Trong lĩnh vực mạng máy tính, khái niệm Spanning Tree là rất quan trọng, đặc biệt là khi nói đến việc đảm bảo rằng các thiết bị trong mạng có thể giao tiếp với nhau một cách hiệu quả. Đọc bài viết dưới đây để biết Spanning Tree là gì.
Spanning Tree là gì?
Một giải pháp để giải quyết vấn đề vòng lặp trong mạng được Dr. Radia Perlman phát triển vào năm 1985 là Giao thức Spanning Tree (STP). STP hỗ trợ tạo ra một cây bao phủ (spanning tree) từ một tập hợp các nút trong mạng, mỗi nút chỉ có thể kết nối tới một đường dẫn duy nhất.
STP nhằm mục đích ngăn chặn các vòng lặp trong mạng LAN; điều này rất quan trọng để duy trì độ ổn định và hiệu suất của mạng.
Vì sao nên sử dụng Spanning Tree
Các tổ chức và doanh nghiệp nhận được nhiều lợi ích từ việc sử dụng giao thức Spanning Tree, cụ thể là:
Đảm bảo độ tin cậy của mạng
STP giúp mạng hoạt động trơn tru hơn bằng cách tự động phát hiện và loại bỏ các vòng lặp. Giúp giảm nguy cơ xảy ra các sự cố nghiêm trọng do vòng lặp gây ra, chẳng hạn như tắc nghẽn hoặc mất kết nối.
Tăng cường hiệu suất mạng
STP loại bỏ các đường dẫn dư thừa, tối ưu hóa băng thông mạng và tăng tốc độ truyền tải dữ liệu. Gói tin có thể đến đích nhanh hơn khi không có vòng lặp, giảm thời gian phản hồi và nâng cao trải nghiệm người dùng.
Dễ dàng mở rộng mạng
Giao thức Spanning Tree hỗ trợ việc mở rộng mạng trong tương lai bằng cách quản lý các kết nối hiện tại. STP có khả năng tự động điều chỉnh cấu trúc cây bao phủ khi thêm thiết bị mới vào mạng, điều này giúp tích hợp các thiết bị mới mà không làm gián đoạn hoạt động của mạng hiện tại.
Lợi ích của việc sử dụng giao thức Spanning Tree?
- Các giao thức Spanning Tree mang lại các lợi ích sau:Đảm bảo rằng liên kết được bảo vệ đồng thời ngăn chặn các vòng lặp không mong muốn.
- Điều này cho phép người quản trị mạng sử dụng các đường truyền mạng đồng thời ngăn chặn các vòng lặp trên các cầu nối.
- Ngoài ra, STP cho phép tạo ra các liên kết thụ động để dự phòng trong trường hợp switch ngược dòng bị lỗi hoặc đường dẫn mạng không thể chuyển lưu lượng truy cập.Các tổ chức có thể tiết kiệm chi phí khắc phục sự cố và bảo trì nhờ STP giảm chi phí vận hành.
- Loại bỏ các vòng lặp cải thiện bảo mật và ngăn chặn việc xâm nhập trái phép vào các thiết bị trong mạng.
Các trạng thái trong một tiến trình STP
Dưới đây là các trạng thái chính trong tiến trình STP:
Blocking (Chặn)
Đây là trạng thái cổng khi STP bắt đầu. Trong trạng thái này, cổng không chuyển tiếp dữ liệu mà chỉ lắng nghe các BPDU (Bridge Protocol Data Units). Mục tiêu là xác định cấu trúc của mạng mà không tạo ra những vòng lặp.
Listening (Lắng nghe)
Cổng chuyển sang trạng thái lắng nghe sau khi ở trạng thái chặn. Đến thời điểm này, cổng vẫn không chuyển tiếp dữ liệu và chỉ lắng nghe BPDU để xác định cấu trúc mạng.
Learning (Học)
Cổng chuyển sang trạng thái học và tìm địa chỉ MAC của các thiết bị được kết nối. Đến thời điểm này, switch đã tạo bảng địa chỉ MAC nhưng vẫn chưa gửi dữ liệu.
Forwarding (Chuyển tiếp)
Đây là trạng thái cuối cùng, trong đó cổng có thể chuyển gói tin đến các thiết bị mạng khác sau khi họ đã học được thông tin.
Disabled (Vô hiệu hóa)
Khi cổng ở trạng thái này hoặc khi nó được cấu hình để không tham gia vào quá trình STP, nó sẽ bị tắt. Trạng thái này cấm cổng gửi hoặc nhận dữ liệu.
Các bước cấu hình giao thức Spanning Tree
Để cấu hình giao thức Spanning Tree trên các switch, bạn cần thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Xác định cấu hình mạng
Trước khi bắt đầu cấu hình, quản trị viên cần xác định rõ các thiết bị trong mạng, các kết nối và yêu cầu cụ thể của tổ chức.
Bước 2: Cấu hình các tham số STP
Quản trị viên cần cấu hình các tham số như bridge priority, path cost và port priority cho từng switch. Những tham số này sẽ quyết định cách mà STP hoạt động và quản lý các kết nối trong mạng.
Bước 3: Kiểm tra và bảo trì
Sau khi đã cấu hình xong, bước cuối cùng là kiểm tra và bảo trì hệ thống. Quản trị viên cần thường xuyên theo dõi hoạt động của STP và thực hiện các điều chỉnh cần thiết để đảm bảo rằng mạng luôn hoạt động ổn định.
Kết Luận :
Giao thức Spanning Tree tăng cường độ tin cậy và hiệu suất mạng và giải quyết các vấn đề vòng lặp trong mạng.
STP là một công cụ cần thiết cho quản lý mạng hiện đại. Hiểu biết sâu sắc về STP sẽ giúp các tổ chức thích ứng với sự phát triển của công nghệ.
