Switch Döngüleri Neden Tehlikelidir

Yedekli bağlantılar ağları daha güvenilir hâle getirir; ancak switch'li bir ağda ölümcül bir soruna, yani bir switch döngüsüne yol açabilirler. Switch'ler arasında iki veya daha fazla yol olduğunda ve çerçeveler durmadan dolaştığında döngü oluşur. Yavaş bir bağlantının aksine döngü, birkaç saniye içinde tüm ağı devre dışı bırakabilir. Bu derste döngülerin nasıl oluştuğu ve neden bu kadar yıkıcı oldukları açıklanmaktadır.

Döngüleri anlamak için switch'lerin bilinmeyen veya yayın trafiğini nasıl işlediğini hatırlayın. Bir switch bir yayın çerçevesi ya da henüz öğrenmediği bir hedefe yönelik bir çerçeve aldığında, çerçeveyi geldiği port dışındaki tüm portlardan taşır. Bu taşıma işlemi normal ve yararlıdır. Ancak topolojide bir döngü varsa taşıma, kontrolden çıkan bir felakete dönüşür.

Bir döngü oluşturacak şekilde iki switch'in iki kabloyla bağlandığını varsayalım. Bir yayın Switch A'ya girer ve Switch A bu yayını her iki bağlantı üzerinden Switch B'ye taşır. Switch B de yayını her iki bağlantı üzerinden Switch A'ya geri taşır. Switch A yayını yeniden taşır; çerçeve, onu durduracak hiçbir şey olmadan çoğalır ve döner. Katman 2 çerçevesinde bu döngüyü sona erdirecek yerleşik bir sona erme süresi yoktur.

Sonuç bir yayın fırtınasıdır: çerçeve kopyaları hızla çoğalarak tüm bağlantıları doyurur. Bant genişliği döngüye giren trafikle dolar, switch CPU'ları bu trafiği işlemeye çalışırken aşırı yüklenir ve meşru trafik iletilemez. Ağ fiilen çalışmayı durdurur. Tek bir döngü, bir tesisin tamamını birkaç saniye içinde felç edebilir; bu nedenle döngüler acil durum olarak ele alınır.

Döngüler ikinci bir soruna da yol açar: MAC adresi tablosu kararsızlığı. Bir switch, bir cihazın hangi portta olduğunu gelen çerçevelerin kaynak adresinden öğrenir. Döngüye giren çerçeveler birden çok porttan geldiğinde switch, cihazın nerede olduğu konusunda sürekli fikir değiştirir ve girdiyi portlar arasında gidip getirir. Bu karmaşa, iletim kararlarını bozar ve kaosu artırır.

IP paketleri sıfıra düşen ve paketi atan bir TTL (Yaşam Süresi) sayacı taşıdığı için yönlendiriciler sonsuz döngülerden kaçınır. Ancak katman 2 Ethernet çerçevelerinde TTL alanı yoktur. Çerçevenin içinde geri sayım yapan veya süresi dolan hiçbir şey bulunmaz. Bu nedenle katman 2'de döngüye giren bir çerçeve, bir insan döngüyü bozuncaya veya bir protokol bunu önleyinceye kadar sonsuza dek dolaşabilir.

Döngüler nadiren kasıtlı olarak oluşturulur. Çoğu zaman kazara meydana gelir: birinin yama kablosunun iki ucunu aynı switch'e takması, iki duvar prizini birbirine bağlaması veya yönetilmeyen bir switch'i yanlış şekilde zincirlemesi gibi. Belirtiler aniden ortaya çıktığı ve herkesi etkilediği için kazara oluşan döngüler, bir ofisin tamamının aynı anda bağlantısını kaybetmesinin klasik nedenlerindendir.

Döngü belirtileri arasında tüm ağın sürünme hızına düşmesi veya çalışmaması, switch durum ışıklarının öfkeli ve eş zamanlı biçimde yanıp sönmesi ve switch'lerde CPU kullanımının çok yüksek olması bulunur. Ping'lerin ağ genelinde zaman aşımına uğraması da bir belirtidir. Birisi bir kabloyu taşıdıktan veya bir cihaz ekledikten hemen sonra bağlantı çöktüyse döngüden şüphelenin ve yeni oluşturulan yedekli yolu arayın.

Acil çözüm, soruna neden olan yedekli kablonun bağlantısını keserek döngüyü bozmaktır. İkinci yol ortadan kalktığında taşınan trafiğin dolaşacağı bir yer kalmaz ve fırtına neredeyse anında sona erer. Bu nedenle teknisyenler ani ve tam bir kesintiyle karşılaştıklarında, ağın düzelip düzelmediğini görmek için çoğu zaman yakın zamanda eklenen bağlantıların fişini çekerek işe başlar.

Her döngünün önlenmesi konusunda insanlara güvenmemelisiniz; ayrıca yedeklilik güvenilirlik açısından değerlidir. Asıl çözüm, yedekli bağlantılara izin verirken döngü oluşturacak bağlantıları engelleyen ve bunları yedek olarak hazır tutan otomatik bir protokoldür. Bu protokol, bir sonraki dersin konusu olan Kapsayan Ağaç Protokolü'dür. Switch döngülerine karşı standart savunma budur.

Switch döngüleri, bir ağın yaşayabileceği en yıkıcı arızalardan biridir ve Network+ sınavında karşınıza çıkar. Zinciri anlayın: yedekli yol taşımaya, taşıma bir yayın fırtınasına ve MAC tablosu kararsızlığına yol açar; katman 2'de TTL olmadığı için fırtına kendiliğinden sona ermez. Döngü önlemenin varlık nedeni tam olarak bu anlayıştır.

Döngü bilginizi sınayın.

Yedekli yollar, switch'lerin yayınları bir daire içinde taşımasına izin verdiğinde bir switch döngüsü oluşur. Katman 2 Ethernet çerçevelerinde TTL bulunmadığı için döngü sona ermez; bağlantıları doyuran ve switch CPU'larını aşırı yükleyen bir yayın fırtınası ile birlikte girdilerin gidip gelmesine neden olan MAC tablosu kararsızlığı ortaya çıkar. Döngüler çoğu zaman kazara oluşur ve bir tesisi birkaç saniye içinde felç edebilir. Kalıcı çözüm, otomatik bir döngü önleme protokolüdür: Kapsayan Ağaç.