در این قسمت از آموزش شبکه وبسایت توسعه شبکه پایدار ابتدا با مفهوم مسیریابی آشنا می شویم و سپس درباره انواع پروتکل های مسیریابی در شبکه توضیحاتی ارائه می نماییم.
مسیریابی یا روتینگ مهمترین اصل و ویژگی برای ارتباط با شبکه های دیگر است.
اگر شما قصد داشته باشید شبکه خودتان را با شبکه های دیگر ارتباط دهیر، یکی از کارهایی که باید انجام دهید روتینگ یا مسیریابی است که می تواننید این کار را یا انواع پروتکل های روتینگ و مسیر یابی انجام دهید.
وظیفه روتینگ این است که اطلاعات را از یک دستگاه در شبکه دریافت و آن را به دستگاه دیگری که در شبکه ی دیگر قرار دارد ارسال کند.
عمل مسیریابی شبکه معمولا با استفاده از روتر انجام می گیرد اما امروزه با پیشرفت سوئیچ ها و آمدن سوئیچ های پیشرفته تر، می توان مسیریابی را بر روی سوئیچ های لایه 3 نیز انجام داد.
بنابراین دو شبکه ی متفاوت که می خواهند با یکدیگر ارتباط داشته و اطلاعاتی را به یکدیگر ارسال یا دریافت کنند باید دارای روتر و یا سوئیچ های لایه 3 باشند، در غیر این صورت امکان مسیریابی بین دو شبکه متفاوت وجود نخواهد داشت.
روتینگ یا مسیریابی با استفاده از پروتکل های خاصی که برای همین کار طراحی شده اند انجام می پذیرد.
پروتکل های مسیریابی شامل سه دسته می باشند به نام های: Distance Vector ،Link State و Hybird
هر کدام از این بخش ها عمل مسیریابی را با معیارها و فاکتورهای خاصی انجام می دهند.
پروتکل های Link State از سه فاکتور ترافیک شبکه، سرعت لینک و فاصله به طور هم زمان و نه مجزا برای انتخاب بهترین مسیر استفاده می کند و همین عوامل باعث می شوند که پروتکل های Link State بسیار پیچیده تر از پروتکل های Distance Vector باشد.
پروتکل های Distance Vector با استفاده از دو فاکتور مسافت ( Distance ) و جهت ( Vector ) کار مسیریابی را انجام می دهند در واقع پروتکل های آن بسته به روتر این امکان را می دهند تا با روتر های همسایه خود ارتباط داشته باشند و با استفاده از این ارتباط بتوانند بهترین و ساده ترین مسیر را برای انتقال اطلاعات انتخاب کنند.
ساده ترین روش برای انجام روتینگ Distance Vector است ولی بهترین روش آن نیست.
پروتکل های Hybird ترکیبی از پروتکل های Distance Vector و Link State هستند.
هر کدام از این دو نوع دارای مزایایی می باشند که در اینجا پروتکل های Hybird مجموعه ای از مزایای دو پروتکل را در خود دارند و به همین دلیل امروزه در اکثر شبکه های بزرگ از این دسته پروتکل ها برای روتینگ استفاده می شود.
با توجه به اینکه هر سه گروه پروتکل های مسیریابی دارای مزایا و معایبی می باشند، باید طبق نیاز و شرایط به وجود آمده در شبکه پروتکل مورد نیاز را انتخاب و استفاده کرد.
در ادامه معرفی پروتکل های مسیریابی در شبکه ، 5 مورد از مهمترین آن ها را شرح می دهیم.
پروتکل RIP که در دسته Distance Vector ار پروتکل های روتینگ قرار می گیرد یکی از قدیمی ترین پروتکل های مسیریابی طراحی شده شرکت Cisco برای مسیریابی می باشد.
روش کار این پروتکل به این صورت است که برای اطلاع از وضیعت شبکه ها و روتر های موجود، جدول روتینگ خود را بروی تمامی اینترفیس های موجود بر روتری که از Rip استفاده می کند، هر 30 ثانیه یک بار می فرستد، و از این روش از شبکه و روتر های موجود اطلاع پیدا می کند.
پروتکل Rip برای انتخاب بهترین مسیر موجود از روشی به نام Hope Count استفاده می کند.
به این صورت که Hope count تعداد روتر موجود در مسیر را محاسبه کرده و بهترین مسیر را انتخاب می کند.
با این روش Rip می تواند حداکثر 15 مسیر را در نظر بگیرد و اگر بیشتر از 15 عدد باشد، مسیر های دیگر را غیر قابل استفاده در نظر می گیرد.
اما در صورتی که یک روتر به مدت 180 ثانیه جدول update را دریافت نکند، تمامی روترها را غیر قابل استفاده و اگر 240 ثانیه جدولی دریافت نکند تمامی روترها را از جدول خود حذف می کند. Rip دارای 2 ورژن 1 و 2 می باشد.
در نسخه دوم پیام ها به صورت Multicast ارسال می شوند بر خلاف نسخه 1 که به صورت Broadcast بوده است.
این پروتکل یکی دیگر از پروتکل های مسیریابی سیسکو برای عمل مسیریابی است.
پروتکل IGRP به وابسته مزیت هایی که نسبت به Rip داشت به سرعت جایگزین آن شد.
بر خلاف Rip که تنها از یک Metric (روشی که با استفاده از آن می توان بهترین مسیر را برای روتینگ انتخاب کرد.) استفاده می کند، Igrp از دو معیار پهنای باند (Bandwidth) و میزان تاخیر (Delay) استفاده می کند.
علاوه بر این Rip، همان طور که گفته شد طبق خاصیتی که دارد قادر به پشتیبانی در شبکه های بزرگ نیست و تنها می توان از آن در شبکه های کوچک و یا متوسط استفاده کرد.
پروتکل Igrp مانند Rip در دسته Distance Vector قرار می گیرد.
البته Igrp پارامتر های دیگری نیز برای مسیریابی مانند قابلیت اطمینان (Reliability) و MTU (اندازه فریم ارسالی) دارد که در صورت نیاز می تواند از آن ها نیز استفاده کند. با توجه به این موارد Igrp قابل اطمینان تر از Rip است.
فاصله ارسال جدول Update در این پروتکل 90 ثانیه است و اگر هم تا 280 ثانیه چیزی دریافت نکند، روتر های دیگر را غیر قابل استفاده در نظر می گیرد.
در ضمن هر گاه تغییری در شبکه رخ دهد، Igrp همان لحظه تغییرات را به دیگر روتر ها نیز، صرف نظر از فاصله ی زمانی تا 30 ثانیه اطلاع می دهد.
این پروتکل بر پایه پروتکل Igrp طراحی و معرفی گردیده است.
در واقع پروتکل بروز رسانی شده Igrp است که با استفاده از پیشرفت های در برخی زمینه عملکرد بهتری نسبت به Igrp دارد.
همان طور که در بالا گفته شد این پروتکل بر اساس Igrp است ولی برخی از ویژگی های پروتکل های Link State را نیز داراست و با استفاده از این قابلیت می توان از آن در شبکه های بسیار بزرگ و با وسعت زیاد استفاده کرد.
همچنین در این پروتکل پیام های Update به صورت Multicast ارسال می شوند.
پروتکل Eigrp قابلیت آن را دارد که با استفاده از آن شبکه هایی عاری از Loop های لایه 3 طراحی کرد. و همین طور Metric های استفاده شده در آن مانند Igrp است و به صورت پیش فرض از دو Metric پهنای باند و زمان تاخیر استفاده می کند.
یکی از نکات مثبت در این پروتکل این است که اگر شبکه دارای دو روتر باشد که یکی از آن ها از Igrp و دیگری از Eigrp استفاده کند، می توان با یکسری عملیات خاص اطلاعات بین آن ها را جابجا کرد و مشکلی پیش نخواهد آمد و البته هردو پروتکل باید دارای پیکر بندی های یکسانی باشند.
پروتکل Eigrp از پیام Hello برای تشخیص روتر های همسایه استفاده می کند و این پیام را هر 5 ثانیه یک بار بر روی اتصالات Lan خود ارسال می کند.
این پروتکل جزو دسته Link state است که منحصرا مربوط به یک شرکت و برند خاصی نیست.
پروتکل Ospf یکی از مهم ترین پروتکل های مسیریابی می باشد.
پروتکل Ospf با یک استاندارد باز و جهانی طراحی شده است که به همین علت تقریبا تمام روتر هایی که وجود دارند از این پروتکل پشتیبانی می کنند و می توانند از آن استفاده کنند.
پروتکل Ospf دارای چندین نسخه می باشد اما در حال حاظر نسخه 2 این پروتکل رایج بوده و در اکثر شبکه ها از نسخه شماره دو آن استفاده می کنند و همچنین این قابلیت را دارد که در شبکه های بسیار بزرگ مورد استفاده قرار بگیرد و شبکه های بدون Loop را ایجاد کند.
یکی از مشکلاتی که این پروتکل دارد، استفاده زیاد آن از منابع شبکه مانند رم است که باعث می شود نیاز به پردازش بیشتری توسط پردازنده داشته باشد. البته مشکل دیگر آن پیکربندی Ospf به دلیل پیچیدگی آن است.
روش کار Ospf به این صورت است که از Cost به عنوان Metric خود استفاده می کند.
پروتکل cost دقیقا بر خلاف پهنای باند شبیعنی هرچه میزان پهنای باند یک اتصال بیشتر باشد، به همان نسبت میزان cost نیز کمتر خواهد بود و برعکس.
بنابراین مسیری که برای روتنیگ انتخاب می شود، مسیری است که دارای کمترین میزان Cost است.
پروتکل Ospf این کار را با ارسال پیام Hello مانند Eigrp انجام می دهد.
آخرین مبحث مورد بحث در معرفی پروتکل های مسیرریابی شبکه ، پروتکل IS-IS می باشد.
پروتکل IS_IS برای شبکه های بزرگ و بسیار بزرگ طراحی شده است.
پروتکل Is-Is و Ospf شباهت های بسیار زیادی به یکدیگر دارند و آن هم به این دلیل بوده که هر دو در زمان های تقریبا یکسانی توسعه داده شده اند، اما یک فرق اساسی که نسخه های اولیه Is-Is با بقیه پروتکل های معرفی شده داشته است این بوده که Is-Is را برای مدل Osi طراحی کرده بوده اند و نمی توانسید از آن برای مدل Tcp/ip استفاده کنید.
اما امروزه با توسعه دوباره آن می شود از این پروتکل در مدل Tcp/ip هم استفاده کرد.
پروتکل Is-Is یک پروتکل Link state و از قابلیت های این دسته پروتکل برخوردار می باشد.
روش کار این پروتکل بدین صورت است که هر روتر اطلاعات خود را با استفاده از پیامی به نام PDU برای دیگر روتر های همسایه خود ارسال می کند و به این صورت می تواند بهترین مسیر را برای روتینگ انتخاب کند.
منبع: توسعه شبکه پایدار
