[Amin_Mansouri]

در ادامه میخواهیم به ip routing بپردازیم

اطلاعات بیشتر :

IP ROUTING چیست؟





مقدمه


IP Routing یك چترحفاظتی برای مجموعه ای ازپروتكلها میباشد كه مسیر دیتا را درطول شبكه های متعدد وازمبدأ تا مقصد تعیین میكند. دیتاها ازمبدا تا مقصد ازمیان یكسری از روترها مسیردهی شده وسراسر شبكه های مختلف را طی میكنند. پروتكلهای روتینگ IP روترها را بمنظور ارسال جدول كه مرتبط با مقصدهای نهایی است همراه با آدرس دهی hop بعدی قادرمیسازند.




این پروتكلها شامل :




1- BGP :Broder Gateway Protocol


2- IS-IS:Intermediate System – Intermediate System


3- OSPF:Open Shortest Path First


4- RIP :Routing Information Protocol


وقتی كه یك بسته IP ارسال میشود یك روتر، ازجدول ارسالی آن بمنظور تعیین hop بعدی برای مقصد بسته ( براساس آدرس IP مقصد درheader بسته IP ) استفاده كرده وپكیت را بطور مناسب ارسال میكند سپس روتربعدی این فرآیند را با استفاده ازجدول ارسالی خود تا زمانیكه بسته به مقصد برسد تكرارمیكند. درهرمرحله آدرس IP درheader بسته اطلاعات كافی را جهت تعیین hop بعدی بهمراه دارد.


اینترنت بمنظور عملیات روتینگ به سیستم های مستقلی بنام AUTONOMOUS SYSTEM ) AS ) تقسیم بندی میشود. یك AS یك گروه از روترهایی میباشد كه تحت كنترل یك مدیریت واحد بوده وازیك پروتكل روتینگ مشترك استفاده میكنند بعنوان مثال : یك Corporate Internet ویا یك شبكه ISP میتوانند بعنوان یك AS واحد عمل نمایند.


انواع AS :


1- Stub AS : یك اتصال واحد به یك AS دیگر دارد. هردیتائیكه ارسال یا دریافت میشود برای یك مقصد خارج ازAS باید روی آن اتصال مسیردهی شود. یك فضای كوچك شبكه مثالی ازیك Stub AS میباشد.


2- Transit AS :اتصال چندگانه به یك یا چند AS دارد. كه اجازه میدهد دیتائیكه قبلا" برای یك نود داخلی آن AS انتخاب نشده ازطریق آن راهیابی شود. یك شبكه ISP نمونه ای ازآن میباشد.


3- Multihomed AS : اتصال چندگانه به یك یا چند AS دارد اما اجازه نمیدهد دیتای دریافت شده ازطریق یكی ازاین اتصالات به خارج ازAS ارسال شود بعبارتی سرویس ترانزیت را به دیگر AS ها نمیدهد . شبیهStub AS میباشد به استثناء اینكه اجازه ورود وخروج مسیردیتا را به وازAS كه میتواند ازیكی ازاتصالات انتخاب شود میدهد وبستگی به این دارد كه چه ارتباطی به كوتاهترین مسیر یك مقصد اتفاقی عرضه میشود. سازمانها وشركتهای بزرگ (enterprise ها) معمولا" یك Multihomed AS هستند.


IGP : Interior Gateway Protocol


یك IGP مسیرها را درداخل یك AS تخمین میزند. IGP نودها را درشبكه های مختلف قادر میسازد تا یك AS دیتا را به دیگری ارسال نماید همچنین دیتا را جهت ارسال درسراسر یك AS از ورودی به خروجی زماینكه AS یك سرویس ترانزیت را مهیا میكند میسر میسازد.






EGP : Exterior Gateway Protocol


EGP مسیرها را بین AS های مختلف توزیع میكند وروترها را در درون یك AS برای انتخاب بهترین مسیر برای خروج ازAS جهت دیتائیكه نیازمبرم به مسیردهی دارند قادرمیسازد.


EGP وIGP ها در درون هرAS اجراء میشوند وجهت مسیردهی دیتا درشبكه اینترنت همكاری میكنند.


EGP ، AS را كه بایستی دیتا را جهت رسیدن به مقصدشان هدایت بكند تعیین می نماید وIGP مسیر را درون هرAS كه دیتا بایستی درآن نقاط ورودی یا مبدأ را تا نقاط خروجی یا مقصد نهایی تعقیب كند مشخص می نماید. شكل زیر انواع AS را دریك شبكه نشان میدهد. OSPF ،IS-IS وRIP ، IGP هایی هستند كه در داخل AS های انفرادی استفاده شده است. BGP یك EGP میباشد كه بین AS ها استفاده شده است.


پروتكل های IP Routing



1- پروتكل BGP:






یكی ازپروتكلهای IP بوده وازنوع EGP میباشدكه بمنظور توزیع اطلاعات روتینگ دربین AS ها طراحی شده است . EGP ها همگی پروتكلهای روتینگ All Vector میباشند دراین نوع پروتكلها ، روترها اطلاعات قابل دسترسی شبكه را با نزدیكترین همسایه های خود مبادله می كنند بعبارتی دیگر، روترها مجموعه آدرسها(آدرس پرفیكس) وآدرس hop بعدی را بیكدیگر انتقال میدهند تا بتوانند به آن دسترسی داشته باشند. فرق پروتكلهای EGP با IGP ها دراین است كه روترهای EGP روتها را بایكدیگر مبادله میكنند درحالیكه روترهای IGP اطلاعات توپولوژی شبكه را مبادله وبرای روتهای محلی خود محاسبه میكنند . EGP اطلاعات قابل دسترسی را درمیان شبكه اینترنت جاری می كند بنابراین هر روترEGP یك جدول روتینگ شامل آدرس پرفیكس ها وhop های بعدی میباشد كه كل شبكه اینترنت را تحت پوشش دارند. EGP ها اطلاعات بسیاركم یا هیچ اطلاعی ازمسیرend-to-end ندارند فقط آگاهی آنها درباره hop بعدی درمسیر میباشد بنابراین مسیریكه درطول آن دیتا ارسال میشود براساس مقایسه تمام hop های بعدی موجود انتخاب میشود.


یك ASخاص كه میخواهد اطلاعات روتینگ را با دیگرAS ها مبادله نماید شامل یك یا چند روترBGP خواهدبود هرروترBGP خود را با آدرسهای BGP زوج پیكربندی كرده واطلاعات روتینگ را مبادله می كند وقتیكه یك اتصال توسط یك زوج برقرارمیشود یك روترBGP تمام روتها را به جدول روتینگ BGPlocal آن ارسال میكند تا زوج مربوطه جهت update كردن پیامها ازآن استفاده نماید. زوج مذكور ازمحتویات این پیامها بمنظور اضافه كردن روتهای جدید به جدول روتینگ BGP محلی خود استفاده میكند. روتهای موجود درجدول روتینگ BGP وروتهای آگاه ازسایر پروتكلهای روتینگ مثل OSPF بمنظور تولید یك جدول روتینگ كامل برای روترها ، با هم تركیب میشوند این جدول روتینگ شامل تمام مقصدهای روترها كه مرتبط با یك آدرس IP مربوط به hop بعدی واینترفیس خروجی است می باشد.


2- پروتكل :OSPF


یك پروتكل ازنوع IGP كه برای توزیع اطلاعات روتینگ IP درسراسر یك Single AS دریك شبكه IP طراحی شده است . OSPF یك پروتكل روتینگ Link-State میباشد كه دراین پروتكل روترها اطلاعات توپولوژی شبكه را با نزدیكترین همسایه های خود مبادله می كنند اطلاعات توپولوژی در سراسرAS جاری میشود چنانكه هر روتر AS یك تصویركاملی از توپولوژی AS را با خود دارند این تصویربرای محاسبه مسیرهای end-to-end درAS استفاده میشود بنابراین دریك پروتكل روتینگ Link-state آدرس hop بعدی كه دیتا ارسال میشود با انتخاب بهترین مسیر end-to-end برای مقصد احتمالی معین میگردد.


هر روتر OSPF اطلاعات مربوط به وضعیت محلی خود را نظیر: اینترفیس های قابل استفاده ، همسایه های قابل دسترسی وارزش استفاده هر اینترفیس جهت استفاده یك پیام LINK - STATE - ADVERTISEMENT) LST ) بین سایر روترها توزیع میكند و روترها ازپیامهای دریافتی جهت ساختن یك دیتابیس یكسان كه توپولوژی AS را توصیف می نماید استفاده میكنند. بااستفاده ازاین دیتابیس هر روتری جدول روتینگ خودش را جهت استفاده یك SPF (Shortest-Path-First ) محاسبه میكند این جدول روتینگ شامل تمام مقاصدی است كه پروتكل روتینگ درباره آن اطلاعات كامل دارد ومرتبط با یك آدرس IP مربوط به hop بعدی واینترفیس خروجی است.


وقتیكه توپولوژی شبكه تغییرمیكند پروتكل OSPF روتها را با استفاده از الگوریتم Dijkstar وكاهش ترافیك پروتكل روتینگ مجددا" محاسبه میكند همچنین این پروتكل یك hierarchy چند لولی (دولول برای OSPF ) كه Area-routing نامیده میشود مهیا میكند طوریكه اطلاعات توپولوژی تعریف شده در درون منطقه AS از روترهای بیرون از این منطقه مخفی می مانند واین افزایش لول ، باعث حفاظت روتینگ وكاهش ترافیك پروتكل میگردد.


3- پروتكل IS-IS:



یك پروتكل ازنوع IGP برای شبكه اینترنت كه جهت توزیع اطلاعات روتینگ IP درسراسریك Single AS‌ دریك شبكه IP استفاده میشود.IS-IS نیزهمانند OSPF یك پروتكل Link-State‌ میباشد همانطوریكه گفته شد دراین نوع پروتكل ، روترها اطلاعات توپولوژی را با نزدیكترین همسایه هایشان مبادله كرده وازآنجائیكه این اطلاعات درسراسریك AS توزیع شده است هر روتر تصویركامل ازتوپولوژی AS را همراه خود دارد كه جهت محاسبه مسیرهای end-to-end برای مقصد تعیین میگردد. مزیت اصلی پروتكل IS-IS این است كه بدلیل آگاهی كامل ازتوپولوژی شبكه به روترها اجازه میدهد تا روتها را براساس یك معیارخاص ومتقاعدكننده ای محاسبه نمایند واین موضوع برای اهداف مهندسی ترافیك مفید خواهدبود بویژه آنجائیكه مسیرها اجبارا" با نیازمندیهای كیفیت سرویس مواجه میشوند.


معایب اصلی این پروتكل این است كه مقیاس خوبی برای زمانیكه تعداد روترهای بیشتری به حوزه روتینگ اضافه میشوند نمی باشد ، افزایش تعداد روترها باعث افزایش اندازه وفركانس توپولوژی میگردد همچنین مدت زمانیكه برای محاسبه مسیرهای end-to-end طول میكشد.


بدلیل فقدان عامل مقیاس پذیری ، این پروتكل برای روتینگ درشبكه های وسیع اینترنت مناسب نیست . بهمین دلیل IGP‌ ها فقط جهت Routing دریك شبكه Single AS بكاربرده میشوند.


پروتكل IS-IS ابتدا" بعنوان پروتكل روتینگ CLNP طراحی شده بود اما بعدا" به پروتكل روتینگ IP توسعه پیداكرد. هر روترIS-IS اطلاعات مربوط به وضعیت محلی خود را نظیر : اینترفیس های قابل استفاد ه ، همسایه های قابل دسترسی و ارزش استفاده هر اینتر فیس جهت ا ستفاده یك پیام LSP(LINK STATE PDU) بین سایر روترها توزیع میكند و روترها ازپیامهای دریافتی جهت ساختن یك دیتابیس یكسان كه توپولوژی شبكه AS را توصیف مینمایداستفاده مینمایند.سپس روترها ازاین دیتابیس استفاده كرده وجدول روتینگ خودشان را بمنظور استفاده یك SHORT-PATH-FIRST) SPF )محاسبه می نمایند.


4- پروتكل RIP:



یك پروتكل ازنوع IGP كه بمنظور توزیع اطلاعات روتینگ در داخل یك AS طراحی شده است. RIP یك پروتكل روتینگ Vector ساده میباشد همانطوریكه دربخش BGP گفته شد دراین پروتكل روترها اطلاعات قابل دسترسی را با نزدیكترین همسایه های خود مبادله میكنند كه این اطلاعات مجموعه ای از مقاصد شناخته شده برای روترهای شركت كننده میباشد.


خلاصه ای ازوظائف پروتكل RIP :


1- هر روتر جدول روتینگ خود را با لیست شبکه های متصل محلی INTIAL می کند.


2 -به طور متناوب ، هر روتر کل محتویات جدول روتینگ خود را به نام اینتر فیس های RIP خود را اعلان می کند .


- زمانیكه یك روتر RIP‌ چنین اعلانی را دریافت میكند تمام روتهای تخصیصی را درجدول روتینگ قرار داده وارسال پكیت را شروع میكند این فرآیند تضمین میكند كه هر شبكه متصل به هر روتری سرانجام به همه روترها شناسانده میشود.


- اگر یك روتر دریافت اعلان را بریك روت Remote ادامه ندهد سرانجام تایم اوت شده وارسال پكیت از طریق آن متوقف میشود بعبارتی RIP یك پروتكل Soft State میباشد.


3 - هر روت یك صفت ویژه بنام metric دارد كه فاصله مقصد روت را نشان میدهد .


- هروقت كه یك روتر یك اعلان روتی را دریافت میكند metric