درس نهم : مفاهیم مسیریابی

مفاهیم و اصطلاحات مسیریابی

 

 

 

 

مفاهیم پروتکل های مسیریابی

تمام الگوریتم های مسیریابی دارای ویژگی های ذیل هستند:

  • یاد گرفتن اطلاعات مسیریابی از روترهای همسایه.
  • اعلام کردن اطلاعات مسیریابی خود به روترهای همسایه.
  • اگر روتری در مورد یک subnet به اطلاعات کاملتری دست یابد، با توجه به مجموع اطلاعات مستقل خود و آنچه از روتر همسایه یاد گرفته است، بهترین مسیر را انتخاب میکند.
  • هرگاه توپولوژی شبکه دچار تغییر شود، تمام الگوریتم ها واکنش نشان میدهند و اقدام به مرتب سازی و آپدیت جدول های مسیریابی خواهند کرد.

 

 

 

 

تاریخچه الگوریتم های مسیریابی

الگوریتم های مسیریابی همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید، تا کنون چهار موج بزرگ را تجربه کرده اند:

شکل بقدری واضح است که نیازی به توضیح بیشتری نمی باشد. فقط کافی است که اشاره شود که امروزه و کماکان بیشتر از پروتکل های موج دوم در اکثر شبکه ها استفاده میشود. البته RIP v2 به ندرت.

 

 

معیارهای انتخاب یک الگوریتم مسیریابی

بعنوان مدیر شبکه در هنگام پیاده سازی روتینگ، باید تصمیم بگیرید که آیا مسیرهای خود را باید توسط تنها یک الگوریتم پیاده سازی کنید؟ یا از ترکیب الگوریتم ها؟ از چه الگوریتم یا الگوریتم هایی باید استفاده شود؟ پس باید معیارهایی برای مقایسه الگوریتم ها داشته باشید. سه مورد ذیل، مهمترین معیارها هستند:

  • سرعت به ثبات رسیدن الگوریتم: اینکه از نظر زمانی چقدر طول میکشد تا الگوریتم مورد مطالعه، اطلاعات جدول مسیریابی خود را کامل و مرتب کند؟ این مفهوم به Convergence time معروف است. در واقع مدت زمانی است که پروتکل مسیریابی روی دامین به حالت ثبات میرسد. به بیان دیگر در همین مدت است که تمام روترهای موجود در شبکه بر سر استفاده از یک پروتکل مشخص با یکدیگر به توافق میرسند و بر اساس این توافق، جداول مسیریابی خود را آپدیت کرده، آپدیت ها را از همسایه ها دریافت کرده و به همسایه ها ارسال میکنند. در این حالت است که روتر دیتابیسی قوی در مورد بهترین مسیرها را در اختیار دارد.
  • آیا پروتکل فوق یک استاندارد عمومی است یا پروتکل اختصاصی یک برند بخصوص؟ بعضی از الگوریتم ها ممکن است فقط مخصوص دیوایس های یک تولید کننده مشخص باشند. مثلا پروتکل معروف EIGRP تا سال 2013 مختص شرکت Cisco بود. اما بعضی دیگر از پروتکل ( الگوریتم) ها مانند RIP و OSPF دارای استاندارد عمومی RFC می باشند.
  • پروتکل فوق از نوع Distance Vector است یا Link-State ؟ درباره این دو مفهوم توضیح داده خواهد شد.

 

 

 

انواع پروتکل های مسیریابی داینامیک

  • Distance Vector : پروتکلهای این خانواده از دو فاکتور Distance ( مسافت) و Vector ( جهت)  برای پیدا کردن بهترین مسیر تا مقصد استفاده می کنند. هر دفعه که یک بسته از روتر عبور میکند یک واحد به نام hop به آن اضافه میشوند. مسیری که تعداد hop کمتری داشته باشد بعنوان بهترین مسیر انتخاب میشود . پروتکل RIP با حداکثر 15 hop معروفترین پروتکل این خانواده است. الگوریتمهای این خانواده تقریبا منسوخ شده اند مگر در پروژه هایی حداکثر با 7-8 روتر. در این پروتکل، هر دیوایس اطلاعات جدول خودش را به دیوایس همسایه اعلان ( آپدیت) میکند تا دیوایس همسایه اطلاعات خود را جهت ارتباطات بین شبکه ای آپدیت نماید. این پروتکل در واقع از نوع پروتکل های روتینگ مبتنی بر شایعه به شمار می آید چرا که روتر اطلاعات جداول روتینگ خود را بر اساس اطلاعاتی که از روترهای همسایه بدست می آرود، بروزرسانی می نماید. الگوریتمهای Distance Vector تغییراتی که در جدول مسیریابی یک روتر رخ میدهد را بلافاصله برای روترهای همسایه این روتر در همه جهات و روی همه اینترفیسها ارسال می کنند. جالب اینجاست بدانید پروتکل های Distance Vector حتی در صورتی که هیچ تغییری در شبکه رخ ندهد نیز بصورت متناوب Routing Table خود به روترهای همسایه Broadcast  میکنند، یعنی حتی اگر توپولوژی شبکه تغییر هم نکرده باشد، باز همBroadcasting  انجام می شود. این اطلاع رسانی با استفاده از broadcast و آدرس 255.255.255.255 انجام میشود. پروتکل های Distance Vector از الگوریتم Bellman-Ford  برای پیدا کردن بهترین مسیر برای رسیدن به مقصد استفاده می کنند. پس در این پروتکل، هر روتر در جدول مسیریابی خود، اطلاعات شبکه های همسایه ( صرفا همسایه) را در اختیار دارد. جدول مسیریابی هر روتر شامل اطلاعاتی نظیر Net ID شبکه، اینترفیس مرتبط و تعداد hop است. در این روش، هر روتر برای پیدا کردن بهترین مسیر تا یک شبکه دیگر، بیشتر به روتر مجاورش تکیه میکند. یعنی معمولا همان مسیری را انتخاب میکند که روتر مجاورش انتخاب کرده است. این پروتکل دارای معایبی عمده است: یکی اینکه این ارسال اطلاعات به روتر همسایه، بار روی شبکه می اندازد. دوم اینکه باعث افزایش کار پردازنده های روترها میشود. سوم اینکه مدتی طول میکشد تا روترها اطلاعات خود را آپدیت کنند و چهارم اینکه احتمال بوجود آمدن loop بسیار زیاد است.
  • Link-State :روترهای مبتنی بر این پروتکل خود دارای یک دید جامع از وضعیت شبکه ها هستند و خود در مورد انتخاب مسیر تصمیم می گیرند. این دید کلی و جامع از طریق جدولی که دارند بدست می آید. هر روتر سه جدول دارد. یکی از این جدول ها مسوولیت نگهداری اطلاعات مربوط به روترهای همسایه که مستقیما به این روتر وصل هستند را دارد. دیگری حاوی اطلاعات توپولوژی شبکه است. آخرین جدول اطلاعات جدول مسیریابی خود روتر را نگه میدارد. روترهای این خانواده نسبت به خانواده Distance Vector اطلاعات بیشتری را دارا می باشند. تنها پروتکل مسیریابی این خانواده OSPF است که بستر اینترنت دنیا روی این پروتکل استوار است.
  • Hybrid : این خانواده از ویژگی های Distance Vector و Link-State با هم استفاده میکند. معروفترین پروتکل این خانواده، پروتکل محبوب سیسکو یعنی EIGRP است. شبکه های سازمانی با شعب زیاد بیشتر از EIGRP استفاده میکنند. این پروتکل برای انتخاب بهترین مسیر هم از انتخابهای روتر مجاور استفاده میکند و هم خود دارای یک دید کلی از وضعیت شبکه ها هست. این اطلاعات را با یکدیگر ترکیب کرده و انتخاب میکند.

 

 

مفهوم Hop Count و Metric

منظور از Hop Count فاصله بین مبدا و مقصد میباشد که مبتنی بر تعداد روترهایی است که در طول مسیر قرار دارند. خود روتر مقصد نیز شمرده میشود. بعنوان مثال ماکزیمم Hop count در هر دو نسخه الگوریتم RIP برابر 15 است که به این معناست که RIP میتواند در مسیرهایی استفاده شود که دارای حداکثر 15 hop count هستند.

و منظور از Metric هم مقداری است که برای هر مسیر مشخص میشود و نحوه محاسبه متریک در هر پروتکل متفاوت است. مسیری که متریک کمتری دارد، بهترین مسیر است.

البته توجه داشته باشید که کوتاه بودن مسیر و کم بودن مقدار Hop Count لزوما به معنای این نیست که مسیر فوق دارای بیشترین سرعت است. حتی ممکن است کوتاه ترین مسیر، کندترین مسیر باشد.

 

 

اصول Distance Vector

اطلاعاتی که روتر در مورد یک مسیر نیاز دارد که بداند شامل موارد ذیل است:

  • آدرس مقصد
  • مسافت تا مقصد ( بر حسب متریک)
  • اطلاعات در مورد Hop های مسیر

در شکل ذیل، روتر R1 اطلاعات جدول مسیریابی خود را از سه روتر همسایه اش یعنی R2 , R5 ,R7 بدست می آورد. هر آپدیت، اطلاعات یک مسیر متفاوت تا مقصد یعنی X را توضیح میدهد. در این مثال، هر کدام از روترها همسایه به R1 توضیح میدهد که در مسیر پیشنهادی تا مقصد چند Hop وجود دارد؟

نکته ای که باید به آن توجه داشته باشید که سه روتر همسایه فوق، در مسیرهای پیشنهادی، خودشان را نیز جزو hop های مسیر حساب میکنند که تصمیم بسیار درست و صحیحی می باشد.

Distance vector

R2 به R1 می گوید که تا مقصد 4 روتر ( از جمله خود R2 ) وجود دارد.

R5 به R1 می گوید که تا مقصد 3 روتر ( از جمله خود R5 ) وجود دارد.

R7 به R1 می گوید که تا مقصد 3 روتر ( از جمله خود R7 ) وجود دارد.

 

 

مفهوم Loop

ابتدا باید بدانیم که در مباحث سیسکو، منظور از وقوع Loop چیست؟  Routing Loop یک مشکل جدی در فرآیند های مسیریابی شبکه محسوب می شود ، در این حالت یک Packet داده بصورت متناوب از همان روتری که آمده است مجددا و مجددا مسیریابی و عبور می کند و باز هم به همان روتر برگشته و مسیریابی می شود. این تناوب اینقدر ادامه دار می شود که تقریبا می توان گفت هیچوقت تمام نمی شود و در یک چرخه بی نهایت، مسیریابی این بسته اطلاعاتی تکرار می شود. Loop ها می توانند مشکل بسیار جدی برای شبکه ایجاد کنند و در برخی اوقات توان این را دارند که شبکه را از مدار خارج و غیرفعال کنند. معمولا مشکلات مربوط به Routing Loop در پروتکل های مسیریابی Distance Vector مشاهده می شود.

مهمترین مشکلی که loop  ها برای شبکه های ما ایجاد می کنند اتلاف پهنای باند مفید شبکه است.  با به وجود آمدن  Routing Loop ها پهنای باند مفید شبکه دچار اختلال می شود و پهنای باند غیر مفیدی که توسط Packet های Loop ایجاد شده اند جایگزین آنها می شوند و این یعنی پایین آمدن کارایی شبکه.  اما دومین مشکلی که Routing Loop  ها ایجاد می کنند اینست که قدرت پردازشی روترها در چنین حالتی مجبور است به Packet های ایجاد شده توسط Loop بی مصرف هم جوابگو باشد و به همین دلیل قدرت پردازشی روترهای ما برای Packet های سالم شبکه دچار کمبود خواهد شد و کارایی روتر پایین خواهد آمد.

 Routing Loop ها معمولا در شبکه های بزرگی اتفاق می افتند که در آنها یک تغییر قبلا در توپولوژی شبکه انجام شده است اما هنوز به روترهای دیگر Convergence نشده است و در همین حین تغییر دومی در توپولوژی شبکه ایجاد می شود و قبل از رسیدن تغییرات اول، در شبکه پخش می شود و باعث بروز مشکل در Convergence شدن شبکه می شود. پروتکل های Link State سرعت Convergence بسیار بالایی دارند و این در حالی است که پروتکل های Distance Vector سرعت پایینی در Converge شبکه ها برخوردارند.

 

 

راهکارهای جلوگیری از بوجود آمدن Routing Loop در شبکه

  • تعیین حداکثر تعداد Hop Count : مکانیزم تعیین حداکثر تعداد Hop Count می تواند از به وجود آمدن  Routing Loop جلوگیری کند. پروتکل های مسیریابی Distance Vector از مقدار  TTL ( مخفف Time-To-Live ) در IP Datagram Header  خود برای جلوگیری از به وجود آمدن Routing Loop استفاده می کنند. ( به درس دوم مراجعه کنید). زمانیکه یک IP Datagram  از یک روتر به روتر دیگری منتقل می شود، روتر وضعیت تعداد Hop های رد شده توسط IP Datagram را در فیلد TTL در Header آن نگهداری می کند. با عبور کردن از هر  Hop یک عدد از این عدد TTL کاسته می شود و زمانیکه این عدد به صفر برسد به این معناست که بسته اطلاعاتی دیگر به مقصد نخواهد رسید و روترهای دیگر به محض دریافت، آنرا Drop می کنند که این یعنی دیگر Loop ای ایجاد نخواهد شد. کافیست برای درک بهتر دستور Ping را اجرا کنید و به قسمت TTL توجه کنید. اگر این قسمت در پروتکل های مسیریابی در اینترنت وجود نداشت اینترنت پر از بسته های اطلاعاتی می شد که بدون هدف در اینترنت سرگردان می شدند. این مکانیزم را میتوان اینگونه هم توصیف کرد که در این روش، هرگاه یک پکت از روتر عبور کرد، مقدار hop Count یکی افزایش می یابد. بنابراین هر وقت loop رخ میدهد، برای هر loop یک عدد به hop count اضافه میشود. هنگامی که Hop count از ماکزیمم مجاز رد می شود، از آن پس پکت drop خواهد شد. یعنی در واقع باید نهایت مقدار مجاز hop count را تعیین کنیم. این مقدار برای پروتکل RIP عدد 15 می باشد. یعنی چنانچه از RIP استفاده می کنید، اگر بسته اطلاعاتی از 15 روتر عبور کرد و به مقصد نرسید، از شبکه حذف خواهد شد.
  • قابلیت Split Horizon : قابلیتی است که شما می توانید در روترهای خود پیکربندی کنید و مکانیزم کاری آن به ترافیک یا بسته اطلاعاتی که یکبار مسیریابی شده است اجازه بازگشت به همان مسیری که از ان آمده است را نمی دهد. در این روش هر روتر یک پکت به روتر بعدی ارسال میکند تا به مقصد برسد. اگر پکت ها به مبدا بازگشت داده شوند قبل از اینکه به مقصد برسند، به این معناست که loop وجود دارد. به زبان ساده اگر Route ای از شبکه شما خارج شده باشد و مجددا به شبکه شما وارد شود ایجاد Loop می کند. به زبان فنی اگر یک روتر یک بسته به سمت روتر دیگری ارسال کند، روتر دریافت کننده دیگر این بسته را به سمت روتری که از آن دریافت کرده است بازگشت نمی دهد.
  • فرآیند Route Poisoning : روشی است که در آن از ارسال شدن Route های Invalid در شبکه جلوگیری می شود. زمانیکه پروتکل مسیریابی به هر دلیلی اعم از قطع شدن لینک یا کابل شبکه تشخیص بدهد که یک route نامعتبر یا Invalid است به تمامی روترهای شبکه اطلاع رسانی می شود که Route ای که Invalid است دارای metric=16 است و مسیر فوق را infinity مینامد. و این بدین معناست که این Route در شبکه تا ابد باقی خواهند ماند و به محض اینکه روترهای دیگر شبکه در فرآیند Convergence این Route را تشخیص دهند، دیگر به این Route چیزی ارسال نمی کنند و از به وجود آمدن Loop جلوگیری می کنند.
  • مکانیزم Hold-Down Timer : از این تکنیک برای آپدیت کردن اطلاعات یک مسیر بی ثبات استفاده میشود و از ثبت مسیرهایی که وضعیت آنها بسرعت تغییر میکند، جلوگیری می نماید و به آنها فرصت میدهد که مسیر خود را Stable ( پایدار) کرده و بعد در جدول روتینگ وارد شوند. زمانیکه یک Route در وضعیت Hold-Down قرار می گیرد روترهای دیگر موجود در شبکه نه به این Route چیزی ارسال می کنند و نه چیزی از آن دریافت می کنند ، این فرآیند تا مدت زمانی طول می کشد که Route به حالت Valid در بیاید یا دوباره وارد مدار شود ، در این حالت به مدت زمانی که Route در این وضعیت باقی می ماند Hold-Down گفته می شود که می تواند از به وجود آمدن Loop در شبکه های Distance vector جلوگیری کند.

 

 

مفهوم Administrative Distance

زمانی که یک بسته به روتر میرسد امکان دارد از چند مسیر برای ارسال به مقصد استفاده کرده باشد. این مسیرها توسط پروتکل های مختلف به روتر معرفی شده اند. باید با استفاده از Administrative Distance از بین مسیرها بهترین مسیر را انتخاب کرد. اولویت مسیریابی با آن مسیری است که دارای کمترین Administrative Distance باشد. بهترین مسیر، مسیر connected است. این عدد بین 0 تا 255 است. AD ارزش مسیر را بیان میکند.

در یک شبکه میتوان برای مسیرهای مختلف از روش های مختلف مسیریابی استفاده کرد. بعنوان مثال یک مسیر با Eigrp و مسیری دیگر با static route

حتی یک مسیر را میتوان با چندین روش پیاده سازی کرد و آنگاه روتر بین این مسیرها، آن مسیری که دارای AD کمتری است را انتخاب میکند.

administrative distance

 

 

 

دستور auto summarization

جهت خلاصه سازی محتویات جدول مسیریابی استفاده میشود. همه روزه تعداد Subnet ها و آدرس های شبکه رو به افزایش است و همین امر باعث نیاز بیشتر به منابع CPU و RAM و پهنای باند بیشتر برای مدیریت جدول مسیریابی می شود. فرآیند خلاصه سازی Route ها یا Route Summarization که به Supernetting هم معروف است و همچنین تکنیک CIDR می تواند این رشد روز افزون را مدیریت کند. با درک مفاهیمی مثل CIDR و Route Summarization  می توانید ضمن اینکه یک شبکه قابل اعتماد و توسعه پذیر ایجاد کنید مشکلات ناشی از زیاد شدن تعداد Route ها را نیز نداشته باشید.

برای اینکه بتوانید از قابلیت Route Summarization در شبکه خود استفاده کنید نیاز به استفاده از یک پروتکل مسیریابی وتینگ Classless مثل RIPv2 یا EIGRP یا OSPF  دارید. همچنین بایستی شبکه خود را بصورت سلسله مراتبی و ساختارمند طراحی و پیاده سازی کرده باشید. پیاده سازی Route Summarization نیازمند یک طراحی درست و نقشه اولیه کاملا منظم می باشد. منظور از داشتن طراحی و نظم ساختاری در شبکه این است که نمی توانید بصورت تصادفی شبکه هایی با روترهای مختلف را به شبکه های LAN دیگر متصل کنید و وجود یک الگوی منظم در این طراحی الزامی است.

ر شبکه های Internetwork بسیار بزرگ ممکن است صدها یا هزاران آدرس شبکه وجود داشته باشد. برای روترهایی که در این شبکه ها وجود دارد نگهداری این تعداد آدرس شبکه در Routing Table کار بسیار مشکل سازی است. فرآیند Route Summarization می تواند تعداد Route هایی که یک روتر به آن نیازمند است را کاهش دهد. روش کاری Route Summarization  تقریبا ساده است ، در این روش مجموعه ای از شبکه ها در قالب یک آدرس خلاصه شده شبکه در اختیار روترها قرار می گیرد.

در پروتکل هایی مانند RIP و EIGRP قابلیت فوق بصورت پیشفرض فعال است که میتوان در صورت نیاز این قابلیت را با دستور no auto summary غیرفعال کرد.

 

 

مفهوم maximum-paths

در هر پروتکل مسیریابی ممکن است که برای اتصال R1 به R2 چند مسیر با متریک یکسان و حتی Administrative distance یکسان داشته باشیم.

09-4 maximum-paths

در شکل فوق، بین R1 با R3 یک روتر قرار دارد. چه بسته ها از سمت R4 حرکت کنند و چه از سمت R2. هر دو مسیر هم که با RIP پیاده سازی شده اند و در نتیجه از لحاظ Administrative distance مساوی هستند و متریک هر دو هم یکسان است. در این حالت، هر دو مسیر ممکن در جدول مسیریابی قرار می گیرند.

در این حالت، مفهوم  Equal cost load balancing پیش می آید یعنی تقسیم کردن بار بین چند مسیر.

در پروتکل های مختلف یک حد نهایت برای حداکثر تعداد مسیر کاملا یکسان بین دو نقطه وجود دارد. مثلا در پروتکل مسیریابی RIP مقدار فوق 4 مسیر است. به این حد نهایت، اصطلاح Maximum-paths اطلاق میشود. در بعضی پروتکل ها میتوان با استفاده از دستور maximum-path این مقدار را افزایش یا کاهش داد. در مورد Equal Cost load Balancing بوقتش بیشتر خواهیم خواند ولی اکنون شاید بد نباشد که اشاره کنیم که اگر دارای مسیرهای با AD و متریک یکسان هستید، با وارد کردن دستور زیر در جدول router میتوان، این قابلیت را فعال کرد:

Traffic-share share min across-interfaces

 

 

مسیریابی IP ها

اما مسیریابی مهمترین و پیچیده ترین وظیفه پروتکل IP می باشد. اگر روتر به شبکه ای که کامپیوتر مقصد در آن قرار دارد متصل باشد، بسته را به آن شبکه می فرستد و سفر بسته خاتمه می یابد. در غیر این صورت، بسته را به روتر دیگری که به مقصد نهایی نزدیکتر است، هدایت میکند. ممکن است بنابر پیچیدگی شبکه، یک بسته در مسیر خود از چندین روتر عبور کند و مقدار TTL بسته مدام کاهش یابد. اگر TTL برابر صفر شود، بسته دور انداخته میشود تا از چرخش بی پایان یک بسته در شبکه جلوگیری شود. وقتی این اتفاق میفتد، روتری که بسته را دور انداخته است از طریق پروتکل ICMP یک پیغام خطا مبنی بر خاتمه یافتن عمر بسته فوق به سوی سیستمی که بسته را تولید کرده است، می فرستد. برنامه کمکی به نام Traceroute ( در ویندوز : tracert ) وجود کرد که با استفاده از فیلد TTL آمار روترهایی که بسته از مبدا تا مقصد طی کرده است را استخراج میکند.

در یک IP datagram فیلدی هم به نام IP options وجود دارد که دیتاگرام را قادر میسازند تا اطلاعات اضافه تری را در اختیار داشته باشد. بعضی از این گزینه ها را مرور می کنیم:

1- Loose Source Route : این گزینه حاوی یک لیست از آدرس های روترهایی است که دیتاگرام در طول مسیر خود ناچار به عبور از آنهاست. البته میتواند از روترهای دیگری نیز استفاده کند.

2- Strict Source Route : این گزینه حاوی لیست کامل از آدرس روترهایی می باشد که دیتاگرام در طول مسیر خود باید از آنها عبور کند. دیتاگرام حق ندارد که از روترهای دیگری استفاده نماید.

3- Record Route : شامل ناحیه ای است که روترها میتوانند زمان پردازش دیتاگرام، آدرس IP خود را در آنجا اضافه کنند.

4- Time Stamp : این گزینه نیز ناحیه ای را در اختیار میگذارد که روترها میتوانند در آن زمانی را که صرف پردازش دیتاگرام کرده اند را اضافه کنند.

 

 

جداول مسیریابی

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 مسیریاب نام دارند . روترها از جداول مسیریابی ( route table ) به منظور ثبت اطلاعات مرتبط به روترهای مجاور و مسیرهای شبکه استفاده می کنند. البته در اینجا باید نکته ای شفاف شود. وقتی در مباحث مسیریابی از کلمه شبکه استفاده میشود، در بیشتر موارد در واقع مفهوم سابنت مد نظر است. به نوعی هر سابنت یک شبکه است. شما شاید در شبکه خود دارای سه سابنت باشید:

  • 168.1.0 با سابنت 255.255.255.0
  • 16.0.0 با سابنت 255.255.0.0
  • 17.10.0 با سابنت 255.255.255.0 ( نمونه ای از subnetting )

هر کدام از این سابنت ها حکم یک شبکه را دارند و هر کدام دارای gateway خود هستند و ارتباط بین آنها از طریق روتر برقرار میشود.

 

درباره دستور route print

از این دستور در سیستم عامل ویندوز جهت مشاهده routing table استفاده می شود. بعنوان مثال اجرای این دستور در محیط cmd ویندوز باعث نمایش routing table کامپیوتر فوق میگردد.

بخش interface list شامل تمام اینترفیس های موجود روی کامپیوتر فوق می باشد. همچنین MAC اینترفیس های فوق را نشان می دهد. نیز به هر کدام از اینترفیس ها یک شناسه ( یک شماره) اختصاص می دهد که این شناسه در جای دیگری به کار می آید.

 

 

Active Routes & Persistent Routes

در بخش بعدی ( IPv4 Route Table ) بدنه اصلی جواب را می بینیم. پیش از هر مورد دیگری باید به تفاوت بین Active Routes و Persistent Routes اشاره کنیم. هر کامپیوتر میتواند شامل هر دوی این موارد باشد (Active routes را که حتما دارد). تفاوت این دو در دائمی بودن یا نبودنشان است.

مسیرهای فعال ( Active routes ) همانطور که ازنامش پیداست شامل مسیرهای داینامیک است. این مسیرها مدام رفرش و بازسازی میشوند و به هیچوجه دائمی نیستند. ممکن است هر بار که دستور route print را اجرا می کنید، جوابهای متفاوتی در این بخش ببینید.

اما مسیرهای موجود در قسمت Persistent Routes دائمی هستند و معمولا بصورت دستی و دائمی روی جدول مسیریابی کامپیوتر فوق ست شده اند.

 

 

فیلدهای جدول مسیریابی

بهرحال چه در مسیرهای دائمی و چه در مسیرهای اکتیو، فیلدهای زیر را در هر خط ( هر route )  مشاهده می کنیم:

  • Network Distination : شامل اطلاعات IP شبکه یا Host مقصد است. مثلا در تصویر قبل، شبکه 16.9.0 یا 127.0.0.1 جزو شبکه های مقصد موجود در جدول مسیریابی این کامپیوتر هستند یا حتی خود آی پی کامپیوتر ( 10.16.9.522 )
  • Netmask : شامل اطلاعات سابنت شبکه مقصد است.
  • Gateway : شامل اطلاعات آی پی یا وضعیت Gateway موردنیاز جهت ارتباط با شبکه مقصد می باشد.
  • Interface : شامل IP اینترفیس مبدا آن ارتباط می بشد.
  • Metric : طبق الگوها و الگوریتمهایی به هر مسیر یک هزینه ( یک count ) نسبت داده می شود. بر حسب تعداد روترها ( hop ) های موجود در مسیر، تعداد نودهای سر راه، طول مسیر و…

طرز خواندن اطلاعات هر خط در واقع به این صورت است که می گوییم برای اتصال از فلان اینترفیس به شبکه x که دارای فلان سابنت است، باید از فلان gateway استفاده کنیم و هزینه این مسیر فلان متریک میباشد.

 

درباره Gateway

میدانیم که محدوده یک شبکه از طریق سابنت آن مشخص می شود.

09-6 multilan

مشاهده می شود دو LAN مختلف داریم به شرح ذیل:

LAN-A: 192.168.100.0  /25

LAN- B: 192.168.100.128 /25

دو کامپیوتر به نام های Host1 و Host3 درLAN-A داریم  و دو کامپیوتر به نام های Host3 و Host4 در LAN-B .

کامپیوترهای Host1 و Host2 برای ارتباط با یکدیگر چون در یک LAN و تحت یک سابنت مشترک هستند، هیچ احتیاجی به gateway و روتر ندارند و وجود فقط یک هاب یا سوئیچ  کفایت میکند.

همچنین کامپیوترهای Host3 و Host4 برای ارتباط با یکدیگر چون در یک LAN و تحت یک سابنت مشترک هستند، هیچ احتیاجی به gateway و روتر ندارند و وجود فقط یک هاب یا سوئیچ  کفایت میکند.

در این حالت چنانچه Routing Table کامپیوتر C1 را مشاهده کنیم، در مسیرهایی که از gateway عبور نمی کند، زیر ستون فوق، عبارت On-link وجود دارد و در مسیرهایی که احتیاج به عبور از gateway دارد، آدرس گیت وی فوق الذکر درج شده است.

 

 

انواع مسیرها

سه نوع عمده مسیر داریم: Network route, Default Route, Host route

  •  Network Route : اگر بخواهیم یک پکت ( Packet ) را از LAN-A به یک شبکه دیگر ( بعنوان مثال LAN-B ) بفرستیم، می توانیم از این نوع استفاده کنیم.
  •  Host Route : اگر پکتی را بخواهیم به یکی از کامپیوترهای یک LAN دیگر مسیریابی کنیم ( بعنوان مثال از C1 از LAN-A به C2 از LAN-B ) از Host Route استفاده میکنیم. همینطور هر کامپیوتر برای ارتباط با خودش از این نوع استفاده می کند. ارتباطات ازز نوع  Dial-up و VPN از این نوع هستند.
  • Default Route : زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که با یک شبکه کوچک یا با یک هاست مشخص سروکار نداریم بلکه طرف حساب ما تعداد زیادی شبکه می باشد مثل اینترنت یا یک اینترانت بزرگ. در واقع زمانی مورد استفاده است که پکت هایی LAN ما به تعداد زیادی شبکه ارسال می شود و Network Destination های تمامی شبکه های مقصد درون Route Table قرار ندارد. نکته قابل ذکر اینست که روتینگ با اینترنت فقط بصورت Default Route میسر است. به بیانی دیگر، هرگاه نیاز بود که پکتی را به شبکه یا کامپیوتری مسیردهی کنیم که بهردلیل در Route Table وسیله فوق تعریف نشده بود از نوع Default Route استفاده می کنیم و Gateway مسیر فوق را برابر با Default Gateway شبکه خود قرار می دهیم.

 

 

راه های تشخیص انواع Route ها از یکدیگر

1- برای تشخیص NR

  • اینکه مقدار فیلد Network Destination حتما یک Net ID است. مثلا168.100.0
  • اینکه مقدار Mask یا از نوع کلاس های استاندارد ( a or b or c ) است مثل 255.255.0 یا از نوع کلاس های ادیت شده ( classless ) مثل 255.255.255.128

 

2- برای تشخیص HR

  • اینکه در فیلدDestination Network یک Host ID خواهیم داشت.
  • اینکه مقدار فیلد Mask برابر است با 255.255.255

 

3- برای تشخیص DR

  • مقدار فیلد Network Destination برابر است با 0.0.0
  • مقدار فیلد Net Mask برابر است با 0.0.0

09-7 all routes properties

نکته: آدرس gateway در حالت DR همان آدرس روتر سمت شبکه خودمان است.

ضمایم4

  • routing history
  • Distance Vector
  • پیوست گم شده
  • maximum-path
مشاهده همه افزودن یک یادداشت
شما
دیدگاه خود را وارد کنید
رفتن به نوار ابزار