مسیر یابی TCP/IP

مقدمه

محیط های شبکه می توانند از چندین قسمت ، که هر کدام از پروتکل های مختلفی با معماری های متفاوتی هستند، تشکیل شده باشند. در این حالت ممکن است استفاده از پل برای حفظ سرعت ارتباطات بین قسمت های شبکه مناسب نباشد. درمحیط های شبکه ای پیچیده و گسترده نیاز به دستگاهی خواهد بود تا علاوه بر دارا بودن خواص پل و قابلیتهای تفکیک یک شبکه به بخش های کوچکتر، قادر به تعیین مسیر نیز باشد. مسیریاب ها بر اساس اطلاعات موجود در جداول مسیریابی، بهترین مسیر عبور داده را تعیین می کنند.

مسیریابی چیست؟

در ساده ترین حالت ، مسیریابی فرآیندی است برای انتقال اطلاعات بر روی یک مسیر از مبدا به یک مقصد. روی شبکه TCP/IP ،مبدا و مقصد هر دو میزبان (host) نامیده می شوند و اطلاعات به بسته هایی(Packet) خرد می شوند و بعد بین میزبانها رد و بدل می شوند. برای بررسی این بحث احتیاج به تقسیم بندی زیر داریم:

  • مسیریابی مستقیم : در مسیریابی مستقیم ،هم مبدأ و هم مقصد روی یک قسمت شبکه قرار دارند.
  • مسیریابی غیر مستقیم : در این نوع مسیریابی ، میزبانهای مبدأ و مقصد روی قسمتهای مختلفی از شبکه قرار دارند و بسته باید از طریق یک مسیر یاب ، عبور داده شود.

مسیریابی مستقیم

مسیر یابی مستقیم (Direct routing) وقتی انجام می شود که هم میزبان مبدا و هم میزبان مقصد هر دو روی یک قسمت (Segment) شبکه باشند.

مسیر یابی غیر مستقیم

روند مسیر یابی مستقیم روی یک قسمت از شبکه خیلی خوب اجرا می شود اما وقتی شبکه شما کمی پیچیده تر باشدچه باید کرد؟بیشتر شبکه ها به قسمتهای کوچکتری تقسیم شده اند که به هم متصل اند و بعضی از آنها هم به اینترنت وصل شده اند.مسیریابی در چنین شبکه هایی مشکل تر میباشد که در این حالت به آن مسیر یابی غیرمستقیم می گویند. مسیریابی غیرمستقیم وقتی اتفاق می افتد که میزبانهای مبدا و مقصد روی یک قسمت از شبکه نیستند و بسته ها باید از طریق مسیریاب منتقل شوند.یک مسیریاب در ساده ترین حالتش یک پیوند فیزیکی بین دو شبکه ایجاد می کند. مسیریاب ها ابزارهای بی اعتنایی(passive) هستند که توجهی به ترافیک عمومی شبکه ندارند. عملا شما می توانید یک مسیریاب را کامپیوتری با دو یا چند کارت روی آن در نظر بگیرید .هر یک از این کارتها به یک قسمت جدا از شبکه وصل شده اند و بدین ترتیب یک کامپیوتر می تواند پیامها را از یک قسمت به قسمت دیگر بفرستد .کامپیوترهایی که به عنوان مسیریاب پیکر بندی شده اند (Gateway) نامیده می شوند .

انواع مسیر یاب ها

مسیر یاب ابزاری فیزیکی است که برای اتصال دو یا چند شبکه استفاده می شود.یک مسیر یاب یک بسته را از میزبان( فرستنده ) می گیرد و بر روی آن دو یا چند کار انجام می دهد.اگر مسیر یاب مستقیما به شبکه مقصد وصل باشد، می تواند بسته را مستقیما به میزبان ( دریافت کننده ) تحویل دهد.اگر مسیر یاب مستقیما به شبکه مقصد متصل نباشد، باید بسته ها رابه مسیر یاب دیگری برای گرفتن تصمیم مشابهی ارسال کند.

مسیریابها به این صورت کار می کنند که جداول مسیر یابی بصورت محلی در آنها نگهداری می شوند و پروتکل IP می تواند با این جداول برای گرفتن اطلاعات مسیر یابی مشورت کند.یک جدول مسیر یابی اصولا لیستی از شبکه های روی (internetwork) و مسیر یابهای مجاور برای استفاده از آن شبکه ها است. همه مسیر یابها جداول مسیر یابی را خواهند داشت ،اما ورودی های وارده به این جداول را مسیر یابها به دو طریق مدیریت میکنند. بدین منظور مسیر یابها می توانند به دو گروه اصلی زیر تقسیم شوند که هر یک مبتنی بر روشی است که جدول مسیر یابی را اداره می کنند:

  • مسیریابی ایستا(Static) جداول مسیر یابی باید به طور دستی روی مسیر یابهای ایستا پیکر بندی شوند.
  • مسیر یابهای پویا(Dynamic) جداول مسیر یابی بطور اتوماتیک روی میزبانهای پویا پیکر بندی می شوند.

آشنائی با روتر

استفاده از روترها در شبکه به امری متداول تبدیل شده است . یکی از دلایل مهم گسترش استفاده از روتر ، ضرورت اتصال یک شبکه به چندین شبکه دیگر ( اینترنت و یا سایر سایت ها ی از راه دور ) در عصر حاضر است . نام در نظر گرفته شده برای روترها ، متناسب با کاری است که آنان انجام می دهند : " ارسال داده از یک شبکه به شبکه ای دیگر " . مثلا در صورتی که یک شرکت دارای شعبه ای در تهران و یک دفتر دیگر در کرج باشد ، به منظور اتصال آنان به یکدیگر می توان از یک خط اختصاصی که به هر یک از روترهای موجود در دفاتر متصل می گردد ، استفاده نمود . بدین ترتیب ، هر گونه ترافیکی که لازم است از یک سایت به سایت دیگر انجام شود از طریق روتر محقق شده و تمامی ترافیک های غیرضروری دیگر فیلتر و در پهنای باند و هزینه های مربوطه ، صرفه جوئی می گردد .

انواع روترها

روترها را می توان به دو گروه عمده سخت افزاری و نرم افزاری تقسیم نمود

  • روترهای سخت افزاری : روترهای فوق ، سخت افزارهائی می باشند که نرم افزارهای خاص تولید شده توسط تولید کنندگان را اجراء می نمایند (در حال حاضر صرفاً به صورت black box به آنان نگاه می کنیم ).نرم افزار فوق ، قابلیت روتینگ را برای روترها فراهم نموده تا آنان مهمترین و شاید ساده ترین وظیفه خود که ارسال داده از یک شبکه به شبکه دیگر است را بخوبی انجام دهند . اکثر شرکت ها ترجیح می دهند که از روترهای سخت افزاری استفاده نمایند چراکه آنان در مقایسه با روترهای نرم افزاری، دارای سرعت و اعتماد پذیری بیشتری می باشند .

  • روترهای نرم افزاری : روترهای نرم افزاری دارای عملکردی مشابه با روترهای سخت افزاری بوده و مسئولیت اصلی آنان نیز ارسال داده از یک شبکه به شبکه دیگر است. یک روتر نرم افزاری می تواند یک سرویس دهنده NT ، یک سرویس دهنده نت ورک و یا یک سرویس دهنده لینوکس باشد . تمامی سیستم های عامل شبکه ای مطرح ،دارای قابلیت های روتینگ از قبل تعبیه شده می باشند .