مسیریابی شبکه routing چیست؟ | مسیریابی IP
مسیریابی شبکه routing چیست ؛ مسیریابی شبکه routing (روتینگ) فرآیند انتخاب مسیر در یک یا چند شبکه است. اصول مسیریابی می تواند برای هر نوع شبکه، از شبکه های تلفن گرفته تا حمل و نقل عمومی، اعمال شود. در شبکه‌های سوئیچینگ بسته، مانند اینترنت، مسیریابی مسیرهایی را برای بسته‌های پروتکل اینترنت (IP) انتخاب می‌کند تا از مبدأ تا مقصد حرکت کنند. این تصمیمات مسیریابی اینترنت توسط قطعات تخصصی سخت افزار شبکه به نام روتر گرفته می شود.
تصویر زیر را در نظر بگیرید. برای اینکه یک بسته داده از کامپیوتر A به کامپیوتر B برسد، باید از شبکه های ۱، ۳، و ۵ یا شبکه های ۲ و ۴ عبور کند؟ بسته مسیر کوتاه‌تری را از طریق شبکه‌های ۲ و ۴ طی می‌کند، اما شبکه‌های ۱، ۳ و ۵ ممکن است در ارسال بسته‌ها سریع‌تر از ۲ و ۴ باشند. اینها انواع انتخاب‌هایی هستند که روترهای شبکه (مسیریابی شبکه routing) دائماً انجام می‌دهند.
مسیریابی چگونه کار می کند؟
روترها برای تصمیم گیری در مورد نحوه مسیریابی بسته ها در مسیرهای شبکه (مسیریابی شبکه routing) به جداول مسیریابی داخلی مراجعه می کنند. یک جدول مسیریابی مسیرهایی را که بسته ها باید طی کنند تا به هر مقصدی که روتر مسئولیت آن را بر عهده دارد، طی کند را ثبت می کند. به جدول زمانی قطار فکر کنید، که مسافران قطار با آن مشورت می کنند تا تصمیم بگیرند کدام قطار را بگیرند. جداول مسیریابی مانند آن هستند، اما برای مسیرهای شبکه به جای قطار.
مسیریاب‌ها به روش زیر کار می‌کنند:
وقتی روتر بسته‌ای را دریافت می‌کند، سربرگ*های بسته را می‌خواند تا مقصد مورد نظر خود را ببیند، مانند روشی که یک راهبر قطار ممکن است بلیط‌های مسافر را بررسی کند تا تعیین کند که با کدام قطار باید بروند. سپس بر اساس اطلاعات موجود در جداول مسیریابی بسته را تعیین می کند.
روترها این کار را میلیون ها بار در ثانیه با میلیون ها بسته انجام می دهند. هنگامی که یک بسته به مقصد خود می رود، ممکن است چندین بار توسط روترهای مختلف مسیریابی شود. جداول مسیریابی (مسیریابی شبکه routing) می توانند ایستا یا پویا باشند.
- جداول مسیریابی استاتیک :جداول مسیریابی استاتیک تغییر نمی کند. یک مدیر شبکه به صورت دستی جداول مسیریابی ثابت را تنظیم می کند. این اساساً مسیرهایی را که بسته‌های داده در سراسر شبکه طی می‌کنند مشخص می‌کند، مگر اینکه مدیر به‌طور دستی جداول را به‌روزرسانی کند.
- جداول مسیریابی پویا : جداول مسیریابی پویا به طور خودکار به روز می شوند. روترهای پویا از پروتکل های مسیریابی مختلفی برای تعیین کوتاه ترین و سریع ترین مسیرها استفاده می کنند (به زیر مراجعه کنید). آنها همچنین این تصمیم را بر اساس مدت زمانی که بسته ها طول می کشد تا به مقصد برسند انجام می دهند – مشابه روشی که Google Maps، Waze و سایر سرویس های GPS بهترین مسیرهای رانندگی را بر اساس عملکرد رانندگی گذشته و شرایط رانندگی فعلی تعیین می کنند.
مسیریابی پویا به قدرت محاسباتی بیشتری نیاز دارد، به همین دلیل است که شبکه های کوچکتر ممکن است به مسیریابی استاتیک متکی باشند. اما برای شبکه های متوسط و بزرگ، مسیریابی پویا بسیار کارآمدتر است.
*سرصفحه‌های بسته بسته‌های کوچکی از داده‌های متصل به بسته‌ها هستند که اطلاعات مفیدی را ارائه می‌دهند، از جمله اینکه بسته از کجا می‌آید و به کجا می‌رود، مانند برگه بسته‌بندی که در قسمت بیرونی یک بسته پستی مهر شده است.
پروتکل های مسیریابی اصلی کدامند؟
در شبکه، پروتکل یک روش استاندارد شده برای قالب بندی داده ها است به طوری که هر رایانه متصل می تواند داده ها را درک کند. پروتکل مسیریابی پروتکلی است که برای شناسایی یا اعلام مسیرهای شبکه استفاده می شود.
پروتکل های زیر (مسیریابی شبکه routing) به بسته های داده کمک می کنند راه خود را در اینترنت پیدا کنند:
- IP: پروتکل اینترنت (IP) مبدا و مقصد را برای هر بسته داده مشخص می کند. روترها هدر IP هر بسته را بررسی می کنند تا مشخص کنند کجا باید آنها را ارسال کنند.
- BGP: پروتکل مسیریابی پروتکل دروازه مرزی (BGP) برای اعلام اینکه کدام شبکه ها آدرس های IP را کنترل می کنند و کدام شبکه ها به یکدیگر متصل می شوند استفاده می شود. (شبکه های بزرگی که این اعلامیه های BGP را ایجاد می کنند، سیستم های مستقل نامیده می شوند.) BGP یک پروتکل مسیریابی پویا است.
پروتکل های زیر بسته ها را در یک AS هدایت می کنند:
- OSPF: پروتکل Open Shortest Path First (OSPF) معمولاً توسط روترهای شبکه برای شناسایی پویاترین و کوتاه ترین مسیرهای موجود برای ارسال بسته ها به مقصد مورد استفاده قرار می گیرد.
- RIP: پروتکل اطلاعات مسیریابی (RIP) از “hop count” برای یافتن کوتاه ترین مسیر از یک شبکه به شبکه دیگر استفاده می کند، جایی که “hop count” به معنای تعداد مسیریاب هایی است که یک بسته در مسیر باید از آنها عبور کند. (زمانی که یک بسته از یک شبکه به شبکه دیگر می رود، به آن “Hop” می گویند.)
سایر پروتکل های مسیریابی داخلی عبارتند از EIGRP (پروتکل مسیریابی دروازه داخلی پیشرفته، عمدتاً برای استفاده با روترهای سیسکو) و IS-IS (سیستم میانی به سیستم میانی).
روتر چیست؟
روتر قطعه ای از سخت افزار شبکه است که مسئول ارسال بسته ها به مقصد است. روترها به دو یا چند شبکه IP یا زیرشبکه متصل می شوند و بسته های داده را در صورت نیاز بین آنها ارسال می کنند. روترها در منازل و ادارات برای راه اندازی اتصالات شبکه محلی استفاده می شوند. روترهای قدرتمندتر در سراسر اینترنت کار می کنند و به بسته های داده کمک می کنند تا به مقصد خود برسند.
