स्पेनिंग ट्री प्रोटोकॉल

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स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल (एसटीपी) एक नेटवर्क प्रोटोकॉल है जो ईथरनेट नेटवर्क के लिए लूप-फ्री तार्किक टोपोलॉजी बनाता है। एसटीपी का मूल कार्य ब्रिज लूप और उनसे होने वाले प्रसारण विकिरण को रोकना है। स्पैनिंग ट्री एक सक्रिय लिंक विफल होने पर गलती सहनशीलता प्रदान करने वाले बैकअप लिंक को शामिल करने के लिए नेटवर्क योजना और डिजाइन की भी अनुमति देता है।

जैसा कि नाम से पता चलता है, एसटीपी एक स्पैनिंग ट्री (गणित) बनाता है जो कनेक्टेड लेयर-2 नेटवर्क ब्रिज के नेटवर्क के भीतर नोड्स के संबंध की विशेषता बताता है, और उन लिंक्स को निष्क्रिय कर देता है जो फैले हुए पेड़ का हिस्सा नहीं हैं, किसी के बीच एक सक्रिय पथ छोड़कर दो नेटवर्क नोड्स। एसटीपी एक एल्गोरिदम पर आधारित है जिसका आविष्कार राडिया पर्लमैन ने तब किया था जब वह डिजिटल उपकरण निगम के लिए काम कर रही थी।[1][2] 2001 में, IEEE ने रैपिड स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल (RSTP) को 802.1w के रूप में पेश किया। RSTP नेटवर्क परिवर्तन या विफलताओं के जवाब में काफी तेजी से रिकवरी प्रदान करता है, ऐसा करने के लिए नए अभिसरण व्यवहार और पुल पोर्ट भूमिकाएं पेश करता है। RSTP को मानक STP के साथ पश्च-संगत होने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

STP को मूल रूप से IEEE 802.1D के रूप में मानकीकृत किया गया था, लेकिन स्पैनिंग ट्री (802.1D), रैपिड स्पैनिंग ट्री (802.1w), और मल्टीपल स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल (802.1s) की कार्यक्षमता को IEEE 802.1Q|IEEE 802.1Q-2014 में शामिल किया गया है। .[3] जबकि एसटीपी आज भी उपयोग में है, अधिकांश आधुनिक नेटवर्कों में इसका प्राथमिक उपयोग फॉल्ट टॉलरेंस मैकेनिज्म के बजाय लूप-प्रोटेक्शन मैकेनिज्म के रूप में होता है।[citation needed] लिंक समुच्चयन प्रोटोकॉल जैसे लिंक एग्रीगेशन#लिंक एग्रीगेशन कंट्रोल प्रोटोकॉल दो या दो से अधिक लिंक्स को फॉल्ट टॉलरेंस प्रदान करने के साथ-साथ समग्र लिंक क्षमता में वृद्धि करेगा।

प्रोटोकॉल ऑपरेशन

Switches with Spanning Tree Protocol implementation in a local area network (LAN). One switch is the STP root bridge. All switch ports that connect a link between two switches are either a root port (RP), a designated port (DP), or a blocked port (BP).
After link failure the spanning tree algorithm computes and spans new least-cost tree.
After link failure the spanning tree algorithm computes and spans new least-cost tree.
Switches with Spanning Tree Protocol implementation in a local area network (LAN)

स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल (एसटीपी) की आवश्यकता उत्पन्न हुई क्योंकि स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (लैन) में प्रसार बदलना अक्सर लचीलेपन में सुधार के लिए अनावश्यक लिंक का उपयोग करके एक दूसरे से जुड़े होते हैं, यदि एक कनेक्शन विफल हो जाता है।[4]: 386  हालांकि, यह कनेक्शन कॉन्फ़िगरेशन एक स्विचिंग लूप बनाता है जिसके परिणामस्वरूप प्रसारण विकिरण और मैक तालिका अस्थिरता होती है।[4]: 388  यदि स्विच को जोड़ने के लिए निरर्थक लिंक का उपयोग किया जाता है, तो स्विचिंग लूप से बचने की आवश्यकता है।[4]: 385 

एक स्विच्ड लैन में अनावश्यक लिंक से जुड़ी समस्याओं से बचने के लिए, नेटवर्क टोपोलॉजी की निगरानी के लिए स्विच पर एसटीपी लागू किया जाता है। स्विच और विशेष रूप से निरर्थक लिंक के बीच प्रत्येक लिंक को सूचीबद्ध किया गया है। स्पैनिंग-ट्री एल्गोरिथम तब LAN में स्विच के बीच एक पसंदीदा लिंक सेट करके निरर्थक लिंक पर अग्रेषण को ब्लॉक कर देता है। यह पसंदीदा लिंक सभी ईथरनेट फ़्रेमों के लिए उपयोग किया जाता है जब तक कि यह विफल न हो जाए, जिस स्थिति में एक गैर-पसंदीदा निरर्थक लिंक सक्षम होता है। जब एक नेटवर्क में लागू किया जाता है, तो एसटीपी रूट ब्रिज के रूप में एक लेयर-2 स्विच को निर्दिष्ट करता है। फिर सभी स्विच अग्रेषण के लिए रूट ब्रिज की ओर अपना सर्वश्रेष्ठ कनेक्शन चुनते हैं और अन्य अनावश्यक लिंक को ब्लॉक करते हैं। ब्रिज प्रोटोकॉल डेटा यूनिट्स (BPDUs) का उपयोग करके सभी स्विच लैन में अपने पड़ोसियों के साथ लगातार संवाद करते हैं।[4]: 388 

बशर्ते दो स्विच के बीच एक से अधिक लिंक हों, एसटीपी रूट ब्रिज बैंडविड्थ के आधार पर प्रत्येक पथ की लागत की गणना करता है। एसटीपी पसंदीदा लिंक के रूप में सबसे कम लागत वाले पथ का चयन करेगा, जो उच्चतम बैंडविड्थ है। एसटीपी इस पसंदीदा लिंक को दो स्विच के बीच ईथरनेट फ्रेम के लिए उपयोग किए जाने वाले एकमात्र पथ के रूप में सक्षम करेगा, और रूट पोर्ट के रूप में पसंदीदा पथ को जोड़ने वाले स्विच पोर्ट को नामित करके अन्य सभी संभावित लिंक को अक्षम कर देगा।[4]: 393 

लैन में एसटीपी सक्षम स्विच के रूट ब्रिज चुने जाने के बाद, सभी गैर-रूट ब्रिज रूट पोर्ट के रूप में अपने बंदरगाहों में से एक को असाइन करते हैं। यह या तो पोर्ट है जो स्विच को रूट ब्रिज से जोड़ता है, या यदि कई रास्ते हैं, तो रूट ब्रिज द्वारा गणना के अनुसार पसंदीदा पथ वाला पोर्ट। क्योंकि सभी स्विच सीधे रूट ब्रिज से जुड़े नहीं होते हैं इसलिए वे STP BPDUs का उपयोग करके एक दूसरे के बीच संचार करते हैं। रूट ब्रिज के लिए दिए गए पथ की कुल लागत निर्धारित करने के लिए प्रत्येक स्विच अपने पथ की लागत को पड़ोसी स्विच से प्राप्त लागत में जोड़ता है। एक बार रूट ब्रिज के सभी संभावित रास्तों की लागत जोड़ दी गई है, प्रत्येक स्विच एक पोर्ट को रूट पोर्ट के रूप में निर्दिष्ट करता है जो सबसे कम लागत, या उच्चतम बैंडविड्थ के साथ पथ से जुड़ता है, जो अंततः रूट ब्रिज की ओर ले जाएगा।[4]: 394 

पथ लागत

Path cost for different port speed and STP variation
Data rate
(link bandwidth) 		Original STP cost
(802.1D-1998) 		RSTP/MSTP cost
(recommended value)[3]: 503 
4 Mbit/s 250 5,000,000
10 Mbit/s 100 2,000,000
16 Mbit/s 62 1,250,000
100 Mbit/s 19 200,000
1 Gbit/s 4 20,000
2 Gbit/s 3 10,000
10 Gbit/s 2 2,000
100 Gbit/s N/A 200
1 Tbit/s N/A 20

एसटीपी पथ लागत डिफ़ॉल्ट मूल रूप से सूत्र द्वारा गणना की गई थी 1 Gbit/s/bandwidth. जब तेज गति उपलब्ध हो गई, तो डिफ़ॉल्ट मानों को समायोजित किया गया क्योंकि अन्यथा 1 Gbit/s से ऊपर की गति STP द्वारा अलग नहीं की जा सकती थी। इसका उत्तराधिकारी RSTP बड़े अंश के साथ समान सूत्र का उपयोग करता है: 20 Tbit/s/bandwidth. ये सूत्र तालिका में नमूना मानों की ओर ले जाते हैं।[5]: 154 

पोर्ट राज्य

लैन में सभी स्विच पोर्ट जहां एसटीपी सक्षम है, वर्गीकृत हैं।[4]: 388 

अवरुद्ध करना
एक बंदरगाह जो सक्रिय होने पर स्विचिंग लूप का कारण बनता है। लूप किए गए रास्तों के उपयोग को रोकने के लिए, ब्लॉकिंग पोर्ट पर कोई उपयोगकर्ता डेटा भेजा या प्राप्त नहीं किया जाता है। BPDU डेटा अभी भी अवरुद्ध अवस्था में प्राप्त होता है। एक अवरुद्ध बंदरगाह अग्रेषण मोड में जा सकता है यदि उपयोग में अन्य लिंक विफल हो जाते हैं और फैले पेड़ एल्गोरिदम निर्धारित करता है कि बंदरगाह अग्रेषण स्थिति में संक्रमण कर सकता है।
सुनना
स्विच बीपीडीयू को संसाधित करता है और संभावित नई जानकारी की प्रतीक्षा करता है जिससे यह अवरुद्ध स्थिति में वापस आ जाए। यह मैक टेबल को पॉप्युलेट नहीं करता है और यह फ्रेम को फॉरवर्ड नहीं करता है।
सीखना
जबकि बंदरगाह अभी तक फ्रेम को अग्रेषित नहीं करता है, यह प्राप्त फ्रेम से स्रोत पते सीखता है और उन्हें मैक तालिका में जोड़ता है।
अग्रेषण
फ्रेम प्राप्त करने और अग्रेषित करने के सामान्य संचालन में एक बंदरगाह। बंदरगाह आने वाले बीपीडीयू पर नज़र रखता है जो इंगित करेगा कि इसे लूप को रोकने के लिए अवरुद्ध स्थिति में वापस आना चाहिए।
अक्षम
एक नेटवर्क व्यवस्थापक ने मैन्युअल रूप से स्विच पोर्ट को अक्षम कर दिया है।

जब कोई डिवाइस पहली बार किसी स्विच पोर्ट से जुड़ा होता है, तो यह तुरंत डेटा फॉरवर्ड करना शुरू नहीं करेगा। इसके बजाय यह बीपीडीयू को संसाधित करते समय कई राज्यों से गुजरेगा और नेटवर्क की टोपोलॉजी निर्धारित करेगा। कंप्यूटर, प्रिंटर या सर्वर (कंप्यूटिंग) जैसे होस्ट से जुड़ा पोर्ट हमेशा अग्रेषण स्थिति में जाता है, भले ही लगभग 30 सेकंड की देरी के बाद यह सुनने और सीखने की स्थिति से गुजरता है। सुनने और सीखने की स्थिति में बिताया गया समय एक मान द्वारा निर्धारित किया जाता है जिसे आगे की देरी (डिफ़ॉल्ट 15 सेकंड और रूट ब्रिज द्वारा सेट) के रूप में जाना जाता है। यदि कोई अन्य नेटवर्क स्विच जुड़ा हुआ है, तो पोर्ट ब्लॉकिंग मोड में रह सकता है यदि यह निर्धारित किया जाता है कि यह नेटवर्क में लूप का कारण होगा। टोपोलॉजी चेंज नोटिफिकेशन (TCN) BPDUs का उपयोग पोर्ट परिवर्तन के अन्य स्विचों को सूचित करने के लिए किया जाता है। टीसीएन को एक गैर-रूट स्विच द्वारा नेटवर्क में इंजेक्ट किया जाता है और रूट तक प्रचारित किया जाता है। TCN प्राप्त होने पर, रूट स्विच अपने सामान्य BPDUs में टोपोलॉजी परिवर्तन फ़्लैग सेट करेगा। यह ध्वज अन्य सभी स्विचों के लिए प्रचारित किया जाता है और उन्हें अपनी अग्रेषण तालिका प्रविष्टियों को तेज़ी से पुराना करने का निर्देश देता है।

कॉन्फ़िगरेशन

एसटीपी को कॉन्फ़िगर करने से पहले, नेटवर्क टोपोलॉजी की सावधानीपूर्वक योजना बनाई जानी चाहिए।[6] मूल कॉन्फ़िगरेशन के लिए जरूरी है कि लैन में सभी स्विचों पर एसटीपी को सक्षम किया जाए और प्रत्येक पर एसटीपी के समान संस्करण को चुना जाए। व्यवस्थापक निर्धारित कर सकता है कि कौन सा स्विच रूट ब्रिज होगा और स्विच को उचित रूप से कॉन्फ़िगर कर सकता है। यदि रूट ब्रिज नीचे चला जाता है, तो प्रोटोकॉल स्वचालित रूप से ब्रिज आईडी के आधार पर एक नया रूट ब्रिज असाइन करेगा। यदि सभी स्विचों में एक ही ब्रिज आईडी है, जैसे कि डिफ़ॉल्ट आईडी, और रूट ब्रिज नीचे चला जाता है, तो टाई की स्थिति उत्पन्न होती है और प्रोटोकॉल स्विच मैक पतों के आधार पर एक स्विच को रूट ब्रिज के रूप में असाइन करेगा। एक बार जब स्विच को एक ब्रिज आईडी असाइन कर दिया जाता है और प्रोटोकॉल ने रूट ब्रिज स्विच को चुन लिया है, तो रूट ब्रिज के लिए सबसे अच्छे पथ की गणना पोर्ट लागत, पथ लागत और पोर्ट प्राथमिकता के आधार पर की जाती है।[7] अंततः एसटीपी एक लिंक की बैंडविड्थ के आधार पर पथ लागत की गणना करता है, हालांकि स्विच के बीच के लिंक में समान बैंडविड्थ हो सकती है। प्रशासक पोर्ट लागत को कॉन्फ़िगर करके पसंदीदा पथ के प्रोटोकॉल की पसंद को प्रभावित कर सकते हैं, पोर्ट की लागत जितनी कम होगी, उतनी ही अधिक संभावना होगी कि प्रोटोकॉल पसंदीदा पथ के लिए कनेक्टेड लिंक को रूट पोर्ट के रूप में चुनेगा।[8] टोपोलॉजी में अन्य स्विच अपने रूट पोर्ट को कैसे चुनते हैं, या रूट ब्रिज के लिए कम से कम लागत वाले रास्ते का चयन पोर्ट प्राथमिकता से प्रभावित हो सकता है। सर्वोच्च प्राथमिकता का मतलब होगा कि अंततः पथ को कम प्राथमिकता दी जाएगी। यदि किसी स्विच के सभी पोर्ट की प्राथमिकता समान है, तो सबसे कम संख्या वाले पोर्ट को फ़ॉरवर्ड फ़्रेम के लिए चुना जाता है।[9]


रूट ब्रिज और ब्रिज आईडी

एक उदाहरण नेटवर्क। क्रमांकित बॉक्स पुलों का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो कि लैन में स्विच है। नंबर ब्रिज आईडी है। अक्षर वाले बादल नेटवर्क सेगमेंट का प्रतिनिधित्व करते हैं। सबसे छोटा ब्रिज आईडी 3 है। इसलिए, ब्रिज 3 रूट ब्रिज है।

फैले हुए पेड़ का रूट ब्रिज सबसे छोटा (सबसे कम) ब्रिज आईडी वाला ब्रिज है। प्रत्येक ब्रिज में एक विन्यास योग्य प्राथमिकता संख्या और एक मैक पता होता है; ब्रिज आईडी ब्रिज प्राथमिकता और मैक एड्रेस का संयोजन है। उदाहरण के लिए, प्राथमिकता 32,768 और MAC वाले ब्रिज की आईडी 0200.0000.1111 है 32768.0200.0000.1111. ब्रिज प्राथमिकता डिफ़ॉल्ट 32,768 है और इसे केवल 4096 के गुणकों में कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।[lower-alpha 1] दो ब्रिज आईडी की तुलना करते समय, प्राथमिकता वाले हिस्सों की तुलना पहले की जाती है और मैक पतों की तुलना तभी की जाती है जब प्राथमिकताएं समान हों। सभी स्विचों में सबसे कम प्राथमिकता वाला स्विच रूट होगा; यदि कोई टाई है, तो सबसे कम प्राथमिकता वाला स्विच और सबसे कम मैक एड्रेस रूट होगा। उदाहरण के लिए, यदि A (MAC = 0200.0000.1111) और बी (मैक = 0200.0000.2222) दोनों की प्राथमिकता 32,768 है तो स्विच ए को रूट ब्रिज के रूप में चुना जाएगा।[lower-alpha 2] यदि नेटवर्क प्रशासक रूट ब्रिज बनने के लिए स्विच B को पसंद करेंगे, तो उन्हें इसकी प्राथमिकता 32,768 से कम होनी चाहिए।[lower-alpha 3]

रूट ब्रिज का रास्ता

सर्वोत्तम प्राप्त बीपीडीयू (जो रूट का सबसे अच्छा मार्ग है) निर्धारित करने के लिए घटनाओं का क्रम है:

  1. निम्नतम रूट ब्रिज आईडी (बीआईडी) - रूट ब्रिज निर्धारित करता है।
  2. रूट ब्रिज के लिए सबसे कम लागत - रूट के लिए कम से कम लागत के साथ अपस्ट्रीम स्विच का समर्थन करता है
  3. सबसे कम प्रेषक ब्रिज आईडी - एक टाईब्रेकर के रूप में कार्य करता है यदि कई अपस्ट्रीम स्विचों की रूट लागत समान है
  4. सबसे कम प्रेषक पोर्ट आईडी - एक टाईब्रेकर के रूप में कार्य करता है यदि एक स्विच में एक अपस्ट्रीम स्विच के लिए कई (गैर-ईथरचैनल) लिंक हैं, जहां:
    • ब्रिज आईडी = प्राथमिकता (4 बिट्स) + स्थानीय रूप से निर्दिष्ट सिस्टम आईडी एक्सटेंशन (12 बिट्स) + आईडी [मैक एड्रेस] (48 बिट्स); डिफ़ॉल्ट ब्रिज प्राथमिकता 32,768 है, और
    • पोर्ट आईडी = प्राथमिकता (4 बिट) + आईडी (इंटरफ़ेस संख्या) (12 बिट); डिफ़ॉल्ट पोर्ट प्राथमिकता 128 है।

टाईब्रेकर

पाथ टाई: नेटवर्क सेगमेंट ई से रूट के लिए सबसे कम लागत वाला रास्ता ब्रिज 92 से होकर जाता है। इसलिए, नेटवर्क सेगमेंट ई के लिए निर्दिष्ट पोर्ट वह पोर्ट है जो ब्रिज 92 को नेटवर्क सेगमेंट ई से जोड़ता है।

रूट पोर्ट

जब एक पुल से कई पथ कम लागत वाले पथ होते हैं, तो चुना गया पथ पड़ोसी पुल का उपयोग निचले पुल आईडी के साथ करता है। इस प्रकार रूट पोर्ट वह है जो ब्रिज को सबसे कम ब्रिज आईडी से जोड़ता है। उदाहरण के लिए, आंकड़ों में, यदि स्विच 4 को सेगमेंट f के बजाय नेटवर्क सेगमेंट d से जोड़ा गया था, तो रूट 2 की लंबाई के दो रास्ते होंगे, एक रास्ता ब्रिज 24 से होकर जाएगा और दूसरा ब्रिज 92 से होकर जाएगा। क्योंकि दो हैं कम-लागत पथ, निम्न ब्रिज आईडी (24) का उपयोग टाईब्रेकर के रूप में किया जाएगा ताकि यह चुना जा सके कि किस पथ का उपयोग किया जाए।

पथ

जब एक खंड पर एक से अधिक पुल रूट के लिए कम लागत वाले पथ की ओर ले जाते हैं, तो निचले पुल आईडी वाले पुल का उपयोग संदेशों को रूट पर अग्रेषित करने के लिए किया जाता है। उस ब्रिज को नेटवर्क सेगमेंट से जोड़ने वाला पोर्ट सेगमेंट के लिए नामित पोर्ट है। आंकड़ों में, नेटवर्क सेगमेंट डी से रूट तक दो सबसे कम लागत वाले रास्ते हैं, एक ब्रिज 24 से होकर जाता है और दूसरा ब्रिज 92 से होकर जाता है। निचला ब्रिज आईडी 24 है, इसलिए टाईब्रेकर तय करता है कि निर्दिष्ट पोर्ट पोर्ट के माध्यम से है कौन सा नेटवर्क खंड डी ब्रिज 24 से जुड़ा है। यदि ब्रिज आईडी बराबर थे, तो सबसे कम मैक पते वाले ब्रिज में निर्दिष्ट पोर्ट होगा। किसी भी स्थिति में, हारने वाला पोर्ट को अवरुद्ध होने के रूप में सेट करता है।

नामित बंदरगाह

जब रूट ब्रिज में एक लैन सेगमेंट पर एक से अधिक पोर्ट होते हैं, तो ब्रिज आईडी प्रभावी रूप से बंधी होती है, क्योंकि सभी रूट पथ लागतें (सभी समान शून्य) होती हैं। उस LAN सेगमेंट पर सबसे कम पोर्ट आईडी वाला पोर्ट निर्दिष्ट पोर्ट बन जाता है। इसे अग्रेषण मोड में डाल दिया जाता है, जबकि उसी LAN खंड पर रूट ब्रिज पर अन्य सभी पोर्ट गैर-निर्दिष्ट पोर्ट बन जाते हैं और उन्हें ब्लॉकिंग मोड में डाल दिया जाता है।[11] सभी ब्रिज निर्माता इस नियम का पालन नहीं करते हैं, इसके बजाय सभी रूट ब्रिज पोर्ट्स को नामित पोर्ट बनाते हैं, और उन सभी को फॉरवर्डिंग मोड में डालते हैं।[citation needed]

अंतिम टाईब्रेकर

कुछ मामलों में, अभी भी एक टाई हो सकता है, क्योंकि जब रूट ब्रिज में समान LAN सेगमेंट (ऊपर देखें) पर समान रूप से कम रूट पथ लागत और ब्रिज आईडी के साथ कई सक्रिय पोर्ट होते हैं, या, अन्य मामलों में, कई ब्रिज जुड़े होते हैं। कई केबलों और कई बंदरगाहों द्वारा। प्रत्येक मामले में, एक पुल के रूट पोर्ट के लिए कई उम्मीदवार हो सकते हैं। इन मामलों में, रूट पोर्ट के उम्मीदवारों को समान रूप से कम (यानी सर्वश्रेष्ठ) रूट पथ लागत और समान रूप से कम (यानी सर्वश्रेष्ठ) ब्रिज आईडी की पेशकश करने वाले बीपीडीयू प्राप्त हो चुके हैं, और अंतिम टाईब्रेकर उस पोर्ट को जाता है जिसने सबसे कम (यानी सबसे अच्छा) रूट पाथ लागत प्राप्त की है। यानी सबसे अच्छा) पोर्ट प्राथमिकता आईडी, या पोर्ट आईडी।[12]


ब्रिज प्रोटोकॉल डेटा यूनिट्स

उपरोक्त नियम यह निर्धारित करने के एक तरीके का वर्णन करते हैं कि एल्गोरिथम द्वारा किस फैले हुए पेड़ की गणना की जाएगी, लेकिन लिखित नियमों के लिए पूरे नेटवर्क के ज्ञान की आवश्यकता होती है। पुलों को रूट ब्रिज का निर्धारण करना होता है और केवल उनके पास मौजूद जानकारी के साथ पोर्ट रोल्स (रूट, नामित, या अवरुद्ध) की गणना करनी होती है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि प्रत्येक ब्रिज में पर्याप्त जानकारी है, ब्रिज आईडी और रूट पथ लागत के बारे में जानकारी का आदान-प्रदान करने के लिए ब्रिज प्रोटोकॉल डेटा यूनिट (BPDU) नामक विशेष डेटा फ़्रेम का उपयोग करते हैं।

एक नेटवर्क ब्रिज एक स्रोत पते के रूप में बंदरगाह के अद्वितीय मैक पते और एसटीपी मल्टीकास्ट पता के गंतव्य पते के रूप में एक बीपीडीयू फ्रेम भेजता है। 01:80:C2:00:00:00.

मूल एसटीपी विनिर्देशन में दो प्रकार के बीपीडीयू हैं[5]: 63  (रैपिड स्पैनिंग ट्री (RSTP) एक्सटेंशन एक विशिष्ट RSTP BPDU का उपयोग करता है):

  • कॉन्फ़िगरेशन बीपीडीयू (सीबीपीडीयू), पेड़ गणना फैलाने के लिए उपयोग किया जाता है
  • टोपोलॉजी चेंज नोटिफिकेशन (TCN) BPDU, नेटवर्क टोपोलॉजी में बदलाव की घोषणा करने के लिए उपयोग किया जाता है

बीपीडीयू का नियमित रूप से आदान-प्रदान किया जाता है (डिफ़ॉल्ट रूप से प्रत्येक 2 सेकंड) और स्विच को नेटवर्क परिवर्तनों का ट्रैक रखने और आवश्यकतानुसार बंदरगाहों पर अग्रेषण शुरू करने और बंद करने में सक्षम बनाता है। मेजबानों को एक स्विच से जोड़ने और कुछ टोपोलॉजी परिवर्तनों के दौरान देरी को रोकने के लिए, #रैपिड स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल विकसित किया गया था, जो इन स्थितियों के दौरान एक स्विच पोर्ट को अग्रेषण स्थिति में तेजी से संक्रमण की अनुमति देता है।

ब्रिज प्रोटोकॉल डेटा यूनिट फ़ील्ड

IEEE 802.1D और IEEE 802.1aq BPDUs का निम्न प्रारूप है: 

 1. प्रोटोकॉल आईडी: 2 बाइट्स (0x0000 IEEE 802.1D)
 2. वर्जन आईडी: 1 बाइट (0x00 कॉन्फिग और टीसीएन / 0x02 आरएसटी / 0x03 एमएसटी / 0x04 एसपीटी बीपीडीयू)
 3. बीपीडीयू टाइप: 1 बाइट (0x00 एसटीपी कॉन्फिग बीपीडीयू, 0x80 टीसीएन बीपीडीयू, 0x02 आरएसटी/एमएसटी कॉन्फिग बीपीडीयू)
 4. झंडे: 1 बाइट
   बिट्स: उपयोग
       टोपोलॉजी चेंज के लिए 1 : 0 या 1
       2 : 0 (अप्रयुक्त) या 1 आरएसटी/एमएसटी/एसपीटी बीपीडीयू में प्रस्ताव के लिए
     3–4 : 00 (अप्रयुक्त) या
           आरएसटी/एमएसटी/एसपीटी बीपीडीयू में पोर्ट रोल वैकल्पिक/बैकअप के लिए 01
           RST/MST/SPT BPDU में पोर्ट रोल रूट के लिए 10
           आरएसटी/एमएसटी/एसपीटी बीपीडीयू में नामित पोर्ट रोल के लिए 11
       5 : 0 (अप्रयुक्त) या 1 RST/MST/SPT BPDU में सीखने के लिए
       6 : 0 (अप्रयुक्त) या 1 RST/MST/SPT BPDU में अग्रेषित करने के लिए
       7 : 0 (अप्रयुक्त) या 1 RST/MST/SPT BPDU में समझौते के लिए
       टोपोलॉजी चेंज पावती के लिए 8: 0 या 1
 5. रूट आईडी: 8 बाइट्स (एमएसटी/एसपीटी बीपीडीयू में सीआईएसटी रूट आईडी)
   बिट्स: उपयोग
     1–4 : रूट ब्रिज प्राथमिकता
    5-16 : रूट ब्रिज सिस्टम आईडी एक्सटेंशन
   17–64 : रूट ब्रिज मैक एड्रेस
 6. रूट पथ लागत: 4 बाइट्स (एमएसटी/एसपीटी बीपीडीयू में सीआईएसटी बाहरी पथ लागत)
 7. ब्रिज आईडी: 8 बाइट्स (एमएसटी/एसपीटी बीपीडीयू में सीआईएसटी क्षेत्रीय रूट आईडी)
   बिट्स: उपयोग
     1-4 : ब्रिज प्राथमिकता
    5-16 : ब्रिज सिस्टम आईडी एक्सटेंशन
   17–64 : ब्रिज मैक एड्रेस
  8. पोर्ट आईडी: 2 बाइट्स
  9. संदेश आयु: 1/256 सेकेंड में 2 बाइट्स
 10. अधिकतम आयु: 1/256 सेकेंड में 2 बाइट्स
 11. हैलो टाइम: 1/256 सेकेंड में 2 बाइट्स
 12. फॉरवर्ड डिले: 1/256 सेकेंड में 2 बाइट्स
 13. संस्करण 1 की लंबाई: 1 बाइट (0x00 नंबर 1 प्रोटोकॉल जानकारी मौजूद है। आरएसटी, एमएसटी, एसपीटी बीपीडीयू केवल)
 14. संस्करण 3 की लंबाई: 2 बाइट्स (MST, SPT BPDU केवल)

The TCN BPDU includes fields 1–3 only.


स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल मानक

1985 में रेडिया पर्लमैन द्वारा डिजिटल इक्विपमेंट कॉर्पोरेशन में पहला स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल का आविष्कार किया गया था।[1]1990 में, IEEE ने प्रोटोकॉल के लिए 802.1D के रूप में पहला मानक प्रकाशित किया,[13] पर्लमैन द्वारा डिज़ाइन किए गए एल्गोरिथम पर आधारित है। बाद के संस्करणों को 1998 में प्रकाशित किया गया था[14] और 2004,[15] विभिन्न एक्सटेंशन शामिल करना। मूल पर्लमैन-प्रेरित स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल, जिसे DEC STP कहा जाता है, एक मानक नहीं है और IEEE संस्करण से संदेश प्रारूप के साथ-साथ टाइमर सेटिंग्स में भिन्न है। कुछ पुल स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल के आईईईई और डीईसी दोनों संस्करणों को लागू करते हैं, लेकिन उनका इंटरवर्किंग नेटवर्क प्रशासक के लिए समस्याएं पैदा कर सकता है।[16] एक मानक के विभिन्न कार्यान्वयनों को इंटरऑपरेट करें करने की गारंटी नहीं है, उदाहरण के लिए डिफ़ॉल्ट टाइमर सेटिंग्स में अंतर के कारण। आईईईई विक्रेताओं को एक प्रोटोकॉल कार्यान्वयन अनुरूपता वक्तव्य प्रदान करने के लिए प्रोत्साहित करता है, यह घोषणा करते हुए कि कौन सी क्षमताओं और विकल्पों को लागू किया गया है,[15]उपयोगकर्ताओं को यह निर्धारित करने में सहायता करने के लिए कि विभिन्न कार्यान्वयन सही तरीके से इंटरऑपरेट करेंगे या नहीं।

रैपिड स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल

Not to be confused with Real Time Streaming Protocol.

2001 में, IEEE ने रैपिड स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल (RSTP) को IEEE 802.1w के रूप में पेश किया। RSTP को तब IEEE 802.1D-2004 में शामिल किया गया था, जिससे मूल STP मानक अप्रचलित हो गया।[17] RSTP को मानक STP के साथ पिछड़े-संगत होने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

RSTP एक टोपोलॉजी परिवर्तन के बाद काफी तेजी से फैला हुआ वृक्ष अभिसरण प्रदान करता है, इसे पूरा करने के लिए नए अभिसरण व्यवहार और ब्रिज पोर्ट भूमिकाएं पेश करता है। जबकि STP को टोपोलॉजी परिवर्तन का जवाब देने में 30 से 50 सेकंड का समय लग सकता है, RSTP आमतौर पर 3 × हैलो समय के भीतर परिवर्तनों का जवाब देने में सक्षम होता है (डिफ़ॉल्ट: 3  ×  2 सेकंड) या भौतिक लिंक विफलता के कुछ मिलीसेकंड के भीतर। हैलो समय एक महत्वपूर्ण और विन्यास योग्य समय अंतराल है जिसका उपयोग RSTP द्वारा कई उद्देश्यों के लिए किया जाता है; इसका डिफ़ॉल्ट मान 2 सेकंड है।[18][19]


रैपिड स्पैनिंग ट्री ऑपरेशन

लिंक विफलता के बाद अभिसरण को गति देने के लिए RSTP नई ब्रिज पोर्ट भूमिकाएँ जोड़ता है:

  • रूट - एक फॉरवर्डिंग पोर्ट जो नॉन-रूट ब्रिज से रूट ब्रिज तक का सबसे अच्छा पोर्ट है
  • नामित - प्रत्येक LAN खंड के लिए एक अग्रेषण पोर्ट
  • वैकल्पिक - रूट ब्रिज के लिए एक वैकल्पिक मार्ग। यह पथ रूट पोर्ट का उपयोग करने से भिन्न है
  • बैकअप - एक सेगमेंट के लिए एक बैकअप/अनावश्यक पथ जहां दूसरा ब्रिज पोर्ट पहले से कनेक्ट है
  • अक्षम - एसटीपी का सख्ती से हिस्सा नहीं, एक नेटवर्क व्यवस्थापक मैन्युअल रूप से पोर्ट को अक्षम कर सकता है

स्विच पोर्ट की संख्या बताती है कि एक पोर्ट एसटीपी के मूल पाँच के बजाय तीन में घटाया जा सकता है:

  • छोड़ना - पोर्ट पर कोई उपयोगकर्ता डेटा नहीं भेजा जाता है
  • सीख रहा है - पोर्ट अभी फ़्रेम अग्रेषित नहीं कर रहा है, लेकिन अपने मैक-एड्रेस-टेबल को पॉप्युलेट कर रहा है
  • अग्रेषण - बंदरगाह पूरी तरह चालू है

RSTP परिचालन विवरण:

  • रूट स्विच विफलता का पता 3 हैलो बार में लगाया जाता है, जो कि 6 सेकंड है यदि डिफ़ॉल्ट हैलो समय नहीं बदला गया है।
  • पोर्ट्स को एज पोर्ट्स के रूप में कॉन्फ़िगर किया जा सकता है यदि वे एक LAN से जुड़े हैं जिसमें कोई अन्य ब्रिज संलग्न नहीं है। ये किनारे बंदरगाह सीधे अग्रेषण स्थिति में संक्रमण करते हैं। पुल से जुड़े होने की स्थिति में RSTP अभी भी BPDUs के लिए पोर्ट की निगरानी करना जारी रखता है। RSTP को एज पोर्ट्स का स्वचालित रूप से पता लगाने के लिए भी कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। जैसे ही पुल किसी एज पोर्ट पर आने वाले BPDU का पता लगाता है, पोर्ट नॉन-एज पोर्ट बन जाता है।
  • RSTP लिंक प्रकार के कनेक्शन के रूप में दो या दो से अधिक स्विच के बीच कनेक्शन को कॉल करता है। एक बंदरगाह जो पूर्ण-द्वैध मोड में संचालित होता है, उसे पॉइंट-टू-पॉइंट लिंक माना जाता है, जबकि आधे-द्वैध पोर्ट (हब के माध्यम से) को डिफ़ॉल्ट रूप से एक साझा पोर्ट माना जाता है। यह स्वचालित लिंक प्रकार सेटिंग स्पष्ट कॉन्फ़िगरेशन द्वारा ओवरराइड की जा सकती है। RSTP अधिकतम-आयु समय को 3 गुना हैलो अंतराल तक कम करके, STP सुनने की स्थिति को हटाकर, और दो स्विच के बीच एक हैंडशेक का आदान-प्रदान करके पोर्ट-टू-पॉइंट लिंक पर अभिसरण में सुधार करता है ताकि पोर्ट को अग्रेषण स्थिति में जल्दी से स्थानांतरित किया जा सके। साझा लिंक पर RSTP STP से अलग कुछ नहीं करता है।
  • एसटीपी के विपरीत, आरएसटीपी रूट ब्रिज की दिशा से भेजे गए बीपीडीयू का जवाब देगा। एक RSTP ब्रिज अपने फैले हुए पेड़ की जानकारी को अपने नामित बंदरगाहों को प्रस्तावित करेगा। यदि कोई अन्य RSTP ब्रिज यह जानकारी प्राप्त करता है और यह निर्धारित करता है कि यह बेहतर रूट जानकारी है, तो यह अपने सभी अन्य पोर्ट्स को डिस्कार्ड करने के लिए सेट करता है। पुल पहले पुल को एक समझौता भेज सकता है जो इसकी बेहतर फैले पेड़ की जानकारी की पुष्टि करता है। पहला ब्रिज, इस समझौते को प्राप्त करने के बाद, जानता है कि यह सुनने/सीखने वाले राज्य के संक्रमण को दरकिनार करते हुए उस पोर्ट को अग्रेषण राज्य में तेजी से परिवर्तित कर सकता है। यह अनिवार्य रूप से रूट ब्रिज से दूर एक कैस्केडिंग प्रभाव बनाता है जहां प्रत्येक निर्दिष्ट ब्रिज अपने पड़ोसियों को यह निर्धारित करने का प्रस्ताव देता है कि क्या यह तेजी से संक्रमण कर सकता है। यह उन प्रमुख तत्वों में से एक है जो RSTP को STP की तुलना में तेजी से अभिसरण समय प्राप्त करने की अनुमति देता है।
  • जैसा कि ऊपर पोर्ट रोल विवरण में चर्चा की गई है, RSTP पोर्ट की डिस्कार्डिंग स्थिति के संबंध में बैकअप विवरण रखता है। यदि वर्तमान अग्रेषण पोर्ट विफल हो जाते हैं या एक निश्चित अंतराल में रूट पोर्ट पर BPDUs प्राप्त नहीं होते हैं तो यह टाइमआउट से बचा जाता है।
  • RSTP एक इंटरफ़ेस पर लीगेसी STP पर वापस आ जाएगा यदि उस पोर्ट पर STP BPDU का लीगेसी संस्करण पाया जाता है।

वीएलएएन के लिए मानक

एसटीपी और आरएसटीपी वीएलएएन द्वारा स्विच पोर्ट को अलग नहीं करते हैं।[20] हालांकि, ईथरनेट नेटवर्क स्विच वातावरण में जहां कई वीएलएएन मौजूद हैं, अक्सर कई फैले पेड़ बनाने के लिए वांछनीय होता है ताकि विभिन्न वीएलएएन पर यातायात अलग-अलग लिंक का उपयोग कर सके।

मालिकाना मानक

आईईईई द्वारा वीएलएएन के लिए स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल मानक प्रकाशित करने से पहले, वीएलएएन सक्षम स्विच बेचने वाले कई विक्रेताओं ने अपने स्वयं के स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल संस्करण विकसित किए जो वीएलएएन सक्षम थे। सिस्को ने विकसित, कार्यान्वित और प्रकाशित किया प्रति-वीएलएएन स्पैनिंग ट्री (पीवीएसटी) मालिकाना प्रोटोकॉल अपने स्वयं के मालिकाना सिस्को इंटर-स्विच लिंक का उपयोग कर रहा है। वीएलएएन एनकैप्सुलेशन (नेटवर्किंग) के लिए इंटर-स्विच लिंक (आईएसएल), और पीवीएसटी+ जो 802.1 क्यू वीएलएएन एनकैप्सुलेशन का उपयोग करता है। दोनों मानक प्रत्येक वीएलएएन के लिए एक अलग फैले पेड़ को लागू करते हैं। सिस्को स्विच अब आमतौर पर पीवीएसटी+ लागू करते हैं और केवल वीएलएएन के लिए स्पैनिंग ट्री लागू कर सकते हैं यदि लैन में अन्य स्विच समान वीएलएएन एसटीपी प्रोटोकॉल को लागू करते हैं। एचपी अपने कुछ नेटवर्क स्विच में पीवीएसटी और पीवीएसटी+ अनुकूलता प्रदान करता है।[20]Force10, अल्काटेल-ल्यूसेंट, चरम नेटवर्क ्स, अवाया, ब्रोकेड संचार प्रणाली ्स और BLADE ब्लेड नेटवर्क टेक्नोलॉजीज कुछ डिवाइस PVST+ को सपोर्ट करते हैं।[21][22][23] चरम नेटवर्क दो सीमाओं के साथ ऐसा करता है: बंदरगाहों पर समर्थन की कमी जहां वीएलएएन टैग नहीं किया गया/देशी है, और आईडी 1 के साथ वीएलएएन पर भी। पीवीएसटी+ एक स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल#मल्टीपल स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल रीजन में सुरंग बना सकता है।[24] बदले में स्विच विक्रेता जुनिपर नेटवर्क्स ने सिस्को के पीवीएसटी के साथ अनुकूलता प्रदान करने के लिए अपने वीएलएएन स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल (वीएसटीपी) को विकसित और कार्यान्वित किया, ताकि दोनों विक्रेताओं के स्विच एक लैन में शामिल किए जा सकें।[20]VSTP प्रोटोकॉल केवल जुनिपर नेटवर्क्स के EX और MX सीरीज द्वारा समर्थित है। VSTP की अनुकूलता पर दो प्रतिबंध हैं:

  1. VSTP केवल 253 विभिन्न फैले-वृक्ष टोपोलॉजी का समर्थन करता है। यदि 253 से अधिक वीएलएएन हैं, तो वीएसटीपी के अलावा आरएसटीपी को कॉन्फ़िगर करने की अनुशंसा की जाती है, और 253 से अधिक वीएलएएन आरएसटीपी द्वारा नियंत्रित किए जाएंगे।
  2. एमवीआरपी वीएसटीपी का समर्थन नहीं करता है। यदि यह प्रोटोकॉल उपयोग में है, ट्रंक इंटरफेस के लिए वीएलएएन सदस्यता को स्थिर रूप से कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए।[25]

डिफ़ॉल्ट रूप से, VSTP RSTP प्रोटोकॉल का उपयोग अपने कोर स्पैनिंग-ट्री प्रोटोकॉल के रूप में करता है, लेकिन यदि नेटवर्क में पुराने ब्रिज शामिल हैं तो STP के उपयोग को मजबूर किया जा सकता है।[26] जुनिपर नेटवर्क स्विच पर वीएसटीपी को कॉन्फ़िगर करने के बारे में अधिक जानकारी आधिकारिक दस्तावेज में प्रकाशित की गई थी।[27] सिस्को ने रैपिड स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल का मालिकाना संस्करण भी प्रकाशित किया। यह पीवीएसटी की तरह ही प्रत्येक वीएलएएन के लिए एक फैले हुए पेड़ का निर्माण करता है। सिस्को इसे इस रूप में संदर्भित करता है {{anchor|RPVST}रैपिड प्रति-वीएलएएन स्पैनिंग ट्री (RPVST)।

मल्टीपल स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल

Main article: Multiple Spanning Tree Protocol

मल्टीपल स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल (MSTP), मूल रूप से IEEE 802.1s-2002 में परिभाषित और बाद में IEEE 802.1Q-2005 में विलय कर दिया गया, VLANs की उपयोगिता को और विकसित करने के लिए RSTP के विस्तार को परिभाषित करता है।

मानक में, एक फैले हुए पेड़ जो एक या एक से अधिक वीएलएएन को मैप करता है, उसे एक बहु फैले पेड़ (एमएसटी) कहा जाता है। एमएसटीपी के तहत, एक फैले हुए पेड़ को व्यक्तिगत वीएलएएन या वीएलएएन के समूह के लिए परिभाषित किया जा सकता है। इसके अलावा, व्यवस्थापक एक फैले हुए पेड़ के भीतर वैकल्पिक पथों को परिभाषित कर सकता है। स्विच पहले एमएसटी क्षेत्र को आवंटित किए जाते हैं, फिर वीएलएएन को इस एमएसटी के खिलाफ मैप या असाइन किया जाता है। एक कॉमन स्पैनिंग ट्री (सीएसटी) एक एमएसटी है जिससे कई वीएलएएन मैप किए जाते हैं, वीएलएएन के इस समूह को एमएसटी इंस्टेंस (एमएसटीआई) कहा जाता है। सीएसटी एसटीपी और आरएसटीपी मानक के साथ पिछड़े संगत हैं। एक एमएसटी जिसमें केवल एक वीएलएएन असाइन किया गया है वह एक आंतरिक विस्तार पेड़ (आईएसटी) है।[20]

कुछ मालिकाना प्रति-वीएलएएन फैले पेड़ कार्यान्वयन के विपरीत,[28] MSTP में एक एकल BPDU प्रारूप में फैले हुए पेड़ की सभी जानकारी शामिल है। यह न केवल प्रत्येक वीएलएएन के लिए फैले पेड़ की जानकारी को संप्रेषित करने के लिए आवश्यक बीपीडीयू की संख्या को कम करता है, बल्कि यह आरएसटीपी के साथ पिछड़े संगतता को भी सुनिश्चित करता है और वास्तव में, क्लासिक एसटीपी भी। MSTP मानक RSTP BPDU के साथ-साथ कई MSTI संदेशों के बाद सूचना के एक अतिरिक्त क्षेत्र को एन्कोडिंग करके ऐसा करता है (0 से 64 उदाहरणों तक, हालांकि व्यवहार में कई पुल कम समर्थन करते हैं)। इनमें से प्रत्येक एमएसटीआई कॉन्फ़िगरेशन संदेश प्रत्येक उदाहरण के लिए फैले पेड़ की जानकारी बताता है। प्रत्येक इंस्टेंस को कॉन्फ़िगर किए गए कई वीएलएएन असाइन किए जा सकते हैं और इन वीएलएएन को असाइन किए गए फ़्रेम इस फैले हुए ट्री इंस्टेंस में काम करते हैं जब भी वे एमएसटी क्षेत्र के अंदर होते हैं। अपने पूरे वीएलएएन को प्रत्येक बीपीडीयू में फैले ट्री मैपिंग तक पहुंचाने से बचने के लिए, ब्रिज अपने वीएलएएन के एमडी5 डाइजेस्ट को एमएसटीपी बीपीडीयू में इंस्टेंस टेबल पर एनकोड करते हैं। इस डाइजेस्ट का उपयोग तब अन्य MSTP ब्रिज द्वारा किया जाता है, अन्य प्रशासनिक रूप से कॉन्फ़िगर किए गए मानों के साथ, यह निर्धारित करने के लिए कि पड़ोसी ब्रिज उसी MST क्षेत्र में है या नहीं।

MSTP RSTP ब्रिज के साथ पूरी तरह से संगत है जिसमें MSTP BPDU को RSTP ब्रिज द्वारा RSTP BPDU के रूप में समझा जा सकता है। यह न केवल कॉन्फ़िगरेशन परिवर्तन के बिना RSTP पुलों के साथ संगतता की अनुमति देता है बल्कि MSTP क्षेत्र के बाहर किसी भी RSTP पुलों को क्षेत्र के भीतर MSTP पुलों की संख्या की परवाह किए बिना क्षेत्र को एकल RSTP पुल के रूप में देखने का कारण बनता है। एक एकल RSTP ब्रिज के रूप में MSTP क्षेत्र के इस दृश्य को और सुविधाजनक बनाने के लिए, MSTP प्रोटोकॉल RSTP द्वारा उपयोग किए जाने वाले संदेश आयु टाइमर के बजाय लाइव काउंटर के समय के रूप में शेष हॉप्स के रूप में ज्ञात चर का उपयोग करता है। संदेश की आयु का समय केवल एक बार बढ़ाया जाता है जब फैले हुए पेड़ की जानकारी एमएसटी क्षेत्र में प्रवेश करती है, और इसलिए आरएसटीपी पुल फैले पेड़ में केवल एक हॉप के रूप में एक क्षेत्र देखेंगे। एक RSTP या STP ब्रिज या एक समापन बिंदु से जुड़े MSTP क्षेत्र के किनारे के पोर्ट को सीमा पोर्ट के रूप में जाना जाता है। RSTP की तरह, इन पोर्ट्स को एज पोर्ट्स के रूप में कॉन्फ़िगर किया जा सकता है ताकि एंडपॉइंट्स से कनेक्ट होने पर फॉरवर्डिंग स्टेट में तेजी से बदलाव हो सके।

सबसे छोटा पथ ब्रिजिंग

Main article: IEEE 802.1aq

IEEE 802.1aq, जिसे शॉर्टेस्ट पाथ ब्रिजिंग (SPB) के रूप में भी जाना जाता है, स्विच के बीच अनावश्यक लिंक को कई समान लागत पथों के माध्यम से सक्रिय होने की अनुमति देता है, और बहुत बड़ी परत-2 टोपोलॉजी प्रदान करता है, तेजी से अभिसरण करता है, और मेष टोपोलॉजी के उपयोग में सुधार करता है। मेश नेटवर्क पर सभी पथों पर ट्रैफ़िक को लोड करने की अनुमति देकर सभी उपकरणों के बीच बैंडविड्थ।[29][30] SPB एक लिंक स्टेट प्रोटोकॉल में स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल (STP), मल्टीपल स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल (MSTP), रैपिड स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल (RSTP), लिंक एग्रीगेशन और एकाधिक मैक पंजीकरण प्रोटोकॉल (MMRP) सहित कई मौजूदा कार्यात्मकताओं को समेकित करता है।[31]


सिस्टम आईडी एक्सटेंशन

ब्रिज आईडी (बीआईडी) बीपीडीयू पैकेट के अंदर एक क्षेत्र है। यह लंबाई में आठ बाइट है। पहले दो बाइट ब्रिज प्राथमिकता हैं, 0–65,535 का एक अहस्ताक्षरित पूर्णांक। अंतिम छह बाइट्स ब्रिज द्वारा प्रदान किया गया मैक पता है। IEEE 802.1D-2004 से पहले, पहले दो बाइट्स ने 16-बिट ब्रिज को प्राथमिकता दी थी। IEEE 802.1D-2004 के बाद से, पहले चार बिट्स एक विन्यास योग्य प्राथमिकता हैं, और अंतिम बारह बिट्स ब्रिज सिस्टम आईडी एक्सटेंशन को ले जाते हैं। एमएसटी के मामले में, ब्रिज सिस्टम आईडी एक्सटेंशन में मल्टीपल स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल इंस्टेंस नंबर होता है। कुछ विक्रेताओं ने ब्रिज सिस्टम आईडी एक्सटेंशन को एक वीएलएएन आईडी ले जाने के लिए सेट किया है, जो कि सिस्को के पीवीएसटी जैसे प्रति वीएलएएन में एक अलग फैले पेड़ की अनुमति देता है।

नुकसान और वर्तमान अभ्यास

स्पैनिंग ट्री एक पुराना प्रोटोकॉल है जिसमें लंबे समय तक अभिसरण समय होता है। अनुचित उपयोग या कार्यान्वयन नेटवर्क अवरोधों में योगदान कर सकता है। लिंक ब्लॉक करना उच्च उपलब्धता और लूप को रोकने का एक कच्चा तरीका है। आधुनिक नेटवर्क प्रोटोकॉल के उपयोग से सभी जुड़े हुए लिंक का उपयोग कर सकते हैं जो तार्किक या भौतिक टोपोलॉजी लूप के प्राकृतिक व्यवहार को रोकते, नियंत्रित या दबाते हैं।

नए, अधिक मजबूत प्रोटोकॉल में शामिल है TRILL (कंप्यूटिंग) (बहुत सारे लिंक का पारदर्शी इंटरकनेक्शन) प्रोटोकॉल, जिसे पर्लमैन द्वारा भी बनाया गया है,[32] और IEEE से सबसे छोटा पथ ब्रिजिंग

परत-3 आईपी लिंक के रूप में नेटवर्क उपकरण के बीच कनेक्शन को कॉन्फ़िगर करना और लचीलेपन के लिए और लूप को रोकने के लिए आईपी रूटिंग पर भरोसा करना एक लोकप्रिय विकल्प है।

स्विच वर्चुअलाइजेशन तकनीक जैसे सिस्को वर्चुअल स्विचिंग सिस्टम और वर्चुअल पोर्टचैनल और एचपी बुद्धिमान लचीला ढांचा एक सिंगल लॉजिकल एंटिटी में कई स्विच को जोड़ती है। ऐसा मल्टी-चेसिस लिंक एकत्रीकरण समूह सामान्य पोर्ट ट्रंक की तरह काम करता है, केवल कई स्विच के माध्यम से वितरित किया जाता है। इसके विपरीत, विभाजन प्रौद्योगिकियां एकल भौतिक चेसिस को कई तार्किक संस्थाओं में विभाजित करती हैं।

नेटवर्क के किनारे पर, उपयोगकर्ताओं द्वारा आकस्मिक लूप को रोकने के लिए लूप-डिटेक्शन कॉन्फ़िगर किया गया है।[further explanation needed]

यह भी देखें

टिप्पणियाँ

  1. ↑ Spanning tree incorporated 802.1t, and per 802.1t, uses the 4 most-significant bits of the 802.1d two-octet priority field as priority, and the least-significant 12 bits of that field as the extended system ID.
  2. ↑ The original 802.1d envisioned the possibility of the root bridge having more than one port on the same LAN segment, and in that case, the port with the lowest port ID would become the designated port for that LAN segment, and put into forwarding mode, while its other ports on that same LAN segment became non-designated ports put into blocking mode. Not all bridge manufacturers follow that rule, some making all ports designated ports and putting them all into forwarding mode.
  3. ↑ Alternatively the network administrator can configure the switch as a spanning tree root primary or secondary. When configuring the root primary and root secondary the switch will automatically change the priority accordingly, 24,576 and 28,672 respectively with the default configuration.[10]


संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 Perlman, Radia (1985). "एक विस्तारित लैन में एक स्पैनिंग ट्री की वितरित संगणना के लिए एक एल्गोरिथम". ACM SIGCOMM Computer Communication Review. 15 (4): 44–53. doi:10.1145/318951.319004. S2CID 61172150.
  2. ↑ Perlman, Radia (2000). Interconnections, Second Edition. USA: Addison-Wesley. ISBN 0-201-63448-1.
  3. ↑ 3.0 3.1 Bridges and Bridged Networks
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Silviu Angelescu (2010). डमीज के लिए सीसीएनए सर्टिफिकेशन ऑल-इन-वन. John Wiley & Sons. ISBN 9780470635926.
  5. ↑ 5.0 5.1 "802.1D IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks. Media Access Control (MAC) Bridges" (PDF). IEEE. 2004. Retrieved 19 April 2012.
  6. ↑ Wade Edwards, Terry Jack, Todd Lammle, Toby Skandier, Robert Padjen, Arthur Pfund & Carl Timm (2006). CCNP Complete Study Guide: Exams 642-801, 642-811, 642-821, 642-831. John Wiley & Sons. pp. 506 & 511. ISBN 9780782150667.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  7. ↑ Wade Edwards, Terry Jack, Todd Lammle, Toby Skandier, Robert Padjen, Arthur Pfund & Carl Timm (2006). CCNP Complete Study Guide: Exams 642-801, 642-811, 642-821, 642-831. John Wiley & Sons. p. 506. ISBN 9780782150667.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  8. ↑ Wade Edwards, Terry Jack, Todd Lammle, Toby Skandier, Robert Padjen, Arthur Pfund & Carl Timm (2006). CCNP Complete Study Guide: Exams 642-801, 642-811, 642-821, 642-831. John Wiley & Sons. p. 511. ISBN 9780782150667.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  9. ↑ Wade Edwards, Terry Jack, Todd Lammle, Toby Skandier, Robert Padjen, Arthur Pfund & Carl Timm (2006). CCNP Complete Study Guide: Exams 642-801, 642-811, 642-821, 642-831. John Wiley & Sons. p. 513. ISBN 9780782150667.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  10. ↑ "spanning-tree vlan". Cisco Systems. Retrieved 2020-05-04.
  11. ↑ 802.1d-1998 section 8.3.1: The designated port for each LAN is the bridge port for which the value of the root path cost is the lowest: if two or more ports have the same value of root path cost, then first the bridge identifier of their bridges, and their port identifiers are used as tie breakers.
  12. ↑ 802.1d-1998 section 8.3.2 b) A Bridge that receives a Configuration BPDU on what it decides is its Root Port conveying better information (i.e. highest priority Root Identifier, lowest Root Path Cost, highest priority transmitting Bridge and Port), passes that information on to all the LANs for which it believes itself to be the Designated Bridge.
  13. ↑ LAN/MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society, ed. (1990). ANSI/IEEE Std 802.1D. IEEE.
  14. ↑ LAN/MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society, ed. (1998). ANSI/IEEE Std 802.1D, 1998 Edition, Part 3: Media Access Control (MAC) Bridges. IEEE.
  15. ↑ 15.0 15.1 LAN/MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society, ed. (2004). ANSI/IEEE Std 802.1D - 2004: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Media Access Control (MAC) Bridges. IEEE.
  16. ↑ "इंटर-वीएलएएन ब्रिजिंग से संबंधित मुद्दों को समझना" (PDF). Cisco Systems, Inc. 11072. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)
  17. ↑ IEEE 802.1D-2004, IEEE, 2004-06-04, Since the original Spanning Tree Protocol (STP) has been removed from the 2004 revision of IEEE Std 802.1D, an implementation of RSTP is required for any claim of conformance for an implementation of IEEE Std 802.1Q-2003 that refers to the current revision of IEEE Std 802.1D
  18. ↑ Waldemar Wojdak (March 2003). "Rapid Spanning Tree Protocol: A new solution from an old technology". CompactPCI Systems. Retrieved 2008-08-04.
  19. ↑ "Understanding Rapid Spanning Tree Protocol (802.1w)". Retrieved 2008-11-27.
  20. ↑ 20.0 20.1 20.2 20.3 Michael G. Solomon, David Kim & Jeffrey L. Carrell (2014). संचार और नेटवर्किंग के मूल तत्व. Jones & Bartlett Publishers. p. 204. ISBN 9781284060157.
  21. ↑ "तकनीकी दस्तावेज". Force10. Retrieved 2011-01-25.
  22. ↑ "ExtremeXOS Operating System, Version 12.5" (PDF). Extreme Networks. 2010. Retrieved 2011-01-25.
  23. ↑ "सिस्को के साथ ब्लेड पीवीएसटी+ इंटरऑपरेबिलिटी" (PDF). 2006. Retrieved 2011-01-25.
  24. ↑ "Bridging Between IEEE 802.1Q VLANs". Cisco Systems. Retrieved 2011-01-25.
  25. ↑ "Juniper Networks :: Technical Documentation :: Understanding Multiple VLAN Registration Protocol (MVRP) on EX Series Switches". www.juniper.net. Archived from the original on 2012-04-07.
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  28. ↑ "CiscoWorks LAN Management Solution 3.2 Deployment Guide". August 2009. Retrieved 2010-01-25.
  29. ↑ Peter Ashwood-Smith (24 Feb 2011). "Shortest Path Bridging IEEE 802.1aq Overview" (PDF). Huawei. Archived from the original (PDF) on 15 May 2013. Retrieved 11 May 2012.
  30. ↑ Jim Duffy (11 May 2012). "Largest Illinois healthcare system uproots Cisco to build $40M private cloud". PC Advisor. Retrieved 11 May 2012. Shortest Path Bridging will replace Spanning Tree in the Ethernet fabric.
  31. ↑ "IEEE Approves New IEEE 802.1aq Shortest Path Bridging Standard". Tech Power Up. 7 May 2012. Retrieved 11 May 2012.
  32. ↑ "Dr. Radia Perlman: One of the First Female Programmers and Inventor the Internet’s Protocols".


बाहरी संबंध

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