پرینت

8 : روتینگ و نحوه عملکرد آن

. Posted in مبانی شبکه +Network

روتر چیست ؟  /  روتینگ و جداول روتینگ

نحوه عملکرد روتینگ  /  مدل های پروتکلی روتینگ

پروتکل های روتینگ

روتر چیست ؟

روتر دستگاهی است که بسته های داده را در طول شبکه جابجا می کند .دستگاه روتر به حداقل دو شبکه متصل شده است . روتر ها معمولا در محل خروجی شبکه یا همان دروازه ورود قرار دارند . کامپیوتر هایی که در یک شبکه قرار دارند می توانند با یکدیگر صحبت کنند و ارتباط برقرار کنند ولی در مورد کامپیوتر هایی که در دو شبکه متفاوت قرار دارند چطور ؟ اینجاست که با مسئله با نام Internetworking روبرو می شویم یعنی ارتباط بین دو شبکه . کامپیوترهایی که در دو شبکه متفاوت وجود دارند فقط می توانند از دستگاهی با نام روتر با یکدیگر ارتباط برقرار کنند که روتر وظیفه روتینگ یا مسیریابی را بر عهده دارد . در اینجا با مفهوم دیگری نیز آشنا می شویم . Default Gateway چیست ؟ درحقیقت Default Gateway آی پی آدرسی است که روتر برای ارتباط با شبکه خارجی از آن استفاده می کند . برای درک بهتر روتر به شکل های زیر دقت کنید و جایگاه روتر را در آنها بررسی کنید . از این طریق به تصور درستی ار یک روتر دست خواهید یافت

در تصویر زیر نیز Default Gateway در شبکه نشان داده شده است . همانگونه که ملاحظه می کنید , در زیر کامپیوتر های Client و Server کلمه DG نمایش داده شده است و این عدد بیانگر همان Default Gateway می باشد . این عدد در Client و Server برابر است و مساوی آی پی آدرس روتری است که در سمت راست قرار دارد و با رنگ نارنجی نمایش داده شده است . این روتر با دنیای خارج یا اینترنت ارتباط برقرار می کند .

روتینگ و جداول روتینگ

Routing
روتینگ به معنی مسیریابی است . تا وقتی که در شبکه لوکال یا محلی تبادل اطلاعات می کنیم تنها با بسته های Ethernet Broadcast و دیوایس هایی همچون کارت شبکه و سوییچ درگیر می شویم ولی هنگامی که بخواهیم یک بسته را به خارج از شبکه داخلی یا محلی ارسال کنیم , پیام های Broadcast کاربردی نخواهند داشت . در اینجا نیاز به دیوایس دیگری داریم تا بین مسیر های خارجی بسته ها را مسیریابی کند و به مقصد برساند . این دیوایس ها روتر یا ومسیریاب نام دارند . روتر ها برای مسیریابی از جداول روتینگ استفاده می کنند .


Routing Tables جدوال روتینگ
جدول های روتینگ در دیوایس های شبکه برای رسیدن یک بسته به مقصد نهایی استفاده می شوند . ولی ما در اینجا نگفتیم روترها از این جداول استفاده می کنند و به جای آن از واژه دیوایس های شبکه استفاده کردیم دلیل این امر این است که این دیوایس می تواند یک کامپیوتر باشد که شبیه یک روتر عمل می کند . در مباحث ویندوز سرور خواهید دید که می توانید در کامپیوتر یک سرویس شبکه ایجاد کنید که به عنوان یک روتر عمل خواهد کرد. پس یک روتر صرفا یک دیوایس سخت افزاری نیست و می تواند یک سرویس شبکه باشد .

به هر حال وقتی که یک روتر یک بسته را دریافت می کند به آدرس آیپی مقصد نگاه می کند و به خود می گوید این بسته را بایستی به کجا ارسال کنم ؟ این بسته قرار است کجا برود ؟ با این اطلاعات چه کار کنم ؟
اگر آدرس آیپی بسته آدرس خودم بود , کار ساده است آن را نگه می دارم ولی اگر آدرس آیپی برای یک شبکه دیگر بود با آن چه کار کنم . ممکن است یک بسته برای یک شبکه بسیار دوردست در آن طرف دنیا باشد . با آن چه کار کنم ؟ اینجاست که جدول روتینگ به روتر کمک می کند تا تشخیص دهد این بسته برای کجاست و بایستی با آن چه کار کند و به کجا ارسال گردد .

اولین چیزی که بایستی به آن توجه کنید ستون های جدول روتینگ است . همانطور که در شکل زیر می بینید یک جدول روتینگ مشخص شده است . برای اینکه به جدولی مشابه آنچه در شکل زیر می بینید دست یابید , Command Prompt را باز کنید و دستور print route را در آن اجرا کنید .

حال به ستون های شکل زیر توجه کنید :

همانگونه که می بینید ستون شماره یک و دو به ترتیب Network Destination و Netmask می باشد . همانگونه که قبلا درباره آدرس آیپی و سابنت ماسک یادگرفتید , این دو آدرس با هم می آیند و در حقیقت سابنت ماسک نشان دهنده محدوده آدرس آیپی شبکه می باشد . اینجا نیز به همین صورت می باشد . پس این دو ستون بیانگر آدرس مقصد بسته ما می باشد .

ستون بعدی Gateway می باشد که نشان دهند آی پی آدرس روتر می باشد . مقادیر On-link در این ستون به این معناست که در این بخش ها بسته به خارج از شبکه و به روتر ارسال نمی گردد .

ستون بعدی Interface است که نشان دهنده آی پی آدرس کارت شبکه است که قرار است بسته از طریق آن انتقال یابد

ستون آخر Metric است که نشان دهنده این است که بهترین و نزدیک ترین و ارزان ترین مسیر برای ارسال این بسته کدام است .

دستور Route

هم اکنون Command Prompt را باز کنید و شروع به تست چند دستور روتینگ در این محیط کنید .

ابتدا دستور route print را وارد کنید . این دستور جدول روتینگ را بر روی صفحه نمایش به شما نمایش می دهد . همانگونه که در تصویر زیر می بینید این دستور جدول روتینگ کامپیوتر را به من نمایش می دهد.

دستور بعدی دستور add route می باشد که برای وارد کردن یک مسیر جدید به جدول روتینگ ما می باشد .

برای مثال اگر شما می خواهید که بسته هایی که مقصد آنها آدرس 192.168.9.0 هستند از طریق مسیریاب یا روتر 192.168.10.201 مسیریابی شوند دستور زیر را وارد می کنید .


route add 192.168.9.0 mask 255.255.255.0 192.168.10.201

در واقع با استفاده از این دستور یک مسیر جدید به همراه مقصد(Network Destination) و سابنت ماسک آن (Netmask) و مسیریاب (Gateway) ایجاد می کنید . برای مشاهده نتیجه پس از اجرا دستور باردیگر دستور print route را اجرا کنید . همانگونه که در شکل زیر می بینید , مسیر جدید اضافه گردیده است .
اگر به پایین شکل دقت کنید می بینید که نوشته است Persistent Routes: None :

به این معنی است که هیچ مسیر پایا و ماندگاری ثبت نشده است .

دلیل این امر این است که این جدول روتینگ که شما در شکل می بینید به صورت اتوماتیک و فقط بر اساس کارت شبکه های موجود در کامپیوتر من ایجاد گردیده است. به استثنای یک ورودی که بنده در بالا وارد کردم بقیه به صورت خودکار پدید آمده است . جالب است بدانید که آن یک ورودی یا رکورد جدول روتینگ نیز پس از ریبوت کردن کامپیوتر از بین خواهد رفت .اگر بخواهید که یک روت یا مسیر یا رکورد پایا و ماندگار را ثبت کنید بایستی از سوییچ p- استفاده کنید . ولی قبل از آن با استفاده از دستور route delete رکورد قبلی را حذف می کنیم :

route delete 192.168.9.0

حال دوباره دستور route add را برای رکورد خود وارد می کنیم با این تفاوت که این بار در پایان آن از سوییچ p- استفاده می کنیم (اول کلمه Persistent به معنی پایا و ماندگار)


route add 192.168.9.0 mask 255.255.255.0 192.168.10.201 –p

همانگونه که در شکل بالا می بینید اکنون یک روت پایا ثبت شده است . به این معنی که اگر کامپیوتر را ریبوت کنید باز هم این روت باقی خواهد ماند . باقی خواهد ماند تا زمانی که به صورت دستی آن را حذف کنید . دستورات زیادی می توان در این بخش به کاربرد ولی در سطح مقدماتی آنچه شما باید بدانید همین دستوراتی بود که به آنها پرداختیم

نحوه عملکرد روتینگ

به صورت کلی عملیات مسیریابی توسط روتر به دو صورت انجام می شود . استاتیک و دینامیک . آنچه تا اینجا انجام می دادیم در حقیقت وارد کردن دستی رکورد ها در جدول روتینگ را مسیریابی استاتیک می نامند .این کار بسیار دشوار است و به جز در محیط های ایزوله که به دلیل مسایل امنیتی می خواهید جدول روتینگ را به صورت دستی وارد کنید ,کاربرد چندانی ندارد .

در مسیریابی دینامیک روترها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و اطلاعات خود را بین یکدیگر به اشتراک می گذارند . به این معنی که دیگر نیازی نیست مدیر شبکه به هر کدام از روترها رفته و رکوردها را به صورت دستی وارد کند . مسیریابی دینامیک یا پویا ممکن است برای شما کمی نا مفهوم باشد به همین دلیل با ذکر یک مثال , مسئله را روشن تر می کنیم :

داستان چند روتر را از زبان خودشان بشنوید تا با موضوع بهتر آشنا شوید . اکنون روترها شروع به صحبت با یکدیگر می کنند :

سلام من روتر شماره یک هستم که در وسط تصویر می بینید . من به شبکه A در سمت چپ خود و به شبکه B در سمت راست خود متصل شده ام . همچنین تنها اطلاعاتی که در جدول روتینگ خود دارم این است که به دو شبکه A و B متصل هستم و دیگر هیچ .

سلام من روتر شماره دو هستم که در سمت چپ تصویر می بینید . من علاوه بر این که در سمت راست خود به شبکه A متصل هستم در سمت چپ خود نیز به شبکه C متصل هستم .

روتر شماره یک : خیلی خوب شد حالا من فهمیدم که سمت دیگر تو شبکه C وجود داره پس جدول روتینگ خودم رو کامل می کنم .

( 1Hop C به این معناست که تا شبکه C یک روتر فاصله وجود دارد )
حالا که گفتی منم میگم . من به شبکه B هم وصل شدم (صرفا جهت اطلاع)

روتر شماره دو :  نمیدونستم خوب شد گفتی حالا تو جدول روتینگ 1Hop B ثبتش می کنم تا دیگه یادم نره .

روتر شماره سه : سلام من تازه واردم , من علاوه بر این که به شبکه B متصل شدم در سمت راست خود به شبکه های D و E هم وصل شدم .
روتر شماره یک : عالیه ممنون که گفتی الان جدول روتینگ خودم رو کامل می کنم . راستی بزار به روتر 2 هم بگم اونم بدونه .

روتر شماره دو : ممنون که گفتی الان جدول رو تکمیل می کنم .

این روتر ها آنقدر با یکدیگر گفتگو می کنند تا همه جداول مسیریابی خود را تکمیل کنند .

مدل های پروتکلی روتینگ

اکنون که معنی و مفهوم حقیقی روتینگ یا مسیریابی را آموختید , بایستی بدانیم که مسیریابی به صورت واقعی چگونه رخ می دهد . این پدیده با استفاده از یکسری پروتکل ها تحت عنوان Routing Protocols رخ می دهد . قبل از اینکه به شرح این پروتکل ها بپردازیم , خوب است که با مفهومی تحت عنوان Convergence آشنا شوید . Convergence به معنای همگرایی و تقارب است . معنی و مفهوم آن چیست ؟

وقتی که تغییری در شبکه رخ می دهد (مثل اضافه یا حذف یک روتر یا تغییر یک مسیر) هر روتر نیاز دارد که خود را با شرایط وفق دهد و تغییرات مناسبی در جدول روتینگ خود اعمال کند . پس همگرایی پروسه ای است که طی آن روتر ها از تغییرات شبکه آگاه می شوند و خود را با این تغییرات هماهنگ می کنند .

اکنون که با این مفهوم آشنا شدید به شرح پروتکل های روتینگ می پردازیم :

این پروتکل ها به دو نوع تقسیم می شوند . نوع اول Distance Vector Routing و نوع دوم Link State Routing می باشد .

در نوع اول( Distance Vector Routing ) هر روتر با تمام شبکه هایی که می شناسد و روترهایی که به طور مستقیم به آن متصل شده اند , ارتباط برقرار می کند . این مدل دقیقا همان مفهمومی است که در مثال قبل آن را بیان کردیم . همچنین باید بدانید که این نوع ارتباطات بر اساس یک مبنای منظم رخ می دهد .

در نوع دوم( Link State Routing ) روترها یک نقشه کامل از کل شبکه ایجاد می کنند . LSA یا همان Link State Advertisements نقشه ای است که روتر ایجاد می کند و با استفاده از آن اطلاعات شبکه ای که به آن متصل است را منتقل می کند. پس به جای اینکه مانند مثال قبل هر روتر دائما درگیر این باشد که من به این شبکه متصل هستم یک نقشه جامع از شبکه ایجاد می کند و با استفاده از آن مسیریابی می کند . خوب است بدانید که در این پروتکل فقط وقتی ارتباط بین روتر ها رخ می دهد که یک تغییری رخ بدهد . پس بجای اینکه دائما درگیر به روز کردن اطلاعات خود باشد فقط وقتی ارتباط برقرار می گردد که تغییر ی ( مثل اضافه شدن یا حذف یک روتر یا قطع ارتباط یک لینک ) رخ بدهد .

شاید به نظر برسد که نوع دوم بیشتر رایج است و بیشتر استفاده می شود ولی خوب است بدانید که پروتکل نوع اول بسیار رایج تر است. با وجود اینکه پروتکل نوع اول ترافیک و پهنای باند بالایی در اثر ارتباط بین روتر ها ایجاد می کند , در پروتکل نوع دوم شما دردسر و هزینه بالایی برای تامین سخت افزار های ویژه دارید . همچنین در نوع دوم شما نیاز به متخصصین ویژه برای مدیریت و نصب اینگونه سخت افزار ها دارید . علاوه بر این پروتکل هایی از نوع اول پدید آمده اند که تا حدی مشکل پهنای باند را حل کرده اند .

پروتکل های روتینگ

اکنون به شرح برخی از پروتکل های نوع اول می پردازیم :

(RIP (Routing Information Protocol

پروتکل ریپ یک نوع پروتکل Distance Vector است . این پروتکل رایج ترین پروتکل در شبکه های داخلی است . و دارای دو ورژن مختلف است . در هر دو ورژن نهایت تعداد هاپ (Hop) یا روتر هایی که جدول روتینگ می تواند منتقل کند 15 است . این ویژگی باعث می شود جدول روتینگ به صورت نامحدود رشد نکند و وسعت پیدا نکند .

اولین ورژن پروتکل ریپ هر 30 ثانیه یکبار جدول روتینگ خود را به روز می کند و نیز برای به روزرسانی از هیچ نوع متد احراز هویت (Authentication) استفاده نمی کند این در حالی است که ورژن دوم ریپ برای به روز رسانی نیاز به Authentication می کند و فقط روتر هایی که احراز هویت شده اند قادر به به روزرسانی هستند .

این امر باعث می شود امنیت تا حد بالایی افزایش پیدا کند .
ولی مهم ترین تفاوت بین نسخه اول و دوم ریپ در این است که RIP1 از نوع ارتباطی Broadcast استفاده می کند . به این معنی که هر 30 ثانیه یکبار یک Broadcast فرستاده می شود و همانگونه که می دانید ارتباط broadcast برای همه روتر ها همچنین برای همه کامپیوتر ها و دیوایس های شبکه ارسال می گردد و این امر باعث می شود ترافیک شبکه تا حد زیادی افزایش پیدا کند . در حالی که RIP2 از نوع ارتباطی Multicast استفاده می شود و Multicast تنها برای روتر هایی که تعیین شده اند ارسال می گردد که تا حد زیادی ترافیک شبکه را کاهش می دهد .

پس نتیجه می گیریم که ریپ ورژن 2 پروتکلی است که باید از آن برای شبکه های داخلی کوچک تا متوسط استفاده نمود .

یکی دیگر از پروتکل های نوع اول(BGP (Border Gateway Protocol می باشد . این پروتکل معمولا در شبکه های داخلی استفاده نمی شود و پروتکل اصلی و هسته ای برای مسیر یابی در شبکه اینترنت است و معمولا توسط سرویس دهنده های اینترنت (ISP) استفاده می شود .


ارسال نظر


کد امنیتی
بارگزاری مجدد

Access Rules

In addition to the personal information within profile, this site consists of educational materials, world news about technology, science articles, download books & software and etc. all these issues can be divided into three categories: visible to the public, visible for Registered Users, visible to specific people. so we recommend that register an account with your real name.

تماس با ما

Email admin : این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید
Email the manager : این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید
Go to "Criticism & Offer" inbox
Go to "Your Profile" page