نوشته‌ها

پروتکل های مسیریابی - Dynamic Routing سیسکو

پروتکل های مسیریابی Dynamic Routing سیسکو

پروتکل های مسیریابی Dynamic Routing سیسکو

پروتکل های مسیریابی Dynamic Routing سیسکو: پروتکل های مسیریابی به سه دسته Distance Vector و Link State و Hybrid تقسیم می‌شوند. ابتدا در قسمت اول مقاله درباره‌ی پروتکل های مسیریابی Distance Vector صحبت خواهیم کرد. سپس به توضیح و بسط دو پروتکل دیگر می‌پردازیم.

پروتکل های مسیریابی Distance Vector

این نوع روتینگ، جزو ساده‌ترین پروتکل های مسیریابی به شمار می‌رود. همان‌طور که از نام آن مشخص است؛ از دو فاکتور Distance یا مسافت و Vector یا جهت، برای پیدا کردن مقصد استفاده می‌کند.

روترهایی که از پروتکل های مسیریابی Distance Vector استفاده می‌کنند، به روترهای همسایه یا Neighbor خود اطلاع رسانی می‌کنند. این داده‌ها شامل اطلاعاتی از قبیل توپولوژی شبکه و تغییراتی که در بازه‌های زمانی متفاوت انجام می‌شود؛ هستند. نحوه‌ی ارتباط با استفاده از Broadcast انجام می‌شود و از آدرس IP به شکل 255.255.255.255 استفاده می‌کند.

پروتکل های مسیریابی Distance Vector از الگوریتم Bellman-Ford برای پیدا کردن بهترین مسیر جهت رسیدن به مقصد استفاده می‌کند. روترهای مورد استفاده در توپولوژی Distance Vector، برای دست‌یابی به اطلاعات موجود در Routing Table های روترهای همسایه، درخواست Broadcast می‌کنند. در نهایت از این اطلاعات برای به روز رسانی Interface خود استفاده می‌کنند. همچنین برای به اشتراک گذاری اطلاعات Routing Protocol خود، از ساختار Broadcasting بهره می‌برند.

نحوه‌ی فعالیت

الگوریتم‌های Distance Vector تغییراتی را که در Routing Table انجام می‌شود، بلافاصله برای روترهای همسایه خود ارسال می کنند. این اطلاعات بر روی تمام Interface ها منتشر می‌شود. با هر تبادلی که انجام می‌شود، روتر Distance Value مربوط به مسیر دریافت شده را افزایش می‌دهد. سپس Distance Value خودش را هم بر روی Route های جدید قرار می‌دهد. روتری که این تغییرات را دریافت می‌کند به همین ترتیب Route های خودش را بر روی این Table قرار می‌دهد. به همین شکل برای روترهای باقی‌مانده نیز ارسال می‌کند و این فرآیند تا آخرین روتر ادامه می‌یابد.

در Distance Vector به این موضوع توجه نمی‌شود که چه کسی به Update هایی که ارسال می‌شود؛ گوش می‌کند. نکته جالب این است که پروتکل های مسیریابی Distance Vector در صورتی که هیچ تغییری در Routing Protocol خود نداشته باشند نیز به صورت متناوب Routing Table خود را Broadcast می‌کنند. یعنی اگر توپولوژی شبکه تغییر نکرده باشد هم Broadcasting انجام می‌شود.

پیاده‌سازی و رفع عیب این نوع پروتکل بسیار ساده است. روتر برای انجام فرآیندهای پردازشی نیاز به منابع بسیار کمتری دارد. منطق کاری Distance Vector ساده است. این پروتکل Routing Update را دریافت می‌کند، مقدار Metric را افزایش می‌دهد، نتایج را با مقادیر موجود در Routing Table خود مقایسه می‌کند و در صورت نیاز Routing Table را Update می‌کند. پروتکل‌هایی مثل Routing Information Protocol یا RIP نسخه یک و Interior Gateway Routing Protocol یا IGRP از مهم‌ترین و معروف‌ترین پروتکل های مسیریابی Dynamic Routing در روترهای امروزی هستند.

پروتکل های مسیریابی Link State

در این بخش، پروتکل های مسیریابی Link state را معرفی می‌کنیم و تفاوت‌های آن را با پروتکل های Distance Vector شرح خواهیم داد. پروتکل های Link State بر خلاف پروتکل های Distance Vector، شبکه‌ها را در قالب Hop Count و تعداد روترهای موجود در آن نمی‌بینند. در عوض یک دیدگاه جامع و کامل در خصوص توپولوژی های مورد استفاده در شبکه ایجاد می‌کنند که همه جزئیات شبکه‌های موجود در توپولوژی را در خود دارد. تمامی روترها با Cost های آن‌ها در این دید جامع و کامل وجود خواهند داشت.

در پروتکل های Link State هر یک از روترهایی که از یکی از این پروتکل‌ها استفاده کند؛ اطلاعات کاملی در خصوص خود روتر، لینک‌های مستقیم متصل شده به آن و وضعیت آن لینک‌ها را در اختیار شبکه قرار می‌دهد. این اطلاعات توسط پیام های Multicast به همه روترهای موجود در شبکه ارسال می‌شود. این عمل بر خلاف پروتکل های مسیریابی Distance Vector است که آن را به وسیله استفاده از فرآیند Broadcast انجام می‌دادند.

فرآیند مسیریابی Link State به گونه ای است که با ایجاد کوچک‌ترین تغییر در توپولوژی شبکه‌های موجود، این تغییرات بلافاصله به صورت Incremental برای سایر روترها هم ارسال می‌شود تا توپولوژی شبکه روی همه روترها همیشه به‌روز باشد.

هر کدام از روترهای موجود در پروتکل های مسیریابی Link state یک کپی از این توپولوژی را در خود دارند و آن را تغییر نمی‌دهند. پس از آن‌که آخرین تغییرات شبکه‌ها را دریافت کردند، هر روتر به صورت مستقل به محاسبه بهترین مسیر برای رسیدن به شبکه‌ی مقصد می‌پردازد.

ویژگی پروتکل های مسیریابی Link State

پروتکل های مسیریابی Link State بر اساس الگوریتمی به نام Shortest Path First یا SPF برای پیدا کردن بهترین مسیر جهت رسیدن به مقصد، پایه‌ریزی شده‌اند. در الگوریتم SPF زمانی که وضعیت یک لینک ارتباطی تغییر می‌کند، یک Routing Update که به عنوان Link-State Advertisement یا LSA شناخته می‌شود ایجاد می‌شود. این به‌روزرسانی بین تمامی روترهای موجود تبادل خواهد شد.

هنگامی که روتری LSA Routing Update را دریافت می‌کند؛ الگوریتم Link-State با استفاده از آن، کوتاه‌ترین مسیر را برای رسیدن به مقصد مورد نظر محاسبه می‌کند. هر روتر برای خود یک نقشه کامل از شبکه‌ها ایجاد می‌کند. نمونه‌ای از پروتکل مسیریابی Link-State پروتکلی به نام Open Shortest Path First یا OSPF است.

کلید واژه‌های مهم در پروتکل های Link State:

  • Link-State Advertisement یا LSA: یک Packet کوچک اطلاعاتی است که اطلاعات مربوط به Routing را بین روترها رد و بدل می‌کند
  • Topological Database: مجموعه اطلاعاتی که از LSAها دریافت می‌شود
  • الگوریتم SPF یا Dijkstra: الگوریتمی است که محاسبات database های موجود در SPF Tree را انجام می‌دهد
  • Routing Table: یک لیست از مسیرها و Interface های شناسایی شده است

مزایا و معایب

پروتکل های مسیریابی Link State در عین حال که به مدت زمان کمتری برای Converge شدن نسبت به پروتکل های مسیریابی Distance Vector برخوردارند؛ در مقابل ایجاد Routing Loop هم نسبت به Distance Vector مقاوم‌تر هستند. به ندرت Routing Loop در Link State ایجاد می‌شود. از طرفی الگوریتم‌های مورد استفاده در پروتکل های Link State به قدرت پردازشی CPU و حافظه RAM بیشتری نسبت به پروتکل های Distance Vector نیاز دارند. پروتکل های Link State از یک ساختار سلسله مراتبی و موروثی استفاده می‌کنند که این ساختار باعث کاهش فاصله‌ها و نیاز کمتر به انتقال LSA می‌شود.

پروتکل های مسیریابی Link State از مکانیسم Multicast برای به اشتراک گذاری اطلاعات استفاده می‌کنند. تنها روترهایی که از پروتکل های مسیریابی Link State استفاده می‌کنند این Routing Update ها را می‌توانند پردازش کنند.

Link State ها فقط زمانی اطلاعات روتر را ارسال می‌کنند که در شبکه تغییری ایجاد شده باشد. در نهایت فقط همان تغییر را برای سایر روترها ارسال می‌کنند. پیاده‌سازی پروتکل های مسیریابی Link State پیچیده‌تر و پر هزینه‌تر از پیاده‌سازی پروتکل‌های Distance Vector است. هزینه‌ی نگهداری آن‌ها نیز به مراتب بیشتر است.

پروتکل های مسیریابی Dynamic Routing سیسکو

منبع: گیک بوی

پروتکل های مسیریابی Dynamic Routing سیسکو
5 (100%) 1 vote
آشنایی با پروتکل RIP

آشنایی با پروتکل RIP

آشنایی با پروتکل RIP

آشنایی با پروتکل RIP :پروتکل Routing Information Protocol یا RIP یکی از قدیمی ترین پروتکل های مسیریابی Distance Vector است که از پارامتر Hop Count به عنوان Metric استفاده می کند.

RIP برای اینکه بتواندازبه وجود آمدن Loopدرفرآیندروتینگ جلوگیری کندمحدودیت تعدادHopهای مجازازمبدابه مقصدرابه عنوان مکانیزم جلوگیری ازLoop قرارداده است.

حداکثرتعدادHopهای مجازدرRIPعدد۱۵است.این محدودیت تعدادHopباعث محدودشدن اندازه شبکه هایی میشودکهRIPازآنها پشتیبانی میکند.

یعنی RIP را نمی توان در شبکه هایی که بیش از ۱۵ عدد Hop یا روتر دارند استفاده کرد.

Hop Count مقدار۱۶به معنی فاصله بینهایت برایRIPدرنظرگرفته میشودبه زبانی دیگریعنیRouteموردنظرازنظرRIPغیرقابل دسترسی درنظرگرفته میشود.

RIP با استفاده ازمکانیزمهای Split Horizon،Route Poisoning و HoldDown ازانتشاراطلاعات Routingاشتباه وپخش شدن چنین اطلاعاتی جلوگیری میکند.

در اصل روترهای RIP درهر۳۰ثانیه یکباراطلاعات خودرابروزرسانی میکنندو Routing Table رادرشبکه منتقل میکنند.

پروتکل RIP

در پیاده سازی های اولیه حجم Routing Table ها اینقدر کم بود که ترافیکی که ناشی از انتقال آن در شبکه به وجود می آمد بسیار ناچیز و کم بود اما با گسترش روز به روز شبکه ها از نظر اندازه و ترافیک کم کم ترافیک مربوط به همین انتقال در هر ۳۰ ثانیه به حجم قابل توجهی می رسید مخصوصا اینکه ترافیک بصورت تصادفی و در وهله های زمانی متفاوت انجام می شد.

شاید به نظر برسد که اگر Routing Table ها در وحله های زمانی مختلف در شبکه منتقل شوند از نظر ترافیکی کارایی بهتری ایجاد می شود اما در عمل اینکار واقعا امکانپذیر نبود.

Sally Floyd و Van Jacobson در سال ۱۹۹۴ اثبات کردند که تصادفی سازی انتقاد اطلاعات با استفاده از مکانیزم Timer در طول زمان باعث یکسان شدن زمان ها یا Synchronize شدن زمان ها می شود.

در بیشتر شبکه های امروزی از RIP به دلیل داشتن Convergence Time بالا در مقایسه با پروتکلهای EIGRP ، OSPF و IS-IS استفاده نمی شود ، در ضمن محدودیت تعداد Hop های قابل استفاده باعث کاهش اندازه شبکه هایی شد که در آن قابل استفاده است.

اما به هر حال پیاده سازی RIP در میان سایر پروتکل های مسیریابی به نسبت بسیار ساده تر است ، RIP بر خلاف سایر پروتکل های مسیریابی دیگر نیازی به هیچ پارامتر خاصی بر روی روتر ندارد.

پروتکل RIP

RIP از User Datagram Protocol یا UDP به عنوان پروتکل انتقال استفاده می کند و یک شماره پورت شناخته شده ( Well Known Port ) به شماره ۵۲۰ را به خود اختصاص داده است.

RIP معمولادرشبکه های کوچک ازقبیل LANیامجموعه ای ازLANهای کوچک که تشکیل یکCampus Area Networkراداده انداستفاده میشود.

برای مثال اگر ازشرکت سیستم افزار خاورمیانه یک مجموعه ستادی در استان تهران داشته باشد که چندین ساختمان در سطح شهر تهران داشته باشد می تواند از RIP برای این شبکه استفاده کند.

از RIP به عنوان یک پروتکل Interior Routing یا مسیریابی داخلی یاد می شود.

RIP توانایی تشخیص تغییرات را برای ارسال در هر بار انتقال routing Table ندارد و به همین دلیل در هر بار اشتراک گذاری Routing Table همه اطلاعات به یکباره منتقل می شود و قابلیت Incremental Update برای اینکار وجود ندارد.

هر روتر همسایه اطلاعات را برای روتر همسایه دیگر ارسال می کند و به همین ترتیب اطلاعات در همه شبکه و روترها پخش می شود تا همه روترهای مجموعه Network Convergence را تشکیل دهد.

انواع نسخه های RIP :

Version 1 :
Version 2
RIPng (RIP next generation) :

ویژگی های RIP version 1 :

یک پروتکل Classful است و از VLSM پشتیبانی نمی کند.
دارای امکان Authentication ( احراز هویت) نیست.
Advertisement ها را به صورت Broadcast ارسال می کند.

ویژگی های RIP version 2 :

در سال ۱۹۹۳ ارائه شد.
یک پروتکل Classless است و از VLSM پشتیبانی می کند.
امکان Authentication ( احراز هویت) را دارد
Advertisement ها را به جای Broadcast به صورت multicast به آدرس ۲۲۴.۰.۰.۹ ارسال می کند.

ویژگی های RIPng :

پشتیبانی از IPv6
از پروتکل UDP با شماره پورت ۵۲۱ استفاده می کند.

.

 

آشنایی با پروتکل RIP

منبع :جعفر قنبری شوهانی

 

سایر مطالب مرتبط با یان مقاله:

پروتکل OSPF

آموزش مفاهیم مسیریابی

آموزش پیکربندی پروتکل های مسیریابی پیشرفته

روش های سوئیچینگ و مسیریابی در شبکه های محلی

پروتکل های مسیریابی Classful vs Classless

آموزش پیکربندی پروتکلهای بردار فاصله

آشنایی با پروتکل RIP
5 (100%) 1 vote
پروتکل OSPF

پروتکل OSPF

پروتکل OSPF

پروتکل OSPF :پروتکل مسیریابی OSPF پروتکل قدرتمند و پرطرفداری است که در RFC 2328 شرح داده شده است. این پروتکل برای پیدا کردن Neighbor یا در واقع روترهای متصل به خود  از Hello Message استفاده میکند. پیام Hello به آدرس Multicast 224.0.0.5)AllSPFRouters) ارسال میگردد اگر در رسانه ای خاص Multicast قابل استفاده نباشد، از Unicast استفاده میکند (در این حالت آدرس همسایه باید از قبل تنظیم شده باشد).

آشنایی با پروتکل OSPF

پروتکل مسیریابی Open Shortest Path First که به اختصار OSPF نامیده می شود یک پروتکل مسیریابی Link state است که میتواند ترافیک های مربوط به پروتکل IP را مدیریت کند. پروتکل OSPF نسخه های مختلفی دارد که در حال حاضر از نسخه ۲ آن بیشتراستفاده می شود.OSPF بصورت انحصاری توسط شرکت ها ارائه میشوند و یک پروتکل کاملا جامع و بدون وابستگی به هیچ برند خاصی است ، تقریبا همه روترهایی که در دنیا وجود دارند از پروتکل OSPF پشتیبانی می کنند.

پروتکل مسیریابی Open Shortest Path First یا پروتکل OSPF از الگوریتم Shortest Path First یا SPF که توسط Dijkstra طراحی شده است برای جلوگیری از به وجود آمدن Routing Loop در توپولوژی شبکه ها استفاده می کند و به نوع یک شبکه Loop Free ایجاد می کند. پروتکل OSPF فرآیند Convergence سریعی دارد و از طرفی قابلیت Incremental Update را نیز با استفاده ازLSA یا Link State Advertisement فراهم می کند. پروتکل مسیریابی OSPF یک پروتکل Classless است و به شما این اجازه را می دهد که برای طراحی یک ساختار سلسله مراتبی شبکه از VLSM و Route Summarization به راحتی استفاده کنید.

معرفی پروتکل OSPF

معرفی پروتکل OSPF

معایب پروتکل OSPF

مهمترین معایبی که در پروتکل OSPF وجود دارد این است که OSPF برای نگهداری لیست OSPF Neighbor ها ، توپوپولوژی شبکه که شامل یک دیتابیس از تمامی روترها و Route های موجود در آنهاست و همچنین Routing Table خود روتر به حافظه RAM نسبتا بیشتری در مقایسه با پروتکل های Distance Vector نیاز دارد.همچنین پروتکل OSPF به قدرت پردازشی یا CPU بیشتری برای اجرا کردن الگوریتم SPF نیاز دارد و همین موارد باعث می شود که OSPF در رده بندی پروتکل های مسیریابی پیچیده یا Complex Protocol قرار بگیرد. دو مفهوم بسیار مهم در مواردی که می خواهید از پروتکل OSPF استفاده کنید وجود دارند که اولین مفهوم Autonomous System و دومین مفهوم Area می باشد.

تنظیمات اولیه در OSPF

Area در OSPF برای ایجادکردن ساختارمسیریابی سلسله مراتبی یا موثری(Hierarchical Routing)در یک Autonomous System استفاده میشود. Area ها تعیین کننده این هستندکه چگونه وبه چه اندازه اطلاعات مربوط بهRoutingبایستی درشبکه به اشتراک گذاشته شود. OSPF دولایه وراثت یاHierarchyدارد،لایهBackboneیاArea 0 ولایه های خارج ازBackboneیاAreaهای بین عدد۱تا۶۵۵۳۵،این دوAreaای متفاوت هستندکه میتوان دربین آنهااطلاعات مسیریابی راSummarizeکرد. RouteSummarizationبه ما کمک میکندکه بتوانیم Routing Tableهای خودرافشرده سازی وکوچکترکنیم.تمامی Areaها بایستی بهArea 0متصل شوندوتمامی روترهادراینAreaازیک توپولوژی یکسان استفاده میکنند.

 

 

سایر مطالب مرتبط با یان مقاله:

آموزش مفاهیم مسیریابی

آموزش پیکربندی پروتکل های مسیریابی پیشرفته

روش های سوئیچینگ و مسیریابی در شبکه های محلی

پروتکل های مسیریابی Classful vs Classless

آموزش پیکربندی پروتکلهای بردار فاصله

 

پروتکل OSPF
5 (100%) 1 vote