સ્પાનિંગ ટ્રી પ્રોટોકોલ, જેને કેટલીકવાર ફક્ત સ્પાનિંગ ટ્રી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે આધુનિક ઈથરનેટ નેટવર્ક્સનું વેઝ અથવા મેપક્વેસ્ટ છે, જે વાસ્તવિક સમયની પરિસ્થિતિઓના આધારે સૌથી કાર્યક્ષમ માર્ગ પર ટ્રાફિકનું નિર્દેશન કરે છે.
1985માં જ્યારે તે ડિજિટલ ઇક્વિપમેન્ટ કોર્પોરેશન (DEC) માટે કામ કરી રહી હતી ત્યારે અમેરિકન કોમ્પ્યુટર સાયન્ટિસ્ટ રાડિયા પર્લમેન દ્વારા બનાવેલ અલ્ગોરિધમના આધારે, સ્પેનિંગ ટ્રીનો પ્રાથમિક હેતુ જટિલ નેટવર્ક ગોઠવણીમાં બિનજરૂરી લિંક્સ અને સંચાર માર્ગોના લૂપિંગને અટકાવવાનો છે. ગૌણ કાર્ય તરીકે, સ્પાનિંગ ટ્રી મુશ્કેલીના સ્થળોની આસપાસ પેકેટોને રૂટ કરી શકે છે તેની ખાતરી કરવા માટે કે સંદેશાવ્યવહાર નેટવર્ક્સ દ્વારા વિક્ષેપનો અનુભવ કરી શકે છે.
સ્પેનિંગ ટ્રી ટોપોલોજી વિ. રિંગ ટોપોલોજી
1980 ના દાયકામાં જ્યારે સંસ્થાઓ તેમના કમ્પ્યુટર્સનું નેટવર્ક કરવાનું શરૂ કરી રહી હતી, ત્યારે સૌથી લોકપ્રિય રૂપરેખાંકનો પૈકી એક રિંગ નેટવર્ક હતું. ઉદાહરણ તરીકે, IBM એ 1985 માં તેની માલિકીની ટોકન રિંગ ટેકનોલોજી રજૂ કરી.
રિંગ નેટવર્ક ટોપોલોજીમાં, દરેક નોડ અન્ય બે સાથે જોડાય છે, એક જે રિંગ પર તેની આગળ બેસે છે અને એક તેની પાછળ સ્થિત છે. સિગ્નલો માત્ર એક જ દિશામાં રિંગની આસપાસ ફરે છે, રસ્તામાં દરેક નોડ રિંગની ફરતે ફરતા કોઈપણ અને તમામ પેકેટને સોંપે છે.
જ્યારે સરળ રિંગ નેટવર્ક્સ જ્યારે માત્ર મુઠ્ઠીભર કમ્પ્યુટર્સ હોય ત્યારે સારું કામ કરે છે, જ્યારે નેટવર્કમાં સેંકડો અથવા હજારો ઉપકરણો ઉમેરવામાં આવે ત્યારે રિંગ્સ બિનકાર્યક્ષમ બની જાય છે. સંલગ્ન રૂમમાં એક અન્ય સિસ્ટમ સાથે માહિતી શેર કરવા માટે કમ્પ્યુટરને સેંકડો નોડ્સ દ્વારા પેકેટ મોકલવાની જરૂર પડી શકે છે. બેન્ડવિડ્થ અને થ્રુપુટ પણ એક સમસ્યા બની જાય છે જ્યારે ટ્રાફિક માત્ર એક જ દિશામાં વહી શકે છે, જો રસ્તામાં કોઈ નોડ તૂટી જાય અથવા વધારે ભીડ થઈ જાય તો કોઈ બેકઅપ પ્લાન વગર.
90ના દાયકામાં, જેમ જેમ ઈથરનેટ ઝડપી બન્યું (100Mbit/sec. ફાસ્ટ ઈથરનેટ 1995માં રજૂ કરવામાં આવ્યું) અને ઈથરનેટ નેટવર્કની કિંમત (બ્રિજ, સ્વીચો, કેબલિંગ) ટોકન રિંગ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે સસ્તી થઈ ગઈ, સ્પેનિંગ ટ્રીએ LAN ટોપોલોજી યુદ્ધો અને ટોકન જીત્યા. રિંગ ઝડપથી દૂર થઈ ગઈ.
કેવી રીતે ફેલાયેલું વૃક્ષ કામ કરે છે
સ્પાનિંગ ટ્રી એ ડેટા પેકેટો માટે ફોરવર્ડિંગ પ્રોટોકોલ છે. તે નેટવર્ક હાઇવે માટેનો એક ભાગ ટ્રાફિક કોપ અને એક ભાગ સિવિલ એન્જિનિયર છે જેના દ્વારા ડેટા મુસાફરી કરે છે. તે લેયર 2 (ડેટા લિંક લેયર) પર બેસે છે, તેથી તે ફક્ત પેકેટોને તેમના યોગ્ય ગંતવ્ય પર ખસેડવાથી સંબંધિત છે, નહીં કે કેવા પ્રકારના પેકેટો મોકલવામાં આવી રહ્યા છે, અથવા તેમાં શામેલ ડેટા છે.
ફેલાયેલું વૃક્ષ એટલું સર્વવ્યાપક બની ગયું છે કે તેનો ઉપયોગ માં વ્યાખ્યાયિત થયેલ છેIEEE 802.1D નેટવર્કિંગ સ્ટાન્ડર્ડ. ધોરણમાં વ્યાખ્યાયિત કર્યા મુજબ, કોઈપણ બે અંતિમ બિંદુઓ અથવા સ્ટેશનો વચ્ચે માત્ર એક સક્રિય પાથ અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે જેથી તેઓ યોગ્ય રીતે કાર્ય કરી શકે.
સ્પેનિંગ ટ્રી નેટવર્ક સેગમેન્ટ્સ વચ્ચે પસાર થતો ડેટા લૂપમાં અટવાઈ જાય તેવી શક્યતાને દૂર કરવા માટે રચાયેલ છે. સામાન્ય રીતે, લૂપ્સ નેટવર્ક ઉપકરણોમાં સ્થાપિત ફોરવર્ડિંગ અલ્ગોરિધમને મૂંઝવણમાં મૂકે છે, જેથી તે ઉપકરણને હવે ખબર ન પડે કે પેકેટો ક્યાં મોકલવા. આ ફ્રેમના ડુપ્લિકેશનમાં પરિણમી શકે છે અથવા ડુપ્લિકેટ પેકેટોને બહુવિધ સ્થળોએ ફોરવર્ડ કરી શકે છે. સંદેશાઓ પુનરાવર્તિત થઈ શકે છે. સંદેશાવ્યવહાર પ્રેષકને પાછા બાઉન્સ કરી શકે છે. તે નેટવર્કને ક્રેશ પણ કરી શકે છે જો ઘણા બધા લૂપ્સ થવાનું શરૂ થાય છે, અન્ય બિન-લૂપ ટ્રાફિકને પસાર થવાથી અવરોધિત કરતી વખતે કોઈપણ નોંધપાત્ર લાભ વિના બેન્ડવિડ્થ ઉઠાવી લે છે.
ધ સ્પાનિંગ ટ્રી પ્રોટોકોલલૂપ્સને બનતા અટકાવે છેદરેક ડેટા પેકેટ માટે એક સિવાયના તમામ સંભવિત માર્ગને બંધ કરીને. નેટવર્ક પરની સ્વિચ રુટ પાથ અને પુલને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે સ્પાનિંગ ટ્રીનો ઉપયોગ કરે છે જ્યાં ડેટા મુસાફરી કરી શકે છે, અને ડુપ્લિકેટ પાથને કાર્યાત્મક રીતે બંધ કરે છે, જ્યારે પ્રાથમિક પાથ ઉપલબ્ધ હોય ત્યારે તેમને નિષ્ક્રિય અને બિનઉપયોગી રેન્ડર કરે છે.
પરિણામ એ છે કે નેટવર્ક ગમે તેટલું જટિલ અથવા વિશાળ બને તે ધ્યાનમાં લીધા વિના નેટવર્ક સંચાર એકીકૃત રીતે વહે છે. એક રીતે, સ્પેનિંગ ટ્રી નેટવર્ક દ્વારા સૉફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરીને મુસાફરી કરવા માટે ડેટા માટે એકલ પાથ બનાવે છે જે રીતે નેટવર્ક એન્જિનિયરોએ જૂના લૂપ નેટવર્ક્સ પર હાર્ડવેરનો ઉપયોગ કર્યો હતો.
સ્પેનિંગ ટ્રીના વધારાના ફાયદા
સ્પેનિંગ ટ્રીનો ઉપયોગ કરવાનું પ્રાથમિક કારણ એ છે કે નેટવર્કમાં રૂટીંગ લૂપ્સની શક્યતાને દૂર કરવી. પરંતુ અન્ય ફાયદાઓ પણ છે.
કારણ કે સ્પાનિંગ ટ્રી સતત ડેટા પેકેટો દ્વારા મુસાફરી કરવા માટે કયા નેટવર્ક પાથ ઉપલબ્ધ છે તે શોધે છે અને વ્યાખ્યાયિત કરે છે, તે શોધી શકે છે કે તે પ્રાથમિક પાથમાંથી એક સાથે બેઠેલું નોડ અક્ષમ કરવામાં આવ્યું છે કે કેમ. આ હાર્ડવેર નિષ્ફળતાથી લઈને નવા નેટવર્ક રૂપરેખાંકન સુધીના વિવિધ કારણોસર થઈ શકે છે. તે બેન્ડવિડ્થ અથવા અન્ય પરિબળો પર આધારિત અસ્થાયી પરિસ્થિતિ પણ હોઈ શકે છે.
જ્યારે સ્પાનિંગ ટ્રી શોધે છે કે પ્રાથમિક પાથ હવે સક્રિય નથી, ત્યારે તે ઝડપથી અન્ય પાથ ખોલી શકે છે જે અગાઉ બંધ કરવામાં આવ્યો હતો. તે પછી મુશ્કેલીના સ્થળની આસપાસ ડેટા મોકલી શકે છે, છેવટે ચકરાવોને નવા પ્રાથમિક માર્ગ તરીકે નિયુક્ત કરી શકે છે, અથવા જો તે ફરીથી ઉપલબ્ધ થાય તો મૂળ પુલ પર પેકેટો પાછા મોકલી શકે છે.
જ્યારે મૂળ સ્પેનિંગ ટ્રી તે નવા કનેક્શનને જરૂરિયાત મુજબ બનાવવા માટે પ્રમાણમાં ઝડપી હતું, 2001 માં IEEE એ રેપિડ સ્પેનિંગ ટ્રી પ્રોટોકોલ (RSTP) રજૂ કર્યું. પ્રોટોકોલના 802.1w સંસ્કરણ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, RSTP ને નેટવર્ક ફેરફારો, અસ્થાયી આઉટેજ અથવા ઘટકોની સંપૂર્ણ નિષ્ફળતાના પ્રતિભાવમાં નોંધપાત્ર રીતે ઝડપી પુનઃપ્રાપ્તિ પ્રદાન કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું.
અને જ્યારે RSTP એ પ્રક્રિયાને વેગ આપવા માટે નવા પાથ કન્વર્જન્સ વર્તણૂકો અને બ્રિજ પોર્ટની ભૂમિકાઓ રજૂ કરી હતી, ત્યારે તે મૂળ સ્પેનિંગ ટ્રી સાથે સંપૂર્ણપણે બેકવર્ડ સુસંગત બનવા માટે પણ ડિઝાઇન કરવામાં આવી હતી. તેથી પ્રોટોકોલના બંને સંસ્કરણો ધરાવતા ઉપકરણો માટે એક જ નેટવર્ક પર એકસાથે કામ કરવું શક્ય છે.
ફેલાયેલા વૃક્ષની ખામીઓ
જ્યારે સ્પેનિંગ ટ્રી તેની રજૂઆત પછી ઘણા વર્ષોથી સર્વવ્યાપક બની ગયું છે, ત્યાં એવા લોકો છે જેઓ દલીલ કરે છે કે તેસમય આવી ગયો છે. સ્પેનિંગ ટ્રીની સૌથી મોટી ખામી એ છે કે તે ડેટા મુસાફરી કરી શકે તેવા સંભવિત માર્ગોને બંધ કરીને નેટવર્કની અંદર સંભવિત લૂપ્સને બંધ કરે છે. સ્પાનિંગ ટ્રીનો ઉપયોગ કરીને આપેલ કોઈપણ નેટવર્કમાં, લગભગ 40% સંભવિત નેટવર્ક પાથ ડેટા માટે બંધ છે.
અત્યંત જટિલ નેટવર્કિંગ વાતાવરણમાં, જેમ કે ડેટા સેન્ટર્સમાં જોવા મળે છે, માંગને પહોંચી વળવા માટે ઝડપથી સ્કેલ કરવાની ક્ષમતા મહત્વપૂર્ણ છે. સ્પાનિંગ ટ્રી દ્વારા લાદવામાં આવેલી મર્યાદાઓ વિના, ડેટા સેન્ટરો વધારાના નેટવર્કિંગ હાર્ડવેરની જરૂરિયાત વિના ઘણી વધુ બેન્ડવિડ્થ ખોલી શકે છે. આ એક પ્રકારની વ્યંગાત્મક પરિસ્થિતિ છે, કારણ કે જટિલ નેટવર્કિંગ વાતાવરણને કારણે જ સ્પાનિંગ ટ્રી બનાવવામાં આવી હતી. અને હવે લૂપિંગ સામે પ્રોટોકોલ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલ રક્ષણ, એક રીતે, તે વાતાવરણને તેમની સંપૂર્ણ ક્ષમતાથી પાછળ રાખી રહ્યું છે.
મલ્ટીપલ-ઇન્સ્ટન્સ સ્પેનિંગ ટ્રી (MSTP) નામના પ્રોટોકોલનું શુદ્ધ સંસ્કરણ વર્ચ્યુઅલ LAN ને રોજગારી આપવા માટે વિકસાવવામાં આવ્યું હતું અને તે જ સમયે વધુ નેટવર્ક પાથને ખુલ્લું રાખવા માટે સક્ષમ કરવામાં આવ્યું હતું, જ્યારે હજુ પણ લૂપ્સને બનતા અટકાવે છે. પરંતુ MSTP સાથે પણ, પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરતા કોઈપણ નેટવર્ક પર કેટલાક સંભવિત ડેટા પાથ બંધ રહે છે.
વર્ષોથી સ્પાનિંગ ટ્રીના બેન્ડવિડ્થ પ્રતિબંધોને સુધારવા માટે ઘણા બિન-માનક, સ્વતંત્ર પ્રયાસો થયા છે. જ્યારે તેમાંના કેટલાકના ડિઝાઇનરોએ તેમના પ્રયત્નોમાં સફળતાનો દાવો કર્યો છે, મોટા ભાગના કોર પ્રોટોકોલ સાથે સંપૂર્ણપણે સુસંગત નથી, એટલે કે સંસ્થાઓએ કાં તો તેમના તમામ ઉપકરણો પર બિન-પ્રમાણભૂત ફેરફારોનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે અથવા તેમને અસ્તિત્વમાં રહેવાની મંજૂરી આપવા માટે કોઈ રસ્તો શોધવાની જરૂર છે. સ્ટાન્ડર્ડ સ્પેનિંગ ટ્રી ચલાવતા સ્વિચ. મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, સ્પેનિંગ ટ્રીના બહુવિધ ફ્લેવર્સને જાળવવા અને તેને ટેકો આપવાનો ખર્ચ પ્રયત્નો કરવા યોગ્ય નથી.
શું ભવિષ્યમાં વૃક્ષ ફેલાવવાનું ચાલુ રહેશે?
સ્પાનિંગ ટ્રી બંધ નેટવર્ક પાથને કારણે બેન્ડવિડ્થની મર્યાદાઓ સિવાય, પ્રોટોકોલને બદલવા માટે બહુ વિચાર કે પ્રયત્નો કરવામાં આવતા નથી. જો કે IEEE તેને વધુ કાર્યક્ષમ બનાવવા માટે અવારનવાર અપડેટ્સ પ્રકાશિત કરે છે, તે પ્રોટોકોલના હાલના સંસ્કરણો સાથે હંમેશા પાછળની તરફ સુસંગત હોય છે.
એક અર્થમાં, સ્પેનિંગ ટ્રી "જો તે તૂટ્યું નથી, તો તેને ઠીક કરશો નહીં" ના નિયમને અનુસરે છે. ટ્રાફિકને વહેતો રાખવા, ક્રેશ-પ્રેરિત લૂપ્સને બનતા અટકાવવા અને મુશ્કેલીના સ્થળોની આસપાસ ટ્રાફિકને રૂટ કરવા માટે મોટા ભાગના નેટવર્કની પૃષ્ઠભૂમિમાં સ્પેનિંગ ટ્રી સ્વતંત્ર રીતે ચાલે છે જેથી અંતિમ વપરાશકર્તાઓને ક્યારેય ખબર પણ ન પડે કે તેમના નેટવર્કનો અનુભવ તેના દિવસના ભાગ રૂપે અસ્થાયી રૂપે વિક્ષેપનો અનુભવ કરે છે. દિવસની કામગીરી. દરમિયાન, બેકએન્ડ પર, એડમિનિસ્ટ્રેટર્સ તેમના નેટવર્કમાં નવા ઉપકરણો ઉમેરી શકે છે કે તેઓ બાકીના નેટવર્ક અથવા બહારની દુનિયા સાથે વાતચીત કરી શકશે કે નહીં તે અંગે વધુ વિચાર કર્યા વિના.
તે બધાને કારણે, તે સંભવિત છે કે સ્પાનિંગ ટ્રી આવતા ઘણા વર્ષો સુધી ઉપયોગમાં રહેશે. સમયાંતરે કેટલાક નાના અપડેટ્સ હોઈ શકે છે, પરંતુ મુખ્ય સ્પેનિંગ ટ્રી પ્રોટોકોલ અને તે કરે છે તે તમામ મહત્વપૂર્ણ સુવિધાઓ કદાચ અહીં રહેવા માટે છે.
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-07-2023
