Giao thức cây bao trùm là gì?

Các thiết bị mạng hoạt động như các thiết bị mô hình kết nối hệ thống mở (OSI) hai thiết bị bắc cầu, bao gồm cả các công tắc, thường được kết nối với nhau một cách dự phòng để giúp ngăn ngừa lỗi mạng.Giao thức cây bao gồm (STP) là một tập hợp các quy tắc, phương thức và chức năng truyền thông được thực hiện trong phần mềm cầu và ngăn chặn các khung lớp liên kết dữ liệu không ngừng lặp lại trong cấu trúc liên kết cầu dư.Giao thức cây bao gồm là giao thức lớp liên kết dữ liệu, thiết lập một con đường đơn lẻ, chi phí thấp nhất để dữ liệu di chuyển từ bất kỳ điểm cuối mạng cầu nào sang điểm khác.Các cầu nối sử dụng giao thức cây bao trùm Gửi các tin nhắn đặc biệt được gọi là Đơn vị dữ liệu giao thức cầu (BPDU) cho nhau để chia sẻ thông tin và thông báo cho nhau về các thay đổi mạng.Hầu hết các cây cầu tham gia vào quá trình cây bao trùm, nhưng các quản trị viên mạng có thể chỉ định một số cây cầu là các thiết bị chỉ truyền qua.Tất cả các thiết bị bắc cầu chủ động sử dụng giao thức cây bao trùm BPDU để thiết lập và duy trì cấu trúc liên kết cây bao trùm tối thiểu, miễn phí.

STP bắt đầu tính toán lại cấu trúc liên kết cây bao trùm mới bất cứ khi nào các cầu nối được thêm vào hoặc loại bỏ khỏi mạng, khi các đường dẫn thất bại trong mạng, khi phát hiện liên kết không phù hợp (UDLD)luồng dữ liệu.Các cây cầu chủ động sử dụng giao thức cây bao trùm bắt đầu cấu hình cấu trúc cấu hình bằng cách trước tiên đồng ý và chỉ định một trong các thiết bị bắc cầu làm nút gốc cho cây bao trùm mới.Sau đó, họ hợp tác bằng cách gửi BPDU cho nhau có chứa thông tin hiện tại và chi phí đường dẫn để tính toán một cây bao trùm mới có chi phí thấp nhất cho cấu trúc liên kết.Ngay khi các cây cầu đồng ý về một cấu trúc liên kết mới, các cổng cầu được kết nối với các phân đoạn dự phòng không phải là một phần của cây bao trùm mới và không phải là một phần của etherchannel được chỉ định tạm thời bị chặn để ngăn chặn việc chuyển tiếp lưu lượng dữ liệu.Chặn những con đường dự phòng không sử dụng này tạo ra một cấu trúc liên kết không có vòng lặp.Giao thức cây bao gồm lần đầu tiên được phát triển và thực hiện bởi Tập đoàn Thiết bị Kỹ thuật số (DEC).Nó ngay sau đó được đưa vào Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE) tiêu chuẩn 802.1D.Một phiên bản mới hơn, nhanh hơn của giao thức cây bao trùm được gọi là Giao thức cây bao trùm nhanh (RSTP) được giới thiệu bởi đề xuất của IEEE 802.1W.RSTP đã thay thế STP là giao thức tiêu chuẩn để bắc cầu không có vòng lặp và được chỉ định là giao thức được lựa chọn trong tiêu chuẩn sửa đổi của IEEE 802.1D-2004.STP đã được tinh chỉnh hơn nữa với việc phát hành giao thức nhiều cây (MSTP) như chi tiết trong IEEE 802.1Q-2005, cho phép các trường hợp riêng biệt của STP cùng tồn tại trong nhiều cấu hình mạng cục bộ ảo (VLAN).