جدول مسیریابی روتر یکی از مهمترین بخشهای شبکههای کامپیوتری است که بهعنوان نقشه و مسیری برای ارسال بستههای داده از مبدأ به مقصد عمل میکند. هنگامی که یک بسته ارسال میشود، از روترهای مختلفی عبور میکند که هرکدام جدول مسیریابی مختلفی دارند و بسته را به مقصد مشخص ما ارسال میکند. درصورتیکه این مسیریابی درست نباشد، بسته ما سر از مقصد اشتباهی در میآورد. بنابراین، اهمیت بالای جدول مسیریابی روشن میشود. این مقاله به شما کمک میکند تا متوجه شوید جدول مسیریابی چیست و کارکرد و عملکرد آن به چه شکل است.
جدول مسیریابی ساختاری از اطلاعاتی در مورد مسیرهایی است که به مقصد IP تعیین شده ما میرسند. روترها و سوئیچها نیز اطلاعات لازم برای پیداکردن بهترین مسیر ارسال بسته را از این جدولها میگیرند. توجه داشته باشید، جدول مسیریابی مختص به روتر و سوئیچها نیست و دسکتاپها هم شکلی از این جدول را دارا هستند.
جدول مسیریابی در روتر با کامند #show ip route
و در ویندوز با استفاده از کامند route print
قابلمشاهده است.
جدول مسیریابی معمولاً شامل چندین بخش اصلی است که عبارتاند از:
آدرس شبکه مقصد (Destination) | این بخش نشاندهنده آدرس شبکهای است که بستهها باید به آن ارسال شوند. |
Netmask | این بخش به تفکیک و تقسیم بخشهای شبکه و میزبان در آدرس IP کمک میکند. |
Gateway | آدرس روتر بعدی که بسته باید به آن ارسال شود |
اینترفیس خروجی (Interface) | پورتی که بسته از طریق آن باید ارسال شود |
متریک (Metric) | مقدار هزینه یا اولویت مسیر که معمولاً بر اساس پارامترهایی مانند تعداد hop (روترهای میان راهی) تعیین میشود (مسیر با کمترین متریک اولویت داده میشود) |
برای مثال به تصویر زیر دقت کنید. زمانی که بستهای با مقصد 192.168.1.0 به ما میرسد، با توجه به جدول از gateway 192.168.1.75 استفاده میشود تا از طریق پورت خروجی مشخص شده ارسال شود.
در تصویر زیر انواع مختلف روش های مسیریابی را مشاهده میکنیم که هرکدام توضیح داده شده است:
مسیرهای استاتیک مسیرهایی هستند که بهصورت دستی توسط ادمین شبکه پیکربندی میشوند. این نوع مسیرها ثابت هستند و تا زمانی که ادمین شبکه آنها را تغییر ندهد، در جدول مسیریابی باقی میمانند.
مزایا | معایب |
کنترل کامل: مدیر شبکه کنترل کامل بر مسیرهای شبکه دارد و امنیت افزایش مییابد. | پیکربندی دستی: نیاز به تنظیم دستی دارد که ممکن است زمانبر و چالشبرانگیز باشد. |
کاهش بار پردازشی: چون نیاز به پردازش پروتکلهای مسیریابی نیست، بار پردازشی روتر کاهش مییابد و استفاده از پهنای باند بین روترها صفر است. | عدم تغییرپذیری: در صورت تغییر توپولوژی شبکه، مسیرهای استاتیک باید بهروزرسانی شوند که ممکن است منجر به مشکلاتی در شبکه شود. |
مسیرهای پویا بهوسیله پروتکلهای مسیریابی و بهصورت خودکار ایجاد و بهروزرسانی میشوند. این پروتکلها اطلاعات مربوط به توپولوژی شبکه را بین روترها به اشتراک میگذارند و بر اساس آنها جدول مسیریابی را بهروزرسانی میکنند.
مزایا | معایب |
خودکار بودن: در مسیریابی پویا، روتر به طور خودکار جداول مسیریابی خود را با استفاده از پروتکلهای مسیریابی انتخاب میکند. | افزایش بار پردازشی: مسیریابی پویا پهنای باند بیشتری مصرف میکند؛ زیرا روترها مسیرها را با یکدیگر به اشتراک میگذارند. |
تغییر پذیری: شبکههایی که از این مسیریابی استفاده میکنند میتوانند بهراحتی تغییر کنند. امکان دارد که روترهای جدید به شبکه اضافه شوند بدون اینکه نیاز به تنظیمات دستی باشد. | کنترل کمتر: در مقایسه با مسیریابی استاتیک، مسیریابی پویا کنترل کمتر و خطر امنیتی بیشتری را به همراه دارد.
|
زمانی که مسیر خاصی برای مقصد در جدول مسیریابی وجود نداشته باشد، از مسیریابی پیشفرض استفاده میشود. مسیریابی پیشفرض، یک مسیر خاص بهعنوان "default route" است که به همه بستههایی که مقصدشان در جدول مسیریابی دستگاه موجود نیست، اختصاص مییابد. آدرس این مسیر معمولاً بهصورت 0/0.0.0.0 در جدول مسیریابی مشخص میشود.
مزایا | معایب |
کاهش حجم جدول: با کمک مسیریابی پیشفرض، جدول مسیریابی فشرده و کوچک میماند. | کاهش کنترل: راهاندازی مسیریابی پیشفرض ممکن است در یک شبکه پیچیده به مشکلات مسیریابی و کاهش کارایی منجر شود. |
تغییرپذیری: مسیر پیشفرض میتواند بهسادگی تغییر کند تا به تغییرات شبکه پاسخ دهد. | امنیت وپایداری کمتر: این یک روش مسیریابی قابلاعتماد نیست؛ زیرا باعث میشود که بستهها بدون بررسی دقیق مسیریابی شوند که میتواند منجر به مشکلات امنیتی شود و یا در صورت خرابی روتر بعدی، بستهها منتقل نمیشوند. |
پروتکلهای مسیریابی نیز به دودسته اصلی تقسیم میشوند:
پروتکلهای مسیریابی درون دامنهای (IGP)
برون دامنهای (EGP)
همانطور که از اسمش مشخص است، این پروتکلها برای مسیریابی در داخل یک سازمان یا شبکه بزرگ استفاده میشوند. نمونههای این پروتکلها عبارتاند از:
انواع پروتکلهای درون دامنهای IGP | توضیحات |
EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) | یک پروتکل انحصاری سیسکو است |
OSPF (Open Shortest Path First) | یک پروتکل مسیریابی سریع و کارآمد شناخته میشود. |
RIP (Routing Information Protocol) | قدیمیترین پروتکل مسیریابی است که در شبکههای کوچک استفاده میشود |
این پروتکلها برای مسیریابی بین و خارج سازمانها و شبکههای مختلف استفاده میشوند:
انواع پروتکلهای مسیریابی برون دامنهایEGP | توضیحات |
BGP (Border Gateway Protocol) | برای مسیریابی بینالمللی و بین سازمانی استفاده میشود. |
فرایند مسیریابی در دستگاهها یکی از اصلیترین عملکردها در شبکه است. دستگاهها در این فرایند از پروتکلهای مختلفی برای پیداکردن و انتخاب بهترین مسیر استفاده میکنند که در ادامه، فرایند کلی توضیح داده شده است:
دریافت: زمانی که یک بسته به دستگاه میرسد، ابتدا هدر (header) آن برسی میشود. هدر شامل اطلاعات مهمی از جمله آدرس ip مقصد است.
جستجو در جدول (Routing Table Lookup): سپس دستگاه به جدول مسیریابی خود رجوع میکند تا مسیر مناسب برای ارسال بسته را پیدا کند.
معیار انتخاب مسیر:
متریکها (metrics): دستگاهها از متریکهایی مثل تعداد هاپ، تأخیر و cost استفاده میکنند تا بهترین مسیر را انتخاب کنند.
Administrative Distance (AD): درصورتیکه چند مسیر مختلف به مسیر ما وجود داشته باشد و یا پروتکلهای مختلفی برای مسیریابی وجود داشته باشد، دستگاه بهوسیله مقدار AD مسیر خود را انتخاب میکند (هرچقدرAD کمتر باشد اولویت آن بیشتر است).
در انتها پس از انتخاب مسیر مناسب، روتر بسته را از طریق اینترفیس خروجی ارسال میکند.
AD پیشفرض | پروتکل مسیریابی |
0 | Connected interface |
1 | Static Route |
20 | External BGP |
90 | Internal EIGRP |
110 | OSPF |
120 | RIP |
170 | External EIGRP |
200 | Internal BGP |
پروتکل مسیریابیهای داینامیک بهصورت زماندار و در بازه زمانی مشخص و یا در صورت تغییراتی در شبکه بهروزرسانی میشود که این بروزرسانی شامل اضافهشدن مسیرهای جدید یا حذف مسیرها و یا تغییر متریکها است.
به طور برای مثال، در پروتکل RIP، روترها هر 30 ثانیه یک بار اطلاعات جدول خود را با همسایگان خود به اشتراک میگذارند و به روز رسانی میکنند و یا در پروتکل OSPF، روترها تغییرات شبکه را بلافاصله پس از وقوع اعلام میکنند و خود را به روزرسانی میکنند.
در این مقاله از افق داده ها متوجه شدیم جدول مسیریابی چیست و کارکرد آن به چه شکل است. با انواع مسیرها و اینکه چه زمانهایی بهتر است از مسیریابی استاتیک استفاده کنیم و چه زمانهایی از مسیریابی داینامیک، آشنا شدیم و شناخت کلی از فرایند مسیریابی به دست آوردیم. شناخت ما از این پروسه به ما کمک میکند تا بتوانیم بهدرستی از پروتکلها و مسیرها استفاده کنیم تا در شبکه به مشکل برنخوریم و بیشترین بازدهی را داشته باشیم.