एसटीपी - स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल समझाया गया

हमें एसटीपी की आवश्यकता क्यों है?

यहां कुछ ऐसी स्थिति दी गई है जब स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल महत्वपूर्ण है:

• अतिरेकता के प्रयोग से नेटवर्क की विश्वसनीयता (त्रुटि सहिष्णुता) तेजी से बढ़ जाती है।
• जब ट्रैफिक को किसी ऐसे गंतव्य पर भेजने की आवश्यकता होती है जो अभी तक ज्ञात नहीं है, तो स्विच सभी पोर्ट से ट्रैफिक को बाहर भेज देता है।
• प्रसारण और मल्टीकास्ट ट्रैफिक को उस पोर्ट के अलावा हर पोर्ट पर भेजा जाता है जिस पर ट्रैफिक आया था।
• स्पैनिंग-ट्री प्रोटोकॉल का उपयोग लूप युक्त भौतिक टोपोलॉजी से लूप-मुक्त तार्किक टोपोलॉजी बनाने के लिए किया जाता है।

एसटीपी कैसे काम करता है? उदाहरण

स्पैनिंग वृक्ष अनावश्यक लिंकों की खोज के लिए एक एल्गोरिथ्म का उपयोग करते हैं। लैन और सबसे अच्छे पथ का चयन करें। इसका उपयोग मुख्य रूप से सभी लिंक को अग्रेषित या अवरुद्ध करने के लिए किया जाता है।

इस प्रक्रिया के बाद, बिना किसी अतिरिक्त लिंक के सभी लिंक अग्रेषित स्थिति में होने की संभावना है। अतिरिक्त लिंक जो चयनित लिंक जितने अच्छे नहीं थे, वे अवरुद्ध हो जाएंगे। स्पैनिंग ट्री कभी भी एक ही गंतव्य के लिए कई लिंक का उपयोग नहीं करता है। स्पैनिंग ट्री के साथ कोई लोड-शेयरिंग सुविधा नहीं है।

एसटीपी के प्रकार

यहां स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल के विभिन्न प्रकार दिए गए हैं:

स्टैण्डर्ड	विवरण	संक्षिप्त
आईईईई 802. 1डी.	लूप रोकथाम किसी भी परिवर्तन के मामले में वृक्ष का स्वतः पुनः विन्यास धीमा अभिसरण (50 बीपीएस तक)	एसटीपी
आईईईई 802. 1w	रैपिड स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल तेजी से अभिसरण के साथ बेहतर एसटीपी एसटीपी के साथ पिछड़ा संगत	आरएसटीपी
आईईईई 802. 1Q	वर्चुअल लैन सभी VLAN के लिए 1 सामान्य स्पैनिंग ट्री परिभाषित करना	सीएसटी
Cisco मालिकाना	प्रति VLAN स्पैनिंग ट्री प्रति VLAN 1STP इंस्टेंस PVST + PVST का एक उन्नत संस्करण है	पीवीआरएसटी+ याआर-पीवीएसटी+
Cisco मालिकाना	प्रति VLAN रैपिड स्पैनिंग ट्री	पीवीआरएसटी+ याआर-पीवीएसटी+
आईईईई 802.1एस	मल्टीपल स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल 1 एसटीपी पर मैप किए गए VLAN के एकाधिक उदाहरण।	एमएसटीपी या एमएल एसटीपी

स्पैनिंग ट्री के लिए मानदंड

स्पैनिंग ट्री लूप के लिए तीन मानदंड यह तय करने में मदद करते हैं कि इंटरफ़ेस अग्रेषित स्थिति में है:

• रूट ब्रिज पर सभी इंटरफेस को अग्रेषित स्थिति में रखा जाना चाहिए।
• अन्य ब्रिजों के लिए जो रूट ब्रिज नहीं हैं, रूट ब्रिज के सबसे निकट वाले पोर्ट को अग्रेषित स्थिति में रखा जाता है।
• रूट ब्रिज से सबसे कम एडमिन दूरी वाले ब्रिज को नामित ब्रिज के रूप में जाना जाता है।

एसटीपी प्रोटोकॉल के चरण

स्पैनिंग-ट्री पोर्ट अवस्था के चार चरण हैं:

ब्लॉकिंग स्टेट

ब्लॉक स्टेट एक गैर-निर्दिष्ट पोर्ट है, और यह कभी भी फ्रेम फ़ॉरवर्डिंग में भाग नहीं लेता है। इसकी समय सीमा 20 सेकंड या असीमित है। जब आप STP सक्षम करते हैं तो इंटरफ़ेस हमेशा ब्लॉकिंग स्टेट में प्रवेश करता है।

सुनने की अवस्था

सुनने की अवस्था पहली अवस्था है। यह एक इंटरफ़ेस है जो अवरोधन अवस्था के बाद दर्ज किया जाता है। इंटरफ़ेस आपको यह निर्धारित करने में मदद करता है वह इंटरफ़ेस जिसे फ़्रेम फ़ॉरवर्डिंग में भाग लेना चाहिए।

श्रवण अवस्था निम्नलिखित कार्य करती है:

• पोर्ट पर प्राप्त फ़्रेम को हटाता है
• पता नहीं सीखता
• बीपीडीयू प्राप्त करता है

सीखने की अवस्था

लर्निंग स्टेट फ्रेम फॉरवर्डिंग में भाग लेने के लिए तैयार होने में मदद करता है। इंटरफ़ेस हमें लिसनिंग स्लेट से लर्निंग स्टेट में प्रवेश करने की अनुमति देता है।

सीखने की अवस्था निम्नलिखित कार्य करती है:

• पोर्ट पर प्राप्त फ़्रेम को हटाता है
• बीपीडीयू प्राप्त करता है
• पता सीखता है

अग्रेषित स्थिति

अग्रेषित अवस्था में एक इंटरफ़ेस अग्रेषित फ़्रेम बनाता है। यह इंटरफ़ेस सीखने की अवस्था से अग्रेषित अवस्था में प्रवेश करता है जो निम्नलिखित कार्य करता है:

• पोर्ट पर प्राप्त फ़्रेम को प्राप्त करता है और अग्रेषित करता है
• पता सीखता है
• बीपीडीयू प्राप्त करता है

अक्षम अवस्था

यह स्थिति स्पैनिंग ट्री लूप में भाग नहीं लेती है क्योंकि पोर्ट प्रशासकीय रूप से अक्षम है, और इसका समय भी असीमित है।

अक्षम इंटरफ़ेस निम्नलिखित कार्य करता है:

• पोर्ट पर प्राप्त फ़्रेम को हटाता है
• पता नहीं सीखता
• BPDUs प्राप्त नहीं करता

स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल में प्रयुक्त महत्वपूर्ण शब्द

यहां कुछ महत्वपूर्ण शब्द प्रयुक्त किए गए हैं

पुल

ब्रिज VTP का एक महत्वपूर्ण घटक है, जो दो या अधिक LAN खंडों को जोड़ता है।

रूट ब्रिज (आरबी)

यह वह ब्रिज है जो सभी सेगमेंट के लिए एक इंटरकनेक्शन पॉइंट प्रदान करता है। LAN में सभी ब्रिज का रूट तक एक रास्ता होता है। STP आपको रूट ब्रिज को स्वचालित रूप से चुनने की अनुमति देता है। हालाँकि, यदि STP नेटवर्क एडमिन चाहे तो वह नेटवर्क के अनुसार RB को बदल सकता है।

नॉन-रूट ब्रिज (एनआरबी)

नून-रूट ब्रिज वह पुल है जो रूट ब्रिज नहीं है।

रूट पोर्ट (RP)

रूट पोर्ट वह पोर्ट है जो रूट ब्रिज की ओर जाता है।

निर्दिष्ट बंदरगाह (डीपी):

हर LAN सेगमेंट में 1 निर्दिष्ट पोर्ट होता है। हर ब्रिज DP से फ़्रेम प्राप्त करता है और उन्हें अपने RP के ज़रिए रूट ब्रिज की ओर अग्रेषित करता है।

पोर्ट आईडी:

पोर्ट आईडी आपको रूट पोर्ट तय करने में मदद करती है। इसमें कॉन्फ़िगर करने योग्य 1-बाइट प्राथमिकता मान और प्रत्येक ब्रिज का एक अद्वितीय पोर्ट नंबर होता है।

पथ लागत (पीसी):

पथ लागत, जिसे पीसी भी कहा जाता है, अग्रेषण गति के संबंध में सर्वोत्तम टोपोलॉजी तय करने में मदद करता है। एसटीपी पथ लागत की अवधारणा का उपयोग करता है।

नामित बंदरगाह

निर्दिष्ट पोर्ट एक अक्षम पोर्ट है, और इसे नेटवर्क एडमिन द्वारा ब्लॉक किया जाता है। यह पोर्ट किसी अन्य स्विच को पैकेट नहीं भेज सकता। यह MAC टेबल पर पॉपुलेटेड MAC एड्रेस भी नहीं है।

गैर-निर्दिष्ट बंदरगाह

एक गैर-निर्दिष्ट पोर्ट एक स्विच पोर्ट है जो अवरुद्ध है। इसे अवरुद्ध पोर्ट या कभी-कभी वैकल्पिक पोर्ट के रूप में भी जाना जाता है। यह पैकेट को अगले स्विच पर अग्रेषित नहीं कर सकता है। यह पॉपुलेट भी नहीं करता है मैक पते मैक तालिका में.

आरएसटीपी:

रैपिड स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल (आरएसटीपी) एक नेटवर्क प्रोटोकॉल है जो ईथरनेट नेटवर्क के लिए लूप-फ्री टोपोलॉजी सुनिश्चित करता है।

ब्रिज प्रोटोकॉल डेटा यूनिट्स (BPDU)

स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल को लूप-फ्री लॉजिक टोपोलॉजी से मदद के लिए संदेशों का आदान-प्रदान करने के लिए एक STP नेटवर्क डिवाइस की आवश्यकता होती है। इन संदेशों को BPDUS (ब्रिज प्रोटोकॉल डेटा यूनिट) कहा जाता है। प्रत्येक नेटवर्क डिवाइस BPDUs भेजता है, जो टोपोलॉजी जानकारी का आदान-प्रदान करने में मदद करता है।

BPDUS स्विचों को निम्नलिखित कार्य करने में सहायता करता है:

• एक एकल स्विच का चयन करें जो स्पैनिंग ट्री के मूल के रूप में कार्य करेगा
• बीपीडीयूएस स्वयं से रूट स्विच तक के सबसे छोटे पथ की गणना करने में भी मदद करता है, जिसे प्रत्येक लैन खंड के लिए रूट के सबसे निकट स्थित स्विचों में से एक नामित किया जाता है।
• इसके किसी एक पोर्ट को रूट पोर्ट के रूप में चुनें (यदि यह नो स्विच है)
• उन पोर्ट को चुनें जो स्पैनिंग ट्री एल्गोरिथ्म का हिस्सा हैं जिन्हें निर्दिष्ट पोर्ट कहा जाता है।
• गैर-निर्दिष्ट पोर्ट को ब्लॉक करता है.

कॉन्फ़िगरेशन बीपीडीयू

यह नेटवर्क टोपोलॉजी में रूट डिवाइस की एक अद्वितीय ब्रिज आईडी है। यह ब्रिज आईडी के रूप में कार्य करती है। transmitटिंग ब्रिज, एक पहचानकर्ता transmitटिंग पोर्ट.

टोपोलॉजी परिवर्तन अधिसूचना (टीसीएन) बीपीडीयू

एक नेटवर्क डिवाइस को रूट ब्रिज के रूप में चुना जाता है। पथ लागत के आधार पर प्रत्येक नेटवर्क डिवाइस के लिए रूट ब्रिज की सबसे छोटी दूरी की गणना की जानी चाहिए।

हर LAN सेगमेंट के लिए एक निर्दिष्ट ब्रिज चुना जाता है। यह रूट ब्रिज के सबसे नज़दीकी नेटवर्क डिवाइस भी है, इसलिए इसे रूट पर फ़ॉरवर्ड किया जाना चाहिए। यह वह पोर्ट है जो ब्रिज से किसी भी रूट ब्रिज तक सबसे अच्छा रास्ता प्रदान करता है।

एसटीपी और आरएसटीपी के बीच अंतर

एसटीपी	आरएसटीपी
एसटीपी में, ब्रिज केवल तभी बीपीडीयू भेजता है जब आरबी (रूट ब्रिज) से उनके आरपी (रूट प्रोटोकॉल) पर इसकी समीक्षा की जाती है।	आरएसटीपी स्विच को प्रत्येक हेलो समय में बीपीडीयू भेजने में सक्षम बनाता है।
एसटीपी में दो पोर्ट प्रकार शामिल हैं: रूट पोर्ट और नामित पोर्ट	आरएसटीपी विधि में अतिरिक्त पोर्ट, वैकल्पिक पोर्ट और बैकअप पोर्ट शामिल हैं।

सारांश

एसटीपी प्रोटोकॉल को एक लिंक प्रबंधन प्रोटोकॉल के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसे एसटीपी नेटवर्क में स्विचिंग लूप को रोकने वाले अनावश्यक लिंकों को समर्थन देने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

राज्य	विवरण	प्रक्रिया बीपीडीयू	मैक सीखें
इनटी	पोर्ट का आरंभीकरण.	नहीं	नहीं
विकलांग	प्रशासनिक स्थिति जो STP मानक परिचालनों में भाग नहीं लेती।	नहीं	नहीं
अवरूध्द	पोर्ट ईथरनेट फ़्रेम को अग्रेषित नहीं करता है।	हाँ (केवल BPDUS प्राप्त करें और संसाधित करें)	नहीं
सुनना	लूप-फ्री टोपोलॉजी की गणना इस STP अवस्था में की जाती है। पोर्ट को उसकी भूमिका सौंपी जाती है।	हाँ (BPDUS भेजें और प्राप्त करें)	नहीं
अधिगम	यह ईथरनेट फ्रेम के अग्रेषण में देरी करने के लिए एक अतिरिक्त स्थिति है, जो आपको नेटवर्क को बाढ़ से बचाने में मदद करती है।	हाँ	हाँ (लोकप्रिय MAC पता तालिका)
अग्रेषण	ईथरनेट फ़्रेम अग्रेषित करने का सामान्य संचालन.	हाँ	हाँ