پھیلا ہوا درخت پروٹوکول کیا ہے؟

پھیلے ہوئے درختوں کا پروٹوکول ، جسے کبھی کبھی صرف پھیلا ہوا درخت کہا جاتا ہے ، جدید ایتھرنیٹ نیٹ ورکس کا واز یا نقشہ ہے ، جو حقیقی وقت کے حالات پر مبنی انتہائی موثر راستے پر ٹریفک کی ہدایت کرتا ہے۔

امریکی کمپیوٹر سائنسدان ریڈیا پرل مین کے ذریعہ تخلیق کردہ ایک الگورتھم کی بنیاد پر جب وہ 1985 میں ڈیجیٹل آلات کارپوریشن (ڈی ای سی) کے لئے کام کررہی تھیں تو ، درخت پھیلانے کا بنیادی مقصد بے کار روابط اور پیچیدہ نیٹ ورک کی تشکیلوں میں مواصلات کے راستوں کو لوپنگ سے روکنا ہے۔ ایک ثانوی فنکشن کے طور پر ، پھیلا ہوا درخت پریشانی کے مقامات کے گرد پیکٹوں کو روٹ کرسکتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جاسکے کہ مواصلات نیٹ ورکس کے ذریعے چلنے کے قابل ہیں جو رکاوٹوں کا سامنا کرسکتے ہیں۔

درخت ٹوپولوجی بمقابلہ رنگ ٹوپولوجی

جب تنظیمیں 1980 کی دہائی میں ابھی اپنے کمپیوٹرز کو نیٹ ورک کرنا شروع کر رہی تھیں ، تو سب سے مشہور کنفیگریشن میں سے ایک رنگ نیٹ ورک تھا۔ مثال کے طور پر ، آئی بی ایم نے 1985 میں اپنی ملکیتی ٹوکن رنگ ٹکنالوجی متعارف کروائی۔

رنگ نیٹ ورک ٹوپولوجی میں ، ہر نوڈ دو دیگر افراد کے ساتھ جڑتا ہے ، ایک جو اس سے انگوٹی پر بیٹھتا ہے اور ایک جو اس کے پیچھے ہے۔ سگنل صرف ایک ہی سمت میں انگوٹھی کے گرد سفر کرتے ہیں ، ہر نوڈ کے ساتھ ساتھ کسی بھی اور تمام پیکٹوں کو انگوٹھی کے آس پاس لوپ کرتے ہیں۔

جب سادہ رنگ نیٹ ورک ٹھیک کام کرتے ہیں جب صرف ایک مٹھی بھر کمپیوٹر موجود ہوتے ہیں ، جب سیکڑوں یا ہزاروں آلات کو کسی نیٹ ورک میں شامل کیا جاتا ہے تو انگوٹھی غیر موثر ہوجاتی ہے۔ ایک کمپیوٹر کو سیکڑوں نوڈس کے ذریعے پیکٹ بھیجنے کی ضرورت پڑسکتی ہے تاکہ ملحقہ کمرے میں ایک دوسرے سسٹم کے ساتھ معلومات کا اشتراک کیا جاسکے۔ بینڈوتھ اور تھرو پٹ بھی ایک مسئلہ بن جاتا ہے جب ٹریفک صرف ایک ہی سمت میں بہہ سکتا ہے ، بیک اپ پلان کے بغیر ، اگر راستے میں کوئی نوڈ ٹوٹ جاتا ہے یا ضرورت سے زیادہ بھیڑ ہوجاتا ہے۔

90 کی دہائی میں ، جیسے ہی ایتھرنیٹ تیز تر ہوا (100mbit/سیکنڈ. فاسٹ ایتھرنیٹ 1995 میں متعارف کرایا گیا تھا) اور ایتھرنیٹ نیٹ ورک (پل ، سوئچز ، کیبلنگ) کی قیمت ٹوکن رنگ سے نمایاں طور پر سستا ہوگئی ، پھنسنے والے درخت نے لین ٹوپولوجی جنگیں اور ٹوکن جیت لیا رنگ جلدی سے ختم ہو گیا۔

درخت کس طرح پھیلا ہوا ہے

کے بعد کے کے لئے کے آیا کے آیا کے آیا کے آیا کے آیا کے آیا کے آیا کے آیا کے آیا کے آیا کے آیا ، کے آیا کے ایل کے کے لئے کے یا.سال کے آخری مستقبل کے پروگرام کے لئے ابھی رجسٹر ہوں! خصوصی پیشہ ورانہ ترقیاتی ورکشاپ دستیاب ہے۔ فیوچرٹ نیو یارک ، 8 نومبر]

پھیلا ہوا درخت ڈیٹا پیکٹوں کے لئے فارورڈنگ پروٹوکول ہے۔ یہ ایک حصہ ٹریفک پولیس اہلکار ہے اور نیٹ ورک شاہراہوں کے لئے ایک حصہ سول انجینئر ہے جس میں ڈیٹا کا سفر ہوتا ہے۔ یہ پرت 2 (ڈیٹا لنک پرت) پر بیٹھتا ہے ، لہذا اس کا تعلق صرف ان کی مناسب منزل تک منتقل کرنے کے ساتھ ہے ، نہ کہ کس طرح کے پیکٹ بھیجے جارہے ہیں ، یا ان میں موجود ڈیٹا بھیجا جارہا ہے۔

پھیلا ہوا درخت اتنا عام ہو گیا ہے کہ اس کے استعمال کی وضاحت اس میں کی گئی ہےآئی ای ای 802.1d نیٹ ورکنگ اسٹینڈرڈ. جیسا کہ معیار میں بیان کیا گیا ہے ، کسی بھی دو نکات یا اسٹیشنوں کے مابین صرف ایک ہی فعال راستہ موجود ہوسکتا ہے تاکہ ان کے مناسب طریقے سے کام کیا جاسکے۔

پھیلا ہوا درخت اس امکان کو ختم کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے کہ نیٹ ورک کے طبقات کے مابین ڈیٹا گزرنے والا ڈیٹا ایک لوپ میں پھنس جائے گا۔ عام طور پر ، لوپس نیٹ ورک ڈیوائسز میں نصب فارورڈنگ الگورتھم کو الجھاتے ہیں ، اور یہ بناتے ہیں کہ اب آلہ پیکٹ کہاں بھیجنا ہے اسے معلوم نہیں ہوگا۔ اس کے نتیجے میں فریموں کی نقل یا نقل کے پیکٹوں کو متعدد مقامات پر بھیجنے کا نتیجہ ہوسکتا ہے۔ پیغامات دہرا سکتے ہیں۔ مواصلات کسی مرسل کو واپس اچھال سکتے ہیں۔ یہاں تک کہ اگر بہت سارے لوپ ہونے لگیں تو ، یہ نیٹ ورک کو بھی کریش کرسکتا ہے ، بغیر کسی قابل تحسین فوائد کے بینڈوتھ کو کھاتے ہوئے دوسرے نان لوپڈ ٹریفک کو روکنے سے روکتا ہے۔

پھیلا ہوا درخت پروٹوکولتشکیل دینے سے لوپ کو روکتا ہےہر ڈیٹا پیکٹ کے لئے ایک ممکنہ راستہ کے علاوہ سب کو بند کرکے۔ نیٹ ورک پر سوئچ جڑ کے راستوں اور پلوں کی وضاحت کرنے کے لئے پھیلے ہوئے درخت کا استعمال کرتے ہیں جہاں ڈیٹا سفر کرسکتا ہے ، اور ڈپلیکیٹ راستوں کو فعال طور پر بند کردیتا ہے ، اور ان کو غیر فعال اور ناقابل استعمال قرار دیتے ہیں جبکہ ایک بنیادی راستہ دستیاب ہوتا ہے۔

نتیجہ یہ ہے کہ نیٹ ورک مواصلات بغیر کسی رکاوٹ کے بہتے ہیں اس سے قطع نظر کہ نیٹ ورک کتنا پیچیدہ یا وسیع ہوتا ہے۔ ایک طرح سے ، پھیلا ہوا درخت ایک نیٹ ورک کے ذریعے ایک ہی راستے پیدا کرتا ہے جس طرح سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے ڈیٹا کے سفر کے لئے اسی طرح سے نیٹ ورک انجینئرز نے پرانے لوپ نیٹ ورکس پر ہارڈ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے کیا تھا۔

پھیلے ہوئے درخت کے اضافی فوائد

درخت پر پھیلا ہوا بنیادی وجہ یہ ہے کہ نیٹ ورک کے اندر لوپ کو روٹ کرنے کے امکان کو ختم کرنا ہے۔ لیکن اس کے علاوہ اور بھی فوائد بھی ہیں۔

چونکہ پھیلا ہوا درخت مستقل طور پر تلاش کر رہا ہے اور اس کی وضاحت کرتا ہے کہ ڈیٹا پیکٹوں کے لئے کون سے نیٹ ورک کے راستے دستیاب ہیں ، اس کا پتہ لگاسکتا ہے کہ آیا ان بنیادی راستوں میں سے کسی ایک کے ساتھ بیٹھے نوڈ کو غیر فعال کردیا گیا ہے۔ یہ ہارڈ ویئر کی ناکامی سے لے کر نئے نیٹ ورک کی تشکیل تک مختلف وجوہات کی بناء پر ہوسکتا ہے۔ یہاں تک کہ یہ بینڈوتھ یا دیگر عوامل پر مبنی عارضی صورتحال بھی ہوسکتی ہے۔

جب پھیلے ہوئے درخت کا پتہ چلتا ہے کہ ایک بنیادی راستہ اب فعال نہیں ہے تو ، یہ جلدی سے ایک اور راستہ کھول سکتا ہے جو پہلے بند ہوچکا تھا۔ اس کے بعد یہ پریشانی کی جگہ کے آس پاس ڈیٹا بھیج سکتا ہے ، آخر کار ڈیٹور کو نیا پرائمری راہ کے طور پر نامزد کرتا ہے ، یا پیکٹوں کو اصل پل پر واپس بھیجنا چاہئے تو اسے دوبارہ دستیاب ہونا چاہئے۔

اگرچہ اصل پھیلا ہوا درخت ان نئے رابطوں کو ضرورت کے مطابق بنانے میں نسبتا quick تیز تھا ، 2001 میں آئی ای ای نے ریپڈ اسپیننگ ٹری پروٹوکول (آر ایس ٹی پی) کو متعارف کرایا۔ پروٹوکول کے 802.1W ورژن کے طور پر بھی جانا جاتا ہے ، آر ایس ٹی پی کو نیٹ ورک کی تبدیلیوں ، عارضی بندشوں یا اجزاء کی سراسر ناکامی کے جواب میں نمایاں طور پر تیزی سے بازیابی فراہم کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا تھا۔

اور جب آر ایس ٹی پی نے عمل کو تیز کرنے کے لئے نئے راستے سے کنورجنسی طرز عمل اور برج پورٹ کے کرداروں کو متعارف کرایا ، تو اسے اصل پھیلے ہوئے درخت کے ساتھ مکمل طور پر پیچھے کی طرف تیار کرنے کے لئے بھی ڈیزائن کیا گیا تھا۔ لہذا پروٹوکول کے دونوں ورژن والے آلات کے لئے ایک ہی نیٹ ورک پر ایک ساتھ کام کرنا ممکن ہے۔

پھیلے ہوئے درخت کی کوتاہیاں

اگرچہ اس کے تعارف کے بعد کئی سالوں سے درخت پھیلا ہوا درخت ہر جگہ بن گیا ہے ، لیکن وہ لوگ ہیں جو یہ استدلال کرتے ہیں کہ ایسا ہےوقت آگیا ہے. درخت پھیلانے کا سب سے بڑا قصور یہ ہے کہ یہ ممکنہ راستے بند کرکے نیٹ ورک کے اندر ممکنہ لوپ بند کردیتا ہے جہاں ڈیٹا سفر کرسکتا ہے۔ پھیلے ہوئے درخت کا استعمال کرتے ہوئے کسی بھی نیٹ ورک میں ، نیٹ ورک کے تقریبا 40 40 ٪ راستے ڈیٹا کے لئے بند کردیئے جاتے ہیں۔

نیٹ ورکنگ کے انتہائی پیچیدہ ماحول میں ، جیسے اعداد و شمار کے مراکز میں پائے جاتے ہیں ، طلب کو پورا کرنے کے لئے تیزی سے پیمانے کی صلاحیت ضروری ہے۔ پھیلے ہوئے درخت کی طرف سے عائد کردہ حدود کے بغیر ، ڈیٹا سینٹرز اضافی نیٹ ورکنگ ہارڈ ویئر کی ضرورت کے بغیر بہت زیادہ بینڈوتھ کھول سکتے ہیں۔ یہ ایک ستم ظریفی کی صورتحال ہے ، کیوں کہ پیچیدہ نیٹ ورکنگ ماحول ہی اسی طرح پھیلا ہوا درخت بنا ہوا تھا۔ اور اب لوپنگ کے خلاف پروٹوکول کے ذریعہ فراہم کردہ تحفظ ، ایک طرح سے ، ان ماحول کو اپنی پوری صلاحیت سے پیچھے چھوڑ رہا ہے۔

پروٹوکول کا ایک بہتر ورژن جس کو متعدد انسٹرینس پھیلا ہوا درخت (ایم ایس ٹی پی) کہا جاتا ہے ، کو ورچوئل لانس کو ملازمت دینے اور ایک ہی وقت میں نیٹ ورک کے مزید راستے کھلے رہنے کے قابل بنانے کے لئے تیار کیا گیا تھا ، جبکہ ابھی بھی لوپس کو تشکیل دینے سے روکتا ہے۔ لیکن یہاں تک کہ ایم ایس ٹی پی کے ساتھ ، پروٹوکول کو ملازمت دینے والے کسی بھی نیٹ ورک پر ڈیٹا کے کچھ ممکنہ راستے بند رہتے ہیں۔

گذشتہ برسوں میں پھیلے ہوئے درخت کی بینڈوتھ کی پابندیوں کو بہتر بنانے کے لئے بہت ساری غیر معیاری ، آزاد کوششیں کی گئیں۔ اگرچہ ان میں سے کچھ کے ڈیزائنرز نے اپنی کوششوں میں کامیابی کا دعوی کیا ہے ، لیکن زیادہ تر بنیادی پروٹوکول کے ساتھ مکمل طور پر مطابقت نہیں رکھتے ہیں ، یعنی تنظیموں کو یا تو اپنے تمام آلات پر غیر معیاری تبدیلیوں کو ملازمت دینے کی ضرورت ہے یا ان کے ساتھ موجود ہونے کی اجازت دینے کے لئے کوئی راستہ تلاش کرنا ہوگا۔ معیاری پھیلے ہوئے درخت کو چلانے والے سوئچ۔ زیادہ تر معاملات میں ، پھیلے ہوئے درخت کے متعدد ذائقوں کو برقرار رکھنے اور ان کی حمایت کرنے کے اخراجات اس کوشش کے قابل نہیں ہیں۔

کیا مستقبل میں پھیلا ہوا درخت جاری رہے گا؟

درختوں کو بند کرنے والے نیٹ ورک کے راستوں پر پھیلے ہوئے بینڈوتھ کی حدود کو چھوڑ کر ، پروٹوکول کی جگہ لینے میں بہت زیادہ سوچ اور کوشش نہیں کی جاسکتی ہے۔ اگرچہ IEEE کبھی کبھار اپ ڈیٹ جاری کرتا ہے تاکہ اسے زیادہ موثر بنایا جاسکے ، وہ ہمیشہ پروٹوکول کے موجودہ ورژن کے ساتھ ہم آہنگ ہوتے ہیں۔

ایک لحاظ سے ، پھیلا ہوا درخت "اگر یہ نہیں ٹوٹتا ہے تو ، اسے ٹھیک نہ کریں" کی حکمرانی کی پیروی کرتا ہے۔ درخت پھیلا ہوا درخت زیادہ تر نیٹ ورکس کے پس منظر میں آزادانہ طور پر چلتا ہے تاکہ ٹریفک کو روانی جاری رکھے ، کریش پیدا کرنے والے لوپ کو تشکیل سے بچایا جاسکے ، اور پریشانی کے مقامات پر ٹریفک کو روٹ کیا جاسکے تاکہ اختتامی صارفین کو کبھی بھی پتہ نہ چل سکے کہ آیا ان کے نیٹ ورک کو اس کے دن کے حصے کے طور پر عارضی طور پر رکاوٹوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ دن کے کام دریں اثنا ، پسدید پر ، منتظمین اپنے نیٹ ورکس میں نئے آلات شامل کرسکتے ہیں تاکہ زیادہ سوچے سمجھے کہ آیا وہ باقی نیٹ ورک یا بیرونی دنیا کے ساتھ بات چیت کرسکیں گے یا نہیں۔

ان سب کی وجہ سے ، امکان ہے کہ پھیلا ہوا درخت آنے والے کئی سالوں تک استعمال میں رہے گا۔ ہوسکتا ہے کہ وقتا فوقتا کچھ معمولی تازہ کارییں ہوئیں ، لیکن بنیادی پھیلا ہوا درخت پروٹوکول اور اس کی انجام دہی کی تمام اہم خصوصیات شاید یہاں رہنے کے لئے یہاں موجود ہیں۔