Routed Protocol چیست؟

یک Routed Protocol یا پروتکل مسیریابی شده به یک پروتکل شبکه ای گفته می شود که توانایی ارسال داده های کاربران از یک شبکه به شبکه دیگر را دارد. Routed Protocol ها ترافیک کاربران از جمله ترافیک مربوط به e-mail ، file-transfer ، وب و سایر ترافیک های مشابه را با خود حمل می کنند.Routed Protocol ها از یک ساختار یا سیستم آدرس دهی (مانند IP Address) که می تواند یک شبکه یا یک Host ( کامپیوتر،سرور،پرینتر) را در یک شبکه مشخص کند استفاده می کنند.

به زبان دیگر آدرسی که توسط Routed Protocol ها استفاده می شود شامل دو قسمت آدرس شبکه و آدرس Host می باشد که آدرس شبکه مشخص کنند محل قرارگیری شبکه و آدرس Host نمایانگر محل قرارگیری Host در آن شبکه می باشد. با توجه به اینکه بیش از ۹۰ درصد سیستم عامل ها و Host های موجود در دنیا از آدرس IP به عنوان سیستم آدرس دهی استفاده می کنند ، IP Address به عنوان مهمترین و بزرگترین Routed Protocol در دنیا و در شبکه بزرگ اینترنت مورد استفاده قرار می گیرد بنابراین IP یک پروتکل از نوع Routed Protocol است .

سایر پروتکل هایی از این قبیل کمتر مورد استفاده قرار می گیرند برای مثال پروتکل های Routed ای از قبیل IPX سابقا برای استفاده در سیستم عامل Novell Netware استفاده می شد و همچنین پروتکل AppleTalk همانطور که از نامش هم پیداست Routed Protocol ای است که برای سیستم عامل های شرکت Apple طراحی شده بود. این نوع پروتکل هایی که در انتهای مطلب عنوان کردیم بیشتر از طرف کمپانی های خاص ارائه می شوند و جنبه استفاده عمومی مثل IP را ندارند. بنابراین فراموش نکنید که IP ، IPX و AppleTalk در دسته بندی Routed Protocol قرار می گیرند. برای مثال در اداره پست ، پستچی در نقش یک Routed Protocol عمل می کند.

رایج‌ترین پروتکل‌های مسیریابی 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.

این پروتکل‌ ها در سه گروه مسیریابی قرار می‌گیرند که عبارت‌اند از :

1.  پروتکل‌های Distance Vector
2.  پروتکل‌های Link State
3.  پروتکل های Hybird

پروتکل های 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.

پروتکل های Link State:

همانطور که گفته شد هرکدام از این دسته ها دارای فاکتور های خاصی برای روتینگ می باشند.

Link State از سه فاکتور ترافیک شبکه، سرعت Link و فاصله به طور هم زمان و نه مجزا برای انتخاب بهترین مسیر استفاده می کند و همین عوامل باعث می شوند که Link State بسیار پیچیده تر از Distance Vector باشد.

پروتکل های Hybird:

پروتکل های Hybird در واقع ترکیبی از پروتکل های Distance Vector و Link State هستند.

هر کدام از این دو نوع دارای مزایایی می باشند که در اینجا پروتکل های Hybird مجموعه ای از مزایای دو پروتکل را در خود دارند و به همین دلیل امروزه در اکثر شبکه های بزرگ از این دسته پروتکل ها برای روتینگ استفاده می شود.

هر سه گروه دارای مزایا و معایبی می باشند که باید طبق نیاز و شرایط به وجود آمده در شبکه، پروتکل مورد نیاز را انتخاب و استفاده کرد.

مهم ترین پروتکل های مسیریابی:

۱- پروتکل RIP:

این پروتکل در دسته Distance Vector قرار می گیرد.

Rip یکی از قدیمی ترین پروتکل های مسیریابی طراحی شده شرکت Cisco برای عمل مسیریابی است.

روش کار این پروتکل به این صورت است که برای اطلاع از وضیعت شبکه ها و روتر های موجود، جدول روتینگ خود را بروی تمامی اینترفیس های موجود بر روتری که از Rip استفاده می کند، هر ۳۰ ثانیه یک بار می فرستد، و از این روش از شبکه و روتر های موجود اطلاع پیدا می کند که به این جدول و اطلاعات قرار گرفته در آن Update میگویند. Rip برای انتخاب بهترین مسیر موجود از روشی به نام Hope Count استفاده می کند؛ به این صورت که Hope count تعداد روتر موجود در مسیر را محاسبه کرده و بهترین مسیر را انتخاب می کند.

با این روش Rip می تواند حداکثر ۱۵ مسیر را در نظر بگیرد و اگر بیشتر از ۱۵ عدد باشد، مسیر های دیگر را غیر قابل استفاده در نظر می گیرد؛ اما در صورتی که یک روتر به مدت ۱۸۰ ثانیه جدول update را دریافت نکند، تمامی روترها را غیر قابل استفاده و اگر ۲۴۰ ثانیه جدولی دریافت نکند تمامی روترها را از جدول خود حذف می کند. Rip دارای ۲ ورژن ۱ و ۲ می باشد .

پروتکل Rip 2: در واقع در دسته Distance Vector قرار میگرفته است اما با پیشرفت های صورت گرفته و انجام بروز رسانی هایی بر روی آن جزو دسته ی Hybird شده است. در نسخه دوم پیام ها به صورت Multicast ارسال می شوند بر خلاف نسخه ۱ که به صورت Broadcast بوده است.

۲- پروتکل IGRP:

این پروتکل یکی دیگر از پروتکل های مسیریابی سیسکو برای عمل مسیریابی است.

IGRP به وابسته مزیت هایی که نسبت به Rip داشت به سرعت جایگزین آن شد.

بر خلاف Rip که تنها از یک Metric (روشی که با استفاده از آن می توان بهترین مسیر را برای روتینگ انتخاب کرد.) استفاده می کند، Igrp از دو معیار پهنای باند (Bandwidth) و میزان تاخیر (Delay) استفاده می کند.

علاوه بر این Rip، همان طور که گفته شد طبق خاصیتی که دارد قادر به پشتیبانی در شبکه های بزرگ نیست و تنها می توان از آن در شبکه های کوچک و یا متوسط استفاده کرد.

Igrp مانند Rip در دسته Distance Vector قرار می گیرد؛ البته Igrp پارامتر های دیگری نیز برای مسیریابی مانند قابلیت اطمینان (Reliability) و MTU (اندازه فریم ارسالی) دارد که در صورت نیاز می تواند از آن ها نیز استفاده کند. با توجه به این موارد Igrp قابل اطمینان تر از Rip است. فاصله ارسال جدول Update در این پروتکل ۹۰ ثانیه است و اگر هم تا ۲۸۰ ثانیه چیزی دریافت نکند، روتر های دیگر را غیر قابل استفاده در نظر می گیرد؛ در ضمن هر گاه تغییری در شبکه رخ دهد، Igrp همان لحظه تغییرات را به دیگر روتر ها نیز، صرف نظر از فاصله ی زمانی تا ۳۰ ثانیه اطلاع می دهد.

۳- پروتکل 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 ۳ 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 ۵ ثانیه یک بار بر روی اتصالات Lan خود ارسال می کند.

۴– پروتکل OSPF:

این پروتکل جزو دسته Link state است که منحصرا مربوط به یک شرکت و برند خاصی نیست.

پروتکل Ospf یکی از مهم ترین پروتکل های مسیریابی می باشد.

Ospf با یک استاندارد باز و جهانی طراحی شده است که به همین علت تقریبا تمام روتر هایی که وجود دارند از این پروتکل پشتیبانی می کنند و می توانند از آن استفاده کنند. Ospf دارای چندین نسخه می باشد اما در حال حاظر نسخه ۲ این پروتکل رایج بوده و در اکثر شبکه ها از نسخه شماره دو آن استفاده می کنند و همچنین این قابلیت را دارد که در شبکه های بسیار بزرگ مورد استفاده قرار بگیرد و شبکه های بدون Loop را ایجاد کند.

یکی از مشکلاتی که این پروتکل دارد، استفاده زیاد آن از منابع شبکه مانند رم است که باعث می شود نیاز به پردازش بیشتری توسط پردازنده داشته باشد. البته مشکل دیگر آن پیکربندی Ospf به دلیل پیچیدگی آن است.

روش کار Ospf به این صورت است که از Cost به عنوان Metric خود استفاده می کند. cost دقیقا بر خلاف پهنای باند شبکه است؛ یعنی هرچه میزان پهنای باند یک اتصال بیشتر باشد، به همان نسبت میزان cost نیز کمتر خواهد بود و برعکس، بنابراین مسیری که برای روتنیگ انتخاب می شود، مسیری است که دارای کمترین میزان Cost است. Ospf این کار را با ارسال پیام Hello مانند Eigrp انجام می دهد.

۵- پروتکل IS_IS:

از این پروتکل در شبکه های بزرگ و بسیار بزرگ استفاده می شود.

Is-Is و Ospf شباهت های بسیار زیادی به یکدیگر دارند و آن هم به این دلیل بوده که هر دو در زمان های تقریبا یکسانی توسعه داده شده اند، اما یک فرق اساسی که نسخه های اولیه Is-Is با بقیه پروتکل های معرفی شده داشته است این بوده که Is-Is را برای مدل Osi طراحی کرده بوده اند و نمی توانسید از آن برای مدل Tcp/ip استفاده کنید.

اما امروزه با توسعه دوباره آن می شود از این پروتکل در مدل Tcp/ip هم استفاده کرد.

Is-Is یک پروتکل Link state و از قابلیت های این دسته پروتکل برخوردار می باشد.

روش کار این پروتکل بدین صورت است که هر روتر اطلاعات خود را با استفاده از پیامی به نام PDU برای دیگر روتر های همسایه خود ارسال می کند و به این صورت می تواند بهترین مسیر را برای روتینگ انتخاب کند.