iNetDoc

کامل ترین منبع دانلود مقاله و تحقیق

پروتکل های مسیریابی شبکه

نوع : word - قیمت :10000 تعداد صفحه : 62

بخشی از پروژه : 

پيشگفتار

از بررسي و قضاوت در مورد تحقيقاتي که هم اکنون صورت مي پذيرد مي توان به اين نتيجه رسيد که مسيريابي در اينترنت جزء اکثر مواردي است که رغبت بدان هم چنان تنزل نيافته است. مخصوصا مسيريابي مبتني بر کيفيت سرويس (QOS[1]) در سالهاي اخيرگواه صحت اين ادعاست.

در طول دهه اخير،اينترنت از پروژه هاي تحقيقاتي ارتباطات که دنياي ما را براي هميشه دچار تحول ساخته اند،فراتر رفته است. پيام هاي فوري، تلفني ip، فيلم و موسقي هاي درخواستي، بانکداري؛ تنها بخشي از کاربرد هاي فراواني هستند که زندگي ما را راحتر کرده اند. اما تکنولوژي و فناوري  که ما را قادر به استفاده از اين امکانات مي کند شبکه هاي کامپيوتري و نحوه ي ارتباط بين اين شبکه ها مي باشد. اينترنت که بزرگترين ابزار براي ارائه خدمات فوق مي باشد از چندين هزار شبکه کوچک تشکيل شده است که براي برقراري ارتباط و تبادل اطلاعت بين اين شبکه ها به يک شبکه گسترده ديگر نياز دارد که backbone ناميده مي شود، و داراي دستگاه هاي مختلف از جمله router است ، نحوه ي رد و بدل شدن پيام ها بين router ها اساس کار اين backbone مي باشد، ما به دليل اهميتي که اين تکنيک ارسال و دريافت پيام از يک نتقطه به نقطه ديگر دارد روش هاي مختلف انجام اين کار را بررسي مي کنيم و در نهايت بهترين و مناسب ترين روش انجام کار را به صورت کامل بررسي مي کنيم.

اساس آغاز يک پروژه نظريه فکر يا خواسته اي است که توسط شخص يا اشخاص يا سازماني مطرح مي شود. هدف از انجام اين پروژه تحليل و چگونگي کار پروتکل هاي مسير يابي  و مقايسه آنها و بررسي پروتکل OSPF [2]به طور کامل و ارائه تکنيک هاي هوش مصنوعي براي بهبود کارايي اين پروتکل است. توضيحات ذيل درباره فصل هاي اين پروژه است و ايده کلي از اين پروژه را در اختيار شما قرار خواهد داد.

فصل اول٬ تعريف کلي از مسيرياب و کاربرد آن در شبکه هاي کامپيوتري و معيار هاي مختلف براي يک الگوريتم مسيريابي ونحوه مسيريابي پروتکل IP به صورت ايستا را ارائه مي دهد.

فصل دوم٬ پروتکل مسيريابي OSPF و مزاياي آن و چگونگي اجراي اين الگوريتم در مسيرياب هاي سيسکو را بيان مي کند.

فصل سوم٬ طراحي و پياده سازي مدل فازي الگوريتم OSPF و تجزيه و تحليل اين الگوريتم را بيان مي کند.

فصل چهارم٬مسيريابي چند منظوره وچگونگي مسيريابي چند منظوره OSPF را توضيح مي دهد.

چکیده

يکی از مهمترين ويژگی های مورد نياز در يک شبکه به منظور مسیریابی روتینگ ارتباط با سایر شبکه ها است. در صورتی که امکان روتينگ پروتکل ها وجود نداشته باشد ، کامپيوترها قادر به مبادله داده نخواهند بود. از روتينگ به منظور دريافت يک بسته اطلاعاتی در شبکه از يک دستگاه و ارسال آن از طريق داده برای دستگاهی ديگر و بر روی شبکه ای متفاوت ، استفاده میگردد.

در صورتی که شبکه شما دارای روتر نباشد ، امکان روتينگ داده بين شبکه شما و ساير شبکه ها وجود نخواهد داشت. يک روتر به منظور مسيريابی يک بسته اطلاعاتی ، می بايست آگاهی لازم در خصوص اطلاعات زير را داشته باشد:

  1. آدرس مقصد 
  2. روترهای مجاور که با استفاده از آنان امکان اخذ اطلاعات لازم در خصوص شبکه های از راه دور ، فراهم میگردد  
  3. مسيرهای موجود به تمامی شبکه های از راه دور 
  4. بهترين مسير به هر يک از شبکه های از راه دور 
  5. نحوه نگهداری و بررسی اطلاعات روتينگ 

 

امروزه علم کامپيوتر به حدي پيشرفت کرده که بسياري از علوم ديگر پيشرفتشان وابسته به علم کامپيوتر مي باشد.شبکه هاي کامپيوتري به حدي پيشرفت کرده اند که توانسته اند جهان را به يک دهکده علمي کوچک تبديل نمايند.براي برقراري ارتباط بين اين شبکه ها نيازمند به يک ستون فقرات مي باشيم٬ اين شبکه زير بنايي که از تعداد زيادي مسيرياب تشکيل شده است وظيفه انتقال اطلاعات را دارد. بر روي اين مسيرياب ها بايد الگوريتم هايي اجرا شوند تا بتوانند بهترين مسير را براي انتقال اطلاعات در اين دهکده را انتخاب کنند.

مجموعه مطالبي که در اختيار شما خواننده گرامي است پژوهشي در رابطه با مسيريابي در شبکه هاي جهاني اينترنت و بررسي الگوريتم هاي مسيريابي متفاوت ٬تجزيه و تحليل٬نحوه پياده سازي اين الگوريتم ها به صورت کاربردي مي باشد.

 

فهرست مطالب

                                                                                                                                                            صفحه                                                                                                   عنوان           

 

فصل اول مسيريابي بسته هاي IP. 1

1-1مسير ياب(ROUTER): 1

1-2تفاوت يك سوييچ لايه ۳ با يك مسيرياب معمولي: 2

1-3پروتکل هاي INTERIOR وEXTERIOR : 4

1-4شبکه هايي که با مسيرياب BGP در ارتباطند: 5

1-5دو ديدگاه الگوريتم هاي مسيريابي: 5

1-6انواع پروتکل: 7

1-6-1انواع پروتکل Routed: 7

1-6-2انواع پروتکل Routing : 7

1-7CLASSFUL ROUTING: 7

1-8CLASSLESS  ROUTING: 8

1-9پروتکل هاي IP Distance Vector : 9

1-10عملکرد پروتکل هاي Distance Vector : 9

1-11پروتکل هاي IP Link State: 10

1-12آگاهي از وضعيت شبکه: 10

1-13نحوه ي مسيريابي بصورت استاتيک: 11

 

 

فصل دوم پروتکل OSPF. 15

2-1پروتکل OSPF: 15

2-2مقايسه پروتکل OSPF با پروتکل RIP: 15

2-4انواع Area: 18

2-5وضعيت هاي اتصال: 19

2-6خصوصيات يک شبکه OSPF : 19

2-7ID مسيرياب OSPF: 19

2-8همسايه يابي OSPF: 20

2-9بررسي عملکرد OSPF: 21

2-10تايمرهاي OSPF: 22

2-11انواع LSA در OSPF: 23

2-12انواع شبکه هاي تعريف شده در OSPF: 23

2-13برقراري رابطه مجاورت در شبکه هاي NBMA: 25

2-14پيکربندي OSPF در شبکه هاي Frame Relay: 26

2-15کاربرد OSPF در شبکه frame relay point-to-multipoint: 28

2-16انواع روترهاي OSPF: 29

2-17انواع پيام در پروتکل OSPF: 30

2-18کاربرد Ipv6 در پروتکل OSPF: 31

2-19عملکرد OSPF در شبکه هاي IPv6: 32

2-20مقايسه OSPF V2 و OSPF V3: 32

2-21نحوه مسيريابي با  پروتکل OSPF: 34

 

 

فصل سوم طراحي و پياده سازي مدل فازي OSPF. 36

3-1مسير يابي مبتني بر کيفيت سرويس(QOS): 36

3-2اهداف مسيريابي کيفيت سرويس: 37

3-3پروتکل LINK STATE و OSPF: 38

3-4سيستم فازي پيشنهادي: 39

3-5توابع عضويت و بانک قوانين: 40

3-6شبيه سازي و ارزيابي عملکرد: 42

3-7تیجه گیری.. 52

منابع. 53

 

 



[1] quality Of Service

[2] open shortest port first

 

1مسير ياب(ROUTER):

          محيط‌هاي شبكه پيچيده مي‌توانند  از چندين قسمت كه از پروتكل‌هاي مختلف با معماري‌هاي متفاوت هستند، تشكيل شده باشند. در اين حالت ممكن است استفاده از پل براي حفظ سرعت ارتباطات بين قسمت‌هاي شبكه مناسب نباشد. در اين محيط‌ هاي شبكه‌اي پيچيده و گسترده به دستگاهي نياز خواهد بود تا علاوه بر دارا بودن خواص پل و قابليت‌هاي تفكيك يك شبكه به بخش‌هاي كوچكتر، قادر به تعيين بهترين مسير ارسال داده از ميان قسمت‌ها نيز باشد. چنين دستگاهي مسيرياب نام دارد.

         مسيرياب‌ها در لايه شبكه مدل OSI  عمل مي‌كنند. مسيرياب‌ها به اطلاعات مربوط به آدرس‌دهي شبكه دسترسي دارند و در نتيجه قابليت هدايت بسته‌هاي داده را از ميان چندين شبكه دسترسي دارا هستند. اين عمل از طريق تعويض اطلاعات مربوط به پروتكل‌ها بين شبكه‌هاي مجزا در مسيرياب ‌ها انجام مي‌شود. در مسيرياب از يك جدول مسيريابي براي تعيين آدرس‌هاي داده‌هاي ورودي استفاده مي‌شود.

در لايه هاي مختلف سويچينگ داريم ،که سويچينگ لايه سوم را مسير يابي گويند.فرآيند مسير يابي همانند فرآيند انتقال نامه در دفاتر پستي مي باشد.

        مسيرياب‌ها بر اساس اطلاعات موجود در جداول مسيريابي، بهترين مسير عبور بسته‌هاي داده را تعيين مي‌كنند. به اين ترتيب ارتباط ميان كامپيوترهاي فرستنده و گيرنده مديريت مي‌شود مسيرياب‌ها فقط نسبت به عبور حجم زيادي از بسته‌هاي داده‌اي معروف به پديده طوفان انتشار يا Broadcaste Storm را به شبكه نمي‌دهند.

         مسيرياب‌ها بر خلاف پل‌ها مي توانند چند مسير را بين قسمت‌هاي شبكه LAN انتخاب كنند. به علاوه قابليت اتصال قسمت‌هايي كه از شكل‌هاي بسته‌بندي داده‌ها متفاوت استفاده مي‌كنند، را نيز دارند.

مسيرياب‌ها مي‌توانند بخش‌هايي از شبكه را كه داراي ترافيك سنگين هستند، شناسايي كرده و از اين اطلاعات براي تعيين مسير مناسب بسته‌ها استفاده كنند. انتخاب مسير مناسب بر  اساس تعداد پرش‌هايي كه يك بسته داده بايد انجام

 

دهد تا به مقصد برسد و مقايسه تعداد پرش‌ها، انجام مي‌گيرد. پرش (اخح) به حركت داده از يك مسيرياب بعدي اطلاق مي‌شود.

         مسيرياب‌ها بر خلاف پل‌هادر لايه شبكه (مدل OSI) كار مي‌كنند و در نتيجه قادر به هدايت بسته‌هاي داده به شكل مؤثري هستند. آنها قابليت هدايت بسته‌هاي داده را به مسيرياب‌هاي ديگر كه ادرس آن‌ها خود شناسايي مي‌كنند، نيز دارند. همچنين مسيرياب‌ها برخلاف پل‌ها كه فقط  از يك مسير براي هدايت داده استفاده مي‌كنند، مي توانند بهترين مسير را از بين چند مسير موجود انتخاب كنند.

Brouler      دستگاهي است كه خواص پل و مسيرياب را با هم تركيب كرده است Brouler در برابر پروتكل‌هاي با قابليت مسيريابي به صورت يك مسيرياب عمل مي‌كند و در ديگر موارد در نقش يك پل ظاهر مي‌شود.

فرآيند دريافت يک واحد داده داراي هويت ،از يکي از کانال هاي ورودي و هدايت آن بر روي کانال خروجي مناسب ،بنحوي که بسوي مقصد نهايي خود نزديک و رهنمون شود را سويچينگ گويند.

 

1-2تفاوت يك سوييچ لايه ۳ با يك مسيرياب معمولي:

         سوييچينگ لايه ۳ (L3 Switching) و مسيريابي (Routing) هر دو به يك مضمون اشاره دارند : هدايت هوشمند بسته ها بر روي خروجي مناسب براساس آدرسهاي جهاني و سرآيندي كه در لايه ۳ به داده ها اضافه شده است. منظور از هدايت هوشمند نيز آن است كه الگوريتمي بكار گرفته مي شود تا كوتاهترين و بهينه ترين مسيرها محاسبه شده و براساس آن مسير خروج بسته ها انتخاب گردد.

اگر چه مضمون اين دو عبارت يكي است ولي هرگز در كلام يك متخصص شبكه سوييچ لايه ۳ و مسيرياب Router يكسان تلقي نمي شود و با هم فرق اساسي دارند. مسيرياب چيز ديگري است و سوييچ لايه ۳ چيزي ديگر, هرچند هر دو يك كار مشابه انجام مي دهند.!! حال به تفاوتها مي پردازيم:

مسيرياب بر خلاف سوييچ لايه ۳ تعداد كانال ورودي/خروجي محدودي دارد ولي در عوض قادر است از انواع و اقسام پروتكل هاي مسيريابي ساده و پيچيده حمايت كرده و خود را با انواع متنوع خطوط WAN مثل ISDN , Frame Relay,ATM, SONET, يا X.25 تطبيق داده و از پروتكل هاي متعدد نقطه به نقطه پشتيباني كند. لذا مسيرياب يك ابزار كاملا پيچيده و در عين حال بسيار منعطف و قابل پيكربندي در شرايط مختلف است. در ضمن يك مسيرياب ميتواند با پروتكل هاي مختلف لايه ۳ مثل IP,IPX و يا نظاير آن كاركند.

سوييچ لايه ۳ عموما يك سوييچ با تعداد زيادي پورت همنوع (عموما پورت اترنت) است كه ضمن آنكه مي تواند داده ها را در لايه ۲ و بر اساس آدرس MAC بين پورتها هدايت كند مي تواند همين كار را نيز براساس آدرس هاي جهاني درج شده در سرآيند بسته ها در لايه ۳ انجام بدهد. ولي در عوض از خطوط متنوع WAN حمايت چنداني نمي كنند و انعطاف زيادي در پيكربندي آن در محيطهاي مختلف با توپولوژي پيچيده و پروتكل هاي قدرتمند ندارد.

سوييچ لايه ۳ عموما فقط يك سوييچ اترنت است كه از فرآيند مسيريابي براي ايجاد ارتباط بين VLANها و تفكيك حوزه پخش فراگير (Broadcast Domain) و افزايش سطح كنترل و نظارت بر دسترسي و فيلترينگ بسته , استفاده مي كند و فضا و توپولوژي شبكه اي كه در آن مسيريابي صورت مي گيرد چندان گسترده و غيرهمگن نيست.

يك سوييچ لايه ۳ در مقايسه با تعداد پورت و سرعتي كه دارد بسيار ارزانتر از يك مسيرياب تمام مي شود. به عنوان مثال يك سوييچ catalyst 3550-24 داراي ۲۴ پورت اترنت ۱۰۰ Mbps است و مي تواند در هر ثانيه ۶.۶ ميليون بسته را بين پورتها هدايت نمايد و ضمن حمايت از VLAN , بين آن ها مسيريابي انجام دهد. چنين سوييچي را امروزه مي توان با قيمتي حدود دو ميليون تومان خريد (قيمت جهت مقايسه است و مربوط به تاريخ خاصي نمي باشد) درحاليكه يك مسيرياب نمونه مثل cisco 7300 با ظرفيت هدايت ۳.۵ ميليون بسته در ثانيه كه تنها دو پورت اترنت گيگابيت دارد به قيمتي حدود ۱۰ ميليون تمام مي شود. يعني با ظرفيتي حدود نصف ظرفيت هدايت يك سوييچ ۳۵۵۰ قيمتي حدود پنج برابر آن دارد ولي درعوض مي تواند از خطوط WAN و پروتكل هاي بسيار متنوع و پيچيده حمايت كند.

نظر به آنكه عمليات مسيريابي در يك سوييچ در سطح بسيار ساده و عموما براي مسيريابي بين VLAN ها انجام ميگيرد لذا مي توان در يك سوييچ لايه ۳ با استفاده از مدارات مجتمع (ASIC (Application Specific Integrated Circuits كه صرفا براي عمل مسيريابي در سطح سخت افزار طراحي و ساخته مي شود سرعت هدايت بسته ها را تا حد بسيار بالايي افزايش داد. در حالي كه در يك مسيرياب با پروتكل هاي پيشرفته و بسيار وسيعي كه پشتيباني ميكند نمي توان به سادگي و با طراحي مدارات مجتمع ساده و ارزان به يك سوييچ لايه ۳ با سرعت هدايت بالا دست يافت. سطح عمليات قابل انجام توسط يك مسيرياب و انواع واسط هاي شبكه درآن به قدري وسيعند كه يك سخت افزار واحد ASIC و پيش برنامه ريزي شده(Preprogrammed) نمي تواند اين عمليات را به تنهايي انجام بدهد. پس يك مسيرياب بايد بخش بزرگي از عمليات سطح نرم افزار و به كمك پردازنده هاي همه منظوره انجام گيرد كه سرعت كمتري نسبت به پردازنده هاي خاص منظوره ASIC دارند. براي بالا بردن سرعت هدايت يك مسيرياب بايد از پردازش موازي در محيطي چند پردازنده بهره گرفته شود كه همين موضوع قيمت مسيرياب را بشدت افزايش خواهد داد.

يك مسيرياب را مي توان در طراحي ستون فقرات شبكه هاي WAN بكارگرفت ولي سوييچ لايه ۳ عموما زيرساخت شبكه هاي محلي پرديس (Campus LAN )به كار مي آيد.

به دليل تنوع و تفرق زياد در خطوط ارتباطي يك مسيرياب , عموما نمي توان يك مسيرياب را براي سوييچينگ لايه ۲ پيكربندي كرد.

         مسير يابي فرآيندي مبتني بر يکسري قواعد منطقي و سياست هاست که پيچيدگي آن به سطوح و لايه ي امنيت،امکان پشتيباني همزمان از دو يا سه پروتکل و پيچيدگي ساختار و توپولوژي شبکه دارد.انتقال داده ها از يک شبکه به شبکه ديگر وقتي که تنها يک مسير واحد بين آن دو شبکه وجود دارد،ساده ترين فرآيند مسير يابي است اما زماني که بين دو شبکه چندين مسير وجود دارد ،مکانيزم پيدا کردن بهترين مسير و همچين اعمال معيار هاي بهينگي مسير،به الگوريتم هاي پويا نياز دارد.

1-3پروتکل هاي INTERIOR وEXTERIOR :

         پروتکل هايي که در داخل يک سازمان فعاليت مي کنند به نام پروتکل هاي Interior ناميده شده که شامل IS-IS،IGRP،EIGRP،OSPF،RIP مي شوند.شبکه هاي خود مختار (AS) شبکه هايي هستند که تحت نظارت و سرپرستي يک مجموعه يا سازمان خاص پياده و اداره ميشود.مسيريابي بسته هاي IP درون يک شبکۀ خود مختار بيشتر تابع پارامترهايي نظير سرعت و قابل اعتماد بودن الگوريتم مسيريابي است.مسيريابي بسته هاي اطلاعاتي بر روي شاهراه هايي که شبکه هاي  ASرا بهم متصل کرده ، مسائلي کاملاً متفاوت با مسيريابي در درون يک شبکۀ خودمختار دارد. در مسيريابي بين شبکه هاي  AS مسائلي نظير امنيت، پرداخت حقّ اشتراک و سياست نيز ميتواند در انتخاب بهترين مسير دخيل باشد.هر کدام از AS ها را با يک شماره مي شناسند اين شماره asn ناميده مي شود٬که اين شماره مي تواند در دو نوع private وpublic باشد.شماره AS هاي متصل به اينترنت بايد در تمامي محيط اينترنت منحصر به فرد بوده و بنابراين سازمان IANA اقدام به تخصيص شماره هاي فوق مي نمايد.

تعريف : Asn در محدوده ي 1 تا 65535 تعريف شده است بخشي از اين محدوده يعني از 64512 تا 65535 نيز براي استفاده ي اختصاصي کنار گذاشته شده است و قابل ثبت نيست .

پروتکل هايي که اطلاعات Routing مربوط به سازمان ها را در بين آنها منتقل مي نمايد،به نام پروتکل هاي Exterior خوانده شده و تنها نمونه موجود آن،پروتکل BGP 4 مي باشد.

 

1-4شبکه هايي که با مسيرياب BGP در ارتباطند:

شبکه هاي پاياني- Stub- :اين نوع از شبکه ها فقط با يک مسيرياب نوع BGP در ارتباطند و بنابراين نميتوانند در ستون فقرات اينترنت نقش ايفا کنند و کمکي به توزيع ترافيک بر روي شبکۀ اينترنت نمي کنند. معمولاً براي وصل شبکه هاي پاياني به يکي از مسيريابهاي BGP بايد هزينۀ قابل توجهي در هر ماه پرداخت شود. اکثر شبکه هاي متصل به اينترنت در ايران به خاطر عدم وجود ستون فقرات ارتباطي سريع بين شهرها و استانهاي مختلف کشور ، از نوع شبکه هاي پاياني -Stub- بشمار ميروند.

شبکه هاي چندارتباطي: اين گونه از شبکه ها بين مسيريابهاي نوع BGP  واقعند و ميتوانند براي توزيع و حمل ترافيک در شبکۀ اينترنت مورد استفاده قرار بگيرند مگر آنکه بدلايل امنيتي ، تمايل به چنين کاري نداشته باشند.

شبکه هاي ترانزيت: اين گونه شبکه ها که به نحوي به روي ستون فقرات شبکه اينترنت واقعند وظيفه عمده اي در حمل و توزيع بسته هاي IP بعهده دارند.(همانند شبکۀ NSFNet  در آمريکا)

1-5دو ديدگاه الگوريتم هاي مسيريابي:

الف) از ديدگاه روش تصميم گيري و ميزان هوشمندي الگوريتم

ب) از ديدگاه چگونگي جمع آوري و پردازش اطلاعاتِ زيرساخت ارتباطي شبکه

         با ديدگاه اول الگوريتم هاي مسيريابي را ميتوان به دو دستۀ  ”ايستاوپوياتقسيم بندي کرد. در الگوريتم هاي ايستا هيچ اعتنايي به شرايط توپولوژيکي و ترافيک لحظه اي شبکه نمي شود. معمولاً در اين الگوريتم ها براي هدايت يک بسته ، هر مسيرياب از جداولي استفاده مي کند که در هنگام برپايي شبکه تنظيم شده و در طول زمان ثابت است . در هنگام وقوع هرگونه تغيير در توپولوژي زيرساختِ شبکه ، اين جداول بايد توسط مسئول شبکه بصورت دستي مجدداً تنظيم شود. اگرچه اين الگوريتم ها بسيار سريعند ولي چون ترافيک لحظه اي شبکه متغير است ، نمي توانند بهترين مسيرها را انتخاب نمايند و هرگونه تغيير در توپولوژي زيرساخت ارتباطي شبکه ، يک مشکل عمده و جدي ايجاد خواهد کرد.

در الگوريتم هاي پويا مسيريابي بر اساس آخرين وضعيت توپولوژيکي و ترافيک شبکه انجام مي شود. جداول مسيريابي در اين نوع الگوريتم ها هر T  ثانيه يکبار به هنگام ميشود.

         اين الگوريتمها بر اساس وضعيت فعلي شبکه تصميم گيري مينمايند ولي ممکن است پيچيدگي اين الگوريتمها به قدري زياد باشد که زمان تصميم گيري براي انتخاب بهترين مسير ، طولاني شده و منجر به تاخيرهاي بحراني شده و نهايتاً به ازدحام بيانجامد؛ بهمين دليل در مسيريابهاي سريع از تکنيکهاي چند پردازندهاي و پردازش موازي استفاده ميشود.

         از ديدگاه دوم الگوريتمهاي مسيريابي به دو دستۀ  ”سراسري / متمرکزوغيرمتمرکز تقسيم ميشود.درالگوريتمهاي سراسريهر مسيرياب بايد اطلاعات کاملي از زيرساخت ارتباطي شبکه داشته باشد. يعني هر مسيرياب بايد تمامي مسيريابهاي ديگر ، ارتباطات بين آنها و هزينۀ هر خط را دقيقاً شناسايي نمايد. سپس با جمع آوري اين اطلاعاتساختمان دادۀمربوط به گراف زيرساخت شبکه را تشکيل بدهد. در چنين شرايطي براي يافتن بهترين مسير بين هر دو مسيرياب ، از الگوريتمهاي کوتاهترين مسير نظيرالگوريتم دايجکسترااستفاده ميشود. به چنين الگوريتمهايي که براي مسيريابي به اطلاعات کاملي از زيرساخت شبکه و هزينۀ ارتباط بين هر دو مسيرياب نيازمندند ، اختصاراً الگوريتمهاي LS  گفته ميشود و در مسيريابهاي مدرن و جديد از آن استفاده ميشود.

در الگوريتمهايغير متمرکز، مسيرياب اطلاعات کاملي از زيرساخت شبکه ندارد بلکه فقط قادر است هزينۀ ارتباط با مسيريابهايي که بطور مستقيم و فيزيکي با آنها در ارتباط است محاسبه و ارزيابي نمايد. سپس در فواصل زماني منظم ، هر مسيرياب جدول مسيريابي خود را براي مسيريابهاي مجاور ، ارسال مينمايد.

مسيرياب با دريافت اين جداول و مقاديري که خودش مستقيماً اندازه گيري کرده ، با يک الگوريتم بسيار ساده جدول خودش را به هنگام مينمايد و براي هدايت هر بسته ، از آن استفاده ميکند. در اين الگوريتمها براي مسيريابي هر بسته ، فقط يک جستجو در جدول مسيريابي کافي است و در نتيجه پيچيدگي زماني بسيار مناسبي دارد چراکه درگير اجراي الگوريتمهاي وقت گيري شبيهدايجْکِسترانخواهند شد. به اين نوع الگوريتمها به اختصارالگوريتمهاي “DV گفته ميشود.

ساختار مسيرياب‌هاي ديناميك به دليل آن كه از فاكتورهاي زيادي نظير اندازه Port Queue و مقدار در دسترس بودن آن در عمليات مسيريابي استفاده مي‌كنند، پيچيده مي‌باشد.

 

1-6انواع پروتکل:

         در لايه network دو نوع پروتکل يکي Routed Protocol و ديگري Routing Protocol وجود دارد.پروتکل هاي Routed در واقع يک پروتکل لايه سومي مي باشد که اطلاعات را از يک نقطه به نقطه اي ديگر انتقال مي دهد.بسته هاي مربوط به پروتکل هاي Routed شامل خود ديتا به همراه اطلاعات پروتکل هاي لايه سوم مي باشد.اما پروتکل هاي Routing باعث انتقال اطلاعات بين روترهاي همسايه مي شود.در نتيجه اين عمل،تمامي روترها درباره تمامي شبکه هاي موجود اطلاعت لازم را دريافت کرده و بنابراين بهترين مسيرهاي ممکن براي دسترسي به مقصد را تعيين مي کنند.

 

1-6-1انواع پروتکل Routed:

1-APPLETALK ،2-IPX،3-DECnet،4-IP

همه پروتكل‌ها از مسيريابي پشتيباني نمي‌كنند. پروتكل‌هايي كه قابليت مسيريابي دارند عبارتند از IP، IPX، سيستم شبكه زيراكس XNS و Apple Talk. نمونه‌هاي از پروتكل‌هايي كه از مسيريابي پشتيباني نمي‌كنند عبارتند از (LAT) Local Area Transport و NetBEUI.

1-6-2انواع پروتکل Routing :

         با اينکه هدف تمامي پروتکل ها انتخاب بهترين مسير منتهي به مقصدي خاص مي باشد،اما مکانيسم عمل آن ها تفاوت هاي زيادي نسبت به همديگر دارد.هر يک از پروتکل هاي Routing در واقع يک نرم افزار در روي روترها بوده که هدف آنها،تبادل اطلاعات بين روترهاي موجود در شبکه مي باشد.روترها با استفاده از اين رطلاعات اقدام به انتخاب مسيرهاي منتهي به مقاصد مورد نظر مينمايند.

پروتکل هاي روتينگ را مي توان از لحاظ پارامترهاي مختلف در گروه هاي جداگانه قرار داد.يکي از تفاوت ها در ماسک مربوط به آدرس ها در داخل پيام هاي ارسالي مي باشد.بدين صورت که برخي از آن ها ماسک مربوطه را نيز در داخل پيام ارسالي گنجانده ولي برخي ديگر اين کار را نمي کنند.به ترتيب پروتکل هاي دسته اول را classless وپروتکل هاي دسته دوم را Classful گويند.

 

1-7CLASSFUL ROUTING:

مشخصات کلي مربوط به اين گروه آدرس هاي IP:

1)عمل Summarization در مرز بين شبکه ها بصورت خود به خود انجام مي گيرد.

2)عمليات Summarization در مورد route هايي که بين شبکه هاي ناشناخته منتقل مي شوند انجام شده و به صورت آدرس هاي با کلاس استاندارد در خواهند آمد.

3)پيام هايي که بين Subnetهاي يک شبکه کلاس استاندارد منتقل مي شوند،داراي ماسک مربوط به آدرس ها نيستند.

4)پروتکل هاي Classful فرض را بر اين مي گيرند که Interfaceهاي مربوط به تمامي روترها به شبکه هايي با ماسک يکسان متصل گشته اند ودليل نگنجاندن ماسک مربوطه در داخل پيام هاي ارسالي نيز همين مسئله است.

5)شامل پروتکل هاي RIPv1 و IGRP مي باشد.

طرز هدايت پيام ها توسط پروتکل هاي Classful ،وابسته به قانون هاي مربوط به آنهاست.بدين صورت که اگر مورد متناظري در داخل جدول routing وجود داشته باشد،پيام دريافت شده به طرف همان مقصد هدايت خواهد شد.اگر هيچ مورد متناظري در داخل جدول وجود نداشته باشد،پيام از بين خواهد رفت.حتي اگر از يک Default Route نيز استفاده شود،تنها در صورتي استفاده از آن مجاز خواهد بود که هيچ نوع مورد متناظري در داخل جدول وجود نداشته باشد.بدين معني حتي در صورت وجود شبکه اصلي در داخل جدول route پيام ها از بين رفته و به سمت Default Route نيز ارسال نخواهند شد.

محدوديت هاي مربوط به اين دسته پروتکل ها:

1-پروتکل هاي Classful باعث از دست رفتن آدرس هاي بيشتري مي شوند.

2-استفاده از ويژگي VLSM در داخل شبکه مجاز نيست.

3-بدون استفاده از VLSM اندازه جدول روتينگ بيش از حد نرمال افزايش يافته و بنابراين پيام هاي Update انتقالي بين روتر ها نيز داراي سايزي بزرگتر خواهند بود.

 

1-8CLASSLESS  ROUTING:

         پروتکل هاي فوق براي حل محدوديت هاي موجود در پروتکل هاي Classful مورد استفاده قرار مي گيرند.

مشخصات کلي اين دسته از آدرس هاي Ip:

1)Interfaceهاي متصل به يک شبکه لايه سوم مي توانند از ماسک هاي متفاوتي استفاده نمايند.

2)شامل پروتکل هاي BGP،RIPV2،IS-IS،EIGRP،OSPF مي شوند.

3)استفاده از ويژگي CIDR در داخل شبکه مجاز مي باشد.

4)استفاده از هر نوع Summarization دستي و اتوماتيک در مورد Routeهاي موجود در جدول Routing مجاز مي باشد.

براي اينکه پروتکل هاي Classful نيز از برخي مزاياي موجود در پروتکل هاي Classless برخوردار گردند،دستور IP CLASSLESS را مي توان اجرا نمود.البته بصورت Default،دستور مزبور در نسخه هاي اخير IOS فعال گشته است.

 

1-9پروتکل هاي IP Distance Vector :

پروتکل هاي Distance Vector که در اوايل مورد استفاده قرار مي گرفتند مناسب شبکه هاي کوچک بوده و از نوع Classful بودند.اين پروتکل ها شامل RIPv1 وIGRP مي گردند که در طول زمان و با اصلاحات انجام شده،پروتکل هاي RIPv2 وEIGRP معرفي گشته اند.با اينکه مکانيسم عمل پروتکل هاي جديد بر پايه نسخه هاي قديمي تر بنا شده است،اما نسخه هاي جديد از نوع Classless مي باشند.البته با وجود اينکه پروتکل هاي IGRP وEIGRP توسط سيسکو به عنوان پروتکل هاي Distance Vector معرفي گشته اند،اما براي مثال پروتکل EIGRP از برخي از خصوصيات مربوط به هر دو دسته از پروتکل ها برخوردار است .از اين رو مي توان آنها را از نوع Hybrid دانست.

 

 

 

1-10عملکرد پروتکل هاي Distance Vector :

         اين دسته از پروتکل ها محتويات مربوط به جدول Routing را به صورت متناوب و در قالب پيام هاي broadcast براي روتر هاي همسايه که به صورت مستقيم با روتر در تماس مي باشند ارسال مي کنند.

فاصله زماني بين ارسال پيام هاي مزبور بستگي به نوع پروتکل مورد استفاده دارد.هر کدام از اين پروتکل ها داراي يک تايمر مي باشند که بعد از سپري شدن در زمان تعيين شده،اقدام به ارسال پيام هاي Update که شامل تمامي محتويات جدول Routing مي باشد خواهند نمود.اين تايمر بلافاصله بعد از ارسال پيام دوباره از صفر شروع خواهد شد.هر کدام از روترها بعد از دريافت پيام Update روتر همسايه،اقدام به اصلاح جدول Route خود کرده و تغييرات را از طريق پيام هاي Update ديگر براي بقيه روترها نيز ارسال مي نمايند.بنا به اينکه روترها در اين شرايط فقط با تکيه بر اطلاعات دريافت شده از طريق روترهاي همسايه خود اقدام به ايجاد جدول Riuting خود مي کنند،به چنين عملکردي در اصطلاح،Routing By Rumer گفته مي شود.

پروتکل هاي DV از نوع Classful مي باشند.هدف اجراي پروتکل هاي DV ،ايجاد يک شبکه بدون چرخه يا loopهاي لايه سوم مي باشد.تکنيک هايي که پروتکل هاي DV براي جلوگيري از بروز چرخه هاي لايه سوم به کار مي گيرند عبارتند از:

1)Split Horizon

2)Poison Revers

3)Holddown

4)Triggerd Updates

5)تخصيص يک زمان عمر براي هر کدام از Routeهاي موجود در جدول

پروتکل هاي فوق از hop count به عنوان metric استفاده مي کنند که عبارتست از تعداد روترهاي موجود در بين راه منتهي به مقصد.سيسکو پروتکل هاي IGRP وEIGRP را به عنوان پروتکل هاي DV طبقه بندي مي کند.اما پروتکل هاي فوق از hop count به عنوان metric استفاده نکرده و به جاي آن از مجموعه اي از پارامترهاي مختلف بهره مي گيرند.پروتکل هاي DV براي يافتن بهترين مسير منتهي به مقصد از الگوريتمي به نام Bellman Ford استفاده کرده که بر اساس hop countهاي مربوط به انواع Routeها مي باشد.اما پروتکل EIGRP از الگوريتمي ديگر به نام DUAL براي يافتن بهترين مسير منتهي به مقصد استفاده مي نماييد.

 

 

 



نوع فایل : word
اندازه فایل : 62
قیمت : 10000
خرید