El Spanning Tree Protocol, o Spanning Tree Protocol (STP), ay isang network protocol na ginagamit upang maiwasan ang mga network loop na maaaring malikha ng "mga paulit-ulit na link" sa isang computer network.
Sa dulo ng artikulo ay makikita mo ang isang maliit pagsusulit papayagan ka nito suriin ang kaalamang natamo sa pagbasang ito
Ang mga loop ay nakakapinsala sa network at maaaring humantong sa walang katapusang pagpapalaganap ng mga packet ng data, na lubhang nakakasikip at nakakasira ng pagganap ng network.
Ang STP ay binuo ni Dr. Radia Perlman at unang inilathala bilang pamantayan IEEE 802.1D en 1990.
Mga pangunahing kaalaman at operasyon
Gumagana ang STP sa pamamagitan ng paglikha ng isang tree topology, isang "sumasaklaw sa puno“, na sumasaklaw sa lahat ng switch sa isang network. Ang punong ito ay ginagamit upang matukoy ang isang loop-free na landas sa network.
Ang ideya ay upang matiyak na mayroon lamang isang aktibong landas sa pagitan ng dalawang node sa network.
Upang gawin ito, Ang STP ay nagtatalaga ng mga tungkulin (root, itinalaga at naka-block) sa lahat ng port sa network. Ang mga tungkuling ito ay ang mga sumusunod:
port ng ugat: Ito ang port na may pinakamahusay na landas (pinakamababang gastos) mula sa paglipat sa ugat.
Itinalagang port: Ito ang port na may pinakamagandang landas mula sa network hanggang sa ugat.
Naka-block na port: Ang port na ito ay hindi ginagamit sa kasalukuyang topology. Ito ay isang kalabisan na port at naka-standby kung sakaling magkaroon ng pagkabigo sa iba pang mga port.
Ang mga tungkulin ay tinutukoy batay sa ilang pamantayan, kabilang ang ID ng tulay, Ang port ID at gastos sa kalsada hanggang sa ugat na tulay.
El "tulay ng ugat" Ito ay isang partikular na switch na pinili ng STP upang maging sanggunian sa network. Pinili ang tulay na ito batay sa bridge ID nito, na kinabibilangan ng priority value at MAC address ng switch. Ang switch na may pinakamababang bridge ID ay nagiging root bridge.
Proseso ng STP
Ang proseso ng STP ay maaaring ibuod sa apat na hakbang:
1. Pagpili ng ugat na tulay
Ang proseso ay nagsisimula sa pagpili ng root bridge (rootbridge), na mahalagang switch na nagsisilbing reference point sa network. Ang lahat ng mga landas sa topology ng network ay nagsisimula sa switch na ito.
Ang pagpili ay batay sa Bridge ID (BID), na binubuo ng a prayoridad (default na halaga ng 32768) at ang MAC address ng switch.
Ang switch na may pinakamababang BID ay nagiging root bridge. Sa kaso ng isang tie sa priority, ang MAC address ay ginagamit upang masira ang pagkakatali (pinakamababang MAC panalo).
2. Pagpili ng root port
Matapos mahalal ang root bridge, pipiliin ng bawat switch (hindi iyon ang root bridge) ang root port nito, na siyang port na may pinakamababang gastos sa path patungo sa root bridge.
Ang gastos sa landas ay kinakalkula batay sa bilis ng paghahatid ng link. Ang isang mas mabilis na link ay may mas mababang halaga.
3. Pagpili ng itinalagang port
Pagkatapos ng bawat network segment (collision domain) Pumili ng itinalagang port. Ito ang port na may pinakamababang gastos sa landas mula sa segment ng network hanggang sa root bridge.
Ang switch na may nakatalagang port na ito ay tinatawag itinalagang switch.
4. Pag-block sa iba pang mga port
Ang lahat ng iba pang mga port na hindi root o itinalagang mga port ay naharang. Sila ay itinalaga a katayuan ng lock at hindi sila nakikilahok sa pagpapasa ng frame, na nag-iwas sa pagbuo ng mga loop.
5. Pagpapalaganap ng impormasyon sa tulay (Bridge Protocol Data Units, BPDUs)
Los Mga BPDU Ginagamit ang mga ito upang makipagpalitan ng impormasyon sa pagitan ng mga switch. Ang mga BPDU ay pana-panahong ipinapadala (bilang default, bawat 2 segundo) mula sa root bridge at mga itinalagang switch sa lahat ng iba pang switch sa network.
6. Mga pagbabago sa topology ng network
Kung may pagbabagong nangyari sa topology ng network (halimbawa, kung nabigo ang isang link o nagdagdag ng bagong switch), muling kalkulahin ng STP ang mga path at maaaring baguhin ang status ng mga port (na-block sa itinalaga o root, o vice versa) upang Tiyaking walang nabuong mga loop sa bagong topology.
Tinitiyak ng mga hakbang na ito na ang isang loop-free spanning tree ay pinananatili sa network at pinapayagan ang network na makabawi mula sa mga pagbabago sa topology.
Dapat mong tandaan na ang mga mas bagong bersyon ng STP, tulad ng Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), ay maaaring magsagawa ng mga hakbang na ito nang mas mahusay at mabilis.
Kapag naitatag na ang tree topology, kung mangyari ang isang pagkabigo sa network, maaaring muling i-configure ng STP ang sarili nito at pumili ng bagong landas.
Mga uri ng STP
Mayroong ilang mga variant ng STP, kabilang ang Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) na nagbibigay ng mas mabilis na oras ng convergence, at Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) na nagbibigay-daan sa maraming spanning tree sa parehong network.
Narito ang ilan sa mga pinakakaraniwang variant:
1. Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP, IEEE 802.1w)
Ang bersyon na ito ng STP ay idinisenyo upang pabilisin ang oras ng pagbawi pagkatapos ng pagbabago sa topology ng network.
Sa halip na maghintay na mag-expire ang mga timer, maaaring aktibong tumugon ang RSTP sa mga pagbabago sa network at muling i-configure ang spanning tree topology nang mas mabilis. Ipinakilala din ng RSTP ang konsepto ng "mga tungkulin sa port" y "mga port state" upang ma-optimize ang pagbawi.
2. Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP, IEEE 802.1s)
Binibigyang-daan ng MSTP ang mga switch na magkaroon ng maraming spanning tree. Nagbibigay-daan ito para sa mas epektibong pagbalanse ng load at kakayahang umangkop sa mas maraming uri ng mga configuration ng network.
Sa MSTP, ang bawat spanning tree ay maaaring italaga sa isang hanay ng mga VLAN, na maaaring mapabuti ang kahusayan ng network sa mga kapaligiran na may maraming VLAN.
3. Per-VLAN Spanning Tree Protocol (PVST)
Ito ay isang Cisco variant ng STP, na gumagamit ng hiwalay na spanning tree para sa bawat VLAN.
Nagbibigay ito ng higit na kakayahang umangkop dahil maaari mong i-optimize ang configuration ng STP para sa bawat indibidwal na VLAN.
4. Per-VLAN Spanning Tree Protocol Plus (PVST+)
Ito ay isang pagpapahusay sa PVST na nagpapahusay sa interoperability sa karaniwang STP.
5. Rapid Per-VLAN Spanning Tree Protocol (RPVST+)
Pinagsasama ng protocol na ito ang mga benepisyo ng RSTP (mas mabilis na oras ng convergence) sa mga benepisyo ng PVST+ (isang spanning tree bawat VLAN).
Ang bawat variant ng STP ay may sariling mga lakas at kahinaan, at ang pagpili kung aling variant ang gagamitin ay higit na nakadepende sa partikular na disenyo at pangangailangan ng network.
Ang ilang salik na dapat isaalang-alang ay ang pangangailangan para sa pagbalanse ng load, ang bilang at laki ng mga VLAN, at ang pangangailangan para sa mabilis na pagbawi mula sa mga pagkabigo sa network.
Mga variant ng STP at ang pinakaangkop na mga sitwasyon
STP na variant | paglalarawan | Sitwasyon ng Paggamit |
---|---|---|
STP (IEEE 802.1D) | Ang orihinal, na idinisenyo upang maiwasan ang mga loop sa network. | Tamang-tama para sa maliliit at simpleng network, kung saan ang bilis ng convergence ay hindi kritikal. |
RSTP (IEEE 802.1w) | Pinahusay na STP na may mas mabilis na oras ng convergence. | Angkop para sa mas malalaking network kung saan ang bilis sa pagbawi ng koneksyon pagkatapos ng pagkaantala ay mahalaga. |
MSTP (IEEE 802.1s) | Nagbibigay-daan ito sa maraming spanning tree, na ginagawang madali ang pag-load ng balanse at pag-adapt sa iba't ibang configuration ng network. | Pinakamainam para sa malalaking network na may maraming VLAN at kung saan kailangan ang epektibong pagbalanse ng load. |
PVST | Cisco variant na gumagamit ng hiwalay na spanning tree para sa bawat VLAN. | Tamang-tama para sa mga network na gumagamit ng Cisco at may maraming VLAN na nangangailangan ng indibidwal na na-optimize na mga configuration ng STP. |
PVST+ | Nagpapabuti ng interoperability ng PVST na may karaniwang STP. | Angkop para sa mga network na may kagamitan mula sa maraming vendor at kung saan kinakailangan ang indibidwal na pag-optimize ng VLAN. |
RPVST+ | Pinagsasama ang mga benepisyo ng RSTP at PVST+. | Tamang-tama para sa mga network na may maraming VLAN na nangangailangan ng parehong mabilis na convergence at indibidwal na pag-optimize ng VLAN. |
Mga variant ng STP at ang kanilang mga pangunahing pakinabang at disadvantages
STP na variant | Kalamangan | Disadvantages |
---|---|---|
STP (IEEE 802.1D) | Pigilan ang mga loop ng network nang epektibo. | Mabagal na oras ng convergence. Pinapayagan lamang ang isang aktibong landas, na maaaring limitahan ang bandwidth. |
RSTP (IEEE 802.1w) | Mas mabilis na oras ng convergence kumpara sa STP. Pinapanatili ang mga pakinabang ng STP. | Bagama't mas mabilis ito kaysa sa STP, maaaring hindi pa rin ito sapat na mabilis para sa ilang application. |
MSTP (IEEE 802.1s) | Nagbibigay-daan sa maraming pagkakataon ng STP, na maaaring mapabuti ang pagbalanse ng load at paggamit ng bandwidth. | Mas kumplikadong i-configure at pamahalaan dahil sa maraming instance ng STP. |
PVST | Nagbibigay-daan sa per-VLAN STP configuration, na maaaring mag-optimize ng performance. | Ang Cisco ay partikular, kaya maaaring hindi tugma sa kagamitan mula sa iba pang mga tagagawa. |
PVST+ | Nagpapabuti ng interoperability sa karaniwang STP kumpara sa PVST. | Bagama't pinapabuti nito ang interoperability kumpara sa PVST, maaaring umiral pa rin ang mga isyu sa compatibility. |
RPVST+ | Pinagsasama ang mga pakinabang ng RSTP at PVST+. Pinapagana ang mas mabilis na oras ng convergence at per-VLAN STP configuration. | partikular sa Cisco. Ito ay mas kumplikado upang i-configure at pamahalaan dahil sa mga karagdagang tampok. |
Maikling pagsusulit sa kaalaman
Ano sa palagay mo ang artikulong ito?
Naglakas-loob ka bang suriin ang iyong natutunang kaalaman?
Kaugnay na mga Artikulo
- VXLAN: Pagpapalawak ng Mga Posibilidad sa Virtualization ng Network
- Mga VLAN at seguridad ng network: Paano protektahan ang iyong imprastraktura
- VLAN Trunking: Ang IEEE 802.1Q Protocol ay Ipinaliwanag
- Mga Uri ng VLAN: Batay sa mga port, MAC address at protocol
- Pagganap ng network at pag-optimize sa mga VLAN
3 komento sa "Ano ang Spanning Tree Protocol (STP)"
Isang praktikal na kurso
Napakahusay na mungkahi! …pagsikapan natin iyan.
Napakahusay na impormasyon! Congratulations sa taong gumawa nito.