Пратакол ахоўнага дрэва, які часам проста называюць дрэвам, з'яўляецца Waze або MapQuest сучасных сетак Ethernet, які накіроўвае трафік па найбольш эфектыўным маршруце, заснаваным на ўмовах у рэжыме рэальнага часу.
На падставе алгарытму, створанага амерыканскім камп'ютэрам Радыя Перлман, калі яна працавала ў карпарацыі лічбавага абсталявання (снежань) у 1985 годзе, асноўнай мэтай ахоплівання дрэва з'яўляецца прадухіленне залішніх сувязей і цыклы шляхоў сувязі ў складаных сеткавых канфігурацыях. У якасці другаснай функцыі, ахоплівае дрэва можа накіроўваць пакеты вакол праблемных плям, каб пераканацца, што сувязь можа накручваць сеткі, якія могуць адчуваць перабоі.
Тапалогія дрэў і тапалогія кольцаў супраць кольца
Калі арганізацыі толькі пачыналі наладжваць свае кампутары ў 1980 -я гады, адной з самых папулярных канфігурацый была сетка Ring. Напрыклад, IBM прадставіла ў 1985 годзе сваю ўласную тэхналогію кольца.
У тапалогіі кольцаў сеткі кожны вузел злучаецца з двума іншымі, які сядзіць наперадзе на рынгу і той, які размяшчаецца за ім. Сігналы едуць толькі па кольцы ў адным кірунку, прычым кожны вузел па шляху раздаваў любыя і ўсе пакеты, якія цыклалі вакол кольца.
У той час як простыя кольцы працуюць нармальна, калі ў сетку дадаюцца толькі некалькі камп'ютэраў, кольцы становяцца неэфектыўнымі, калі ў сетку дадаюцца сотні ці тысячы прылад. Кампутару можа спатрэбіцца адпраўляць пакеты праз сотні вузлоў, каб толькі абменьвацца інфармацыяй з адной сістэмай у суседнім памяшканні. Прапускная здольнасць і прапускная здольнасць таксама становяцца праблемай, калі трафік можа цячы толькі ў адзін бок, без плана рэзервовага капіявання, калі вузел па шляху становіцца парушаным або празмерна перагружаным.
У 90 -я гады, калі Ethernet стала хутчэй (100Mbit/сек. Хуткая Ethernet была ўведзена ў 1995 годзе), а кошт сеткі Ethernet (масты, перамыкачы, кабелі) значна танней, чым кольца токена, ахоплівае дрэва выйграў войны лакальнай лакальнай тапалогіі і токен Кольца хутка згасла.
Як працуе дрэва, якое ахоплівае
Дрэва, якое ахоплівае, - гэта пратакол пераадрасацыі для пакетаў дадзеных. Гэта адна частка дарожнага руху і адна частка інжынера -будаўніка для сеткавых аўтамабільных дарог, якія праходзяць праз дадзеныя. Ён сядзіць на ўзроўні 2 (пласт спасылкі на дадзеныя), таму ён проста тычыцца перамяшчэння пакетаў у адпаведнае прызначэнне, а не якія пакеты адпраўляюцца, альбо дадзеныя, якія яны ўтрымліваюць.
Дрэва, якое ахоплівае, стала настолькі паўсюдным, што яго выкарыстанне вызначаецца ўIEEE 802.1D сеткавы стандарт. Як вызначана ў стандарце, паміж любымі двума канчатковымі кропкамі або станцыямі можа існаваць толькі адзін актыўны шлях, каб яны працавалі належным чынам.
Дрэва, якое ахоплівае, прызначана для ліквідацыі магчымасці таго, што перадача дадзеных паміж сеткавымі сегментамі затрымацца ў цыкле. Увогуле, завесы блытаюць алгарытм пераадрасацыі, усталяваны ў сеткавых прыладах, што робіць яго такім чынам, каб прылада больш не ведае, куды адпраўляць пакеты. Гэта можа прывесці да дубліравання кадраў альбо перасылання дублікатаў пакетаў у некалькі напрамкаў. Паведамленні могуць паўтарацца. Камунікацыі могуць адскокваць назад да адпраўніка. Гэта можа нават разбіць сетку, калі пачынаецца занадта шмат завес, ужываючы прапускную здольнасць без прыкметных прыбыткаў, адначасова блакуючы іншы не закручаны трафік.
Пратакол пратаколу дрэўспыняе завесы ад фарміраванняЗакрыўшы ўсе, акрамя аднаго магчымага шляху для кожнага пакета дадзеных. Уключыце сеткавае выкарыстанне дрэва, якое ахоплівае, каб вызначыць каранёвыя шляхі і масты, дзе дадзеныя могуць падарожнічаць, і функцыянальна закрываць дублікаты шляхоў, робячы іх неактыўнымі і непрыдатнымі, пакуль даступны асноўны шлях.
Вынік заключаецца ў тым, што сеткавыя сувязі бесперашкодна паступаюць незалежна ад таго, наколькі складаная і велізарная сетка становіцца. У пэўным сэнсе ахоплівае дрэва стварае адзінкавыя шляхі праз сетку для дадзеных для падарожжаў, выкарыстоўваючы праграмнае забеспячэнне, гэтак жа, як і сеткавыя інжынеры, выкарыстоўваючы абсталяванне ў старых сетках цыкла.
Дадатковыя перавагі ахоўнага дрэва
Асноўная прычына, якая ахоплівае дрэва, заключаецца ў ліквідацыі магчымасці маршрутызацыі ў сетцы. Але ёсць і іншыя перавагі.
Паколькі дрэва ахоплівання пастаянна шукае і вызначае, якія сеткавыя шляхі даступныя для пакетаў дадзеных, ён можа выявіць, калі вузел, які сядзіць па адным з гэтых асноўных шляхоў, адключаны. Гэта можа здарыцца па розных прычынах, пачынаючы ад адмовы абсталявання да новай сеткавай канфігурацыі. Гэта можа быць нават часовай сітуацыяй, заснаванай на прапускной здольнасці ці іншых фактарах.
Калі ахоплівае дрэва выяўляе, што асноўны шлях ужо не актыўны, ён можа хутка адкрыць яшчэ адзін шлях, які быў раней закрыты. Затым ён можа адпраўляць дадзеныя вакол праблемы з праблемамі, у канчатковым выніку абазначаючы аб'ём новага першаснага шляху, альбо адпраўляць пакеты назад на арыгінальны мост, калі ён зноў стане даступным.
У той час як арыгінальнае дрэва ахоўнага дрэва было адносна хуткім, каб зрабіць гэтыя новыя злучэнні па меры неабходнасці, у 2001 годзе IEEE прадставіў пратакол хуткага ахоўнага дрэва (RSTP). RSTP таксама называецца версіяй пратаколу 802.1W, RSTP была распрацавана, каб забяспечыць значна больш хуткае аднаўленне ў адказ на змены сеткі, часовыя адключэнні альбо адмову ад збой кампанентаў.
І ў той час як RSTP прадставіў новыя паводзіны збліжэння шляху і ролю моста для паскарэння працэсу, ён таксама быў распрацаваны так, каб быць цалкам сумяшчальным з арыгінальным дрэвам. Такім чынам, прылады з абедзвюма версіямі пратакола можна працаваць разам у адной сетцы.
Недахопы ахоплівальнага дрэва
У той час як на працягу многіх гадоў пасля яго ўступлення дрэва стала паўсюднае, ёсць тыя, хто сцвярджае, што гэтапрыйшоў час. Самая вялікая віна ахоўнага дрэва заключаецца ў тым, што ён закрывае патэнцыйныя завесы ў сетцы, закрываючы патэнцыйныя шляхі, дзе дадзеныя могуць падарожнічаць. У любой дадзенай сетцы з выкарыстаннем дрэва ахоплівання каля 40% патэнцыяльных сеткавых шляхоў закрыты да дадзеных.
У надзвычай складаных сеткавых умовах, такіх як тыя, якія знаходзяцца ў цэнтры апрацоўкі дадзеных, магчымасць хутка павялічыць маштабаванне для задавальнення попыту. Без абмежаванняў, накладзеных дрэвамі, цэнтры апрацоўкі дадзеных могуць адкрыць значна больш прапускной здольнасці без неабходнасці дадатковага сеткавага абсталявання. Гэта своеасаблівая іранічная сітуацыя, таму што было створана складаная сеткавая серада. І зараз абарона, якая забяспечваецца пратаколам ад цыклу, у пэўным сэнсе стрымлівае гэтыя ўмовы ад свайго поўнага патэнцыялу.
Была распрацавана ўдакладненая версія пратакола пад назвай Multhand Instance Diping Tree (MSTP) для выкарыстання віртуальных лакальных сетак і дазволіла адначасова адкрытымі сеткавымі шляхамі, адначасова прадухіляючы адначасова. Але нават пры MSTP, даволі шмат патэнцыйных шляхоў дадзеных застаецца закрытым у любой сеткі, якая выкарыстоўвае пратакол.
На працягу многіх гадоў было шмат нестандартных, незалежных спробаў палепшыць абмежаванне прапускной здольнасці. У той час як дызайнеры некаторых з іх заяўлялі пра поспех у сваіх намаганнях, большасць не цалкам сумяшчальныя з асноўным пратаколам, а значыць, арганізацыям неабходна альбо выкарыстоўваць нестандартныя змены на ўсіх сваіх прыладах, альбо знайсці нейкі спосаб, каб яны маглі існаваць з ім існаваць Пераключальнікі запускаюць стандартнае дрэва. У большасці выпадкаў выдаткі на падтрыманне і падтрымку некалькіх водараў ахоплівальнага дрэва не вартыя намаганняў.
Ці будзе ў будучыні ахоплівае дрэва?
Акрамя абмежаванняў у прапускной здольнасці з -за сеткавых шляхоў закрыцця дрэў, не так шмат думак і намаганняў прыкласці ў замену пратакола. Хоць IEEE час ад часу выпускае абнаўленні, каб паспрабаваць зрабіць гэта больш эфектыўным, яны заўсёды сумяшчальныя з існуючымі версіямі пратакола.
У пэўным сэнсе, ахоплівае дрэва вынікае правіла "Калі яно не зламана, не выпраўляйце". Дрэва, якое ахоплівае, праходзіць самастойна на фоне большасці сетак, каб працягваць паступаць трафік, прадухіляць завесы, якія выклікаюць разбурэнне, і маршрутызацыя трафіку вакол праблемных плям, каб канчатковыя карыстальнікі нават не ведалі, ці перажываюць іх сеткавыя перабоі ў рамках свайго дня ў дзень да дзённыя аперацыі. Між тым, на заднім плане адміністратары могуць дадаць новыя прылады ў свае сеткі, не задумваючыся пра тое, ці змогуць яны мець зносіны з астатнімі сеткамі ці знешнім светам.
З -за ўсяго гэтага, цалкам верагодна, што на працягу многіх гадоў застанецца выкарыстанне дрэва. Час ад часу могуць быць некалькі нязначных абнаўленняў, але асноўны пратакол дрэва, якое ахоплівае дрэвы і ўсе крытычныя функцыі, якія ён выконвае, напэўна, тут застацца.
Час пасля: лістапад-07-2023
