PRP – Paralel Yedeklilik Protokolü

Hızlı bir MRP ağ yedekliliği topolojisi bir çok ihtiyaca cevap veriyor olsa da, bazı uygulamalar geçiş süresinin uzamasına asla tahammül edemezler.

Bu gibi yüksek kullanılabilirlik şartlarını yerine getirmek için, tamamen yeni bir yaklaşım ele almalıyız. Ağ yedekliliği konusundaki bu yeni yaklaşımın temeli, iki cihaz arasında iki bağımsız aktif yola sahip olmaktır. Gönderici aynı veriyi eş zamanlı olarak aktaran iki bağımsız ağ arayüzü kullanır. Yedeklilik izleme protokolü alıcının yalnızca ilk veri paketini kullanmasını ve ikinci verileri atmasını sağlar.

Eğer sadece bir ağ arayüzündeki paket alınsaydı, alıcı taraf diğer yolda bir hata meydana geldiğini bilirdi. İşte bu prensip ,IEC 62439-3 standardı içinde tanımlanan Paralel Redundancy Protokolü (PRP) içerisinde kullanılır. PRP, herhangi bir ağ topolojisinde, iki bağımsız ağ arayüzü kullanır ve ring topolojiyle sınırlı değildir. PRP için bu iki bağımsız paralel ağ yapısı, MRP, RSTP veya hiç yedekleme içermeyen ağlar da olabilir.

PRP’nin ana avantajı, hata durumlarında hiç zaman kaybetmeyen kesintisiz geçişleridir ve böylelikle mümkün olan en yüksek kullanılabilirliği sunar. Doğal olarak bu yalnızca, her iki ağ arayüzünün aynı anda başarısız olmaması koşuluyla geçerlidir. PRP, standart switchler’in bulunduğu ağda, uç-cihaz’lar (end device) içinde uygulanır. PRP özelliği içeren uç-cihazlar “PRP için ikili bağlı nokta” (double attached node for PRP) DANP olarak adlandırılır ve bu cihazların iki bağımsız ağ arayüzüne de bağlantısı vardır. Bu iki network özdeş yapılara sahip olabilirler veya topolojilerinde ve/veya performanslarında farklılık gösterebilirler.

Tek bir ağ arabirimi olan (Tek bağlı nokta – single attached node (SAN)) standart bir cihaz da iki ayrı ağdan birine doğrudan bağlanabilir. Doğal olarak, bu durumda cihazın hata durumunda erişebileceği yedek bir yolu olmaz. Eğer bir SAN cihazını PRP özelliği içerecek şekilde ağa eklemek istersek, bir yedekleme kutusu kullanabiliriz. (redundancy box RedBox). SAN’lar PRP hakkında bir şey bilmeye ihtiyaç duymazlar, standart cihazlar olabilirler.

Birçok uygulamada sadece kritik cihazlar çift ağ arabirimine ihtiyaç duyar ve daha az kritik cihazlar, yedekleme kutusu olsun veya olmasın SAN olarak ağa bağlanabilirler.

 

Bir DANP cihazı, yedekliliği kontrol eder ve çift paketleri dağıtır. Üstteki katmandan (layer) iletilmek üzere bir ethernet paketi alındığında, PRP ünitesi bu ethernet paketini her iki ağ arayüzünden de eş zamanlı olarak yayınlar. Bu iki paket, iki bağımsız networkten geçtiğinde, doğal olarak alıcılara farklı gecikmelerle ulaşırlar. Alıcıya ulaşan ilk PRP paketi bir üst ağ katmanına (layer) iletilir (mesela bir uygulamaya) ve ikinci paket atılır.  Yedeklilik kutusu (Redbox), kendisine bağlı olan tüm SAN cihazlarının PRP protokolü ile yedekli çalışmasını sağlar.

İkiz paketler, PRP bağlantısı sağlayan redbox’lar tarafından, yedeklilik kontrol bilgisi (redundancy control trailers – RCT) sayesine tanınır. Ethernet paketinde bulunan ağ tanımlayıcısına (network identifier) ve kullanıcı verisi uzunluğuna (lenght of user data)  ek olarak bu 32 bitlik tanımlama alanı (RCT) aynı zamanda bir sıra numarası içerir. Bir RedBox veya DANP bağlantısı, çift paketleri tarar ve gerekliyse onları elimine eder. Ethernet paketleri sonuna RCT bilgisi eklenmiş olsa bile diğer normal cihazlar bunda etkilenmezler.

Bunun pratikteki anlamı, SAN cihazlarının direk olarak bir PRP ağına direk olarak bağlanabilmesidir. Bu da, aynı ağdaki DANP cihazları ile SAN cihazlarının haberleşebilmesi anlamına gelir. Sadece farklı ağlarda olduklarında haberleşemezler çünkü DANP cihazları bir ağdaki paketi diğer ağa iletmezler.

PRP geçiş süresi çok yüksek talepleri karşılar, son derece esnek ağ topolojilerini destekler ama her zaman iki farklı switch altyapısı ve ağ bileşenleri gerektirir.