ხის პროტოკოლი, რომელსაც ზოგჯერ უბრალოდ მოიხსენიებენ, როგორც გაფართოებულ ხეს, არის თანამედროვე Ethernet ქსელების ვაზა ან MAPQUEST, რომელიც ახდენს ტრეფიკს ყველაზე ეფექტურ მარშრუტზე, რეალურ დროში პირობების საფუძველზე.
ამერიკელი კომპიუტერული მეცნიერების Radia Perlman- ის მიერ შექმნილი ალგორითმის საფუძველზე, როდესაც ის 1985 წელს მუშაობდა ციფრული აღჭურვილობის კორპორაციაში (დეკემბერი), ხის გაფართოების ძირითადი მიზანია ზედმეტი კავშირების თავიდან ასაცილებლად და საკომუნიკაციო გზების მარყუჟების გადართვა რთული ქსელის კონფიგურაციებში. როგორც მეორეხარისხოვანი ფუნქცია, ხეების ნაკვეთს შეუძლია პაკეტების მარშრუტები პრობლემების წერტილებზე, რათა კომუნიკაციებმა შეძლონ ქსელების საშუალებით, რომლებიც შეიძლება განიცდიან შეფერხებებს.
ხის ტოპოლოგიის და ბეჭდის ტოპოლოგიის წინააღმდეგ
როდესაც ორგანიზაციები ახლახან იწყებდნენ თავიანთი კომპიუტერების ქსელს 1980 -იან წლებში, ერთ -ერთი ყველაზე პოპულარული კონფიგურაცია იყო ბეჭდის ქსელი. მაგალითად, IBM– მა 1985 წელს შემოიტანა თავისი საკუთრების ნიშნის რგოლის ტექნოლოგია.
ბეჭდის ქსელის ტოპოლოგიაში, თითოეული კვანძი აკავშირებს ორ სხვასთან, ერთი, რომელიც მის წინ ზის ბეჭედზე და ერთი, რომელიც მის უკან პოზიციონირებულია. სიგნალები მხოლოდ ბეჭდის გარშემო მოგზაურობენ ერთი მიმართულებით, თითოეული კვანძის გასწვრივ გზაზე გადასცემს ყველა და ყველა პაკეტს, რომელიც ბეჭდის გარშემო ტრიალებს.
მიუხედავად იმისა, რომ მარტივი რგოლის ქსელები კარგად მუშაობს, როდესაც მხოლოდ მუჭა კომპიუტერი არსებობს, რგოლები არაეფექტური ხდება, როდესაც ქსელში ასობით ან ათასობით მოწყობილობა ემატება. კომპიუტერს შეიძლება დასჭირდეს პაკეტების გაგზავნა ასობით კვანძის მეშვეობით, მხოლოდ იმისთვის, რომ გაზიაროთ ინფორმაცია მიმდებარე ოთახში სხვა სისტემასთან. გამტარობა და გამტარუნარიანობა ასევე გახდება პრობლემა, როდესაც ტრეფიკი მხოლოდ ერთი მიმართულებით შეიძლება მიედინება, სარეზერვო გეგმის გარეშე, თუ გზის გასწვრივ კვანძი გატეხილია ან ზედმეტად შეშუპებული.
90 -იან წლებში, როდესაც Ethernet გახდა უფრო სწრაფი (100mbit/sec. Fast Ethernet დაინერგა 1995 წელს) და Ethernet ქსელის ღირებულება (ხიდები, კონცენტრატორები, საკაბელო) ღირებულება გახდა უფრო იაფი, ვიდრე ნიშნის ბეჭედი, მოიგო ხე Lan Topology Wars და Token ბეჭედი სწრაფად გაქრა.
როგორ მუშაობს ხე
Spanning Tree არის გადაგზავნის პროტოკოლი მონაცემთა პაკეტებისთვის. ეს არის ერთი ნაწილის საგზაო პოლიციელი და ერთი ნაწილი სამოქალაქო ინჟინერი ქსელის მაგისტრალებისთვის, რომლის საშუალებითაც მონაცემები მოგზაურობენ. ის ზის ფენა 2 -ში (მონაცემთა ბმული ფენა), ასე რომ, ის უბრალოდ ეხება პაკეტების შესაბამის დანიშნულების ადგილს გადაადგილებას, და არა რა სახის პაკეტებს უგზავნიან, ან მათ მონაცემებს, რომლებიც მათ შეიცავს.
Spanning ხე იმდენად გავრცელებული გახდა, რომ მისი გამოყენება განსაზღვრულიაIEEE 802.1D ქსელის სტანდარტი. როგორც სტანდარტშია განსაზღვრული, მხოლოდ ერთი აქტიური ბილიკი შეიძლება არსებობდეს ნებისმიერ ორ ბოლო წერტილსა და სადგურებს შორის, რათა მათ სწორად ფუნქციონირება მოახდინონ.
Spanning Tree შექმნილია იმისთვის, რომ აღმოფხვრას შესაძლებლობა, რომ ქსელის სეგმენტებს შორის მონაცემების გადინება მოხდეს მარყუჟში. ზოგადად, მარყუჟები დაბნეულობენ ქსელის მოწყობილობებში დამონტაჟებული გადამისამართების ალგორითმს, რაც მას ისე ქმნის, რომ მოწყობილობამ აღარ იცის სად უნდა გაგზავნოს პაკეტები. ამან შეიძლება გამოიწვიოს ჩარჩოების დუბლირება ან დუბლიკატი პაკეტების გადაგზავნა მრავალ მიმართულებით. შეტყობინებები შეიძლება განმეორდეს. კომუნიკაციებს შეუძლიათ გამგზავნთან დაბრუნება. მას შეუძლია ქსელის დაშლა კი, თუ ძალიან ბევრი მარყუჟი იწყება, სიჩქარესთან ერთად ჭამა ყოველგვარი მნიშვნელოვანი მიღწევების გარეშე, ხოლო სხვა არასაკმარისი ტრეფიკის დაბლოკვისას.
გაფართოებული ხის პროტოკოლიაჩერებს მარყუჟების ფორმირებასთითოეული მონაცემთა პაკეტის ყველა, მაგრამ ერთი შესაძლო გზის დახურვით. ქსელში ჩართულობებში გამოიყენეთ ფარავს ხე ფესვის ბილიკებსა და ხიდებს, სადაც მონაცემებს შეუძლიათ გამგზავრება, და ფუნქციურად დახურეთ დუბლიკატი ბილიკები, რაც მათ უმოქმედოდ და გამოუსადეგარი გახდება, სანამ პირველადი გზაა შესაძლებელი.
შედეგი არის ის, რომ ქსელის კომუნიკაციების ნაკადს უჩუმურად მიედინება იმისდა მიუხედავად, თუ რამდენად რთული ან ფართო ქსელი ხდება. გარკვეულწილად, Spanning Tree ქმნის ერთ ბილიკებს ქსელის საშუალებით, რომ მონაცემები იმოგზაურონ პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით, ისევე, როგორც ქსელის ინჟინრებმა გააკეთეს აპარატების გამოყენებით ძველი მარყუჟის ქსელებში.
გაფართოებული ხის დამატებითი სარგებელი
გამოყენებულია ძირითადი მიზეზი, რომელიც გამოიყენება ქსელის შიგნით მარშრუტიზაციის მარყუჟების შესაძლებლობის აღმოფხვრა. მაგრამ ასევე არსებობს სხვა უპირატესობებიც.
იმის გამო, რომ Spanning ხე მუდმივად ეძებს და განსაზღვრავს რომელი ქსელის ბილიკები არის ხელმისაწვდომი მონაცემთა პაკეტების გასასვლელად, მას შეუძლია დაადგინოს, თუ ერთი პირველადი ბილიკების გასწვრივ კვანძი გამორთულია. ეს შეიძლება მოხდეს სხვადასხვა მიზეზის გამო, დაწყებული ტექნიკის უკმარისობით, ქსელის ახალ კონფიგურაციამდე. ეს შეიძლება იყოს დროებითი სიტუაცია, რომელიც დაფუძნებულია სიჩქარესთან ან სხვა ფაქტორებზე.
როდესაც ხე დაადგენს, რომ პირველადი გზა აღარ არის აქტიური, მას შეუძლია სწრაფად გახსნას სხვა ბილიკი, რომელიც ადრე იყო დახურული. ამის შემდეგ მას შეუძლია მონაცემების გაგზავნა პრობლემების ადგილზე, საბოლოოდ დაასახელოს შემოვლითი გზა, როგორც ახალი პირველადი ბილიკი, ან პაკეტების დაბრუნება თავდაპირველ ხიდზე, თუ იგი კვლავ გახდება ხელმისაწვდომი.
მიუხედავად იმისა, რომ ორიგინალური საყოველთაო ხე შედარებით სწრაფი იყო ამ ახალი კავშირების საჭიროების შემთხვევაში, 2001 წელს IEEE– მ შემოიღო სწრაფი გაფართოებული ხის პროტოკოლი (RSTP). ასევე მოიხსენიება, როგორც ოქმის 802.1W ვერსია, RSTP შეიქმნა იმისთვის, რომ მნიშვნელოვნად სწრაფად გამოჯანმრთელდეს ქსელის ცვლილებების, დროებითი შეწყვეტის ან კომპონენტების აშკარა უკმარისობის საპასუხოდ.
მიუხედავად იმისა, რომ RSTP– მა შემოიღო ახალი ბილიკის კონვერგენციის ქცევა და ხიდის პორტის როლები პროცესის დასაჩქარებლად, ის ასევე შეიქმნა იმისთვის, რომ სრულად ჩამორჩენილი ყოფილიყო ორიგინალური საყოველთაო ხე. ასე რომ, შესაძლებელია ოქმის ორივე ვერსიის მქონე მოწყობილობები იმავე ქსელში ერთად იმუშაონ.
გაფართოებული ხის ნაკლოვანებები
მიუხედავად იმისა, რომ მისი შემოღების შემდეგ მრავალი წლის განმავლობაში გავრცელებული ხე გახდა გავრცელებული, არიან ისეთებიც, ვინც ამტკიცებენ, რომ ეს არისდადგა დრო. გაფართოებული ხის ყველაზე დიდი ბრალია ის, რომ იგი ხურავს პოტენციურ მარყუჟებს ქსელში, პოტენციური გზების გათიშვით, სადაც მონაცემებს შეეძლო გამგზავრება. ნებისმიერ მოცემულ ქსელში, რომელიც იყენებს Spanning ხის, პოტენციური ქსელის ბილიკების დაახლოებით 40% დახურულია მონაცემებისთვის.
უკიდურესად რთულ ქსელურ გარემოში, მაგალითად, მონაცემთა ცენტრებში ნაპოვნი, კრიტიკულია მოთხოვნის სწრაფად მასშტაბის მასშტაბის მასშტაბის შესაძლებლობებით. ხის მიერ დაწესებული შეზღუდვების გარეშე, მონაცემთა ცენტრებს შეუძლიათ გახსნან გაცილებით მეტი სიჩქარე, დამატებითი ქსელის აპარატურის საჭიროების გარეშე. ეს არის ერთგვარი ირონიული სიტუაცია, რადგან რთული ქსელის გარემო არის ის, რის გამოც შეიქმნა ხე. ახლა კი, ოქმით გათვალისწინებული დაცვა მარყუჟის საწინააღმდეგოდ, გარკვეულწილად, ამ გარემოში უბრუნდება მათი სრული პოტენციალისგან.
პროტოკოლის დახვეწილი ვერსია, სახელწოდებით მრავალჯერადი ინსტალაციის ხე (MSTP), შეიმუშავა ვირტუალური LAN– ების დასაქმება და უფრო მეტი ქსელის ბილიკების გახსნის შესაძლებლობა, ამავე დროს, ამასთან, ხელს უშლის მარყუჟების ფორმირებას. MSTP– სთანაც კი, მონაცემთა საკმაოდ პოტენციური ბილიკები დახურულია ნებისმიერი მოცემულ ქსელში, რომელიც იყენებს ოქმს.
წლების განმავლობაში არაერთი სტანდარტიზებული, დამოუკიდებელი მცდელობა იყო წლების განმავლობაში ხის გამტარუნარიანობის შეზღუდვების გასაუმჯობესებლად. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი მათგანის დიზაინერებმა წარმატებას მიაღწიეს თავიანთ ძალისხმევაში, უმეტესობა სრულად არ შეესაბამება მთავარ პროტოკოლს, რაც იმას ნიშნავს კონცენტრატორები, რომლებიც აწარმოებენ სტანდარტული მასშტაბის ხე. უმეტეს შემთხვევაში, ძალისხმევის მრავალჯერადი არომატის შენარჩუნებისა და მხარდაჭერის ხარჯები არ ღირს ძალისხმევა.
გაგრძელდება თუ არა ხეზე მომავალში?
სიმშვიდის შეზღუდვების გარდა, ხის დახურვის ქსელის ბილიკების გამო, არ არსებობს ბევრი ფიქრი ან ძალისხმევა ოქმის ჩანაცვლებაში. მიუხედავად იმისა, რომ IEEE დროდადრო ათავისუფლებს განახლებებს, რომ შეეცადოს და გახადოს ეს უფრო ეფექტური, ისინი ყოველთვის უკან არიან, რომლებიც თავსებადია პროტოკოლის არსებულ ვერსიებთან.
გარკვეულწილად, გაფართოებული ხე მიჰყვება წესს "თუ ეს არ გატეხილია, ნუ გამოსწორებთ". სპორტის ხე დამოუკიდებლად გადის ქსელების უმეტესობის ფონზე, რომ შეინარჩუნოს მოძრაობა, თავიდან აიცილოს ავარიის გამომწვევი მარყუჟების ფორმირება და პრობლემების გარშემო ტრეფიკის გადატანა ისე, რომ საბოლოო მომხმარებლებმა ვერც კი იციან, თუ მათი ქსელი განიცდის დროებით შეფერხებებს, როგორც მისი ყოველდღიური ნაწილი. დღის ოპერაციები. იმავდროულად, უკანა პლანზე, ადმინისტრატორებს შეუძლიათ დაამატონ ახალი მოწყობილობები თავიანთ ქსელებში, ზედმეტი ფიქრის გარეშე, შეძლებენ თუ არა ისინი კომუნიკაციას დანარჩენ ქსელთან ან გარე სამყაროსთან.
ყოველივე ამის გამო, სავარაუდოა, რომ გაფართოებული ხე დარჩება მრავალი წლის განმავლობაში. დროდადრო შეიძლება არსებობდეს მცირედი განახლებები, მაგრამ ძირითადი მასშტაბის ხის პროტოკოლი და ყველა ის კრიტიკული თვისება, რომელიც ასრულებს, ალბათ აქ არის.
პოსტის დრო: ნოემბერი -07-2023
