انواع پروتکل‌های مسیریابی شبکه
انواع پروتکل‌های مسیریابی شبکه
به انتخاب مناسب‌ترین مسیر در بین روترهای شبکه مسیریابی گفته می‌شود. هدف از پروتکل‌های مسیریابی این است که بتوانیم مسیرهای موجود در شبکه‌ی یک شرکت یا سازمان را شناسایی کرده، جدول‌های مسیریابی بسازیم و درنهایت درباره‌ی مسیریابی بتوانیم تصمیم‌گیری کنیم.
از انواع پروتکل‌های مسیریابی رایج شبکه عبارت‌اند از: RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGP.
این پروتکل‌ها در دو گروه مسیریابی قرار می‌گیرند که عبارت‌اند از پروتکل‌های Distance Vector و پروتکل‌های Link State.
پروتکل‌های مسیریابی شبکه Distance Vector:
پروتکل های Distance Vector با استفاده از دو فاکتور مسافت ( Distance ) و جهت ( Vector ) کار روتینگ را انجام می دهند در واقع پروتکل های آن بسته به روتر این امکان را می دهند تا با روتر های همسایه خود ارتباط داشته باشند و با استفاده از این ارتباط بتوانند بهترین و ساده ترین مسیر را برای انتقال اطلاعات انتخاب کنند.
Distance Vector ساده ترین روش برای انجام روتینگ است ولی بهترین روش آن نیست.
ـ پروتکل‌های مسیریابی شبکه Link state:
پروتکل های مسیریابی Link state نوع دوم پروتکل های مسیریابی می باشند. هدف اصلی این پروتکل ها مانند پروتکل های distance vector پیدا کردن بهترین مسیر به مقصد با روش های مختلف می باشد. پروتکل های Link state اطلاعات مسیریابی را تنها در زمان بروز تغییرات انتشار می دهند.به همین دلیل به صورت موثر از پهنای باند استفاده می کنند. در این حالت روترها به جای جدول مسیریابی، تنها تغییرات را انتشار می دهند.در نتیجه باعث افزایش سرعت همگرایی می شود.
پروتکل مسیریابی اطلاعات جدید را در اختیار تمام همسایگان در یک شبکه قرار می دهد.و تلاش می کند تا با اطلاعات مسیریابی جدید شبکه را همگرا کنند. این پروتکل ها از subnet masks با طول متفاوت استفاده می کنند که هم مقیاس پذیر هستند. و هم مسیریابی را بهتر انجام می دهند. آنها همچنین نسبت به پروتکل های مسیریابی distance-vector به CPU و حافظه بیشتری نیاز دارند و پیکربندی آن سخت تر می باشد.
انواع پروتکل‌های رایج مسیریابی شبکه :
پروتکل اطلاعات مسیریابی (RIP)
پروتکل اطلاعات مسیریابی (RIP) یکی از اولین پروتکل‌های مسیریابی طراحی شده است. RIP در شبکه‌های محلی (LAN) و شبکه‌های گسترده (WAN) و همچنین لایه کاربرد مدل OSI استفاده می‌شود. نسخه‌های مختلفی از RIP از جمله RIPv1 و RIPv2 وجود دارد. نسخه اصلی (RIPv1) مسیرهای شبکه را بر اساس مقصد آی‌پی و شمارش هاپ‌ها تعیین می‌کند. RIPv1 با انتشار جدول آی‌پی خود به تمام روترهای متصل به یک شبکه با آن شبکه ارتباط برقرار می‌کند. RIPv2 کمی پیچیده‌تر است و جدول مسیریابی خود را به یک آدرس مالتی‌کست ارسال می‌کند.
پروتکل‌های مسیریابی شبکه IGRP:
پروتکل IGRP مخفف عبارت Interior Gateway Routing Protocol بوده و یک پروتکل distance vector است. این پروتکل در سیستم‌های «سیسکو» (Cisco) فراهم شده و به‌منظور مسیریابی چندین پروتکل در شبکه‌های کوچک و متوسط سیسکو مورد استفاده قرار می‌گیرد. به همین دلیل جهت استفاده از این پروتکل حتماً باید از روترهای شرکت سیسکو استفاده کنید؛ برخلاف IP RIP و IPX RIP که برای انواع شبکه‌ها طراحی شده‌اند.
IGRP می‌تواند پروتکل‌های IP، IPX، Decnet و AppleTalk را مسیریابی کند. این امر باعث می‌شود که IGRP برای کاربرانی که از چندین پروتکل استفاده می‌کنند بسیار تطبیق‌پذیر باشد.
این پروتکل تا حدی مقیاس‌پذیری بیشتری از RIP دارد. زیرا از تعداد ۱۰۰ هاپ (hop) پشتیبانی کرده، هر ۹۰ ثانیه اطلاع‌رسانی می‌کند. و از ترکیبی از پنج معیار مختلف برای انتخاب بهترین مقصد مسیر استفاده می‌کند.
توجه داشته باشید چون IGRP دیرتر اطلاع‌رسانی می‌کند و پهنای باند کمتری را نسبت به RIP مصرف می‌کند. همگرایی آن کندتر انجام خواهد شد. علت آن است که ۹۰ ثانیه طول می‌کشد تا روترها از تغییرات به وجود آمده در شبکه مطلع شوند.
پروتکل‌های مسیریابی شبکه EIGRP:
این پروتکل بر پایه پروتکل Igrp طراحی و معرفی شده است.
در واقع پروتکل بروز رسانی شده Igrp است که با استفاده از پیشرفت های در برخی زمینه عملکرد بهتری نسبت به Igrp دارد. همان طور که در بالا گفته شد این پروتکل بر اساس Igrp است ولی برخی از ویژگی های پروتکل های Link State را نیز داراست. و با استفاده از این قابلیت می توان از آن در شبکه های بسیار بزرگ و با وسعت زیاد استفاده کرد. همچنین در این پروتکل پیام های Update به صورت Multicast ارسال می شوند. Eigrp قابلیت آن را دارد که با استفاده از آن شبکه هایی عاری از Loop های لایه 3 طراحی کرد. و همین طور Metric های استفاده شده در آن مانند Igrp است و به صورت پیش فرض از دو Metric پهنای باند و زمان تاخیر استفاده می کند.
یکی از نکات مثبت در این پروتکل این است که اگر شبکه دارای دو روتر باشد که یکی از آن ها از Igrp و دیگری از Eigrp استفاده کند، می توان با یکسری عملیات خاص اطلاعات بین آن ها را جابجا کرد و مشکلی پیش نخواهد آمد و البته هردو پروتکل باید دارای پیکر بندی های یکسانی باشند. Eigrp از پیام Hello برای تشخیص روتر های همسایه استفاده می کند و این پیام را هر 5 ثانیه یک بار بر روی اتصالات Lan خود ارسال می کند.
پروتکل‌های مسیریابی شبکه OSPF:
پروتکل ابتدا کوتاه‌ترین مسیر را انتخاب کن (OSPF) سرنامOpen Shortest Path First یک پروتکل مسیریابی حالت-پیوند از نوع IGP است که در روترهای مرکزی یا لبه استفاده می‌شود. پروتکل فوق به عنوان راهکاری برای بهبود مشکلات پروتکل RIP معرفی شد. پروتکلی که قادر است با پروتکل‌های RIP یا RIPv2 در شبکه تعامل داشته باشد. از ویژگی‌های این پروتکل به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:
از شبکه‌های بزرگ پشتیبانی می‌کند – محدودیت‌های هاب روی یک مسیر انتقالی را ندارد. الگوریتم‌های پیچیده – در مقایسه با پروتکل RIP بهترین و کارآمدترین مسیر انتقالی را محاسبه و پیدا می‌کند. در شرایط اید‌ه‌آل شبکه، بهترین و مستقیم‌ترین مسیر بین دو نقطه را پیدا می‌کند. اگر سطح ترافیک شبکه بیش از اندازه زیاد شود و امکان ارسال مستقیم داده‌ها وجود نداشته باشددر چنین حالتی یک روتر ممکن است برای انتخاب کارآمدترین مسیر از روترهای اضافی استفاده کند. در حقیقت این پروتکل OSPF است که به روتر در این زمینه کمک می‌کند. داده‌های به‌اشتراک قرار گرفته- یک پایگاه داده از لینک‌های سایر روترها در اختیار دارد.
اگر OSPF متوجه شود که یک پیوند تخصیص داده شده دچار از هم گسیختگی شده است روتر به سرعت می‌تواند یک مسیر پیشنهادی دیگر را محاسبه کرده و جایگزین کند. سرباره کم و همگرایی سریع – این پروتکل برای انجام محاسبات به حافظه بیشتری نیاز داشته و توان پردازنده را کمی بیشتر از حالت عادی مصرف می‌کند. اما پهنای باند شبکه را تا حد امکان با همگرایی زمانی بسیار سریع که برای اغلب کاربران قابل احساس نیست. حفظ می‌کند. پایداری – از الگوریتم‌هایی استفاده می‌کند که از حلقه شدن مسیریابی جلوگیری می‌کند. پشتیبانی شده از سوی سایر روترها– این پروتکل را بیشتر روترهای مدرن پشتیبانی می‌کنند. پروتکل فوق عمدتا در سیستم‌های خودمختار استفاده می‌شود که ممکن است ترکیبی از روترهای تولید شده از سوی تولیدکنندگان مختلف را استفاده کنند.
پروتکل سامانه حد واسط به سامانه حد واسط (IS-IS):
پروتکل سامانه حد واسط به سامانه حد واسط (IS-IS) یک پروتکل وضعیت پیوند، مسیریابی آی‌پی و پروتکل IGPP است که در اینترنت برای ارسال اطلاعات مسیریابی آی‌پی استفاده می‌شود. IS-IS از یک نسخه اصلاح شده از الگوريتم Dijkstra استفاده می‌کند. شبکه‌های مبتنی بر پروتکل IS-IS از طیف گسترده‌ای از مولفه‌های مختلف شامل سیستم‌های نقطه پایانی (دستگاه‌های کاربر). سیستم‌های میانی (روتر)، نواحی و دامنه‌ها تشکیل شده‌اند. در پروتکل IS-IS روترها در گروه‌هایی تحت عنوان نواحی (areas) سازمان‌دهی می‌شوند و با ترکیب چند ناحیه یک دامنه ساخته می‌شود. دو نوع آدرس شبکه NSAP سرنام Network Service Access Point و NET سرنام Network Entity Title توسط IS-IS استفاده می‌شود.
(BGP (Border Gateway Protocol:
تنها پروتکل دروازه خارجی (EGP) پروتکل دروازه مرزی (BGP) سرنام Border Gateway Protocol است که ارتباط میان سامانه‌های مستقل را امکان‌پذیر ساخته و به نام پروتکل اینترنت نیز مشهور است. در حالی که دو پروتکل OSPF و IS-IS برای تعداد روترها در یک ناحیه محدودیت قائل می‌شوند. پروتکل BGP به دلیل عدم نیاز به ارتباط مستقیم دو روتر با یکدیگر در یک شبکه این محدودیت را ندارد. BGP متشکل از چند سامانه مستقل بوده و توسط روترهای لبه و بیرونی در اینترنت استفاده می‌شود.
از ویژگی‌های شاخص BGP به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:
- پروتکل مسیریابی مبتنی بر مسیر-بردار، در یک شبکه ارتباط می‌تواند از طریق پیام‌های خاص BGP که بین روترها در طول جلسات TCP برقرار می‌شود. مبادله شوند.
- کارآمد – بهترین مسیرها را بر اساس بسیاری از عوامل مختلف تعیین می‌کند.
- قابل تنظیم – پروتکل فوق را می‌توان به گونه‌ای پیکربندی کرد که بر اساس خط‌مشی‌های خاصی کار کند. به‌طور مثال، اجتناب از به‌کارگیری یک روتر خاص یا فرمان دادن به گروهی از روترها برای انتخاب یک مسیر خاص زمانی که مسیرهای دیگر نیز در دسترس هستند از جمله این موارد است.
- BGP پیچیده‌ترین پروتکل مسیریابی است که در این مقاله آن اشاره کردیم.
نکته امتحانی: BGP عوامل متعددی را برای تعیین بهترین مسیرها در نظر می‌گیرد و پیچیده‌تر از پروتکل‌های فاصله-بردار است. در حقیقت، این قابلیت سازگاری است که باعث شده است پروتکل فوق به دلیل گسترش‌پذیری بالا مورد توجه است. شما ممکن است BGP را به عنوان یک پروتکل مسیریابی پیشرفته مسیر-بردار نیز مشاهده کنید. زیرا اطلاعات مسیر پویا را فراتر از روترهای مجاور نگه می‌کند. با این حال، به دلیل پیچیدگی و تعدد عواملی که می‌تواند در هنگام محاسبه بهترین مسیرها در نظر بگیرد. آزمون نتورک‌پلاس پروتکل BGP را به عنوان یک پروتکل مسیریابی ترکیبی تعریف می‌کند.زیرا هر دو ویژگی پروتکل‌های مسیریابی فاصله-بردار و حالت-پویند را شامل می‌شود.
