انواع پروتکل های مسیریابی

Router یا مسیریاب چیست ؟

قبل از معرفی پروتکل های روتینگ خوب است با مفهوم روتر اشنا شویم.

اگر روتر را بخواهیم از نظر لغوی معنا کنیم می توانیم به آن مسیر یاب بگوییم. این روتر ها یا مسیر یاب ها تجهیزات فیزیکی هستند که چندین شبکه بی سیم یا کابلی را به یکدیگر متصل می کنند. و این همان تجهیزی است که در اینترنت مشخص می کند بسته های اطلاعاتی از کدام مسیر به مقصد برسند و در نهایت رسیدن آن به مقصد را کنترل می کند از نظر فنی یک روتر یک گذرگاه لایه 3 است یعنی روتر های کابلی یا بی سیم شبکه ها را مانند یک گذرگاه به یکدیگر متصل می نمایند و این لایه همان لایه در مدلمعروف شبکه یا مدل  OSI است.

شبکه های خانگی معمولاً از یک IP یا پروتکل اینترنت استفاده می کنند که می تواند کابلی یا بی سیم باشد. پروتکل IP معمول ترین لایه مورد استفاده در لایه های OSI است. یک روتر IP مانند مودم های DSL یا مودم های کابلی سرعت بالا شبکه خانگی LAN را به شبکه WAN اینترنت متصل می کند. با جمع آوری و نگهداری اطلاعات مربوط به پیکربندی در یک حافظه که به آن جدول مسیریابی می گویند، روترها توانایی فیلتر ترافیک ورودی و خروجی بسته به IP فرستنده و گیرنده را دارند. بعضی روتر ها به شبکه های خانگی امکان آپدیت جدول مسیریابی از طریق یک مرورگر اینترنتی را می دهند.  روتر های باند پهن وظایف یک روتر را با عملکرد یک سوئیچ و فایروال در یک واحد ترکیب کرده اند.

انواع پروتکل های لایه ی شبکه

در لایه network دو نوع پروتکل یکی Routed Protocol و دیگری Routing Protocol وجود دارد.پروتکل های Routed اطلاعات را از یک نقطه به نقطه ای دیگر انتقال می دهد.بسته های مربوط به پروتکل های Routed شامل خود دیتا به همراه اطلاعات پروتکل های لایه سوم می باشد.اما پروتکل های Routing باعث انتقال اطلاعات بین روترهای همسایه می شود.در نتیجه این عمل،تمامی روترها درباره تمامی شبکه های موجود اطلاعت لازم را دریافت کرده و بنابراین بهترین مسیرهای ممکن برای دسترسی به مقصد را تعیین می کنند.

از انواع پروتکل Routed می توان APPLETALK ،IPX،DECnet،IP را نام برد.همه این پروتکل‌ها از مسیریابی پشتیبانی نمی‌کنند. پروتکل‌هایی که قابلیت مسیریابی دارند عبارتند از IP، IPX، سیستم شبکه زیراکس XNS و Apple Talk. نمونه‌های از پروتکل‌هایی که از مسیریابی پشتیبانی نمی‌کنند.

انواع پروتکل های روتینگ یا مسیربابی

اولین دسته بندی رایج و موجود در مسیر یابی 2 گروه زیر هستند:

 

  • Static Route
  • Dynamic Route

 

Static routing این قابلیت را به مدیریت شبکه می دهد که بتواند بصورت دستی یک سری Route های خاص را در Routing Table روتر ایجاد کند. Dynamic Routing از پروتکل های مسیریابی یا Routing Protocol برای شناسایی شبکه ها و مقصدها و همچنین پیدا کردن بهترین مسیر برای رساندن بسته اطلاعاتی به مقصد استفاده می کنند.Dynamic Routing این قابلیت را به Routing Table می دهد که بتواند زمانیکه یک Router خاموش است یا در دسترس نیست یا اینکه یک شبکه جدید به مجموعه اضافه می شود این تغییرات را در Routing Table ها اضافه کند. Dynamic Routing با استفاده از Routing Protocol ها این قابلیت را دارند که بصورت مستمر با شبکه تبادل اطلاعات داشته باشند و وضعیت هر یک از Router های شبکه را بررسی کنند و با استفاده از Broadcast و یا Multicast با هم ارتباط برقرار کنند و اطلاعات Routing Table را بروز کنند. با این روش همیشه توپولوژی شبکه بروز باقی می ماند و همگی دستگاه های روتر شبکه از آخرین Routing Table بروز استفاده می کنند. از پروتکل های Dynamic Routing می توان به Routing Information Protocol یا RIP ، Enhanced Interior Gateway Routing Protocol یا EIGRP و Open Shortest Path First یا OSPF اشاره کرد. اما بصورت کلی

 

ما Routing Protocol ها را به سه دسته کلی تقسیم بندی می کنیم

  • Distance-Vector

 پروتکل های Distance Vector از معیار Hop Count یا تعداد روترهای مسیر برای Metric در Routing Table های خود استفاده می کنند. الگوریتم مورد استفاده در اینگونه از پروتکل ها بسیار ساده است و Routing Table با محاسبات ساده ریاضی ایجاد می شود. پروتکل های Distance Vector معمولا برای شبکه های کوچکی که کمتر از 16 عدد Router در آنها وجود دارد مورد استفاده قرار می گیرند در واقع این نوع پروتکل ها با کم کردن تعداد Router های مسیر از به وجود آمدن Loop در شبکه یا بهتر بگوییم Routing Loop در شبکه جلوگیری می کنند. این پروتکل ها در وهله های زمانی معین Routing Table های خود را با یکدیگر یکسان سازی می کنند ، یکی از مشکلات الگوریتم های Distance Vector در این است که کلیه اطلاعات موجود در Routing Table را حتی با کوچکترین تغییر برای سایر روترهای مجموعه ارسال می کنند و Incremental Update را در واقع پشتیبانی نمی کردند که در نسخه های جدید الگوریتم های Distance Vector این مشکل حل شد. الگوریتم های مسیریابی مثل RIPv1 و IGRP از این نوع Routing protocol ها هستند.


  •  Link-State

در پروتکل های Routing ای که بصورت Link State کار می کنند تفاوت محسوسی با حالت Distanced Vector وجود دارد.الگوریتم های مورد استفاده در این نوع پروتکل ها نسبت به Distanced Vector ها کاملا متفاوت عمل می کند و دارای پیچیدگی های خاص خود می باشد ، در این الگوریتم ها از فاکتورهایی مثل Hop Count ، فاصله ، سرعت لینک و ترافیک بصورت همزمان برای تعیین بهترین مسیر و بهترین cost برای انجام عملیات Routing استفاده می شود.آنها از الگوریتمی به نام Dijkstra برای تعیین پایینترین cost برای Route ها استفاده می کنند. روترهایی که از پروتکل های Link State استفاده می کنند فقط زمانی Routing Table های همدیگر را یکسان سازی می کنند که چیز جدیدی به Routing Table یکی از Router ها اضافه شده باشد. به همین دلیل هم کمترین ترافیک را در هنگام یکسان سازی Routing Table با همدیگر ایجاد می کنند. الگوریتم های مسیریابی مثل OSPF و IS-IS از این نوع پروتکل های Link State هستند.


  • Hybrid 

همانطور که از نام این نوع پروتکل Routing نیز پیداست این نوع پروتکل ترکیبی از پروتکل های Distance Vector و Link State است و در واقع مزایای هر یک از این نوع پروتکل ها را در خود جای داده است.زمانیکه صحبت از قدرت پردازشی روترها می شود از قابلیت های Distance Vector ها و زمانیکه صحبت از تبادل Routing Table ها در شبکه می باشد از قابلیت های Link State ها استفاده می کند. امروزه تقریبا همه شبکه های بزرگ در دنیا از پروتکل های Hybrid استفاده می کنند ، الگوریتم مسیریابی مثل EIGRP از انواع پروتکل های Hybrid Routing هستند.

 

 

 

پروتکل مسیریابی EIGRP

EIGRP مخفف Enhanced Interior Gateway Routing Protocol است. شرکت سیسکو در سال ۱۹۸۸ نسخه پیشرفته تر پروتکل IGRP را که EIGRP نام داشت، ارایه کرد. این پروتکل تا سال ۲۰۱۳ بعنوان پروتکل انحصاری سیسکو بود و تنها بر روی تجهیزات این شرکت قابل استفاده بود. این شرکت در سال ۲۰۱۳ پروتکل EIGRP را بعنوان یک پروتکل استاندارد معرفی کرد.

اگر قصد دارید از EIGRP به عنوان روتینگ پروتکل منتخب برای شبکه ی درونی خود استفاده کنید نیاز است تا با مفهومی به نام AS یا Autonomous system آشنا شوید. تمامی روترهایی که قرار است از پروتکل EIGRP برای روتینگ خود استفاده کنند باید درون یک AS باشند تا بتوانند شبکه‌های خود را به یکدیگر معرفی کنند یا به اصطلاح با یکدیگر همسایه شوند. این عدد می‌تواند مقداری بین ۱ تا ۶۵۵۳۵ داشته باشد. روترها بعد از فعال شدن پروتکل EIGRP به طور خودکار به ip مالتی کست ۲۲۴٫۰٫۰٫۱۰ پکت‌هایی با نام Hello packets و update & partial Packets را ارسال می‌کنند. روترها با ارسال hello packets ، مواردی مانند Router id و شماره ی AS خود را برای یکدیگر ارسال می‌کنند اگر شماره ی AS انها با یکدیگر برابر بود روتر ها فاز همسایه شدن را طی کرده اند. روتر ها hello packets ها را در بازه ی زمانی ۵ ثانیه در lan و ۶۰ ثانیه در wan برای یکدیگر ارسال می‌کنند. روترها در lan حدود ۱۵ ثانیه منتظر دریافت hello packets و در wan مقدار ۱۸۰ ثانیه منتظر می‌مانند. پس می‌توان گفت hello time در lan مقدار ۵ ثانیه و در wan مقدار ۶۰  ثانیه است و hold time درون lan  مقدار ۱۵ثانیه و درون wan  مقدار ۱۸۰ ثانیه می باشد. این شبکه‌های فراگرفته شده درون یک جدول به نام neighbor table قرار می‌گیرد. اکنون نوبت این است که با ارسال Update & Partial packets برای یکدیگر شبکه‌های خود را به یکدیگر advertise کنند. لازم به ذکر است در ابتدای همسایگی روتر ها تنها update packet ارسال می‌کنند و بعد از آنکه شبکه های یکدیگر را فراگرفتند بعد از آن تنها تغییرات شبکه را با partial packets به یکدیگر به اطلاع یکدیگر می‌رسانند. در روترها شبکه‌های یاد گرفته شده درون جدولی به نام Topology table قرار می‌گیرد. در واقع Topology table شامل تمامی مسیرها و شبکه‌ها برای دستیابی به مقصد مورد نظر می‌باشد. سپس پروتکل EIGRP شروع به پراسس توسط الگوریتم Dual خود می‌کند تا از روی این topology table بهترین مسیر ها را انتخاب کند و درون Routing table خود قرار دهد.

معیار انتخاب بهترین مسیر برای این پروتکل متریک می باشد. شرکت سیسکو فرمول پیچیده‌ی زیر را برای محاسبه‌ی متریک استفاده می‌کند.

این پروتکل از پارامترهای Load، delay،bandwidth ، reliability  به همراه ضرایب K1,K2,K3,K4,K5 استفاده میکند.

این ضرایب به شرح زیر است:

K1 = Bandwidth

K2 = Load

K3 = Delay

K4 = Reliability

K5 = MTU

شما می‌توانید با تغییر ضرایب هر کدام از این پارامترها به متریک مناسب خود رسیده و از مسیر دلخواه خود استفاده کنید. شایان ذکر است که به صورت پیش فرض تنها از پارامتر های delay و bandwidth در این فرمول استفاده می‌شود و ضرایب دیگر پارامترها به دلیل تغییر زیاد انها و تغییر مدام متریک صفر در نظر گرفته شده است تا از سوییچینگ بر روی مسیر های مختلف جلوگیری شود اما شما می‌توانید از این پارامترها نیز در محاسبه متریک استفاده کنید. Delay یک مسیر برابر با مجموع delay های لینکهای آن مسیر و bandwidth مسیر نیز برابر با کمترین bandwidth لینک های آن مسیر است.

ویژگی های پروتکل EIGRP

    • این پروتکل از VLSM و CIDR پشتیبانی میکند.
    • برای انتخاب بهترین مسیر از الگوریتم DUAL استفاده میکند.
    • قابلیت خلاصه سازی نت ورک ها (Auto Summary)

 

 

پروتکل EIGRP برای ذخیره اطلاعات خود از ۳ جدول زیر استفاده میکند:

Routing: در این جدول بهترین مسیر وجود دارد.

Neighbor: در این جدول لیست تمامی همسایه ها وجود دارد.

Topology: این جدول شامل مسیرهایی می باشد که میتوانند جایگزین بهترین مسیر شوند.

معیار انتخاب بهترین مسیر روترهایی ک تنها از یک روتینک پروتکل استفاده میکنند متریک میباشد و این معیار در صورتی که روترهای یک مجموعه از روتینگ پروتکل های مختلفی استفاده میکنند برابر مقداری به نام Administrative Distances) AD) میباشد.

در مقاله های بعدی کانفیگ پروتکل EIGRP را آموزش میدهیم.

با قسمت آموزش سایت شرکت شبکه گستران سرخ همراه باشید .

شرکت شبکه گستران یاقوت سرخ ، ارائه انواع خدمات و راهکارهای مرتبط با تجهیزات سیسکو | معرفی انواع پروتکل های مسیریابی | ارئه انواغ خدمات سیسکو | راه اندازی روترهای سیسکو | راه اندازی انواع سوئیچ های سیسکو |راه اندازی انواع ماژول ها سیسکو|ارئه انواغ خدمات cisco|راه اندازی روترهای cisco|راه اندازی انواع سوئیچ های cisco|

شرکت شبکه گستران یاقوت سرخ ، ارائه انواع خدمات و راهکارهای مرتبط با تجهیزات سیسکو | معرفی انواع پروتکل های مسیریابی | ارئه انواغ خدمات سیسکو | راه اندازی روترهای سیسکو | راه اندازی انواع سوئیچ های سیسکو |راه اندازی انواع ماژول ها سیسکو|ارئه انواغ خدمات cisco|راه اندازی روترهای cisco|راه اندازی انواع سوئیچ های cisco|

شرکت شبکه گستران یاقوت سرخ ، ارائه انواع خدمات و راهکارهای مرتبط با تجهیزات سیسکو | معرفی انواع پروتکل های مسیریابی | ارئه انواغ خدمات سیسکو | راه اندازی روترهای سیسکو | راه اندازی انواع سوئیچ های سیسکو |راه اندازی انواع ماژول ها سیسکو|ارئه انواغ خدمات cisco|راه اندازی روترهای cisco|راه اندازی انواع سوئیچ های cisco|

شرکت شبکه گستران یاقوت سرخ ، ارائه انواع خدمات و راهکارهای مرتبط با تجهیزات سیسکو | معرفی انواع پروتکل های مسیریابی | ارئه انواغ خدمات سیسکو | راه اندازی روترهای سیسکو | راه اندازی انواع سوئیچ های سیسکو |راه اندازی انواع ماژول ها سیسکو|ارئه انواغ خدمات cisco|راه اندازی روترهای cisco|راه اندازی انواع سوئیچ های cisco|