بروتوكول التكرار المشترك للعناوين

بروتوكول تكرار العناوين المشتركة ( CARP) هو بروتوكول شبكات حاسوبية يسمح لأجهزة متعددة على نفس الشبكة المحلية بمشاركة مجموعة من عناوين IP . يتمثل غرضه الأساسي في توفير خاصية تجاوز الأعطال ، خاصةً عند استخدامه مع جدران الحماية وأجهزة التوجيه . في بعض التكوينات، يمكن لبروتوكول CARP أيضًا توفير وظيفة موازنة الأحمال . يوفر CARP وظائف مشابهة لبروتوكول تكرار الموجه الافتراضي (VRRP) وبروتوكول الموجه الاحتياطي الساخن (HSRP) من شركة سيسكو . وهو مُطبق في العديد من أنظمة التشغيل المبنية على BSD ، وتم نقله إلى نظام لينكس (ucarp). ^{[ 1 ]}

إذا كان هناك جهاز كمبيوتر واحد يُشغّل مُرشِّح حزم ، وتعطل، فلن تتمكن الشبكات على جانبي مُرشِّح الحزم من التواصل فيما بينها، أو ستتواصل دون أي ترشيح للحزم. أما إذا كان هناك جهازان يُشغِّلان مُرشِّح حزم، باستخدام بروتوكول CARP، ففي حال تعطل أحدهما، سيتولى الآخر المهمة، ولن تُدرك أجهزة الكمبيوتر على جانبي مُرشِّح الحزم هذا العطل، وبالتالي سيستمر العمل بشكل طبيعي. ولضمان عمل الجهاز الرئيسي الجديد بنفس كفاءة الجهاز القديم، يجب أن يدعم مُرشِّح الحزم المُستخدم مزامنة الحالة بين الجهازين.

تُسمى مجموعة الأجهزة المضيفة التي تستخدم بروتوكول CARP "مجموعة التكرار". تُخصص مجموعة التكرار لنفسها عنوان IP يُشارك أو يُقسم بين أعضائها. ضمن هذه المجموعة، يُحدد جهاز مضيف كـ"رئيسي"، بينما تُسمى الأجهزة الأخرى "احتياطية". الجهاز الرئيسي هو الذي "يحصل" على عنوان IP، ويستجيب لأي حركة مرور أو طلب ARP يُوجه إليه. يمكن لكل جهاز مضيف أن ينتمي إلى عدة مجموعات تكرار، ويجب أن يمتلك كل جهاز عنوان IP فريدًا ثانيًا.

يُستخدم CARP عادةً لإنشاء مجموعة من جدران الحماية الاحتياطية. يُشار إلى عنوان IP الظاهري المخصص لمجموعة جدران الحماية الاحتياطية على أنه عنوان جهاز التوجيه الافتراضي على أجهزة الكمبيوتر الموجودة خلف هذه المجموعة. في حال تعطل جدار الحماية الرئيسي أو انقطاع اتصاله بالشبكة، سيستخدم أحد جدران الحماية الاحتياطية عنوان IP الظاهري، ولن تتأثر الخدمة.

في أواخر التسعينيات، بدأت فرقة عمل هندسة الإنترنت (IETF) العمل على بروتوكول لتكرار أجهزة التوجيه. وفي عام ١٩٩٧، أبلغت شركة سيسكو فرقة عمل هندسة الإنترنت بامتلاكها براءات اختراع في هذا المجال، وفي عام ١٩٩٨، أشارت إلى براءة اختراعها لبروتوكول HSRP . ^{[ ٢ ]} ومع ذلك، واصلت فرقة عمل هندسة الإنترنت العمل على بروتوكول VRRP . وبعد بعض النقاش، قرر فريق عمل VRRP التابع لفرقة عمل هندسة الإنترنت الموافقة على المعيار، على الرغم من اعتماده على تقنيات حاصلة على براءات اختراع، شريطة أن تتيح سيسكو براءة الاختراع لأطراف ثالثة بموجب شروط ترخيص معقولة وغير تمييزية .

أبلغت سيسكو مطوري OpenBSD أنها ستُفعّل براءة اختراعها الخاصة ببروتوكول HSRP. ربما كان موقف سيسكو نابعًا من دعواها القضائية مع ألكاتيل. ولأن شروط ترخيص سيسكو منعت تطبيق VRRP مفتوح المصدر، بدأ مطورو OpenBSD بتطوير CARP بدلاً منه. يركز OpenBSD على الأمن، وقد صمموا CARP لاستخدام التشفير . هذا ما جعل CARP مختلفًا جوهريًا عن VRRP، وضمن عدم انتهاك CARP لبراءة اختراع سيسكو. أصبح CARP متاحًا في أكتوبر 2003. ^{[ 3 ]} لاحقًا، تم دمجه في FreeBSD (صدر لأول مرة في مايو 2005 مع FreeBSD 5.4)، ^{[ 4 ]} و NetBSD ولينكس (ucarp). ^{[ 1 ]} على الرغم من انتهاء صلاحية براءة اختراع سيسكو الأمريكية في عام 2014، إلا أن البروتوكولين غير المتوافقين ما زالا موجودين.

يستخدم نظام OpenBSD رقم بروتوكول VRRP وعناوين MAC الخاصة به. وقد طلب مشروع OpenBSD أرقامًا فريدة من هيئة الأرقام المخصصة للإنترنت (IANA) ولكن طلبه قوبل بالرفض.

لتخصيص الأرقام، وضعت هيئة IANA عدة متطلبات. في ذلك الوقت، كانت هذه المتطلبات محددة في RFC 2780. تشمل هذه المتطلبات المشاركة في عملية نقاش تعاونية مطولة ضمن IETF ، وإعداد مواصفات نصية مفصلة للبروتوكول. لم يستوفِ مطورو OpenBSD أيًا من هذه المتطلبات. ينص موقع OpenBSD الإلكتروني على ما يلي: ^{[ 5 ]}

ختامًا، عندما قدمنا ​​التماسًا إلى هيئة IANA، وهي الهيئة التابعة لـ IETF المسؤولة عن تنظيم أرقام بروتوكولات الإنترنت "الرسمية"، لتخصيص أرقام لبروتوكولي CARP و pfsync ، قوبل طلبنا بالرفض. يبدو أننا لم نتقدم بطلب إلى منظمة معايير رسمية. ونتيجة لذلك، اضطررنا لاختيار رقم بروتوكول لا يتعارض مع أي بروتوكولات أخرى ذات قيمة، فقررنا تخصيص رقم 112 لبروتوكول CARP. كما خصصنا رقمًا مفتوحًا وغير مستخدم لبروتوكول pfsync . أبلغنا هيئة IANA بهذه القرارات، لكنها امتنعت عن الرد.

خصصت هيئة IANA رقم البروتوكول 112 لبروتوكول VRRP (في عام 1998، عبر RFC 2338). ^{[ 6 ]} ولا يزال رقم البروتوكول 112 مستخدمًا من قبل بروتوكول VRRP.

يستخدم بروتوكول CARP أيضًا مجموعة من عناوين MAC الخاصة بشبكة Ethernet والتي خصصتها IEEE لـ IANA/IETF لبروتوكول VRRP. ^{[ 7 ]}

على الرغم من التداخل، لا يزال من الممكن استخدام VRRP و CARP في نفس نطاق البث ، طالما أن معرف مجموعة VRRP ومعرف المضيف الظاهري CARP مختلفان.

• بروتوكول موازنة تحميل البوابة (GLBP)
• برنامج حماية الأطفال ذوي الاحتياجات الخاصة
• pfsync
• VRRP
• تعدد مسارات شبكة بروتوكول الإنترنت (IPMP)

• carp(4) دليل واجهات نواة OpenBSD 
• carp(4) دليل واجهات نواة نظام التشغيل FreeBSD 
• UCARP: تطبيق CARP على مستوى المستخدم
• نسخة NetBSD من CARP
• أغنية OpenBSD 3.5: "رخصة CARP" و"يجب أن يكون التكرار مجانيًا"