স্প্যানিং ট্রি প্রোটোকল, কখনও কখনও শুধু স্প্যানিং ট্রি হিসাবে উল্লেখ করা হয়, আধুনিক ইথারনেট নেটওয়ার্কের Waze বা MapQuest, যা বাস্তব সময়ের অবস্থার উপর ভিত্তি করে সবচেয়ে কার্যকর রুট বরাবর ট্রাফিক পরিচালনা করে।
1985 সালে ডিজিটাল ইকুইপমেন্ট কর্পোরেশন (DEC) এর জন্য কাজ করার সময় আমেরিকান কম্পিউটার বিজ্ঞানী রাদিয়া পার্লম্যানের তৈরি একটি অ্যালগরিদমের উপর ভিত্তি করে, স্প্যানিং ট্রির প্রাথমিক উদ্দেশ্য হল জটিল নেটওয়ার্ক কনফিগারেশনে অপ্রয়োজনীয় লিঙ্ক এবং যোগাযোগের পথের লুপিং প্রতিরোধ করা। একটি সেকেন্ডারি ফাংশন হিসাবে, স্প্যানিং ট্রি সমস্যাযুক্ত স্থানগুলির চারপাশে প্যাকেটগুলিকে রুট করতে পারে যাতে যোগাযোগগুলি এমন নেটওয়ার্কগুলির মাধ্যমে ঘুরতে সক্ষম হয় যা বাধার সম্মুখীন হতে পারে।
স্প্যানিং ট্রি টপোলজি বনাম রিং টপোলজি
1980 এর দশকে যখন সংস্থাগুলি তাদের কম্পিউটারগুলিকে নেটওয়ার্ক করা শুরু করেছিল, তখন সবচেয়ে জনপ্রিয় কনফিগারেশনগুলির মধ্যে একটি ছিল রিং নেটওয়ার্ক। উদাহরণস্বরূপ, আইবিএম 1985 সালে তার মালিকানাধীন টোকেন রিং প্রযুক্তি চালু করেছিল।
একটি রিং নেটওয়ার্ক টপোলজিতে, প্রতিটি নোড অন্য দুটির সাথে সংযোগ স্থাপন করে, একটি যেটি রিংয়ের উপরে এটির সামনে বসে এবং একটি এটির পিছনে অবস্থান করে। সিগন্যালগুলি শুধুমাত্র রিংটির চারপাশে একটি একক দিক দিয়ে ভ্রমণ করে, প্রতিটি নোডের সাথে রিংটির চারপাশে যেকোন এবং সমস্ত প্যাকেট লুপ করে।
যদিও সাধারণ রিং নেটওয়ার্কগুলি ভাল কাজ করে যখন কেবলমাত্র হাতেগোনা কম্পিউটার থাকে, যখন একটি নেটওয়ার্কে শত শত বা হাজার হাজার ডিভাইস যোগ করা হয় তখন রিংগুলি অকার্যকর হয়ে পড়ে৷ সংলগ্ন ঘরে একটি অন্য সিস্টেমের সাথে তথ্য ভাগ করার জন্য একটি কম্পিউটারকে শত শত নোডের মাধ্যমে প্যাকেট পাঠাতে হতে পারে। ব্যান্ডউইথ এবং থ্রুপুটও একটি সমস্যা হয়ে দাঁড়ায় যখন ট্র্যাফিক শুধুমাত্র এক দিকে প্রবাহিত হতে পারে, কোন ব্যাকআপ প্ল্যান ছাড়াই যদি পথের একটি নোড ভেঙে যায় বা অত্যধিক ভিড় হয়।
90 এর দশকে, যেহেতু ইথারনেট দ্রুততর হয়েছে (100Mbit/sec. দ্রুত ইথারনেট 1995 সালে চালু হয়েছিল) এবং একটি ইথারনেট নেটওয়ার্কের খরচ (ব্রিজ, সুইচ, ক্যাবলিং) টোকেন রিংয়ের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে সস্তা হয়ে গেছে, স্প্যানিং ট্রি ল্যান টপোলজি যুদ্ধ এবং টোকেন জিতেছে। রিং দ্রুত বিবর্ণ হয়ে গেল।
কিভাবে স্প্যানিং ট্রি কাজ করে
স্প্যানিং ট্রি হল ডেটা প্যাকেটের জন্য একটি ফরওয়ার্ডিং প্রোটোকল। এটি এক অংশ ট্রাফিক পুলিশ এবং এক অংশ সিভিল ইঞ্জিনিয়ার নেটওয়ার্ক হাইওয়েগুলির জন্য যা ডেটা ভ্রমণ করে। এটি লেয়ার 2 (ডেটা লিঙ্ক লেয়ার) এ বসে, তাই এটি কেবল প্যাকেটগুলিকে তাদের উপযুক্ত গন্তব্যে নিয়ে যাওয়ার বিষয়ে উদ্বিগ্ন, কোন ধরণের প্যাকেট পাঠানো হচ্ছে বা এতে যে ডেটা রয়েছে তা নয়।
স্প্যানিং ট্রি এতটাই সর্বব্যাপী হয়ে উঠেছে যে এর ব্যবহার সংজ্ঞায়িত করা হয়েছেIEEE 802.1D নেটওয়ার্কিং স্ট্যান্ডার্ড. স্ট্যান্ডার্ডে যেমন সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে, শুধুমাত্র একটি সক্রিয় পাথ যেকোন দুটি প্রান্ত বা স্টেশনের মধ্যে থাকতে পারে যাতে তারা সঠিকভাবে কাজ করে।
স্প্যানিং ট্রি ডিজাইন করা হয়েছে এই সম্ভাবনা দূর করার জন্য যে নেটওয়ার্ক সেগমেন্টের মধ্যে ডেটা পাসিং লুপে আটকে যাবে। সাধারণভাবে, লুপগুলি নেটওয়ার্ক ডিভাইসে ইনস্টল করা ফরওয়ার্ডিং অ্যালগরিদমকে বিভ্রান্ত করে, যাতে ডিভাইসটি আর জানে না কোথায় প্যাকেট পাঠাতে হবে। এর ফলে ফ্রেমের ডুপ্লিকেশন বা ডুপ্লিকেট প্যাকেট একাধিক গন্তব্যে ফরোয়ার্ড করা হতে পারে। বার্তা বারবার পেতে পারেন. যোগাযোগ একজন প্রেরকের কাছে ফিরে আসতে পারে। এমনকি এটি একটি নেটওয়ার্ক ক্র্যাশ করতে পারে যদি অনেকগুলি লুপ ঘটতে শুরু করে, কোন প্রশংসনীয় লাভ ছাড়াই ব্যান্ডউইথ খাওয়া শুরু করে এবং অন্যান্য নন-লুপড ট্র্যাফিককে বাধা দেয়।
স্প্যানিং ট্রি প্রোটোকললুপ গঠন করা বন্ধ করেপ্রতিটি ডেটা প্যাকেটের জন্য একটি সম্ভাব্য পথ বাদে সব বন্ধ করে। একটি নেটওয়ার্কের সুইচ স্প্যানিং ট্রি ব্যবহার করে রুট পাথ এবং সেতুগুলিকে সংজ্ঞায়িত করতে যেখানে ডেটা ভ্রমণ করতে পারে এবং কার্যত ডুপ্লিকেট পাথগুলি বন্ধ করে দেয়, একটি প্রাথমিক পথ উপলব্ধ থাকাকালীন তাদের নিষ্ক্রিয় এবং অব্যবহারযোগ্য করে তোলে।
ফলাফল হল যে নেটওয়ার্ক যোগাযোগগুলি নির্বিঘ্নে প্রবাহিত হয় তা নির্বিশেষে একটি নেটওয়ার্ক যতই জটিল বা বিশাল হয়ে উঠুক। একটি উপায়ে, স্প্যানিং ট্রি সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে ডেটা ভ্রমণের জন্য নেটওয়ার্কের মাধ্যমে একক পথ তৈরি করে যেভাবে নেটওয়ার্ক ইঞ্জিনিয়াররা পুরানো লুপ নেটওয়ার্কগুলিতে হার্ডওয়্যার ব্যবহার করে।
স্প্যানিং ট্রির অতিরিক্ত সুবিধা
স্প্যানিং ট্রি ব্যবহার করার প্রাথমিক কারণ হল নেটওয়ার্কের মধ্যে লুপ রাউটিং করার সম্ভাবনা দূর করা। তবে অন্যান্য সুবিধাও রয়েছে।
যেহেতু স্প্যানিং ট্রি ক্রমাগত অনুসন্ধান করে এবং সংজ্ঞায়িত করে যে কোন নেটওয়ার্ক পাথগুলি ডেটা প্যাকেটগুলির মধ্য দিয়ে যাতায়াতের জন্য উপলব্ধ, এটি সনাক্ত করতে পারে যে এই প্রাথমিক পাথগুলির একটিতে বসে থাকা একটি নোড অক্ষম করা হয়েছে কিনা। এটি হার্ডওয়্যার ব্যর্থতা থেকে শুরু করে একটি নতুন নেটওয়ার্ক কনফিগারেশন পর্যন্ত বিভিন্ন কারণে ঘটতে পারে। এমনকি এটি ব্যান্ডউইথ বা অন্যান্য কারণের উপর ভিত্তি করে একটি অস্থায়ী পরিস্থিতি হতে পারে।
যখন স্প্যানিং ট্রি সনাক্ত করে যে একটি প্রাথমিক পথ আর সক্রিয় নয়, এটি দ্রুত অন্য একটি পথ খুলতে পারে যা আগে বন্ধ ছিল। এটি তারপরে সমস্যা স্থানের চারপাশে ডেটা পাঠাতে পারে, অবশেষে চক্করটিকে নতুন প্রাথমিক পথ হিসাবে মনোনীত করে, বা আবার উপলব্ধ হলে মূল সেতুতে প্যাকেটগুলি ফেরত পাঠাতে পারে।
যদিও মূল স্প্যানিং ট্রি প্রয়োজন অনুসারে সেই নতুন সংযোগগুলি তৈরি করতে তুলনামূলকভাবে দ্রুত ছিল, 2001 সালে IEEE র্যাপিড স্প্যানিং ট্রি প্রোটোকল (RSTP) চালু করেছিল। প্রোটোকলের 802.1w সংস্করণ হিসাবেও উল্লেখ করা হয়, RSTP নেটওয়ার্ক পরিবর্তন, অস্থায়ী বিভ্রাট বা উপাদানগুলির সম্পূর্ণ ব্যর্থতার প্রতিক্রিয়া হিসাবে উল্লেখযোগ্যভাবে দ্রুত পুনরুদ্ধার প্রদান করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল।
এবং যখন RSTP প্রক্রিয়াটিকে ত্বরান্বিত করার জন্য নতুন পাথ কনভারজেন্স আচরণ এবং সেতু পোর্টের ভূমিকা প্রবর্তন করেছে, তখন এটিকে মূল স্প্যানিং ট্রির সাথে সম্পূর্ণভাবে পিছনের দিকে সামঞ্জস্যপূর্ণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল। সুতরাং প্রোটোকলের উভয় সংস্করণ সহ ডিভাইসগুলির জন্য একই নেটওয়ার্কে একসাথে কাজ করা সম্ভব।
স্প্যানিং ট্রির ত্রুটি
যদিও স্প্যানিং ট্রি তার প্রবর্তনের পর বহু বছর ধরে সর্বব্যাপী হয়ে উঠেছে, সেখানে যারা যুক্তি দেন যে এটিসময় এসেছে. স্প্যানিং ট্রির সবচেয়ে বড় দোষ হল এটি একটি নেটওয়ার্কের মধ্যে সম্ভাব্য লুপগুলি বন্ধ করে দেয় যেখানে সম্ভাব্য পাথওয়েগুলি বন্ধ করে যেখানে ডেটা ভ্রমণ করতে পারে। স্প্যানিং ট্রি ব্যবহার করে যে কোনো নেটওয়ার্কে, সম্ভাব্য নেটওয়ার্ক পাথের প্রায় 40% ডেটা বন্ধ থাকে।
অত্যন্ত জটিল নেটওয়ার্কিং পরিবেশে, যেমন ডেটা সেন্টারের মধ্যে পাওয়া যায়, চাহিদা মেটাতে দ্রুত স্কেল করার ক্ষমতা গুরুত্বপূর্ণ। স্প্যানিং ট্রি দ্বারা আরোপিত সীমাবদ্ধতা ছাড়া, অতিরিক্ত নেটওয়ার্কিং হার্ডওয়্যারের প্রয়োজন ছাড়াই ডেটা সেন্টারগুলি অনেক বেশি ব্যান্ডউইথ খুলতে পারে। এটি এক ধরণের বিদ্রূপাত্মক পরিস্থিতি, কারণ জটিল নেটওয়ার্কিং পরিবেশের কারণে স্প্যানিং ট্রি তৈরি করা হয়েছিল। এবং এখন লুপিংয়ের বিরুদ্ধে প্রোটোকল দ্বারা প্রদত্ত সুরক্ষা হল, একভাবে, সেই পরিবেশগুলিকে তাদের পূর্ণ সম্ভাবনা থেকে ফিরিয়ে রাখা।
মাল্টিপল-ইন্সট্যান্স স্প্যানিং ট্রি (MSTP) নামক প্রোটোকলের একটি পরিমার্জিত সংস্করণ ভার্চুয়াল LAN ব্যবহার করার জন্য তৈরি করা হয়েছিল এবং একই সময়ে আরও নেটওয়ার্ক পাথগুলিকে উন্মুক্ত করতে সক্ষম করে, যখন এখনও লুপগুলি তৈরি হতে বাধা দেয়। কিন্তু এমনকি MSTP এর সাথেও, প্রোটোকল নিযুক্ত যে কোনো নেটওয়ার্কে বেশ কয়েকটি সম্ভাব্য ডেটা পাথ বন্ধ থাকে।
বছরের পর বছর ধরে স্প্যানিং ট্রির ব্যান্ডউইথ সীমাবদ্ধতা উন্নত করার জন্য অনেক অ-প্রমিত, স্বাধীন প্রচেষ্টা করা হয়েছে। যদিও তাদের মধ্যে কিছু ডিজাইনার তাদের প্রচেষ্টায় সাফল্যের দাবি করেছেন, বেশিরভাগই মূল প্রোটোকলের সাথে পুরোপুরি সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়, যার অর্থ সংস্থাগুলিকে তাদের সমস্ত ডিভাইসে অ-প্রমিত পরিবর্তনগুলি নিয়োগ করতে হবে বা তাদের অস্তিত্বের অনুমতি দেওয়ার জন্য কোনও উপায় খুঁজে বের করতে হবে সুইচ স্ট্যান্ডার্ড স্প্যানিং ট্রি চলমান. বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, স্প্যানিং ট্রির একাধিক স্বাদ বজায় রাখা এবং সমর্থন করার খরচ প্রচেষ্টার মূল্য নয়।
স্প্যানিং ট্রি কি ভবিষ্যতে অব্যাহত থাকবে?
স্প্যানিং ট্রি ক্লোজিং নেটওয়ার্ক পাথের কারণে ব্যান্ডউইথের সীমাবদ্ধতা ছাড়াও, প্রোটোকলটি প্রতিস্থাপন করার জন্য খুব বেশি চিন্তা বা প্রচেষ্টা করা হচ্ছে না। যদিও IEEE মাঝে মাঝে এটিকে আরও কার্যকর করার চেষ্টা করার জন্য আপডেটগুলি প্রকাশ করে, তারা সর্বদা প্রোটোকলের বিদ্যমান সংস্করণগুলির সাথে পিছনের দিকে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
এক অর্থে, স্প্যানিং ট্রি "যদি এটি ভেঙে না যায় তবে এটি ঠিক করবেন না" এর নিয়ম অনুসরণ করে। স্প্যানিং ট্রি বেশিরভাগ নেটওয়ার্কের ব্যাকগ্রাউন্ডে স্বাধীনভাবে ট্র্যাফিক প্রবাহিত রাখতে, ক্র্যাশ-ইনডুসিং লুপ তৈরি হতে বাধা দিতে এবং সমস্যার জায়গাগুলির আশেপাশে ট্র্যাফিককে রুট করার জন্য স্বাধীনভাবে চলে যাতে শেষ ব্যবহারকারীরা কখনই জানেন না যে তাদের নেটওয়ার্কের অভিজ্ঞতা সাময়িকভাবে তার প্রতিদিনের অংশ হিসাবে বিঘ্নিত হচ্ছে কিনা। দিনের অপারেশন। এদিকে, ব্যাকএন্ডে, অ্যাডমিনিস্ট্রেটররা তাদের নেটওয়ার্কে নতুন ডিভাইস যোগ করতে পারে খুব বেশি চিন্তা না করেই তারা নেটওয়ার্কের বাকি অংশ বা বাইরের বিশ্বের সাথে যোগাযোগ করতে পারবে কি না।
এই সমস্ত কারণে, সম্ভবত স্প্যানিং ট্রি আগামী বহু বছর ধরে ব্যবহার করা যাবে। সময়ে সময়ে কিছু ছোটখাটো আপডেট হতে পারে, তবে মূল স্প্যানিং ট্রি প্রোটোকল এবং এটি যে সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পাদন করে তা সম্ভবত এখানে থাকার জন্য।
পোস্টের সময়: নভেম্বর-০৭-২০২৩
