Broadcast Storm Nedir ve Nasıl Önlenir?

Sesli Dinle — Makale

Broadcast storm (yayın fırtınası), yerel ağdaki yayın trafiğinin bir döngü, hatalı bağlantı veya arızalı cihaz nedeniyle kontrolsüz biçimde çoğalmasıdır. Switch, yayın çerçevelerini aynı yayın alanındaki uygun portlara iletir. Yayın alanı, bu çerçevelerin ulaşabildiği yerel ağ bölümüdür. Tekrarlanan trafik kısa sürede bu bölümdeki birçok bağlantıyı doldurabilir.

Normal bir yerel ağda yayın trafiği bulunması beklenir. Cihazların birbirini bulması veya ağ ayarı alması sırasında kullanılan bazı iletiler yayın olarak gönderilir; sorun, bu trafiğin sürekli tekrarlanması ve ağın kullanılabilir kapasitesini tüketmesidir.

Belirti internet kesintisi gibi görünse de asıl darboğaz çoğu zaman yerel Ethernet ağı içindedir. IP adresi ve ağ ayarlarının otomatik alınmasını sağlayan DHCP işlemleri, alan adlarını IP adresleriyle ilişkilendiren DNS sorguları, dosya paylaşımı ve internet erişimi aynı anda yavaşlayabilir ya da kesilebilir; fiziksel bağlantı ışıkları ise yanmaya devam edebilir.

Broadcast Storm Nasıl Oluşur?

Switchler, hedefi tüm cihazlar olan yayın çerçevelerini geldikleri port dışında, aynı yayın alanında çerçeve iletimine açık olan portlara çoğaltarak iletir. Yerel bağlantıda bu çerçevelerin iletilmesi, ağ modelinde Katman 2 olarak adlandırılan veri bağlantısı katmanının görevidir. Bu davranış normaldir; ancak çerçeveyi bir switch portuna yeniden taşıyan bir Katman 2 yolu oluşursa aynı trafik her geçişte tekrar çoğaltılabilir.

Normal Yayın Trafiği ile Broadcast Storm Arasındaki Farklar

ARP (Address Resolution Protocol), yerel ağdaki bir IPv4 adresine karşılık gelen MAC adresini, yani ağ arayüzünün yerel bağlantıda kullandığı tanımlayıcıyı bulur. ARP istekleri ve DHCP adres alma mesajları gibi temel işlemlerde yayın trafiği görülmesi tek başına arıza anlamına gelmez. Normal yayın trafiği, cihazların ihtiyaçlarına göre artıp azalır. Broadcast storm sırasında yayın oranı ağın taşıyabileceği düzeyi aşar; bir döngü varsa aynı çerçeveler tekrar tekrar görülebilir ve birden fazla cihazın bağlantısı etkilenebilir.

Yayın çerçevesi sayısının yüksek olması da tek başına kesin kanıt değildir. Cihaz sayısını, ağın görevini ve ölçüm aralığını dikkate alın; mevcut değerleri ağın daha önceki normal dönemleriyle karşılaştırın.

Katman 2 Döngüsünün Etkisi

Aynı iki switch arasında korumasız iki yol bırakmak, bir switchin iki portunu kabloyla birbirine bağlamak veya köprüleme yapan bir cihazla geri dönüş yolu oluşturmak döngüye neden olabilir. Ethernet çerçevelerinde IPv4 paketlerindeki TTL gibi yönlendiricilerden geçiş sayısını sınırlayan bir alan yoktur; bu nedenle çerçeveler döngü kırılana kadar ağda dolaşmayı sürdürebilir.

Döngü sırasında switch aynı kaynak MAC adresini farklı portlardan öğrenmeye başlayabilir. MAC tablosundaki bu hızlı yer değiştirmeler, yinelenen çerçeveler ve yükselen port kullanımı birlikte görülüyorsa Katman 2 döngüsü olasılığı güçlenir.

Her broadcast storm fiziksel döngüden kaynaklanmaz. Arızalı ağ kartı, hatalı köprü yazılımı veya yanlış çalışan bir cihaz da aşırı yayın üretebilir; bu durumda çözüm, döngü aramakla sınırlı kalmadan trafiğin geldiği portu bulmayı gerektirir.

Ağ Döngüsü Nasıl Anlaşılır?

Tek bir belirti döngüyü kesinleştirmez. Döngüyü doğrulamak için bağlantı belirtilerini, cihazların ve kabloların bağlantı düzenini ve switch üzerindeki trafik göstergelerini birlikte inceleyin.

Kullanıcı Tarafındaki Belirtiler

• Birden fazla cihazda aynı anda bağlantı yavaşlaması veya kopması
• IP adresi alma, ağ geçidine erişme ya da yerel cihazları bulma sorunları
• Ping sonuçlarında ani kayıp ve çok değişken gecikme
• Switch port ışıklarının olağan dışı biçimde sürekli ve yoğun yanıp sönmesi
• Kablo bağlantısı aktif görünürken yerel ağ ve internet hizmetlerinin birlikte kullanılamaması

Bu belirtiler yoğun yedekleme, zararlı yazılım, arızalı kablo veya internet servis sağlayıcısından kaynaklanan bir sorun nedeniyle de oluşabilir. Yalnız kullanıcının gördüğü yavaşlığa bakarak broadcast storm tanısı koymayın.

Switch Sayaçları ve Olay Kayıtları

Yönetilen switchler, sorunun kaynağını daraltmak için daha güvenilir veriler sunar. Üretici arayüzündeki adlar değişse de bakılacak göstergeler benzerdir.

• Bir portta olağan dışı yüksek sayıda yayın çerçevesi veya sürekli yüksek kullanım
• Aynı MAC adresinin kısa aralıklarla farklı portlarda görülmesi
• Döngüleri önleyen STP (Spanning Tree Protocol) tarafından bildirilen sık bağlantı düzeni değişiklikleri ya da port durumunun tekrar tekrar değişmesi
• Aşırı trafiği sınırlandıran storm control özelliğinin düşürdüğü çerçeveler, port kapatma olayları veya döngü uyarıları
• Trafik kaydında aynı çerçevelerin çok sayıda yinelenmesi

Yönetilemeyen switchte bu sayaç ve kayıtlar bulunmayabilir. Böyle bir ağda kabloları ve cihazları sırayla ayırıp trafiğin hangi değişiklikten sonra normale döndüğünü gözlemleyin.

Broadcast Storm Kaynağını Bulma ve Trafiği Durdurma

İlk amaç kontrolsüz trafiğin geçtiği yolu kesmektir. Müdahale sırasında çalışan tek yönetim bağlantısını da koparmamak için değişiklikleri birer birer yapmak gerekir.

1. Son eklenen switchi, erişim noktasını veya Ethernet kablosunu belirleyin. Birden fazla birimle Wi-Fi kapsaması sağlayan mesh sistemlerini ve elektrik hattı üzerinden veri taşıyan güç hattı adaptörlerini de bu kontrole dahil edin.
2. Şüpheli yeni bağlantıyı çıkarın; aynı switchin iki portunu birbirine bağlayan veya iki cihaz arasında ikinci bir yol oluşturan kabloları öncelikle kontrol edin.
3. Birden fazla switch varsa bağlantı şemasını kontrol edin. Birden çok fiziksel kablonun tek mantıksal bağlantı olarak kullanıldığı bağlantı birleştirme yapılandırmasını da inceleyin; döngü oluşturan veya koruması doğrulanmayan yedek yolları sırayla ayırın.
4. Her ayırma işleminden sonra bağlantı kararlılığının, gecikmenin ve port trafiğinin normale dönüp dönmediğini gözleyin.
5. Yönetilen switchte yoğun yayın trafiğinin geldiği portu, MAC hareketlerini ve STP olaylarını kontrol ederek kaynağı daraltın.
6. Sorunlu yol veya cihaz bulunduğunda bağlantı düzenini düzeltin; donanımın arızalı olduğu doğrulanmışsa değiştirin. Soruna neden olan bağlantıyı aynı biçimde geri takmadan, gerekli bağlantıları tek tek yeniden kurun.

Modem veya switchi yeniden başlatmak trafiği geçici olarak sakinleştirebilir, fakat kablo döngüsü ya da arızalı cihaz yerinde kalırsa sorun geri döner. Kalıcı çözüm, soruna yol açan bağlantıyı kaldırmak veya döngü koruması bulunan bir topoloji kurmaktır.

Broadcast Storm İçin Kalıcı Önleme Yöntemleri

Broadcast stormu önlemek tek bir ayara dayanmaz. Fiziksel bağlantı düzenini, döngü önleme protokolünü, trafik sınırlandırmasını ve ağ izlemeyi birlikte planlayın.

Switchler Arasında Tek Aktif Yol Bırakma

Yönetilemeyen switch kullanılan ev ağlarında iki switch arasında tek aktif bağlantı bırakın ve kabloları etiketleyin. Yedek kabloyu ancak iki uçta da uyumlu döngü önleme veya bağlantı birleştirme özelliği yapılandırılmışsa devreye alın; yalnız ürünün bu özelliği desteklemesi yeterli değildir.

Köprü modunda çalışan erişim noktaları, mesh sistemleri, sanallaştırma yazılımları ve güç hattı adaptörleri de beklenmeyen ikinci yollar oluşturabilir. Fiziksel kablo sayısı az olsa bile bu cihazların Ethernet trafiğine ikinci bir yol oluşturup oluşturmadığını kontrol edin.

STP ve RSTP'nin Ağ Döngülerini Önlemedeki Rolü

STP ailesi, yönetilen switchlerde gerekli portları normal veri iletimine kapatarak döngü içermeyen bir bağlantı düzeni oluşturur. RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol), bu düzende değişiklik olduğunda daha hızlı uyum sağlayan yaygın bir sürümdür; kullanılabilir seçenekler switch modeline göre değişir.

STP, cihazların protokolü desteklemesine, uygun yapılandırmaya ve switchlerin bağlantı düzeni bilgisini taşıyan BPDU mesajlarını alabilmesine bağlıdır. STP'nin devre dışı bırakılması veya bu mesajların engellenmesi korumayı bozabilir. BPDU Guard, uç cihaz bağlanması beklenen bir portta BPDU alınırsa portu kapatan ek bir korumadır; switchler arası bağlantılara gelişigüzel uygulanmaz. Port rollerini ve ayarları cihazın resmi belgesinden doğrulayın.

Storm Control Aşırı Yayın Trafiğini Nasıl Sınırlar?

Storm control, bir porta giren yayın trafiğini izler ve tanımlanan sınır aşıldığında fazla çerçeveleri düşürebilir; bazı cihazlar ayrıca uyarı üretir veya portu kapatır. Desteklenen trafik türleri, sınırlandırma yöntemi ve kapatılan portun yeniden nasıl açılacağı modele göre değişir.

Bazı switchler, bir alıcı grubuna gönderilen multicast trafiğini ve hedef MAC adresi iletim tablosunda bulunmayan unknown unicast trafiğini de denetler. Unknown unicast çerçevesinde hedef adres bellidir; switch bu adrese hangi porttan ulaşacağını henüz bilmez.

Storm control döngüyü ortadan kaldırmaz. Aşırı trafiğin etkisini azaltan ek bir korumadır. Eşik çok düşük seçilirse normal ARP veya DHCP trafiği de engellenebilir; çok yüksek seçilirse fırtınanın etkisini yeterince azaltmayabilir. Bu nedenle eşiği evrensel bir yüzde veya paket sayısına göre değil, normal trafik ölçümüne ve portun görevine göre belirleyin.

Yönetilen ve Yönetilemeyen Switchlerde Koruma ve Teşhis Farkları

Aşağıdaki karşılaştırma, cihaz sınıfına göre hangi önleme ve teşhis yönteminin gerçekçi olduğunu gösterir.

Yönetilemeyen bir switchte, modelin resmi teknik belgesi açıkça belirtmedikçe STP, döngü algılama veya storm control gibi korumaların bulunduğunu varsaymayın.

Broadcast Storm ile Karıştırılan Ağ Sorunları

Wi-Fi kanal kalabalığı, radyo paraziti ve zayıf sinyal bağlantıyı yavaşlatabilir; bunlar tek başına broadcast storm değildir. Kablosuz erişim noktası Ethernet tarafında bir döngüye katılabilir, ancak radyo kanalının yoğun olması farklı bir sorundur.

Ağın açılışı, çok sayıda cihazın aynı anda IP adresi alması veya belirli keşif protokolleri kısa süreli yayın artışı oluşturabilir. Fırtına tanısı koyarken trafik artışının ne kadar sürdüğüne, çerçevelerin yinelenip yinelenmediğine, kaç cihazın etkilendiğine ve değerlerin normal dönemden ne kadar saptığına birlikte bakın.

Yalnız tek cihaz etkileniyorsa veya yerel ağ çalışırken sadece internet erişimi kesiliyorsa broadcast storm ilk olasılık değildir. Yerel ve dış bağlantı belirtilerini ayırmak, gereksiz switch değişikliğini önler.

Broadcast Storm Sonrası Ağın Normale Döndüğü Nasıl Doğrulanır?

Ağınızda kullanılan özelliklere ve daha önce görülen belirtilere göre şu kontrolleri yapın:

• Birden fazla cihazda yerel ağ ve internet erişimi yeniden kararlı çalışır.
• Yayın sayaçları ve port kullanımı normal başlangıç düzeyine döner.
• Aynı MAC adresinin portlar arasında sürekli yer değiştirmesi sona erer.
• STP kullanılıyorsa bağlantı düzeni kararlı kalır ve döngü oluşturabilecek yedek yollar beklendiği biçimde engellenir.
• Bağlantılar tek tek geri eklendiğinde sorun yeniden başlamaz.
• Varsa storm control uyarıları sona erer; uyarılar sürüyorsa kaynak trafiği ayrıca incelemek gerekir.