پروتکل های مسیریابی (Routing Protocols) و بررسی انواع آنها
پروتکل های مسیریابی چیست؟
پروتکل های مسیریابی مجموعه ای از قوانین تعریف شده هستند که روترها برای برقراری ارتباط بین مبدا و مقصد استفاده می کنند. آنها اطلاعات را به مقصد منتقل نمی کنند، بلکه فقط جدول مسیریابی را که حاوی اطلاعات مسیر یابی هستند را به روز می کنند.
پروتکل های مسیر یابی شبکه به شما کمک می کند تا نحوه ارتباط روترها با یکدیگر را مشخص کنید. این به شبکه اجازه می دهد تا مسیرهای بین هر دو گره در شبکه را انتخاب کند.
انواع پروتکل های مسیریابی
به طور عمده دو نوع پروتکل مسیریابی شبکه وجود دارد:
- استاتیک Static
- پویا Dynamic
پروتکلهای مسیریابی استاتیک (Static Routing Protocols)
پروتکلهای مسیریابی استاتیک هنگامی استفاده می شوند که یک مدیر شبکه مسیر را از منبع به شبکه مقصد اختصاص دهد. امنیت بیشتری را به شبکه ارائه می دهد.
مزایا:
- سربار روی CPU روتر وجود ندارد
- پهنای باند بلااستفاده بین پیوندها وجود ندارد.
- فقط مدیر شبکه می تواند مسیرها را اضافه کند
معایب:
- سرپرست باید نحوه اتصال هر روتر را بداند.
- گزینه ایده آل برای شبکه های بزرگ نیست زیرا زمان زیادی را صرف می کند.
- هرگاه لینک خراب شود تمام شبکه از کار می افتد که در شبکه های کوچک امکان پذیر نیست.
پروتکل های مسیریابی پویا (Dynamic Routing Protocols)
پروتکل های مسیریابی پویا یکی دیگر از انواع مهم پروتکل مسیریابی است. این به روترها کمک می کند تا اطلاعات خود را از روترهای متصل شده به جداول مسیریابی خود اضافه کنند. این نوع پروتکل ها هر زمان که ساختار توپولوژیکی شبکه تغییر کند، به روزرسانی های توپولوژی را ارسال می کنند.
مزیت پروتکل های مسیریابی پویا:
- در شبکه های بزرگتر پیکربندی آسان تر است.
- در صورت خرابی لینک، به طور پویا قادر به انتخاب مسیر متفاوتی خواهد بود.
- به شما کمک می کند تا بین چندین پیوند تعادل بار را انجام دهید.
معایب پروتکل های مسیریابی پویا:
- به روز رسانی ها بین روترها به اشتراک گذاشته می شود، بنابراین پهنای باند را مصرف می کند.
- پروتکل های مسیریابی بار اضافی را بر CPU یا RAM روتر وارد می کند.
پروتکل های مسیریابی Distance Vector (DVR)
- پروتکل های Distance Vector جدول مسیریابی خود را برای هر همسایه مستقیماً متصل در فواصل زمانی خاص تبلیغ می کنند.
- در پروتکل مسیریابی Distance Vector، هنگامی که مسیری در دسترس قرار نمی گیرد، همه جداول مسیریابی باید با اطلاعات جدید به روز شوند.
مزایای پروتکل های Distance Vector:
- به روزرسانی های شبکه به صورت دوره ای مبادله می شود و همیشه پخش می شود.
- این پروتکل همیشه به مسیریابی اطلاعات مسیریابی دریافت شده از روترهای همسایه اعتماد می کند.
معایب پروتکل های Distance Vector:
- با تبادل دوره ای اطلاعات مسیریابی، ترافیک غیر ضروری ایجاد می شود که پهنای باند موجود را مصرف می کند.
پروتکل های مسیریابی اینترنتی:
در زیر انواع پروتکل هایی وجود دارد که به بسته های داده کمک می کند راه خود را در اینترنت پیدا کنند:
Internet Routing Protocols به اختصار RIP:
پروتکل مسیریابی RIP در هر دو شبکه LAN و WAN استفاده می شود. همچنین بر روی لایه Application مدل OSI اجرا می شود. فرم کامل RIP پروتکل اطلاعات مسیریابی است. دو نسخه از RIP هستند:
- RIPv1
- RIPv2
نسخه اصلی یا RIPv1 به شما کمک می کند تا مسیرهای شبکه را بر اساس مقصد IP و سفر شمارش هاپ ها تعیین کنید. RIPv1 همچنین با پخش جدول IP خود به تمام روترهای متصل به شبکه، با شبکه تعامل می کند.
RIPv2 کمی پیچیده تر است زیرا جدول مسیریابی خود را به آدرس multicast ارسال می کند.
Interior Gateway Protocol به اختصار IGP:
IGRP یک زیرمجموعه از پروتکل distance-vector interior gateway است که توسط CISCO توسعه یافته است. برای غلبه بر محدودیت های RIP معرفی شده است. معیارهای مورد استفاده عبارتند از بار، پهنای باند، تاخیر، MTU و قابلیت اطمینان. به طور گسترده ای توسط روترها برای تبادل داده های مسیریابی در یک سیستم autonomous استفاده می شود.
این نوع پروتکل مسیریابی برای اندازه شبکه های بزرگ از RIP بهتر است زیرا پس از هر ۹۰ ثانیه پخش می شود و حداکثر تعداد پرش ۲۵۵ را دارد. این به شما کمک می کند تا شبکه های بزرگتری را در مقایسه با RIP مدیریت کنید. IGRP همچنین به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد زیرا در برابر ایجاد حلقه Loop در مسیریابی مقاوم است زیرا هنگام تغییر مسیر در شبکه خاص به طور خودکار به روز می شود. همچنین گزینه ای برای بارگیری تعادل ترافیک در مسیرهای هزینه متریک مساوی یا نابرابر ارائه شده است.
پروتکل های مسیریابی Link State
پروتکل های Link State یک رویکرد منحصر به فرد را برای جستجوی بهترین مسیر در پروسه مسیریابی اتخاذ می کنند. در این پروتکل ها مسیر بر اساس سرعت مسیر به مقصد و هزینه منابع محاسبه می شود.
جداول پروتکل مسیریابی:
پروتکل مسیریابی Link State در سه جدول زیر نگهداری می شود:
جدول همسایه(Neighbor table): این جدول فقط اطلاعاتی در مورد همسایگان روتر دارد. به عنوان مثال: مجاورت شکل گرفته است.
جدول توپولوژی: این جدول اطلاعات مربوط به کل توپولوژی را ذخیره می کند. به عنوان مثال: شامل بهترین و مسیرهای پشتیبان به یک شبکه خاص است.
جدول مسیریابی: این نوع جدول شامل بهترین مسیرها به شبکه تبلیغ شده است.
مزایا:
- این پروتکل جداول جداگانه ای را برای بهترین مسیر و مسیرهای پشتیبان نگهداری می کند، بنابراین نسبت به سایر پروتکل های مسیریابی بردار فاصله از شبکه بین المللی اطلاعات بیشتری دارد.
- از مفهوم به روز رسانی فعال استفاده می شود، بنابراین از پهنای باند غیر ضروری استفاده نمی کند.
- هنگامی که یک تغییر توپولوژی وجود دارد، به روز رسانی جزئی (Partial updates)آغاز می شود، بنابراین نیازی به به روزرسانی در جایی که کل جدول مسیریابی مبادله می شود، نیست.
Exterior Gateway Protocol به اختصار EGP:
EGP یک پروتکل است که برای تبادل داده بین میزبان های gateway که در سیستم های autonomous با یکدیگر همسایه هستند استفاده می شود. این پروتکل مسیریابی محلی را برای روترها برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات در دامنه های مختلف ارائه می دهد. فرم کامل EGP پروتکل External Gateway است. پروتکل EGP شامل روترهای شناخته شده، آدرس های شبکه، هزینه های مسیر یا دستگاه های مجاور است.
Enhanced Interior Gateway Routing Protocol به اختصار EIGRP:
EIGRP یک پروتکل مسیریابی ترکیبی است که پروتکل های مسیریابی distance vector و پروتکل های مسیریابی link-state را ارائه می دهد. پروتکل مسیریابی فرم کامل EIGRP پروتکل مسیریابی پیشرفته داخلی است. پروتکل های مشابهی را که IGRP با استفاده از معیارهای ترکیبی مشابه IGRP هدایت می کند، هدایت می کند، که به شبکه کمک می کند بهترین مقصد مسیر را انتخاب کند.
Open Shortest Path First به اختصار OSPF:
پروتکل Open Shortest Path First (OSPF) یک IGP link-state است که برای شبکه های IP با استفاده از روش Shortest Path First (SPF) طراحی شده است.
مسیریابی OSPF به شما این امکان را می دهد که پایگاه های داده ای را با جزئیات اطلاعات مربوط به توپولوژی اطراف شبکه نگهداری کنید. همچنین از الگوریتم Dijkstra (الگوریتم کوتاهترین مسیر) برای محاسبه مجدد مسیرهای شبکه در هنگام تغییر توپولوژی استفاده می کند. این پروتکل نیز بسیار ایمن است، زیرا می تواند تغییرات پروتکل را برای حفظ امنیت داده ها تأیید کند.
در اینجا چند تفاوت اصلی بین پروتکل های مسیریابی Distance Vector و Link State وجود دارد:
Distance Vector | Link State |
---|---|
Distance Vector protocol sends the entire routing table | Link State protocol sends only link-state information |
It is susceptible to routing loops | It is less susceptible to routing loops |
Updates are sometimes sent using broadcast | Uses only multicast method for routing updates |
It is simple to configure | It is hard to configure this routing protocol |
Does not know network topology | Know the entire topology |
Example RIP, IGRP | Examples: OSPF IS-IS |
Intermediate System-to-Intermediate System به اختصار ISIS:
پروتکل مسیریابی ISIS در اینترنت برای ارسال اطلاعات مسیریابی IP استفاده می شود. این شامل طیف وسیعی از اجزا، از جمله سیستم های نهایی، سیستم های میانی، مناطق و حوزه ها است.
شکل کامل ISIS سیستم متوسط به سیستم متوسط است. طبق پروتکل IS-IS ، روترها در گروه هایی به نام مناطق سازماندهی می شوند. چندین ناحیه گروه بندی شده اند تا یک دامنه را تشکیل دهند.
Border Gateway Protocol به اختصار BGP:
BGP آخرین پروتکل مسیریابی اینترنت است که به عنوان DPVP (distance path vector protocol) طبقه بندی می شود. فرم کامل BGP پروتکل Border Gateway است.
این نوع پروتکل مسیریابی هنگام ایجاد تغییرات، داده های جدول روتر به روز شده را ارسال می کند. بنابراین هیچ auto-discovery از تغییرات توپولوژی وجود ندارد، به این معنی که کاربر باید BGP را به صورت دستی پیکربندی کند.
هدف پروتکل های مسیریابی چیست؟
- پروتکل های مسیریابی به دلایل زیر مورد نیاز است:
- امکان انتخاب مسیر بهینه را فراهم می کند
- مسیریابی بدون حلقه را ارائه می دهد
- همگرایی سریع
- ترافیک به روزرسانی را به حداقل برسانید
- پیکربندی آسان
- با تغییرات سازگار می شود
- مقیاس در اندازه بزرگ
- سازگار با میزبان ها و روترهای موجود
- طول متغیر را پشتیبانی می کند
پروتکل های مسیریابی Classful و Classless:
در اینجا چند تفاوت اصلی بین این پروتکل های مسیریابی وجود دارد:
Classful Routing Protocols | Classless Routing Protocols |
---|---|
Classful routing protocols never send subnet mask detail during routing updates | Classless routing protocols can send IP subnet mask information while doing routing updates |
RIPv1 and IGRP are classful protocols. These two are classful protocols as they do not include subnet mask information | RIPv2, OSPF, EIGRP, and IS-IS are all types of class routing protocols which has subnet mask information within updates |
جمع بندی:
Features | RIP V1 | RIP V2 | IGRP | OSPF | EIGRP |
---|---|---|---|---|---|
Classful/Classless | Classful | Classless | Classful | Classless | Classless |
Metric | Hop | Hop | Composite Bandwidth, Delay | Bandwidth | Composite, Bandwidth, Delay |
Periodic | ۳۰ seconds | ۳۰ seconds | ۹۰ seconds | None | ۳۰ seconds |
Advertising Address | ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵ | ۲۲۳.۰.۰.۹ | ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵ | ۲۲۴.۰.۰.۵ ۲۲۴.۰.۰.۶ |
۲۲۴.۰.۰.۱۰ |
Category | Distance Vector | Distance Vector | Distance Vector | Link State | Hybrid |
Default Distance | ۱۲۰ | ۱۲۰ | ۲۰۰ | ۱۱۰ | ۱۷۰ |
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.