مهندس فرهانی

متن تستی میباشد

آدرس:تهران خیابان آزادی
تلفن:0912111111
ایمیل: mail@gmail.com

آشنایی با مفهوم Router و Routing

آشنایی با مفهوم Router و Routing

آشنایی با مفهوم Router و Routing|آشنایی باانواع Routing Protocol|معرفی Routing Protocol OSPF|نحوه مدیریت روترها توسط Routing Protocol|برگزاری آزمون های بین المللی شبکه


تعریف Router

یک Device لایه سه است که با IP Address کار می کند و تمامی وظایف لایه سه را انجام می دهد این وظایف به شرح زیر می باشد:

  • کپسوله کردن Data که از لایه چهارم دریافت می کند:

به این معنی که از لایه چهارم Segment را دریافت می کند و در قالب Data Gram آن را Capsule می کند. پروسه Encapsulation به این شکل است که Segment را از لایه چهار دریافت می کرد و هدر لایه سه را به آن اضافه می کرد که محصول نهایی Data Grame را تحویل می داد.

  • تحویل Data Gram به لایه چهارم:

یه این معنی می باشد که کامپیوتر مقصد Data Gram را از لایه دوم دریافت می کند و Header آن را می خواند و بسته را تحویل لایه چهارم می دهد. یعنی Segment را تحویل لایه چهارم می دهد که در اصطلاح Encapsulation و Capsulation گویند.

  • وظیفه آدرس دهی:

زمانی که Packet می خواهد از یک کامپیوتری در لایه سه خارج شود (که در اصطلاح لایه سه را End to End- Delivery گویند. به این علت تا زمانی که بسته در لایه 2 شبکه خودمان در چرخش بود در این لایه با Mac Address مسیردهی می شود و با Mac Address مربوط به Step بعدی خود کار داشت که منظور Destination و  Source می باشد. اما زمانی که بسته می خواهد از شبکه خارج شود ماهیت آدرس دهی آن تغییر می کند و وظیفه آدرس دهی مقصد توسط روتر است.

  • مسیریابی:

در خصوص مسیریابی پارامترهای زیادی لحاظ می شود. یعنی همانی که آدرس مقصد نهایی را می پرسد موظف است که درخواست کننده را روی بهترین مسیر موجود مسیردهی کند.

وظیفه این مسیردهی در این Router بر عهده پروتکل های موجود می باشد. که به این پروتکل ها Routing Protocol گویند که وظیفه مسیریابی دارند.

نمونه این پروتکل ها به شرح زیر می باشد:

 RIP :  Routing Internet Protocol

OSPF : Open Standard Pathfirst

BGP   : Border Gateway Protocol

IGRP  :  :Initial Assign Place

IS-IS  : Intermediate System to Intermediate System

این امکان وجود دارد که از یک Router  تحت دو شرایط استفاده کنید.

حالت اول زمانی است که یک Switch در اختیار دارید و یک سری کامپیوتر به آن متصل هستند. در این حالت این کامپیوترها شبکه را مشخص می کنند و Rang این شبکه از نوع Private است. مسلماً با استفاده از شبکه ای که آدرس های آن Private  باشد نمی توان به اینترنت متصل شد. در این حالت احتیاج به یک Device لایه سه خواهید داشت که Private IP Address را به Public IP Address تبدیل کند که امکان ارتباط شبکه را با اینترنت فراهم کند. برای این منظور باید از یک Router استفاده کنید.

اگر رنج IP Address شبکه داخلی 192.168.0.0 است کارت شبکه Router که به Lan داخلی شبکه متصل می باشد باید از همان رنج 192.168.0.0 یک IP Address را به خود اختصاص دهد. از طرف دیگر کارت شبکه مربوط به روتر که به سمت Lan خارجی که می تواند اینترنت باشد باید از IP Address های Public استفاده کند به طور نمونه 65.10.1.2 تا در این حالت بتواند ارتباط شما با اینرنت را برقرار کند. به تصویر زیر دقت کنید

آشنایی با مفهوم Router وRouting
آشنایی با مفهوم Router وRouting

این روتر یا Device لایه سه می تواند یک مودم Adsl  باشد که امروزه تمامی Adsl  Modem ها در نقش روتر عمل می کنند. حتی این روتر می تواند یک Windows  سرور باشد که در نقش Router اعمال وظیفه می کند. به این صورت که این Windows سرور بر روی خود دارای دو کارت شبکه است که یکی از کارت ها به Lan داخلی متصل و کارت دیگر به اینترنت یا  یک Lan دیگری  متصل است. زمانی که این سرور نقش NAT را بر عهده می گیرد می تواند Public IP  آدرس را به Private  IP  آدرس تبدیل کند.NAT  سرور در داخل خود دارای یک جدولی است که این جدول متشکل از دو ستون است.

نحوه شکل گیری این جدول به شرح زیر می باشد:

زمانی که یک کاربر Internet Explorer را اجرا و به طور مثال آدرس www.goexam.ir را وارد می کند.مسلماً برقراری ارتباط یک Client و Server بر اساس 2 پارامتر صورت می گرفت دو پارامتر به این صورت بود که Client و Server باید هر یک IP Address را به خود اختصاص دهند که به مجموع این دو Socket گویند. در این حالت NAT در ستون اول خود می نویسد 192.168.0.10 :1724  که در این حالت :1724 شماره پورتی است که کلاینت در لایه چهارم باز کرده است. در ادامه طرف دوم مقصد را مشاهده می کند و در ستون دوم NAT می نویسد goexam.ir:80 یا IP Address این وب سایت را یاداشت می کند. در ادامه NAT سرور با Public IP Address خود صفحه وب سایت goexam.ir را باز و این صفحه را برای کلاینت درخواست کننده ای که IP Address آن را در ستون اول ذخیره نموده است ارسال می کند.

به طور کلی عملکرد NAT به این صورت می باشد که از یک کارت شبکه با Lan داخلی در ارتباط است و از طرف دیگر با کارت شبکه دوم و Public IP Address با محیط Internet  ارتباط برقرار می کند.

به طور کلی ارتباط به این صورت است که کامپیوتر  A یک Packet را تولید می کند که در لایه سه Source IP Address آن Client A  است از طرف دیگر در این Packet مشخص شده است که Destination IP Address این پکت وب سایت goexam.ir می باشد. این Packet وقتی به NAT Server می رسد بسته در لایه سه باز می شود و Destination توسط NAT خوانده می شود تا این جدول کامل شود. در این حالت درNAT سرورSource IP  که Client A بود تغییر و Source IP Address می شودIP  آدرس اختصاص داده شده به NAT و Destination IP Address می شود همان وب سایت درخواست شده که goexam.ir است.

به طور خلاصه اولین وظیفه روتر برقراری ارتباط یک شبکه Private  و Public است.

دومین وظیفه Router برقراری ارتباط بین دو شبکه Private می باشد.

در حالت معمول در یک سازمان تعداد زیادی کلاینت وجود دارد و نمی خواهید این کلاینت ها با یکدیگر در ارتباط باشند. برای این منظور چندین Subnet را ایجاد و برای اینکه بتوانید ارتباط این Subnet ها را برقرار کنید از یک Router استفاده می کنید. اما سوالی که مطرح می شود:

در یک شبکه ای که تمامی IP Address های آن Private است لزوم استفاده از Router چیست؟

 دلایل استفاده از Router

یکی از دلایل استفاده از روتر این می باشد که درخواستی از شبکه شما خارج می شود و می خواهد وارد یک شبکه دیگری شود. برای این منظور باید از Router استفاده کنید تا درخواست های شما را مسیر دهی کند. علت استفاده از Router برای مسیر دهی این می باشد که امکان دارد در یک ارتباط  IP Addressمبدا از نوع Private باشد و طرف دیگری که قصد ارتباط با آن را دارید از Public IP Address استفاده کند.

یکی دیگر از دلایل استفاده این می باشد که درخواست شما از Network های مختلفی عبور کرده تا به Destination مورد نظر خود برسد. به طور مثال در منزل هستید و Packet را برای Google ارسال می کنید این Packet باید مراحلی را طی کند و از شبکه های متفاوتی عبور کند به این شکل که این بسته از کامپیوتر خارج می شود و وارد شبکه مخابرات می شود در ادامه این بسته از شبکه مخابرات عبور و تحول شبکه ISP یا همان شرکت ارائه دهنده سرویس اینترنت می شود. در ادامه این بسته توسط شرکت ISP تحویل یک شبکه دیگری که بستر اینترنت را در اختیار ISP قرار داده است می شود در این حالت مالکیت تغییر پیدا می کند یعنی بسته از شبکه تحت مدیریت شما خارج می شود و تحویل شبکه دیگری می شود که هیچ دخالتی در آن ندارید در این موارد باید از Router استفاده کنید.

اما مثال فوق برای زمانی است که بسته ای را برای یک Destination ارسال می کنید که در شبکه داخلی نسیت و مجبور به استفاده از Router هستید.  سوالی که پیش می آید این می باشد:

علت استفاده از Router در شبکه داخلی Lan چه چیزی می باشد؟

برای جواب این سوال باید به علت انجام عمل Subneting در شبکه آگاهی و اشراف داشته باشید.

دلایلی که شما را مجبور به استفاده از Subneting می کند موارد متفاوتی از جمله:

کم بودن Public IP Address است. در این شرایط از عمل Subneting استفاده می شود تا بتوانید شبکه های کوچکی را ایجاد تا بتوان این شبکه های کوچک را بسته به نیاز هر سازمان به آنها ارائه کرد و آنها با توجه به نیاز خود از این شبکه های کوچک Subnet شده برای برقراری ارتباط با اینترنت استفاده کنند.

یک شبکه را Subneting می کنید تا بخش های متفاوت را از یکدیگر جدا نمایید که این کار در بسیاری از سازمانها به دلایل امنیتی صورت می گرفت تا دپارتمان های موجود با یکدیگر در ارتباط نباشند. اما با توجه به این عمل چرا در بین این Subnet ها از Router برای برقراری ارتباط استفاده می شود؟

در جواب باید گفت که یکی از مزیت های شبکه های Domain نسبت به شبکه های Workgroup این می باشد که می توانید Policy  را به صورت مرکزی اعمال کنید. به همین علت در شبکه های Lan که Subneting شده می باشند از روتر استفاده می شود. Device روتر به دلیل اینکه در لایه سه فعالیت می کند بر همین اساس می تواند ارتباط را تا لایه سه محدود کند، تا زمانی که فقط یک Network در اختیار دارید این ارتباط محدود نمی باشد. ولی زمانی که در شبکه از روتر استفاده می کنید می توانید ارتباط Lan های متصل به روتر را محدود کنید. با توجه به این مطالب باید دریافته باشید که Router علاوه بر اینکه ارتباط دو شبکه متفاوت را برقرار می کند و امکان اعمال و تعریف Policy بر روی آن به جهت محدود کردن دسترسی ها به وجود می آورد. علاوه بر این می تواند امنیت را در شبکه افزایش دهید به این صورت که در Network+ آموختید روترها درخواست های Broadcast را از خود عبور نمی دهند بنابراین اگر یکی از Subnet ها به ویروسی آلوده شود و یا اینکه ترافیک یکی از شبکه بیش از اندازه به علت آلودگی به ویروس افزایش پیدا کند این ترافیک های Broadcast از روتر عبور نمی کند. از طرف دیگر روتر در پهنای باند (Bandwidth) صرفه جویی می کند به این دلیل که Broadcast Domain را زیاد می کند در این حالت ترافیک هر Network کاهش پیدا می کند.

سناریو

حالتی را مدنظر داشته باشید که یک شبکه Lan با 20 کلاینت در اختیار دارید و این کلاینت ها توسط یک Switch با یکدیگر متصل و در حال ارتباط می باشند. حال اقدام به جدا سازی تعدادی از این کلاینت ها می کنید به این صورت که 10 کلاینت را به یک سوئیچ متصل می کنید و10 کلاینت دیگر را به یک Switch دیگری متصل و ارتباط این دو Switch را با استفاده از یک روتر برقرار می کنید. در این حالت Broadcast این دو شبکه به یکدیگر نمی رسد در این حالت یک Broadcast Domain را به دو Broadcast Domain تبدیل کرده اید و ترافیک بین Network ها کاهش پیدا کرده است. حال این سناریو را در یک شبکه که دارای 1000 کلاینت می باشد در نظر داشته باشید اگر یک کامپیوتر یک پیغام Broadcast را برای یک کامپیوتر ارسال کند این پیغام Broadcast برای تمامی 999 کلاینت دیگر هم ارسال می شود. از طرف دیگر پروتکلی که در لایه سه عمل Broadcast را انجام می دهد برای بدست آوردن Mac Address توسط پروتکل ARP انجام می شود. در این حالت 999 کلاینت در حال دریافت ARP هستند. اگر ARP Table را Refresh کنید مداومMac Address 999 را مشاهده خواهید کرد. اما در صورتی که از چندین روتر استفاده کنید این ترافیک به طور چشم گیری کاهش پیدا می کند.

اگر به شبکه Attack یا حمله ای صورت بپذیرد این Packet ها و Broadcast از روتر عبور نمی کنند امنیت بیشتر است و توانایی نظارت و مدیریت بالاتر می رود. مدیریت به این صورت که اقدام به Monitor نمودن ترافیک کنید موارد زیر را متوجه می شوید :

  • پهنای باند (Bandwidth) کم است و باید آن را افزایش داد.
  • یا اینکه به شبکه Attack شده است.
  • در آن Loop به وجود آمده است.
  • یک کامپیوتری اقدام به تولید بسته های Broadcast می کند که باید آن را بررسی نمایید.

نهایتا در این شرایط آسیب به دیگر شبکه ها نمی رسد.

تقسیم بندی Router ها

Router ها به دو دسته نرم افزاری و سخت افزاری تقسیم بندی می شوند. که به بررسی آنها در ادامه خواهیم پرداخت.

Router های سخت افزاری قاعدتاً توسط شرکت های تولید کننده سخت افزار ساخته می شود. نمونه این روترها می توان به سیسکو (Cisco) که به عنوان یکی از معروفترین و قدرتمندترین تولید کنندگان می باشد. از نمونه های سخت افزاری دیگر می توان به روترهای شرکت میکروتیک و Planet اشاره نمود.

با توجه به اینکه هر شرکتی یک سری روتر طراحی و تولید می کند و مسلماً یک سری Routing  پروتکل بر روی آن کار می کنند که نقش مسیریابی را ایفا کنند.

از بین تمامی پروتکل های مسیریابی که در اول این مبحث اشاره شد دو پروتکل RIP وOSPF از نوع Open Standard هستند. اگر پروتکل مسیریابی RIP بر روی یک روتر وجود داشته باشد و وظیفه مسیریابی را برعهده داشته باشید با پروتکل RIP موجود در روتر شرکت های سازنده دیگر سازگار هستند. بنابراین اگر در یک شبکه از روترهایی با برند متفاوتی استفاده می کنید می تواند از دوRouting  پروتکل OSPF و  RIP استفاده نمایید. به غیر از این دو مورد مابقی پروتکل های مسیریابی به صورت انحصاری می باشد. به طور مثال RGIP و ERGIP مختص روترهای شرکت سیسکو می باشد.

Router های نرم افزاری

در مقابل این روترهای سخت افزاری یک سری سرویس و نرم افزار وجود دارد که وظیفه مسیریابی را بر عهده خواهند داشت.

نمونه این نرم افزارهای می توان به سرویس (RRAS (Routing  Remote Access Service است و یا نرم افزارهای مسیریابی شرکت میکروتیک اشاره کرد.

مزیت Routing سخت افزاری

مزیت روترهای سخت افزاری این می باشد که به صورت تخصصی وظیفه مسیریابی و  مسیردهی را انجام می دهند. به طور مثال سخت افزار پردازنده Cpu در این Device طراحی شده است که عملیات پردازش Routing را انجام می دهد.

از طرف دیگر روترهای سخت افزاری دارای سیستم عامل خاص خود می باشند که به صورت Core است و به همین دلیل سرعت عمل آنها در خصوص پردازش و عملکرد بسیار سریعتر می باشد.

مورد دیگر که می توان به آن اشاره نمود انتقال پهنای باند بالایی را دارا هستند. به قابلیت Process یا پردازش اطلاعات در واحد ثانیه بر روی یک روتر در لایه دو Throughput گویند.

به طور مثال یک سوئیچ 8 پورت را مدنظر داشته باشید که هر Port آن می تواند 100 MBP را Send و  receive نماید. از طرف دیگر در دوره Network+ اشاره شده است که پورت های یک Switch به صورت Full-Duplex هستند که در این حالت هم می توانند Send و receive همزمان داشته باشند. بنابراین بر روی یک Port بر واحد ثانیه می توانید 200 MBP اطلاعات را ارسال و دریافت کنید. در این حالت یک سوئیچ 8 پورت 1600 Mbp اطلاعات را تبادل می کند.

سناریو

سناریویی را در نظر بگیرید که دو Network را به یک Router متصل کرده اید.

در Packet که از طرف یکی از کلاینت ها به روتر می رسد و Header آن را می خواند و Destination بسته را مشاهده می کند اگر Destination در شبکه سمت بال (Network adapter) خود باشد آن را Discard می کند اما در صورتی که Destination در شبکه سمت بال دیگر روتر باشد آن را به سمت آن Network موجود Forward می کند.

به طور بهتر اینگونه بیان کنیم که اگر pc1 در این سناریو بخواهد با pc2 ارتباط داشته باشد درخواست خود را برای پیدا کردن Broadcast می کند مسلماً این پیغام Broadcast به روتر موجود می رسد و طبق گفته های قبل به دلیل اینکه Broadcast از این Device عبور نمی کند آن را Discard می کند.

اما pc2 به این دلیل که در همین Subnet قرار دارد این پیغام را دریافت و به Pc1 جواب می دهد. اما چنانچه Pc1 بخواهد با Pc4 ارتباط داشته باشد به این دلیل که از محل آن اطلاعی ندارد آن یک پیغام Broadcast را ارسال می کند با توجه به این که در این Subnet هیچ Pc4 وجود ندارد پاسخی داده نمی شود از طرف دیگر این درخواست Broadcast را که توسط پروتکل ARP ارسال شده است با استفاده از روتر دریافت می می کند و روتر اقدام به خواندن Header این پیغام می کند و به این علت که Broadcast است آن را Discard می کند. در این حالت pc1 به دلیل عدم دریافت پاسخ درخواست خود را این بار به صورت Unicast به آدرس Default Gateway (گذرگاه) تنظیم شده در کارت شبکه ارسال می کند. در واقع در این سناریو به عنوان Default Gateway از IP Address تنظیم شده بر روی بال سمت Lan داخلی روتر استفاده می شود. در این سناریو آدرس گذرگاه 192.168.2.1 است. بسته به صورت Unicast توسط روتر دریافت می شود و Header آن را در لایه سه باز می کند و اینگونه می خواند که Destination آن192.168.1.2  است، چون در Network خود پاسخی ندارد آن را به سمت بال دیگر Forward می کند نهایتاً درخواست به Pc4 می رسد و او جواب خود را به pc1 میدهد و ارتباط برقرار می شود.

روترها و Device های سخت افزاری  Throughputخیلی بالایی دارند. به این مفهوم که این Device ها می توانند مقدار حجم بالایی از Data را تبادل و پردازش نمایند.

نهایت سرعتی که از یک کارت شبکه بر روی یک کامپیوتر که Router نرم افزاری مایکروسافت (RRAS) بر روی آن نصب است کارت شبکه 1000 Mb یا 1GB است ولی روترهای سخت افزاری مانند Cisco از یک کارت شبکه 10000 Mb استفاده می کنند که می توانند 10 Gb اطلاعات را دریافت نمایند.

بنابراین اگر که شبکه شما از نوع Extended (حرفه ای) است باید از Router سخت افزاری استفاده کنید.

تشخیص بهترین مسیر برای Routing

تشخیص بهترین مسیر بستگی به این دارد که روتر از  چه Routing Protocol  استفاده می کند. هر Routing  پروتکل از یک مکانیزم خاصی برای یک مسیر خاصی بهره می برد.

معرفی مکانیزم پروتکل RIP:

مکانیزم این پروتکل به صورت Hop Count است و به الویتی که پروتکل RIP به Router های مختلف می دهد Metric گویند.

عملکرد این پروتکل به این صورت است که اگر بر روی Router های شبکه پروتکل RIP فعال باشد تعداد Router های موجود در مسیر را شمارش می کند (به این معنی که مسیرهای مختلف بین Source  وDestination  شمارش می شود.)

بعد از شمارش به این نتیجه می رسد که روتر شماره p4 بهترین مسیر برای ارسال یاForward  کردن بسته است. در ادامه این روتر مجدداً اقدام به شمارش روتر های موجود در مسیر می کند و روتر P3 را انتخاب می کند. در این شرایط این بال Router که Destination است، یکی از بال هایی است که در Network خود است بسته را برای آن بال Forward می کند. خلاصه تا زمانی که پروتکل RIP در Router وجود دارد در حال جستجو و شمارش Router ها است تا کوتاه ترین مسیر را انتخاب کند. چنانچه که به شکل دقت کنید مشاهده می کنید که به روتر شماره PE1 چهار Link متصل است. یکی از Link ها به شبکه Cust1-ce2 متصل است در این حالت این روتر که با پروتکل RIP مسیریابی می کند سه Metric را در نظر می گیرد.

بین شبکه 192.168.1.128 و شبکه 192.168.2.192 سه Metric وجود دارد. که Metric آنها به ترتیب 10,20,30 است این Metric و عدد اختصاص داده شده به منظور دادن الویت می باشد. هر چه این عدد پایین تر باشد الویت آن بالاتر است.

یکی از محدودیت های پروتکل RIP این می باشد که حداکثر تا 15 روتر را می توان برای آن تعریف کرد. البته منظور از این تعداد فقط Logical Route r است. اگر نوع Practical باشد پروتکلRIP  قابل استفاده نمی باشد. در شبکه های کوچک و local از RIP استفاده می شود.

نحوه پیدا کردن Destination توسط Router

به بیان ساده روترها توسط Routing  پروتکل تعریف شده بر روی آنها با روترهای موجود صحبت می کنند، یعنی یک روتر از روتر دیگر می خواهد تا Neighbor (همسایه ها) را معرفی کند. از طرف دیگر در Routing Table خود ذخیره می کند که چندین Neighbor در اطرافش وجود دارد و IP Address های آنها را ثبت می کند. این روند به این صورت است که Router ها کمتر از چند ثانیه یکدیگر را شناسایی و از محل قرارگیری یکدیگر آگاهی پیدا می کنند و از Network ها و شبکه هایی که به Router های همسایه هستند مطلع می گردند، به این ترتیب است که روند شناسایی Destination  انجام می شود.

با توجه به این مورد می توان نوع متفاوت تقسیم بندی را برای Router ها در نظر گرفت که در ادامه به آنها اشاره شده است.

انواع Router ها

روترها به دو دسته زیر تقسیم بندی می شوند:

  • Classful
  • Classless

RIP به عنوان یک پروتکل Classful محسوب می شود. این پروتکل درکی از Subneting ندارد. به این مفهوم می باشد که در آخرین سناریو اشاره شده نمی توانید بر روی روترها از پروتکلRIP  استفاده کنید. به عنوان یکی از دلایل عدم استفاده ازRIP  در اینترنت می توان به این مورد اشاره کرد که نمی تواند در بسترهای Subnet شده مورد استفاده قرار گیرد.

در سناریو فوق که اشاره شد معماری استفاده شده است در مایکروسافت با نام Full Mesh  معرفی می شود. در این شرایط اگر قرار باشد که Link بین PE1, P1 و P4 برقرار باشد مشکلی وجود دارد که Loop به وجود می آید بر همین اساس برای جلوگیری از Loop در سناریو فوق یک (Router (P3 به عنوان روتر یا مدیر معرفی می گردد که پارامترهای انتخاب این مدیر در دوره های سیسکو بیان می شود.

در این شرایط این روتر انتخابی مدیریت Link بین روترها را بر عهده دارد و بین سه Router فوق فقط دو Link را به صورتFull  قرار می دهد. در این حالت نحوه ارتباط بین روترها به سه صورت می باشد که به شرح زیر است:

Full

Block

Designate (تعیین شده)

در این حالت بین دو نقطه همیشه یک مسیر ارتباطی وجود دارد و تحت هیچ شرایطی در ساختار Full Mesh بین Router ها Loop رخ نمی دهد.

نکته:

در یک طراحی در نظر داشته باشید که در بین ارتباط بین Subnet ها و روترهای سازمان Fault Tolerance ایجاد کنید.

 

معرفی عملکرد پروتکل OSPF

مکانیزم پیدا کردن روترهای Neighbor در این پروتکل همانند RIP می باشد. با استفاده از Routing  پروتکل های خود  Routerهای همسایه را شناسایی می کند.

معرفی مکانیزم مسیریابی پروتکل OSPF

اشاره شد مکانیزم مسیریابی در پروتکل RIP به صورت Hopcount است و از پارامتر Metric استفاده می کند. اما در پروتکل OSPF از مکانیزم COST استفاده می شود. این پروتکل مواردی که برای این منظور لحاظ می کند به شرح زیر است.

  • پهنای باند(Bandwidth)
  • کیفیت خط (Quality Line)
  • قدرت پردازش روتر (Processing Power of the Router)

با استفاده از این سه مورد بهترین مسیر را انتخاب می کند. برای درک بهتر به تصویرزیر دقت کنید.

OSPF
OSPF

در این شکل فرض کنید ارتباط روترهای R1, R2, R3, R4,R5 و نهایتاً R6  و لینک ارتباطی با Subnet C از نوع Lan 100M می باشد. بر اساس عملکرد پروتکل RIP نزدیکترین مسیر ارتباط بین Subnet های A و C  مسیر های زیر می باشد که در هر دو مسیر زیر سه Hopcount وجود دارد.

R1, R4, R6, R10 و نهایتاً دسترسی به C

R1, R5, R7, R10 و نهایتاً دسترسی به شبکه C

در صورتی که در سناریو فوق Link بین روترهای R9, R10 و R5 از نوع فیبر باشد و از پروتکل OSPF استفاده شده باشد این پروتکل مسیر انتخابی برای رسیدن به Destination را از مسیر فیبر انتخاب می کند با توجه به اینکه باید نسبت به RIP از یک روتر بیشتر عبور کند. علت انتخاب در فیبر پهنای باند مدنظر است . OSPF آن را لحاظ می کند. اما در صورتی که در پروتکل OSPF در سناریو فوق مسیرهای بین R1, R2, R3, R6 و R10  مانند مسیر دیگر فیبر باشد مورد دیگری را مدنظر قرار می دهد آن مورد بررسی ترافیک هر دو مسیر می باشد و Link را انتخاب می کند که ترافیک کمتری را اشغال کرده است.

معرفی پروتکل ERGIP:

این پروتکل برای مسیر یابی از پارامترهایی استفاده می کند که به شرح زیر می باشد.

  • پهنای باند
  • قدرت پردازش Router
  • ترافیک

از طرف دیگر % خطای Router های موجود در مسیر را مدنظر قرار می دهد.

تفاوت پروتکل RIP وOSPF

پروتکل RIP برای اینکه بتواند Router های همسایه خود را بشناسد هر 30 ثانیه یکبار اقدام به Broadcast  کردن می کند و روترهای موجود این درخواست را دریافت و به آن جواب می دهند این عمل برای تمامی روترها انجام می شود در نتیجه تمامی Router ها از محل یکدیگر اطلاع دارند. اشاره شد که پروتکل RIP بیشتر از 15 روتر را شناسایی نمی کند که به علت ارسال پیغام Broadcast در هر 30 ثانیه می باشد، علاوه بر این در زمان Broadcast هر روتر در جواب تمامی اطلاعات موجود در Routing Table موجود در روتر همسایه را در یافت می کند.

اما پروتکل OSPF برای اولین بار Broadcast می کند تا از محل قرار گیری Router ها و شبکه ها مطلع شود. در این Broadcast کلیه اطلاعات موجود در Routing Table در روترهای موجود در مسیر را دریافت می کند. بعد از این فقط با Unicast با روترهای همسایه خود اطلاعات به روز شده را تبادل می کند.

به طور دقیق هر 30 دقیقه یکبار به صورت Unicast کل اطلاعات را دریافت می کند و بعد از این در مدت 30 دقیقه فقط تغییرات بین Router ها تبادل می شود. بعد از 30 دقیقه مجدداً کل تغییرات تبادل می شود.

با توجه به مزیت های ذکر شده در خصوص OSPF، در صورتی که وسعت شبکه افزایش پیدا کند. این پروتکل Load موجود در شبکه را افزایش می دهد، از طرف دیگر اگر قرار باشد یک Router در شبکه ای به وسعت Internet از محل قرار گیری تمامی روترها آگاهی داشته باشد در هر صورت گرچه با ERGIP یا OSPF کارکند Performance کاهش پیدا می کند.

برای جلوگیری از این مشکل روتر ها را Area بندی نموده اند. به طور مثال روترهای موجود در اینترنت را بر اساس منطقه آنها Area بندی کرده اند. به طور نمونه روترهای هر قاره را در یک Area قرار داده اند و نهایتاً ساختاری همانند تصویرزیر به وجود آورده اند.

در هر Area چندین Router وجود دارد حال شبکه ایی به وسعت اینترنت را در نظر داشته باشید که این Area بندی به چه وسعت بزرگ و غیر قابل تصوری می باشد.

در شکل دقت کنید در نقطه اتصال هر Area از یک Router برای برقراری ارتباط استفاده شده است که به این Router ها در اصطلاح (Area Border Router (ABR گویند.

در این حالت مشاهده می کنید که تمامی Router ها به نحوی با یکدیگر مرتبط می باشند، همان طور که اشاره شد توسط پروتکل OSPF با یکدیگر Routing  Table را Replicate می نمایند و هر روتر در هر Area یک خلاصه ای از اطلاعاتی که در Router abr آن وجود دارد را در خود نگهداری می کند. در این حالت اگر بخواهید به طور مثال به سرور مایکروسافت Route شوید روتر سمت شما از محل Router های همسایه آگاهی دارد و می داند که به Area خود چه Area های متصل است. در این حالت روتر می داند که Packet را به کدام Area ارسال کند. البته توجه کنید که Area ها به 5 دسته تقسیم بندی می شوند که در تصویرزیر به تعدادی از آنها اشاره شده است:

  • Normal Area
  • Transit Area
  • Stub Area
  • NSSA Area

 

هر یک از Area ها یک عمل خاصی را انجام می دهند از سوی دیگر در صورتی که به شکل فوق دقت کنید همانند ساختار شبکه یک Area Backbone وجود دارد که Packet در نهایت به آن مسیر دهی می شود. در واقع Area Backbone یک Router مرکزی مانند است که تعدادی Area به آن متصل هستند و به این ترتیب Packet با استفاده از این Area Backbone به Destination مورد نظر مسیر دهی می شود. اگر یک سری از سرورهای بزرگ را Trace کنید مشاهده می کنید که یک سری IP Address ها مختلف بین آنها مشترک می باشد و به این معنی است که Packet از Backbone Area عبور می کند.

در صورتی که دستور Tracert IP Address را اجرا کنید در خروجی این دستور سه بخش به عنوان Time وجود دارد. اساس کار Tracert بر منطق پروتکل ICMP است. به این صورت که درخواست برای یک روتر ارسال و پردازش و برگشت داده می شود. Time اول مدت زمانی است که Packet برای Router ارسال می شود. Time دوم مدت زمانی است که روتر اقدام به پردازش Packet می کند و Time سوم مدت زمانی می باشد که Packet برای شما برگشت داده می شود. همراه با برگشت Packet مشاهده می کنید IP Address مختص به روتر نمایان می شود. اگر برای روتر اسمی تعریف شده باشد همراه با IP Address  اسمی که برای آن مشخص گردیده است قابل مشاهده است.


,آشنایی با مفهوم روتينگ ,آشنائی با مفهوم روتينگ,معرفی مفهوم Routing و تفاوت Dynamic Routing و Static Routing,مسیریابی یا روتینگ در شبکه چیست؟ ,آموزش مفاهیم پایه ای روتینگ (Routing) ,روتر چیست ,معرفی و آشنایی با انواع پروتکل های مسیریابی ,Routing چيست ؟,مفاهیم مقدماتی Routing ,آشنایی با روتر (Router) وانواع آن ,Searches related to آشنایی با مفهوم Router و Routing

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Call Now Buttonتماس 09126453039