Altın Konu Ortak STP'ye (CST) Giriş

Ortak Spanning Tree (CST) olarak da bilinen orijinal Spanning Tree Protokolü'nü (STP) keşfetmeye başlıyoruz. 1990'larda tanıtılan bu protokol, Ethernet LAN'larının döngülere neden olmadan yedek bağlantılara sahip olmasını sağladı. Bir bağlantı veya anahtar arızalansa bile ağların çalışmaya devam etmesini sağlayan çığır açan bir gelişmeydi.
​

Kursun önceki bölümünde ele aldığımız Ethernet anahtarlamasıyla ilgili iki ifadeyi kısaca özetleyelim:

Bir yayın çerçevesi (ARP gibi), aynı ağ segmentindeki tüm cihazlar için tasarlanmıştır (bu nedenle adı yayın). Bu nedenle Ethernet anahtarları, yayın çerçevesinin bir kopyasını, çerçevenin alındığı port hariç, bir VLAN'daki tüm portlara iletir. Bu nedenle, bir çerçeve, segmentteki tüm olası ana bilgisayarlara ulaşmak için birden fazla kez çoğaltılır.

Ethernet çerçevelerinin, IP paketlerindeki Yaşam Süresi (TTL) alanı gibi ömürlerini sınırlayan ve "sona eren" yerleşik bir mekanizması yoktur.

Ethernet standardının bu iki özelliğinden dolayı, iki anahtar döngüsel bir topolojide bağlandığında, tek bir yayın çerçevesi bile süresiz olarak çoğaltılabilir ve döngü içinde sonsuzca dolaşarak, aşağıdaki şemada gösterildiği gibi, mevcut tüm bant genişliğini ve CPU'yu tüketebilir.



Bu duruma yayın fırtınası denir; yani bir yayın çerçevesi döngüye girer ve süresiz olarak çoğaltılır. Ethernet çerçevelerinde yerleşik bir son kullanma mekanizması (örneğin, TTL) yoktur. Yayın fırtınasının durmasının tek yolu, döngüdeki bir cihazın çökmesi ve döngü topolojisinin bozulmasıdır.
​

Unutmayın ki Ethernet 1970'ler-80'lerde icat edildi (evet, o kadar eski!). O zamanlar insanların yedekli ağlara ihtiyacı yoktu. Sadece herhangi bir ağa ihtiyaçları vardı. Yedeklilik olmadan, anahtarlamalı ağlar aşağıdaki basit şemada gösterildiği gibi döngüsüzdür.



Zamanla, bağlı cihazların sayısı artmaya başladı. Binalar arasında bağlantılar kuruldu. İnsanlar ağ üzerinden kaynaklara erişmeye başladı. Kuruluşlar, ağın her zaman çalışır durumda olmasına güvenmeye başladı. Ancak büyük bir sorun vardı: ağda yedeklilik yoktu. Örneğin, aşağıdaki diyagramda gösterilen anahtarlamalı ağ çoğu zaman sorunsuz çalışabilir, ancak binalar arasında yalnızca tek bir bağlantı vardır ki bu büyük bir sorundur.



Tek bağlantı arızalanırsa, iki bina arasındaki bağlantı tamamen kesilir ve iletişim ile kaynaklara erişim aksar. Bu senaryoda, kuruluş yedeklilik ve hata toleransı sağlamak için SW1 ve SW2 arasına ikinci bir bağlantı kurmak isteyecektir. İkinci bağlantı, bir bağlantı arızalansa bile ağ bağlantısını sürdüren bir yedekleme görevi görecektir.



Ancak, anahtarlamalı bir ağa yedek bağlantılar eklemek, yukarıdaki diyagramda gösterildiği gibi döngülü bir topoloji oluşturur. Bu nedenle, mühendisler bu soruna bir çözüm bulmak için çalışmaya başladılar ve böylece Spanning Tree Protokolü (STP) kavramı ortaya çıktı.
​

Orijinal Spanning Tree Protokolü (STP), Ethernet ağlarındaki yedek yolların zorluklarını ele almak için geliştirilmiştir. 1990 yılında, büyük ölçekli yedekli ağlara yol açan çığır açan bir gelişme olan IEEE 802.1D olarak standartlaştırılmıştır.

Şimdi STP'nin yedeklilik sorununu nasıl çözdüğüne kısaca bakalım. Aşağıdaki diyagram, anahtarlamalı bir ağa yedeklilik eklediğimizde ortaya çıkan en yaygın döngülü topolojileri göstermektedir. Önemli bir şeye dikkat edin: Birçok mühendis, bir döngünün yalnızca üçgen veya dikdörtgen bir topolojide oluşabileceğini yanlışlıkla varsayar. Ancak, aşağıdaki diyagrama bakın ve bir çift anahtar arasındaki iki bağlantının bile döngülü bir topoloji oluşturduğunu göreceksiniz.



Daha karmaşık döngülü topolojiler genellikle yukarıdaki diyagramda gösterilen temel topolojilerden türetilir. Örneğin, aşağıdaki diyagramda gösterildiği gibi, dikdörtgen bir konfigürasyonda birbirine bağlı ancak ek yedek bağlantılara sahip dört anahtarınız olabilir.



Ancak, yapıyı anahtar çiftleri, üçgenler veya dikdörtgenler gibi daha basit topolojilere ayırabilirsiniz.

Şimdi, yayılma ağacının bu sorunu nasıl çözdüğüne bakalım. Oldukça basit. Gereksiz bağlantıları tespit eder ve döngüsüz bir topoloji oluşturmak için bunları geçici olarak bloke eder. İşte bu kadar! Topoloji döngülü olmadığında, bir yayın çerçevesi sonsuza dek döngü yapamaz. Örneğin, aşağıdaki diyagram, gösterilen topolojilerde yayılma ağacını etkinleştirdiğimizde ne olduğunu göstermektedir. STP bir bağlantıyı bloke eder ve topolojiler artık döngüsüzdür.



Örneğin, solda gösterilen anahtar çifti arasında artık yalnızca bir operasyonel kablo bulunmaktadır. Yedek kablo, yalnızca birincil operasyonel kablo arızalandığında kullanılacaktır.

Ayrıca Şekil 6'da gösterilen daha karmaşık topolojiye de bakalım. Anahtarlarda yayılma ağacı protokolü etkinleştirildiğinde, birden fazla yedek bağlantı olduğunu algılar ve bunları geçici olarak devre dışı bırakarak anahtarlamalı ağın tamamen döngüsüz olmasını sağlar; bu durum aşağıdaki diyagramın sağ tarafında gösterilmiştir.



İşte orijinal yayılma ağacı protokolü (IEEE 802.1d) çok yüksek bir seviyede bu şekilde çalışıyor. Bir sonraki derste, protokolün algoritmasına daha derinlemesine dalacağız.

Ancak devam etmeden önce önemli bir şeyi açıklığa kavuşturalım. Orijinal STP protokolüne neden Ortak Yayılma Ağacı (CST) deniyor? Çünkü kaç VLAN olursa olsun, tüm ağ için tek bir döngüsüz topoloji oluşturuyor. Bu, tüm VLAN'ların aynı fiziksel topolojiyi paylaştığı anlamına gelir ve bu da daha büyük ağlarda verimsizliklere yol açabilir. Ortak yayılma ağacı artık eski bir protokol olarak kabul ediliyor ve Per-VLAN Spanning Tree (PVST) ve Rapid PVST (RPVST) gibi geliştirilmiş sürümlerle değiştiriliyor.​

PAYLAŞIM İÇİN TEŞEKKÜRLER,ELİNE SAĞLIK.​