انواع پروتکل‌های مسیریابی

پروتکل‌های بردار فاصله و وضعیت پیوند

پروتکل‌های مسیریابی بردار فاصله (Distance-vector routing protocol) پروتکل‌هایی هستند که از معیار فاصله برای تعیین بهترین مسیر برای بسته‌های درون یک شبکه استفاده می‌کنند. این پروتکل‌ها فاصله را بر اساس این که داده‌ها باید چند هاپ (HOP) را پشت سر بگذارند تا به مقصد برسند اندازه‌گیری می‌کنند. تعداد هاپ‌ها همان تعداد روترهایی است که بسته‌ها باید تا رسیدن به مقصد از آن‌ها عبور کنند. پروتکل‌های مسیریابی بردار فاصله یک جدول مسیریابی را برای دستگاه‌های مجاور ارسال می‌کنند. از آن‌جایی که در این روش استقرار تجهیزات به مدیریت خاصی نیاز نیست، مدیران شبکه دردسر کمتری برای نظارت بر شبکه‌ها متحمل می‌شوند. تنها مشکل این روش این است که پروتکل‌های بردار فاصله برای ارسال جداول مسیریابی به پهنای باند بیشتری نیاز دارند و ممکن است در چرخه‌های مسیریابی گرفتار شوند.

پروتکل‌های مسیریابی وضعیت پیوند

این پروتکل‌ها اطلاعات مسیریابی را تنها زمان بروز تغییرات انتشار می‌دهند؛ به همین دلیل به صورت مؤثر از پهنای باند استفاده می‌کنند.

در این حالت روترها به جای جدول مسیریابی، تنها تغییرات را انتشار می‌دهند و همین امر باعث افزایش سرعت همگرایی می‌شود. پروتکل مسیریابی اطلاعات جدید را در اختیار تمام همسایه‌ها در یک شبکه قرار می‌دهد و تلاش می‌کند تا با اطلاعات مسیریابی جدید، شبکه را همگرا کند.

این پروتکل‌ها از چندین subnet mask استفاده می‌کنند که هم مقیاس‌پذیر هستند و هم مسیریابی را بهتر انجام می‌دهند.

IGP و EGP

می‌توان پروتکل‌های مسیریابی را به عنوان پروتکل دروازه داخلی (IGP) Interior Gateway Protocol طبقه‌بندی کرد. IGP‌ها پروتکل‌هایی هستند که اطلاعات مسیریابی را با سایر روترهای درون یک سیستم خودمختار (AS) مبادله می‌کنند. یک AS به عنوان یک شبکه یا مجموعه‌ای از شبکه‌های تحت کنترل یک سازمان تعریف می‌شود.هر یک از پروتکل‌های زیر به عنوان یک IGP طبقه‌بندی می‌شوند:

پروتکل ابتدا کوتاه‌ترین مسیر را باز کن (OSPF) 
پروتکل اطلاعات مسیریابی (RIP)
پروتکل سامانه حد واسط به سامانه حد واسط (IS-IS)
پروتکل مسیریابی دروازه داخلی پیشرفته (EIGRP) 
از طرف دیگر، EGP‌ها پروتکل‌های مسیریابی هستند که اطلاعات مسیریابی را بین روترها در سیستم‌های خودمختار متفاوت منتقل می‌کنند. این پروتکل‌ها پیچیده‌تر هستند. BGP تنها پروتکل EGP است که سرپرستان شبکه با آن در تعامل هستند. از EGP‌های مطرحی که معماران شبکه به شکل گسترده از آن‌ها استفاده می‌کنند به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:

پروتکل دروازه‌ مرزی (BGP)
پروتکل دروازه خارجی (EGP)
پروتکل مسیریابی (IDRP) 

پروتکل ابتدا کوتاه‌ترین مسیر را باز کن

OSPF مخفف عبارت Open Shortest Path First بوده و یک پروتکل Link State است. این پروتکل برای مسیریابی IP شبکه‌های گسترده استفاده می‌شود. پروتکل Link State یک اطلاعیه برای تمام همسایگان متصل در یک ناحیه می‌فرستد. هر روتر OSPF که فعال شود، یک بسته‌ با نام Hello به تمام روترهای دیگر ارسال می‌کند.

بسته‌ی Hello حاوی اطلاعاتی نظیر تایمرهای روتر، ID روتر و Subnet mask است. چنانچه روترهای دیگر این اطلاعات را تائید کنند، آنگاه روتر جدید وارد سیستم می‌شود.

پروتکل مسیریابی دروازه داخلی پیشرفته (EIGRP)

پروتکل مسیریابی دروازه داخلی پیشرفته (EIGRP) یک پروتکل مسیریابی بردار فاصله است که برای شبکه‌های آی‌پی، AppleTalk و NetWare طراحی شده است. EIGRP پروتکل اختصاصی سیسکو است که طراحی آن بر پایه پروتکل اصلی IGRP صورت گرفته است. زمانی که از EIGRP استفاده می‌شود یک روتر اطلاعات را از جداول مسیریابی همسایگان خود دریافت می‌کند و آن‌ها را ضبط می‌کند. هر زمان تغییری اتفاق می‌افتد روتر اطلاعات جدید را برای همسایگان خود ارسال می‌کند. به این شکل روترهای مجاور از آن‌چه در دستگاه‌های اطراف می‌گذرد آگاه می‌شوند. EIGRP برای به حداکثر رساندن کارایی از فناوری‌ها و پروتکل‌های خاصی همچون RTP سرنام Reliable Transport Protocol و DUAL سرنام Diffusing Update Algorithm استفاده می‌کند. در این روش بسته‌ها به شکل کارآمدتری ارسال می‌شوند، زیرا مسیرها بازنگری و محاسبه می‌شوند تا به فرآیند همگرایی سرعت داده شود.

پروتکل سامانه حد واسط به سامانه حد واسط (IS-IS)

پروتکل مسیریابی IS-IS مخفف عبارت Intermediate System-Intermediate System است. IS-IS یک پروتکل link state مشابه با OSPF بوده که در سازمان‌های بزرگ و مشتریان ISP مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیستم Intermediate یک روتر است و IS-IS یک پروتکل مسیریابی بوده که بسته‌ها را بین سیستم‌های Intermediate مسیریابی می‌کند. IS-IS از دیتابیس link state و الگوریتم SPF برای انتخاب کوتاه‌ترین مسیر استفاده می‌کند.

روترهای همسایه در لینک‌های Point to point و point to multipoint مجاورت را توسط ارسال بسته‌های Hello و تبادل دیتابیس link state ایجاد می‌کنند. روترهای IS-IS موجود در شبکه‌های broadcast و NBMA، یک روتر مشخص را انتخاب می‌کنند که مجاورت را با تمام روترهای همسایه در شبکه ایجاد می‌کند.

این روتر تعیین‌شده و روترهای دیگر، مجاورت را با تمام روترهای همسایه از طریق خبررسانی چندرسانه‌ای multicasting در شبکه ایجاد می‌کنند.

هر روتر IS-IS باید یک آدرس خاص برای مسیریابی دامنه داشته باشد. توجه داشته باشید که IS-IS فرایند مسیریابی را به‌جای یک شبکه، به یک رابط اختصاص می‌دهد.

پروتکل‌های مسیریابی Classful یا Classless

پروتکل‌های مسیریابی را می‌توان به دو دسته classful و classless طبقه‌بندی کرد. تمایز بین این دو کلاس به نحوه انجام به‌روزرسانی‌های مسیریابی بر می‌گردد.
پروتکل‌های مسیریابی Classful
پروتکل‌های مسیریابی Classful در زمان به‌روزرسانی مسیریابی اطلاعات ماسک زیرشبکه را ارسال نمی‌کنند، در حالی که در مسیریابی classless این‌کار انجام می‌شود. RIPv1 و IGRP به عنوان پروتکل‌های classful در نظر گرفته شده‌اند، زیرا در به‌روزرسانی‌های مسیریابی خود اطلاعات ماسک زیرشبکه را منتقل نمی‌کنند. این نوع از پروتکل‌ها جای خود را به پروتکل‌های classless داده‌اند.
پروتکل‌های مسیریابی classless
همان‌گونه که اشاره شد پروتکل‌های مسیریابی classless جایگزین پروتکل classful شده است. این نوع پروتکل‌ها در زمان به‌روزرسانی‌ مسیریابی، اطلاعات ماسک زیرشبکه را ارسال می‌کنند. RIPv2، EIGRP، OSPF و IS-IS همگی در گروه پروتکل‌های مسیریابی classless طبقه‌بندی می‌شوند.