Spanning Tree là gì? Lợi ích của giao thức Spanning Tree?

983

25-02-2025

Spanning Tree là một khái niệm rất quan trọng trong lĩnh vực mạng máy tính, đặc biệt là khi nói đến việc đảm bảo mạng không bị tắc nghẽn và các thiết bị trong mạng có thể giao tiếp với nhau một cách hiệu quả. Vậy Spanning Tree là gì thì hãy cùng Bizfly Cloud tìm hiểu ngay qua bài viết dưới đây.

Spanning Tree là gì?

Giao thức Spanning Tree (STP) là một giải pháp được phát triển bởi Dr. Radia Perlman vào năm 1985 để giải quyết vấn đề vòng lặp trong mạng. STP giúp tạo ra một cây bao phủ (spanning tree) từ một tập hợp các nút trong mạng, nơi mà mỗi nút chỉ có thể kết nối tới một đường dẫn duy nhất.

Mục tiêu chính của STP là ngăn chặn các vòng lặp trong mạng LAN, điều này cực kỳ quan trọng cho việc duy trì hiệu suất và độ ổn định của mạng.

Vì sao nên sử dụng Spanning Tree

Việc sử dụng giao thức Spanning Tree mang lại nhiều lợi ích cho các tổ chức và doanh nghiệp, cụ thể như:

Đảm bảo độ tin cậy của mạng

Khi STP hoạt động, nó tự động phát hiện và loại bỏ các vòng lặp, từ đó giúp mạng hoạt động trơn tru hơn. Giúp giảm thiểu khả năng xảy ra các sự cố nghiêm trọng do vòng lặp gây ra, như mất kết nối hoặc tắc nghẽn.

Tăng cường hiệu suất mạng

Bằng cách loại bỏ các đường dẫn dư thừa, STP giúp tối ưu hóa băng thông mạng và cải thiện tốc độ truyền tải dữ liệu. Khi không còn vòng lặp, gói tin sẽ có cơ hội đến đích nhanh hơn, giúp giảm thiểu thời gian phản hồi và nâng cao trải nghiệm người dùng.

Dễ dàng mở rộng mạng

Giao thức Spanning Tree không chỉ giúp quản lý các kết nối hiện tại mà còn hỗ trợ việc mở rộng mạng trong tương lai. Khi thêm thiết bị mới vào mạng, STP có khả năng tự động điều chỉnh cấu trúc cây bao phủ, 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 những lợi ích sau:

Cung cấp dự phòng liên kết đồng thời ngăn chặn các vòng lặp không mong muốn.
Cho phép người quản trị mạng thao tác trên các đường truyền mạng đồng thời ngăn chặn các vòng lặp trên cầu nối (switch).
STP cũng cho phép tạo các liên kết thụ động, dự phòng trong trường hợp switch ngược dòng bị lỗi hoặc đường dẫn mạng không thể chuyển lưu lượng truy cập.
Giảm thiểu chi phí vận hành nhờ vào việc sử dụng STP, các tổ chức có thể tiết kiệm chi phí liên quan đến việc khắc phục sự cố và bảo trì.
Tăng khả năng bảo mật khi loại bỏ các vòng lặp, nó giúp ngăn chặn việc truy cập 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 khởi đầu của một cổng khi STP bắt đầu hoạt động. Trong trạng thái này, cổng chỉ lắng nghe các BPDU (Bridge Protocol Data Units) mà không chuyển tiếp dữ liệu. Mục tiêu là để xác định cấu trúc mạng mà không tạo ra vòng lặp.

Listening (Lắng nghe)

Sau khi ở trạng thái chặn, cổng chuyển sang trạng thái lắng nghe. Trong giai đoạn này, cổng vẫn chỉ lắng nghe BPDU để xác định cấu trúc mạng và không chuyển tiếp dữ liệu.

Learning (Học)

Cổng chuyển sang trạng thái học, nơi nó bắt đầu học địa chỉ MAC của các thiết bị kết nối với nó. Trong giai đoạn này, switch xây dựng bảng địa chỉ MAC nhưng vẫn chưa chuyển tiếp dữ liệu.

Forwarding (Chuyển tiếp)

Đây là trạng thái cuối cùng, nơi cổng đã học được thông tin và có thể chuyển tiếp gói tin đến các thiết bị khác trong mạng.

Disabled (Vô hiệu hóa)

Cổng ở trạng thái này khi nó bị tắt hoặc được cấu hình để không tham gia vào quá trình STP. Trạng thái này không cho phép cổng gửi hoặc nhận bất kỳ dữ liệu nào

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

Việc sử dụng giao thức Spanning Tree không chỉ giúp giải quyết các vấn đề về vòng lặp trong mạng mà còn mang lại rất nhiều lợi ích thiết thực khác như tăng cường độ tin cậy, cải thiện hiệu suất mạng,...

Có thể nói rằng STP là một công cụ không thể thiếu trong việc quản lý mạng hiện đại. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, hiểu biết sâu sắc về STP sẽ giúp các tổ chức thích ứng và khai thác tối đa tiềm năng của mạng lưới của họ.