ వేగవంతమైనది (100Mbit/sec. ఫాస్ట్ ఈథర్‌నెట్ 1995లో ప్రవేశపెట్టబడింది) మరియు ఈథర్‌నెట్ నెట్‌వర్క్ (వంతెనలు, స్విచ్‌లు, కేబులింగ్) ధర టోకెన్ రింగ్ కంటే గణనీయంగా చౌకగా మారింది, స్పేనింగ్ ట్రీ LAN టోపోలాజీ యుద్ధాలు మరియు టోకెన్‌ను గెలుచుకుంది. రింగ్ త్వరగా క్షీణించింది.
స్పేనింగ్ ట్రీ ఎలా పనిచేస్తుంది
స్పానింగ్ ట్రీ అనేది డేటా ప్యాకెట్ల కోసం ఫార్వార్డింగ్ ప్రోటోకాల్. డేటా ప్రయాణించే నెట్‌వర్క్ హైవేలకు ఇది ఒక భాగం ట్రాఫిక్ కాప్ మరియు ఒక భాగం సివిల్ ఇంజనీర్. ఇది లేయర్ 2 (డేటా లింక్ లేయర్) వద్ద ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది ప్యాకెట్లను వాటి సముచిత గమ్యస్థానానికి తరలించడానికి సంబంధించినది, ఎలాంటి ప్యాకెట్‌లు పంపబడుతున్నాయి లేదా అవి కలిగి ఉన్న డేటా కాదు.
స్పేనింగ్ ట్రీ సర్వవ్యాప్తి చెందింది, దాని ఉపయోగం నిర్వచించబడిందిIEEE 802.1D నెట్‌వర్కింగ్ ప్రమాణం. స్టాండర్డ్‌లో నిర్వచించినట్లుగా, ఏదైనా రెండు ఎండ్ పాయింట్‌లు లేదా స్టేషన్‌లు సరిగ్గా పనిచేయడానికి వాటి మధ్య ఒక యాక్టివ్ పాత్ మాత్రమే ఉంటుంది.
నెట్‌వర్క్ సెగ్మెంట్‌ల మధ్య డేటా పాస్ అయ్యే అవకాశాన్ని తొలగించడానికి స్పానింగ్ ట్రీ రూపొందించబడింది. సాధారణంగా, లూప్‌లు నెట్‌వర్క్ పరికరాలలో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన ఫార్వార్డింగ్ అల్గారిథమ్‌ను గందరగోళపరుస్తాయి, తద్వారా ప్యాకెట్లను ఎక్కడ పంపాలో పరికరానికి తెలియదు. ఇది ఫ్రేమ్‌ల నకిలీకి లేదా బహుళ గమ్యస్థానాలకు నకిలీ ప్యాకెట్లను ఫార్వార్డ్ చేయడానికి దారితీస్తుంది. సందేశాలు పునరావృతం కావచ్చు. పంపినవారికి కమ్యూనికేషన్‌లు తిరిగి బౌన్స్ అవుతాయి. చాలా ఎక్కువ లూప్‌లు సంభవించడం ప్రారంభిస్తే అది నెట్‌వర్క్‌ను క్రాష్ చేయగలదు, ఇతర నాన్-లూప్డ్ ట్రాఫిక్‌ను నిరోధించేటప్పుడు ఎటువంటి గణనీయమైన లాభాలు లేకుండా బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను తింటాయి.
స్పేనింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్లూప్‌లు ఏర్పడకుండా ఆపుతుందిప్రతి డేటా ప్యాకెట్‌కు సాధ్యమయ్యే ఒక మార్గం మినహా అన్నింటినీ మూసివేయడం ద్వారా. నెట్‌వర్క్‌లోని స్విచ్‌లు డేటా ప్రయాణించగల రూట్ పాత్‌లు మరియు బ్రిడ్జ్‌లను నిర్వచించడానికి స్పానింగ్ ట్రీని ఉపయోగిస్తాయి మరియు డూప్లికేట్ పాత్‌లను క్రియాత్మకంగా మూసివేసి, ప్రాథమిక మార్గం అందుబాటులో ఉన్నప్పుడు వాటిని క్రియారహితంగా మరియు నిరుపయోగంగా మారుస్తుంది.
ఫలితంగా నెట్‌వర్క్ ఎంత క్లిష్టంగా లేదా విస్తృతంగా మారినప్పటికీ నెట్‌వర్క్ కమ్యూనికేషన్‌లు సజావుగా ప్రవహిస్తాయి. ఒక విధంగా, పాత లూప్ నెట్‌వర్క్‌లలో హార్డ్‌వేర్‌ని ఉపయోగించి నెట్‌వర్క్ ఇంజనీర్లు చేసిన విధంగానే సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించి డేటా ప్రయాణించడానికి స్పానింగ్ ట్రీ నెట్‌వర్క్ ద్వారా సింగిల్ పాత్‌లను సృష్టిస్తుంది.
విస్తరించిన చెట్టు యొక్క అదనపు ప్రయోజనాలు
నెట్‌వర్క్‌లో లూప్‌లను రూటింగ్ చేసే అవకాశాన్ని తొలగించడం అనేది స్పానింగ్ ట్రీని ఉపయోగించటానికి ప్రాథమిక కారణం. కానీ ఇతర ప్రయోజనాలు కూడా ఉన్నాయి.
డేటా ప్యాకెట్ల ద్వారా ప్రయాణించడానికి ఏ నెట్‌వర్క్ పాత్‌లు అందుబాటులో ఉన్నాయో స్పానింగ్ ట్రీ నిరంతరం వెతుకుతోంది మరియు నిర్వచించడం వలన, ఆ ప్రాథమిక మార్గాలలో ఒకదాని వెంట కూర్చున్న నోడ్ డిసేబుల్ చేయబడి ఉంటే అది గుర్తించగలదు. హార్డ్‌వేర్ వైఫల్యం నుండి కొత్త నెట్‌వర్క్ కాన్ఫిగరేషన్ వరకు వివిధ కారణాల వల్ల ఇది జరగవచ్చు. ఇది బ్యాండ్‌విడ్త్ లేదా ఇతర కారకాల ఆధారంగా తాత్కాలిక పరిస్థితి కూడా కావచ్చు.
స్పేనింగ్ ట్రీ ఒక ప్రాధమిక మార్గం ఇకపై సక్రియంగా లేదని గుర్తించినప్పుడు, అది మునుపు మూసివేయబడిన మరొక మార్గాన్ని త్వరగా తెరవగలదు. ఇది సమస్య ఉన్న ప్రదేశం చుట్టూ డేటాను పంపగలదు, చివరికి డొంక దారిని కొత్త ప్రాథమిక మార్గంగా నిర్దేశిస్తుంది లేదా అది మళ్లీ అందుబాటులోకి వస్తే ప్యాకెట్లను అసలు వంతెనకు తిరిగి పంపుతుంది.
అసలైన స్పేనింగ్ ట్రీ ఆ కొత్త కనెక్షన్‌లను అవసరమైన విధంగా చేయడంలో చాలా వేగంగా ఉన్నప్పటికీ, 2001లో IEEE ర్యాపిడ్ స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్ (RSTP)ని ప్రవేశపెట్టింది. ప్రోటోకాల్ యొక్క 802.1w వెర్షన్‌గా కూడా సూచిస్తారు, నెట్‌వర్క్ మార్పులు, తాత్కాలిక అంతరాయాలు లేదా భాగాల పూర్తి వైఫల్యానికి ప్రతిస్పందనగా RSTP గణనీయంగా వేగంగా రికవరీని అందించడానికి రూపొందించబడింది.
మరియు ప్రక్రియను వేగవంతం చేయడానికి RSTP కొత్త పాత్ కన్వర్జెన్స్ బిహేవియర్‌లను మరియు బ్రిడ్జ్ పోర్ట్ పాత్రలను పరిచయం చేసినప్పటికీ, ఇది అసలైన స్పేనింగ్ ట్రీతో పూర్తిగా వెనుకకు అనుకూలంగా ఉండేలా రూపొందించబడింది. కాబట్టి ప్రోటోకాల్ యొక్క రెండు వెర్షన్లు ఉన్న పరికరాలు ఒకే నెట్‌వర్క్‌లో కలిసి పనిచేయడం సాధ్యమవుతుంది.
విస్తరించిన చెట్టు యొక్క లోపాలు
స్పేనింగ్ ట్రీ దాని పరిచయం తర్వాత చాలా సంవత్సరాలలో సర్వవ్యాప్తి చెందింది, అయితే ఇది అని వాదించే వారు ఉన్నారు.సమయం వచ్చింది. స్పేనింగ్ ట్రీ యొక్క అతిపెద్ద లోపం ఏమిటంటే, డేటా ప్రయాణించగల సంభావ్య మార్గాలను మూసివేయడం ద్వారా నెట్‌వర్క్‌లోని సంభావ్య లూప్‌లను ఇది మూసివేస్తుంది. స్పానింగ్ ట్రీని ఉపయోగించే ఏదైనా నెట్‌వర్క్‌లో, సంభావ్య నెట్‌వర్క్ పాత్‌లలో దాదాపు 40% డేటాకు మూసివేయబడతాయి.
చాలా క్లిష్టమైన నెట్‌వర్కింగ్ పరిసరాలలో, డేటా సెంటర్‌లలో కనుగొనబడినవి, డిమాండ్‌ను చేరుకోవడానికి త్వరగా స్కేల్ చేయగల సామర్థ్యం చాలా కీలకం. స్పేనింగ్ ట్రీ విధించిన పరిమితులు లేకుండా, అదనపు నెట్‌వర్కింగ్ హార్డ్‌వేర్ అవసరం లేకుండా డేటా సెంటర్‌లు చాలా ఎక్కువ బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను తెరవగలవు. ఇది ఒక రకమైన వ్యంగ్య పరిస్థితి, ఎందుకంటే సంక్లిష్టమైన నెట్‌వర్కింగ్ వాతావరణాల కారణంగా స్పేనింగ్ ట్రీ సృష్టించబడింది. మరియు ఇప్పుడు లూపింగ్‌కు వ్యతిరేకంగా ప్రోటోకాల్ అందించిన రక్షణ, ఒక విధంగా, ఆ పరిసరాలను వాటి పూర్తి సామర్థ్యానికి దూరంగా ఉంచడం.
వర్చువల్ LANలను ఉపయోగించేందుకు మరియు లూప్‌లు ఏర్పడకుండా నిరోధించేటప్పుడు, అదే సమయంలో మరిన్ని నెట్‌వర్క్ పాత్‌లను తెరవడానికి వీలుగా మల్టిపుల్-ఇన్‌స్టాన్స్ స్పానింగ్ ట్రీ (MSTP) అనే ప్రోటోకాల్ యొక్క శుద్ధి చేయబడిన సంస్కరణ అభివృద్ధి చేయబడింది. కానీ MSTPతో కూడా, ప్రోటోకాల్‌ని ఉపయోగించే ఏదైనా నెట్‌వర్క్‌లో కొన్ని సంభావ్య డేటా మార్గాలు మూసివేయబడతాయి.
అనేక సంవత్సరాలుగా స్పేనింగ్ ట్రీ యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్ పరిమితులను మెరుగుపరచడానికి అనేక ప్రామాణికం కాని, స్వతంత్ర ప్రయత్నాలు జరిగాయి. వాటిలో కొన్ని రూపకర్తలు తమ ప్రయత్నాలలో విజయం సాధించారని క్లెయిమ్ చేసినప్పటికీ, చాలా వరకు కోర్ ప్రోటోకాల్‌తో పూర్తిగా అనుకూలంగా లేవు, అంటే సంస్థలు తమ పరికరాలన్నింటిలో ప్రామాణికం కాని మార్పులను ఉపయోగించాలి లేదా వాటి ఉనికిని అనుమతించే మార్గాన్ని కనుగొనాలి ప్రామాణిక స్పేనింగ్ ట్రీని అమలు చేసే స్విచ్‌లు. చాలా సందర్భాలలో, స్పేనింగ్ ట్రీ యొక్క బహుళ రుచులను నిర్వహించడానికి మరియు మద్దతు ఇచ్చే ఖర్చులు శ్రమకు తగినవి కావు.
స్పేనింగ్ ట్రీ భవిష్యత్తులో కొనసాగుతుందా?
స్పేనింగ్ ట్రీ క్లోజింగ్ నెట్‌వర్క్ పాత్‌ల కారణంగా బ్యాండ్‌విడ్త్‌లోని పరిమితులను పక్కన పెడితే, ప్రోటోకాల్‌ను భర్తీ చేయడానికి పెద్దగా ఆలోచించడం లేదా కృషి చేయడం లేదు. IEEE ఎప్పటికప్పుడు అప్‌డేట్‌లను విడుదల చేసినప్పటికీ, దానిని మరింత ప్రభావవంతంగా చేయడానికి ప్రయత్నిస్తుంది, అవి ఎల్లప్పుడూ ప్రోటోకాల్ యొక్క ప్రస్తుత వెర్షన్‌లకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.
ఒక రకంగా చెప్పాలంటే, స్పేనింగ్ ట్రీ "ఇది విరిగిపోకపోతే, దాన్ని పరిష్కరించవద్దు" అనే నియమాన్ని అనుసరిస్తుంది. స్పేనింగ్ ట్రీ చాలా నెట్‌వర్క్‌ల నేపథ్యంలో స్వతంత్రంగా నడుస్తుంది, ట్రాఫిక్‌ను కొనసాగించడానికి, క్రాష్-ప్రేరేపిత లూప్‌లు ఏర్పడకుండా నిరోధించడానికి మరియు సమస్యాత్మక ప్రదేశాల చుట్టూ ట్రాఫిక్‌ను రూట్ చేయడం వలన తుది వినియోగదారులకు వారి నెట్‌వర్క్ దాని రోజువారీలో భాగంగా తాత్కాలికంగా అంతరాయాలను అనుభవిస్తుందో లేదో కూడా తెలియదు. రోజు కార్యకలాపాలు. ఇంతలో, బ్యాకెండ్‌లో, నిర్వాహకులు తమ నెట్‌వర్క్‌లకు కొత్త పరికరాలను జోడించవచ్చు, వారు మిగిలిన నెట్‌వర్క్‌తో లేదా బయటి ప్రపంచంతో కమ్యూనికేట్ చేయగలరా లేదా అనే దాని గురించి చాలా ఆలోచించకుండా.
వీటన్నింటి కారణంగా, స్పేనింగ్ ట్రీ చాలా సంవత్సరాల పాటు వాడుకలో ఉండే అవకాశం ఉంది. కాలానుగుణంగా కొన్ని చిన్న అప్‌డేట్‌లు ఉండవచ్చు, కానీ కోర్ స్పానింగ్ ట్రీ ప్రోటోకాల్ మరియు అది చేసే అన్ని క్లిష్టమైన ఫీచర్‌లు బహుశా ఇక్కడే ఉంటాయి.
పోస్ట్ సమయం: నవంబర్-07-2023
