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[s]
پیاده سازی پروتکل مسیریابی RIP

پیاده سازی پروتکل مسیریابی RIP

پیاده سازی پروتکل مسیریابی RIP

پیاده سازی پروتکل مسیریابی RIP :پروتکل Rip از نوع Distance Vector می باشد و به طور کلی از الگوریتم مسیر یابی Bellmanford استفاده می کند. این الگوریتم بسیار سبک است و به همین دلیل Load بسیار کمی روی CPU و RAM روتر می اندازد.

مشخصات پروتکل مسیریابی RIP

Administrative Distance (AD) = 120
Metric = Hop Count
در Routing Table با حرف R نشان داده می شود.
Infinite Metric = 16

دو Version نیز دارد که به RIP V1 و RIPv2 معروف است.

در Routing protocol بین روتر ها بسته های update ارسال می شود که شامل اطلاعات مربوط به شبکه هایی است که آن روتر در اختیار دارد.

در RIP V1 بسته های update با خود Subnet mask حمل نمی کنند در نتیجه نسخه اول RIP از subnetting ، supernetting و VLSM پشتیبانی نمی کند و بسته های update به آدرس ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵ ارسال می شود.

پیاده سازی پروتکل مسیریابی RIP

در RIPv2 بسته های update با خود Subnet mask حمل می کنند پس بر خلاف نسخه اول ، این نسخه از subnetting ، supernetting و VLSM پشتیبانی می کند و بسته های update به آدرس ۲۲۴.۰.۰.۹ که یک آدرس از نوع multicast است ، ارسال می شود.

Update های RIP هر ۳۰ ثانیه یک باربه صورت Full ارسال می شود.

RIP V1 اهراز هویت (Authentication) ندارد.
RIPv2 اهراز هویت ( Authentication ) دارد.
به طور کلی RIP ، Convergence Time بالایی دارد و دید به Topology Table شبکه ندارند در نتیجه مستعد Loop است به همین دلیل این Routing protocol روش هایی برای جلوگیری از Loop در اختیار دارد.

روش های جلوگیری از Loop

Split Horizon بدین معنااست که روتر حق نداردمسیری راکه ازیک روتر دیگرگرفته است دوباره به آن روتر اعلام کند.
Route Poisoning بدین معنا ست که اگر مسیری قطع شده آن مسیر با Infinite Metric=16 نشان داده شود .
Triggered Update بدین معنا است که روتر نباید صبر کند تا زمان Full update ( که هر ۳۰ ثانیه یک بار است) برسد.بلکه هر موقع نیاز به Route Poisoning شد بسته update را در همان لحظه ارسال کند .

Hold down Timer بدین معنا است که هر زمان بسته Update به روتری رسید ۱۸۰ ثانیه صبر کند و سپس تغییرات را در Routing Table خود اعمال کند.
Split Horizon With Poison Reverse بدین معنا است که روتر حق ندارد مسیری را که از یک روتر دیگر گرفته است دوباره به آن روتر اعلام کند مگر اینکه آن مسیر Route Poison شده باشد.
و بدین صورت و بااستفاده ازاین پنج روش RIP قادراست درصورت به وجودآمدن Loopتا حدی ازبروزفاجعه جلوگیری کند.

برای یادگیری دستورات RIP به بررسی یک سناریو می پردازیم.

پیاده سازی پروتکل مسیریابی RIP

پیاده سازی پروتکل مسیریابی RIP

ما می خواهیم با استفاده از روش RIP ارتباط تمامی روتر ها و سوئیچ ها را با یکدیگر برقرار کنیم.در ابتدا باید وارد هر یک از روتر ها شده و اینترفیس های مربوطه را روشن کرده سپس به آن ها IP های مورد نظر را بدهیم و بعد از این config کردن RIP را آغاز می کنیم.

اختصاص IP Address برای اینترفیس های Fast Ethernet و Serial روتر

با استفاده ازدستورات زیردرقسمت CLI روترها بر اساس سناریو آموزش IP های اینترفیس های روتر رواختصاص میدیم:

Router-1:
Router(config)#interface fastehernet0/0
Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface serial0/0
Router(config-if)#ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
Router(config-if)#clack rate 64000
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit

Router-2:
Router(config)#interface serial0/0
Router(config-if)#ip address 10.10.10.2 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface serial0/1
Router(config-if)#ip address 11.11.11.1 255.255.255.0
Router(config-if)#clack rate 64000
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit

Router-3:
Router(config)#interface fastehernet0/0
Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface serial0/0
Router(config-if)#ip address 11.11.11.2 255.255.255.252
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit

بعد از اختصاص IP ها بر روی اینترفیس روترها حال نوبت به کانفیگ ارتباط این ۲ شبکه و روترها باهم با استفاده از پروتکل RIP هست که برای انجام این کار نیز دستورات زیر را بر روی روترها انجام میدیم:

Router-1
Router(config)#router rip 
Router(config-router)#net
Router(config-router)#network 172.16.88.0
Router(config-router)#network 10.10.10.0
Router(config-router)#exit

Router-2
Router(config)#router rip 
Router(config-router)#net
Router(config-router)#network 11.11.11.0
Router(config-router)#network 10.10.10.0
Router(config-router)#exit

Router-3
Router(config)#router rip 
Router(config-router)#net
Router(config-router)#network 192.168.1.0
Router(config-router)#network 11.11.11.0
Router(config-router)#exit

 

پیاده سازی پروتکل مسیریابی RIP

سایر مطالب مرتبط با یان مقاله:

آشنایی با پروتکل RIP

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

پیاده سازی پروتکل مسیریابی RIP
5 (100%) 1 vote[s]
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[s]