2. فصل اول مسيريابي بسته هاي IP
1-1مسير ياب):(ROUTER
2-1تفاوت يك سوييچ ليه ۳ با يك مسيرياب معمولي:
3-1پروتکل هاي INTERIORو : EXTERIOR
4-1شبکه هايي که با مسيرياب BGPدر ارتباطند:
5-1دو ديدگاه الگوريتم هاي مسيريابي:
6-1انواع پروتکل:
1-6-1انواع پروتکل :Routed
2-6-1انواع پروتکل : Routing
:1-7CLASSFUL ROUTING
:1-8CLASSLESS ROUTING
9-1پروتکل هاي : IP Distance Vector
01-1عملکرد پروتکل هاي : Distance Vector
11-1پروتکل هاي :IP Link State
21-1آگاهي از وضعيت شبکه:
31-1نحوه ي مسيريابي بصورت استاتيک:
فصل دوم پروتکل OSPF
1-2پروتکل :OSPF
2-2مقايسه پروتکل OSPFبا پروتکل :RIP
4-2انواع :Area
5-2وضعيت هاي اتصال:
6-2خصوصيات يک شبکه : OSPF
2-7IDمسيرياب :OSPF
8-2همسايه يابي :OSPF
9-2بررسي عملکرد :OSPF
01-2تايمرهاي :OSPF
11-2انواع LSAدر :OSPF
21-2انواع شبکه هاي تعريف شده در :OSPF
2
3. 31-2برقراري رابطه مجاورت در شبکه هاي :NBMA
41-2پيکربندي OSPFدر شبکه هاي :Frame Relay
51-2کاربرد OSPFدر شبکه :frame relay point-to-multipoint
61-2انواع روترهاي :OSPF
71-2انواع پيام در پروتکل :OSPF
81-2کاربرد 6 Ipvدر پروتکل :OSPF
91-2عملکرد OSPFدر شبکه هاي 6:IPv
02-2مقايسه 2 OSPF Vو 3:OSPF V
12-2نحوه مسيريابي با پروتکل :OSPF
فصل سوم طراحي و پياده سازي مدل فازي OSPF
1-3مسير يابي مبتني بر کيفيت سرويس):(QOS
2-3اهداف مسيريابي کيفيت سرويس:
3-3پروتکل LINK STATEو :OSPF
4-3سيستم فازي پيشنهادي:
5-3توابع عضويت و بانک قوانين:
6-3شبيه سازي و ارزيابي عملکرد:
فصل چهارم مسير يابي چند منظوره
1-4مسير يابي چند منظوره:
2-4انتخاب مسير چند منظوره:
3-4پروتکل :IGMP
4-4پروتکل :CGMP
5-4جستجوي :IGMP
6-4پروتکل مستقل مسيريابي چند منظوره:
4-7PIMسبک متراکم:
4-8PIMسبک پراکنده:
4-9RPثابت ):(Static RP
:4-10Auto-RP
:4-11Anycast- RP
21-4آدرس هاي چند منظوره ذخيره :
3
4. 31-4مسيريابي هوشمند:
چکيده:
امروزه علم کامپيوتر به حدي پيشرفت کرده که بسياري از علوم ديگر پيشرفتشان وابسته بببه
علم کامپيوتر مي باشد.شبکه هاي کامپيوتري به حدي پيشرفت کرده اند که توانسته انببد جهببان را
به يک دهکده علمي کوچک تبديل نمايند.براي برقراري ارتباط بين اين شبکه ها نيازمند به يببک
ستون فقرات مي باشيم٬ اين شبکه زيببر بنببايي کببه از تعببداد زيببادي مسببيرياب تشببکيل شببده اسببت
4
5. وظيفه انتقال اطلعات را دارد. ببر روي ايبن مسبيرياب هبا بايبد الگبوريتم هبايي اجبرا شبوند تبا
بتوانند بهترين مسير را براي انتقال اطلعات در اين دهکده را انتخاب کنند.
مجموعه مطالبي که در اختيار شما خواننده گرامي است پژوهشي در رابطه با مسببيريابي 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.
فصل اول
مسيريابي بسته هاي IP
1-1مسير ياب):(ROUTER
محيطهاي شبكه پيچيده ميتوانند از چندين قسمت كه از پروتكلهاي مختلف با
ه
ه
ه
معماريهاي متفاوت هستند، تشكيل شده باشند. در اين حالت ممكن است استفاده از پل براي حفظ
ه
5
6. سرعت ارتباطات بين قسمتهاي شبكه مناسب نباشد. در اين محيط هاي شبكهاي پيچيده و
ه
ه
ه
گسترده به دستگاهي نياز خواهد بود تا علوه بر دارا بودن خواص پل و قابليتهاي تفكيك يك
ه
شبكه به بخشهاي كوچكتر، قادر به تعيين بهترين مسير ارسال داده از ميان قسمتها نيز باشد.
ه
ه
چنين دستگاهي Routerيا مسيرياب نام دارد.
مسيريابها در ليه شبكه مدل OSIعمل ميكنند. مسيريابها به اطلعات مربوط به
ه
ه
ه
آدرسدهي شبكه دسترسي دارند و در نتيجه قابليت هدايت بستههاي داده را از ميان چندين شبكه
ه
ه
دسترسي دارا هستند. اين عمل از طريق تعويض اطلعات مربوط به پروتكلها بين شبكههاي
ه
ه
مجزا در مسيرياب ه‌ها انجام ميشود. در مسيرياب از يك جدول مسيريابي براي تعيين آدرسهاي
ه
ه
دادههاي ورودي استفاده ميشود.
ه
ه
در ليه هاي مختلف سويچينگ داريم ،که سويچينگ ليه سوم را مسير يابي گويند.فرآيند مسير
يابي همانند فرآيند انتقال نامه در دفاتر پستي مي باشد.
مسيريابها بر اساس اطلعات موجود در جداول مسيريابي، بهترين مسير عبور
ه
بستههاي داده را تعيين ميكنند. به اين ترتيب ارتباط ميان كامپيوترهاي فرستنده و گيرنده
ه
ه
مديريت ميشود مسيريابها فقط نسبت به عبور حجم زيادي از بستههاي دادهاي معروف به
ه
ه
ه
ه
پديده طوفان انتشار يا Broadcaste Stormرا به شبكه نميدهند.
ه
مسيريابها بر خلف پلها مي توانند چند مسير را بين قسمتهاي شبكه LANانتخاب
ه
ه
ه
كنند. به علوه قابليت اتصال قسمتهايي كه از شكلهاي بستهبندي دادهها متفاوت استفاده
ه
ه
ه
ه
ميكنند، را نيز دارند.
ه
مسيريابها ميتوانند بخشهايي از شبكه را كه داراي ترافيك سنگين هستند، شناسايي كرده و از
ه
ه
ه
اين اطلعات براي تعيين مسير مناسب بستهها استفاده كنند. انتخاب مسير مناسب بر اساس
ه
تعداد پرشهايي كه يك بسته داده بايد انجام دهد تا به مقصد برسد و مقايسه تعداد پرشها، انجام
ه
ه
ميگيرد. پرش )ا (hopبه حركت داده از يك مسيرياب بعدي اطل ق ميشود.
ه
ه
مسيريابها بر خلف پلهادر ليه شبكه )مدل (OSIكار ميكنند و در نتيجه قادر به
ه
ه
ه
هدايت بستههاي داده به شكل مؤثري هستند. آنها قابليت هدايت بستههاي داده را به مسيريابهاي
ه
ه
ه
ديگر كه ادرس آنها خود شناسايي ميكنند، نيز دارند. همچنين مسيريابها برخلف پلها كه
ه
ه
ه
ه
فقط از يك مسير براي هدايت داده استفاده ميكنند، مي توانند بهترين مسير را از بين چند مسير
ه
موجود انتخاب كنند.
Brouler
دستگاهي است كه خواص پل و مسيرياب را با هم تركيب كرده است Broulerدر
برابر پروتكلهاي با قابليت مسيريابي به صورت يك مسيرياب عمل ميكند و در ديگر موارد در
ه
ه
نقش يك پل ظاهر ميشود.
ه
6
7. 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.
2-1تفاوت يك سوييچ ليه ۳ با يك مسيرياب معمولي:
سوييچينگ ليه ۳ ) (L3 Switchingو مسيريابي ) (Routingهر دو به يك مضمون
اشاره دارند : هدايت هوشمند بسته ها بر روي خروجي مناسب براساس آدرسهاي جهاني و
سرآيندي كه در ليه 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 كلم يك متخصص شبكه سوييچ ليه ۳
و مسيرياب Routerيكسان تلقي نمي شود و با هم فر ق اساسي دارند. مسيرياب چيز ديگري
است و سوييچ ليه ۳ چيزي ديگر, هرچند هر دو يك كار مشابه انجام مي دهند.!! حال به تفاوتها
مي پردازيم:
•
مسيرياب بر خلف سوييچ ليه 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 WANمثل ,ISDN , Frame Relay,ATM, SONETيا 52. Xتطبيق
داده و از پروتكل هاي متعدد نقطه به نقطه پشتيباني كند. لذا مسيرياب يك ابزار كامل پيچيده و
در عين حال بسيار منعطف و قابل پيكربندي در شرايط مختلف است. در ضمن يك مسيرياب
ميتواند با پروتكل هاي مختلف ليه ۳ مثل IP,IPXو يا نظاير آن كاركند.
•
سوييچ ليه ۳ عموما يك سوييچ با تعداد زيادي پورت همنوع )عموما پورت اترنت(
است كه ضمن آنكه مي تواند داده ها را در ليه ۲ و بر اساس آدرس MACبين پورتها هدايت
كند مي تواند همين كار را نيز براساس آدرس هاي جهاني درج شده در سرآيند بسته ها در ليه
۳ انجام بدهد. ولي در عوض از خطوط متنوع WANحمايت چنداني نمي كنند و انعطاف زيادي
در پيكربندي آن در محيطهاي مختلف با توپولوژي پيچيده و پروتكل هاي قدرتمند ندارد.
•
سوييچ ليه ۳ عموما فقط يك سوييچ اترنت است كه از فرآيند مسيريابي براي ايجاد
ارتباط بين VLANها و تفكيك حوزه پخش فراگير ) (Broadcast Domainو 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.
7
8. •
يك سوييچ ليه ۳ در مقايسه با تعداد پورت و سرعتي كه دارد بسيار ارزانتر از يك
مسيرياب تمام مي شود. به عنوان مثال يك سوييچ 42-0553 catalystداراي ۴۲ پورت اترنت
۰۰۱ Mbpsاست و مي تواند در هر ثانيه ۶.۶ ميليون بسته را بين پورتها هدايت نمايد و ضمن
حمايت از , VLANبين 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 0037 ciscoبا ظرفيت هدايت ۵.۳ ميليون بسته در ثانيه كه
تنها دو پورت اترنت گيگابيت دارد به قيمتي حدود ۰۱ ميليون تمام مي شود. يعني با ظرفيتي
حدود نصف ظرفيت هدايت يك سوييچ ۰۵۵۳ قيمتي حدود پنج برابر آن دارد ولي درعوض مي
تواند از خطوط WANو 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 VLANها انجام ميگيرد لذا مي توان در يك سوييچ ليه ۳ با استفاده از مدارات
مجتمع ) ASIC (Application Specific Integrated Circuitsكه صرفا براي عمل مسيريابي
در سطح سخت افزار طراحي و ساخته مي شود سرعت هدايت بسته ها را تا حد بسيار باليي
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 ليه ۳ با
سرعت هدايت بال دست يافت. سطح عمليات قابل انجام توسط يك مسيرياب و انواع واسط هاي
شبكه درآن به قدري وسيعند كه يك سخت افزار واحد ASICو پيش برنامه ريزي شده)
( Preprogrammedنمي 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 ASICدارند. براي بال 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 WANبكارگرفت ولي
سوييچ ليه ۳ عموما زيرساخت شبكه هاي محلي پرديس )( Campus LANبه كار مي آيد.
•
به دليل تنوع و تفر ق زياد در خطوط ارتباطي يك مسيرياب , عموما نمي توان يك
مسيرياب را براي سوييچينگ ليه ۲ پيكربندي كرد.
مسير يابي فرآيندي مبتني بر يکسري قواعد منطقي و سياست هاست که پيچيدگي آن به
سطوح و ليه 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
8
9. مسير وجود دارد ،مکانيزم پيدا کردن بهترين مسير و همچين اعمال معيار هاي بهينگي مسير،به
الگوريتم هاي پويا نياز دارد.
3-1پروتکل هاي INTERIORو : EXTERIOR
پروتکل هايي که در داخل يک سازمان فعاليت مي کنند به نام پروتکل هاي Interior
ناميده شده که شامل IS-IS،IGRP،EIGRP،OSPF،RIPمي 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 IPدرون يک شبکۀ خود مختار بيشتر تابع پارامترهايي نظير
سرعت و قابل اعتماد بودن الگوريتم مسيريابي است.مسيريابي بسته هاي اطلعاتي بر روي
شاهراه هايي که شبکه هاي ASرا بهم متصل کرده ، مسائلي کامل متفاوت با مسيريابي در
م ً
درون يک شبکۀ خودمختار دارد. در مسيريابي بين شبکه هاي ASمسائلي نظير امنيت،
پرداخت حق اشتراک و سياست نيز ميتواند در انتخاب بهترين مسير دخيل باشد.هر کدام از AS
ّ
ها را با يک شماره مي شناسند اين شماره asnناميده مي شود٬که اين شماره مي تواند در دو
نوع privateو publicباشد.شماره ASهاي متصل به اينترنت بايد در تمامي محيط اينترنت
منحصر به فرد بوده و بنابراين سازمان IANAاقدام به تخصيص شماره هاي فو ق مي نمايد.
تعريف : Asnدر محدوده ي 1 تا 53556 تعريف شده است بخشي از اين محدوده يعني از
21546 تا 53556 نيز براي استفاده ي اختصاصي کنار گذاشته شده است و قابل ثبت نيست .
پروتکل هايي که اطلعات Routingمربوط به سازمان ها را در بين آنها منتقل مي نمايد،به نام
پروتکل هاي Exteriorخوانده شده و تنها نمونه موجود آن،پروتکل 4 BGPمي باشد.
4-1شبکه هايي که با مسيرياب BGPدر ارتباطند:
شبکه هاي پاياني- : -Stubاين نوع از شبکه ها فقط با يک مسيرياب نوع BGPدر ارتباطند و
بنابراين نميتوانند در ستون فقرات اينترنت نقش ايفا کنند و کمکي به توزيع ترافيک بر روي
شبکۀ اينترنت نمي کنند. معمول براي وصل شبکه هاي پاياني به يکي از مسيريابهاي BGPبايد
م ً
هزينه 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 - -Stubبشمار ميروند.
شبکه هاي چندارتباطي: اين گونه از شبکه ها بين مسيريابهاي نوع BGPواقعند و ميتوانند
براي توزيع و حمل ترافيک در شبکۀ اينترنت مورد استفاده قرار بگيرند مگر آنکه بدليل
امنيتي ، تمايل به چنين کاري نداشته باشند.
9
10. 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 IPبعهده دارند.)همانند شبکۀ NSFNetدر آمريکا(
5-1دو ديدگاه الگوريتم هاي مسيريابي:
الف( از ديدگاه روش تصميم گيري و ميزان هوشمندي الگوريتم
ب( از ديدگاه چگونگي جمع آوري و پردازش اطلعات زيرساخت ارتباطي شبکه
ِ
با ديدگاه اول الگوريتم هاي مسيريابي را ميتوان به دو دستۀ ”ايستا“ و ”پويا “ تقسيم
بندي کرد. در الگوريتم هاي ايستا هيچ اعتنايي به شرايط توپولوژيکي و ترافيک لحظه اي شبکه
نمي شود. معمول در اين الگوريتم ها براي هدايت يک بسته ، هر مسيرياب از جداولي استفاده
م ً
مي کند که در هنگام برپايي شبکه تنظيم شده و در طول زمان ثابت است . در هنگام وقوع
هرگونه تغيير در توپولوژي زيرساخت شبکه ، اين جداول بايد توسط مسئول شبکه بصورت
ِ
دستي مجددا تنظيم شود. اگرچه اين الگوريتم ها بسيار سريعند ولي چون ترافيک لحظه اي شبکه
م ً
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 Tثانيه 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 ،
طولني شده و منجر به تاخيرهاي بحراني شده و نهايتا به ازدحام بيانجامد؛ بهمين دليل در
م ً
مسيريابهاي سريع از تکنيکهاي چند پردازندهاي و پردازش موازي استفاده ميشود.
از ديدگاه دوم الگوريتمهاي مسيريابي به دو دستۀ ”سراسري / متمرکز “و
”غيرمتمرکز“ تقسيم ميشود.در ”الگوريتمهاي سراسري“ هر مسيرياب بايد اطلعات کاملي از
زيرساخت ارتباطي شبکه داشته باشد. يعني هر مسيرياب بايد تمامي مسيريابهاي ديگر ،
ارتباطات بين آنها و هزينه هر خط را دقيقا شناسايي نمايد. سپس با جمع آوري اين اطلعات
م ً
”ساختمان دادۀ “ مربوط به گراف زيرساخت شبکه را تشکيل بدهد. در چنين شرايطي براي يافتن
بهترين مسير بين هر دو مسيرياب ، از الگوريتمهاي کوتاهترين مسير نظير ”الگوريتم
دايجکسترا“استفاده ميشود. به چنين الگوريتمهايي که براي مسيريابي به اطلعات کاملي از
زيرساخت شبکه و هزينۀ ارتباط بين هر دو مسيرياب نيازمندند ، اختصارا الگوريتمهاي LS
م ً
گفته ميشود و در مسيريابهاي مدرن و جديد از آن استفاده ميشود.
01
11. در الگوريتمهاي ”غير متمرکز“ ، مسيرياب اطلعات کاملي از زيرساخت شبکه ندارد بلکه فقط
قادر است هزينه 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
مستقيما اندازه گيري کرده ، با يک الگوريتم بسيار ساده جدول خودش را به هنگام مينمايد و
م ً
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 شبيه ”دايجکسترا“ نخواهند شد. به اين نوع
کْ ِ
الگوريتمها به اختصار ”الگوريتمهاي “ DVگفته ميشود.
ساختار مسيريابهاي ديناميك به دليل آن كه از فاكتورهاي زيادي نظير اندازه Port Queueو
ه
مقدار در دسترس بودن آن در عمليات مسيريابي استفاده ميكنند، پيچيده ميباشد.
ه
ه
6-1انواع پروتکل:
در ليه networkدو نوع پروتکل يکي Routed Protocolو ديگري Routing
Protocolوجود دارد.پروتکل هاي Routedدر واقع يک پروتکل ليه سومي مي باشد که
اطلعات را از يک نقطه به نقطه اي ديگر انتقال مي دهد.بسته هاي مربوط به پروتکل هاي
Routedشامل خود ديتا به همراه اطلعات پروتکل هاي ليه سوم مي باشد.اما پروتکل هاي
Routingباعث انتقال اطلعات بين روترهاي همسايه مي شود.در نتيجه اين عمل،تمامي
روترها درباره تمامي شبکه هاي موجود اطلعات لزم 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
ه
ه
ه
از ،IP، IPXسيستم شبكه زيراكس XNSو .Apple Talkنمونههاي از پروتكلهايي كه از
ه
ه
مسيريابي پشتيباني نميكنند عبارتند از ) LAT) Local Area Transportو .NetBEUI
ه
2-6-1انواع پروتکل : Routing
11
12. 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
Routingدر واقع يک نرم افزار در روي روترها بوده که هدف آنها،تبادل اطلعات بين
روترهاي موجود در شبکه مي باشد.روترها با استفاده از اين اطلعات 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 classlessوپروتکل هاي دسته
دوم را Classfulگويند.
:1-7CLASSFUL ROUTING
مشخصات کلي مربوط به اين گروه آدرس هاي :IP
1(عمل Summarizationدر مرز بين شبکه ها بصورت خود به خود انجام مي گيرد.
2(عمليات Summarizationدر مورد routeهايي که بين شبکه هاي ناشناخته منتقل مي شوند
انجام شده و به صورت آدرس هاي با کلس استاندارد در خواهند آمد.
3(پيام هايي که بين Subnetهاي يک شبکه کلس استاندارد منتقل مي شوند،داراي ماسک
مربوط به آدرس ها نيستند.
4(پروتکل هاي Classfulفرض 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 1 RIPvو IGRPمي باشد.
طرز هدايت پيام ها توسط پروتکل هاي ، Classfulوابسته به قانون هاي مربوط به آنهاست.بدين
صورت که اگر مورد متناظري در داخل جدول routingوجود 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 Routeنيز 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 routeپيام ها از بين رفته
و به سمت Default Routeنيز ارسال نخواهند شد.
محدوديت هاي مربوط به اين دسته پروتکل ها:
21
13. 1-پروتکل هاي Classfulباعث از دست رفتن آدرس هاي بيشتري مي شوند.
2-استفاده از ويژگي VLSMدر داخل شبکه مجاز نيست.
3-بدون استفاده از VLSMاندازه جدول روتينگ بيش از حد نرمال افزايش يافته و بنابراين پيام
هاي Updateانتقالي بين روتر ها نيز داراي سايزي بزرگتر خواهند بود.
:1-8CLASSLESS ROUTING
پروتکل هاي فو ق براي حل محدوديت هاي موجود در پروتکل هاي Classfulمورد
استفاده قرار مي گيرند.
مشخصات کلي اين دسته از آدرس هاي :Ip
1(Interfaceهاي متصل به يک شبکه ليه سوم مي توانند از ماسک هاي متفاوتي استفاده
نمايند.
2(شامل پروتکل هاي BGP،RIPV2،IS-IS،EIGRP،OSPFمي شوند.
3(استفاده از ويژگي CIDRدر داخل شبکه مجاز مي باشد.
4(استفاده از هر نوع Summarizationدستي و اتوماتيک در مورد Routeهاي موجود در
جدول Routingمجاز مي باشد.
براي اينکه پروتکل هاي Classfulنيز از برخي مزاياي موجود در پروتکل هاي Classless
برخوردار گردند،دستور IP CLASSLESSرا مي توان اجرا نمود.البته بصورت
،Defaultدستور مزبور در نسخه هاي اخير IOSفعال گشته است.
9-1پروتکل هاي : IP Distance Vector
پروتکل هاي Distance Vectorکه در اوايل مورد استفاده قرار مي گرفتند مناسب شبکه هاي
کوچک بوده و از نوع Classfulبودند.اين پروتکل ها شامل 1 RIPvو IGRPمي گردند که در
طول زمان و با اصلحات انجام شده،پروتکل هاي 2 RIPvو EIGRPمعرفي گشته اند.با اينکه
مکانيسم عمل پروتکل هاي جديد بر پايه نسخه هاي قديمي تر بنا شده است،اما نسخه هاي جديد
از نوع Classlessمي باشند.البته با وجود اينکه پروتکل هاي IGRPو EIGRPتوسط سيسکو
به عنوان پروتکل هاي Distance Vectorمعرفي گشته اند،اما براي مثال پروتکل EIGRPاز
برخي از خصوصيات مربوط به هر دو دسته از پروتکل ها برخوردار است .از اين رو مي
توان آنها را از نوع Hybridدانست.
01-1عملکرد پروتکل هاي : Distance Vector
31
14. اين دسته از پروتکل ها محتويات مربوط به جدول Routingرا به صورت متناوب و در
قالب پيام هاي broadcastبراي 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 Updateکه شامل تمامي محتويات جدول Routingمي باشد خواهند نمود.اين
تايمر بلفاصله بعد از ارسال پيام دوباره از صفر شروع خواهد شد.هر کدام از روترها بعد از
دريافت پيام Updateروتر همسايه،اقدام به اصلح جدول Routeخود کرده و تغييرات را از
طريق پيام هاي Updateديگر براي بقيه روترها نيز ارسال مي نمايند.بنا به اينکه روترها در
اين شرايط فقط با تکيه بر اطلعات دريافت شده از طريق روترهاي همسايه خود اقدام به ايجاد
جدول Riutingخود مي کنند،به چنين عملکردي در اصطلح، Routing By Rumerگفته مي
شود.
پروتکل هاي DVاز نوع Classfulمي باشند.هدف اجراي پروتکل هاي ، DVايجاد يک شبکه
بدون چرخه يا loopهاي ليه سوم مي باشد.تکنيک هايي که پروتکل هاي DVبراي جلوگيري
از بروز چرخه هاي ليه 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 فو ق از hop countبه عنوان metricاستفاده مي کنند که عبارتست از تعداد
روترهاي موجود در بين راه منتهي به مقصد.سيسکو پروتکل هاي IGRPو EIGRPرا به
عنوان پروتکل هاي DVطبقه بندي مي کند.اما پروتکل هاي فو ق از hop countبه عنوان
metricاستفاده نکرده و به جاي آن از مجموعه اي از پارامترهاي مختلف بهره مي
گيرند.پروتکل هاي DVبراي يافتن بهترين مسير منتهي به مقصد از الگوريتمي به نام Bellman
Fordاستفاده کرده که بر اساس hop countهاي مربوط به انواع Routeها مي باشد.اما پروتکل
EIGRPاز الگوريتمي ديگر به نام DUALبراي يافتن بهترين مسير منتهي به مقصد استفاده مي
نماييد.
11-1پروتکل هاي :IP Link State
41
15. پروتکل هاي Link Stateنوع ديگري از پروتکل ها بوده که براي انجام عمليات
Routingداراي امکانات پيشرفته تري مي باشند.پروتکل هاي مزبور به جاي ارسال تمامي
محتويات جداول Routingدر قالب پيام هاي ،broadcastاقدام به فرستادن پيام هاي افزايشي يا
Incrementalبه صورت پيام هاي multicastخواهند کرد.البته برخي از پروتکل ها در کنار
پيام هاي Incrementalهمچنان اقدام به ارسال پيام هاي Updateمتناوب نيز مينمايند.البته اين
کار در هر 03 دقيقه يکبار انجام گرفته و از پيام هاي multicastبهره خواهند گرفت.
21-1آگاهي از وضعيت شبکه:
پروتکل هاي Link Stateدر همان ابتداي کار اقدام به ارسال پيام هاي helloبراي
ديگر روترهاي موجود کرده و در نتيجه روترهاي همسايه خود و نيز شبکه هاي متصل به آنها
را شناسايي مي نمايند.اين عمليات به صورت مطمئن انجام مي گيرد.بدين صورت که روترها
دريافت کردن يا نکردن پيام ها را به اطلع روتر ارسال کننده مي رسانند.به اين ويژگي در
اصطلح، connection-orientedگفته مي شود.تا زماني که روترها پيام هاي helloمربوط يه
روترهاي همسايه ديگر را دريافت مي نمايند،ارتباط مجاورت يا adjacecyبين روترها به
صورت فعال باقي خواهد ماند.از اين روست که هر گونه تغييري در وضعيت اتصالت شبکه
سريعا به اطلع تمامي روترها خواهد رسيد.اما به محض معيوب بودن يک روتر٬پيام هاي
م ً
helloآن براي روترهاي همسايه ارسال نشده و بنابراين٬روتر مزبور به نام روتر از رده خارج
و يا deadدر نظر گرفته ميشود.براي موفقيت آميز بودن اين عمل٬دو روتر بايد داراي زمان
هاي يکسان hello timerو ماسک هاي برابر باشند.
بلفاصله بعد از بروز هر گونه تغيير در شبکه ٬روترها بجاي اين که منتظر فرا رسيدن زمان
ارسال پيام هاي Updateبمانند٬اقدام به ارسال تغييرات انجام گرفته براي روترهاي ديگر مي
نمايند که به نام Tiggered Updateناميده مي شوند.اين ويژگي باعث کاهش پهناي باند مصرفي
شبکه شده و نيز زمان همگرايي شبکه را نيز کاهش مي دهد.بدليل اينکه پروتکل هاي Link
Stateباعث مصرف کمتر منابع شبکه مي گردند٬دليلي که مي توان براي اين کار مطرح کرد
عبارتند از:
1(استفاده از پيام هاي multicast
2(استفاده از پيام هاي Triggered Update
3(ارسال پيام هاي Summary
4(ارسال پيام هاي helloبراي برقرار نگهداشتن رابط مجاورت بين روترها به جاي ارسال
تمامي محتويات جدول Routing
51
16. يک پروتکل Link Stateاطلعات مربوط به وضعيت شبکه٬شامل تمامي روترها وشبکه هاي
متصل به آنها را در خود ذخيره نمايند.اين اطلعات توسط الگوريتم مشخصي به نام Dijkstra
باعث ايجاد جدول Routingمي گردند.زماني که روترها پيام هاي Updateارسالي را دريافت
نمايد٬جدول توپولوژي خود را اصلح کرده و مسيرهاي احتمالي جديد براي دستيابي به مقاصد
مختلف را شناسايي مي نمايد.انتخاب بهترين مسير منتهي به مقصد٬از طريق metricپيام ها
انجام مي پذيرد.
جدول زير انواع پروتکل ها بر اساس ديدگاه هاي مختلف نشان مي دهد:
جدول 1-1
ROUTED
Appletalk-Ipx-Decnet Iv-Ip
IGP-RIP-IGRP
DV
IS_IS-OSPF
LS
BGP
IN AS
ROUTING
BETWEEN AS
31-1نحوه ي مسيريابي بصورت استاتيک:
مسيريابي غيرمستقيم وقتي اتفا ق ميافتد كه ميزبانهاي مبدا و مقصد روي يك قسمت از
ه
شبكه نيستند و بستهها بايد از طريق مسيريابي منتقل شوند. يك مسيرياب در سادهترين حالتش يك
ه
ه
پيوند فيزيكي بين دو شبكه ايجاد ميكند. مسيريابها ابزارهاي بي اعتنايي Passiveهستند كه
ه
توجهي به ترافيك عمومي شبكه ندارند. بستههايي كه براي شبكهي ديگر مقدر شدهاند ميبايست
ه
ه
ه
ه
به منظور انتقال به يك مسيرياب ارسال شوند. عمل شما ميتوانيد يك مسيرياب را كامپيوتري با
ه
م ً
دو يا چند كارت شبكه روي آن بدانيد. هر يك از اين كارتها به يك قسمت جدا از شبكه صول
شدهاند و بدين ترتيب يك كامپيوتر ميتواند پيامها را از يك قسمت به قسمت ديگر بفرستد.
ه
ه
كامپيوترهايي كه به عنوان مسيرياب پيكربندي شدهاند، دروازه Gatewayنيز ناميده ميشوند.
ه
ه
يك مسيرياب ابزار فيزيكي است كه براي اتصال دو يا چند شبكه استفاده ميشود وقتي يك
ه
مسيرياب يك بسته را از ميزبان فرستنده ميگيرد، آن دو يا چند كار را انجام ميدهد. اگر
ه
ه
مسيرياب مستقيما به شبكه مقصد وصل باشد آن ميتواند بسته را مستقيماص به ميزبان مقصد
ه
م ً
تحويل دهد. اگر مسيرياب مستقيما به شبكه مقصد وصل نباشد بايد آنها را به مسيرياب ديگري
م ً
براي گرفتن تصميم مشابهي ارسال كند.
روي يك مسيرياب ايستا، جداول مسيريابي بايد بصورت دستي وارد شوند. اگر شما يك مدير
شبكه باشيد، اين بدان معني است كه شما از اين كه بدانيد كه چه كسي اين كار را انجام ميدهد
ه
61
17. خوشحال خواهيد شد. يك مسيرياب ايستا فقط شبكههايي كه مستقيما به آن وصل شده است يا
م ً
ه
شبكههايي كه شما اطلعاتي درباره آنها به آن مسيرياب دادهايد را ميشناسد. جداول مسيريابي
ه
ه
ه
ايستا بايد بطور دستي پيكربندي شوند و بايد شامل همهي شبكههاي شناخته شده روي
ه
ه
internetworkبه منظور كارايي بهتر باشند.
يک مسير ياب قبل از انجام هر گونه مسير يابي، بايد برنامه ريزي و پيکربندي )(CONFIG
شود.هر رابطي ) (Interfaceکه بر روي مسير ياب استفاده مي شود بايد با يک آدرس IPو
ماسک شبکه پيکر بندي شود.آدرس IPبايد از آدرس هاي متعلق به شبکه اي باشد که با مسير
ياب در ارتباط است.با يک مثال نحوه ي انجام اين کار را نشان مي دهيم.
ما يک آدرس IPاز کلس Cداريم و مي خواهيم دو شبکه راه اندازي کنيم و بين اين دو تا
شبکه ارتباط برقرار کنيم تا بتوانند از هم PINGبگيرند.ابتدا ما عمليات subnetingرا روي
اين آدرس ipانجام مي دهيم ما براي راه اندازي اين کار نياز به 3 شبکه متفاوت داريم يعني بين
دو تا روتر نيز ما به يک شبکه نياز داريم.
0.1.861.291:IP ADDRESS
291.552.552.552:SUBNET MUSK
6236.1.861.291
620.1.861.291:RANGE ADDRESS IP SUBNET ONE
62721.1.861.291
6246.1.861.291 :RANGE ADDRESS IP SUBNET TWO
62191.1.861.291
62821.1.861.291:RANGE ADDRESS IP SUBNET THREE
همانند شکل زير:
شکل 1-1
71
18. تذکر:تمامي مثال هاي حل شده توسط نرم افزار packet tracerکه مختص تجهيزات شرکت
سيسکو مي باشد انجام مي شود.
دستورات وارد شده در سيستم عامل IOSروترصفر براي برقراري ارتباط بين اين دو شبکه:
زماني که ابتدا روتر روشن مي شود وارد user modeمي شويم <Router
با وارد کردن دستور Enableوارد privilege modeمي شويمRouter>Enable
سپس با وارد کردن configuration terminalوارد global modeمي شويم Router#conf t
حال به interfaceهاي روتر آدرس ipمي دهيم 0Router(config)#interface fastEhternet
291.552.552.552 1.1.861.291 Router(config-if)#ip address
Router(config-if)#no shut down
%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up
%,0/0LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet
changed state to up
Router(config-if)#exit
حال به همين ترتيب وارد تمامي اينترفيس هاي روتر صفر و روتر يک شده و به همه آنها
آدرس ipمي دهيم و آنها را با دستور no shut downفعال مي کنيم.
حال با وارد شدن به global modeروتر صفر دستورات زير را جهت مسير يابي به صورت
استاتيک وارد مي کنيم.
031.1.861.291 291.552.552.552 46.1.861.291 Router(config)#ip route
0/0/0Router(config)#interface Serial
0069 Router(config-if)#clock rate
بهمين ترتيب روتر يک را پيکربندي مي کنيم:
921.1.861.291 291.552.552.552 0.1.861.291 Router(config)#ip route
0/0/0Router(config)#interface Serial
0069 Router(config-if)#clock rate
در شبکه هاي بزرگتر مسيرهاي ثابت تنها زماني مفيد هستند که شما فرض کنيد هيچ چيز تغيير
نخواهد کرد.هيچ شبکه يا مسير يابي خراب نخواهد شد.رابط هاي شبکه هرگز خراب نمي شوند
و هيچ شبکه جديدي نيز اضافه نخواهد شد.اگر همه اين فرضيات درست باشند٬مي توان کار را
با مسيرهاي ثابت ادامه داد.اما اگر به ياد بياوريد که هيچ چيز به اين شکل نخواهد ماند٬در اين
صورت استفاده از مسيرهاي ثابت به تنهايي تصميم چندان درستي به نظر نمي رسد.شما نياز به
81
19. يک پروتکل مسيريابي پويا داريد که بطور خودکار جابجايي مسيرهاي بين مسيرياب ها را انجام
دهد و نيازي به انجام اين کار بصورت دستي با مسيرهاي ثابت نباشد.
نکته: نكتهي مهمي كه بايد دربارهي مسيريابهاي پويا و ايستا بدانيد اين است كه مسيريابهاي
ه
ه
ايستا نياز به نگهداري بيشتري دارند اما ترافيك نامربوط در شبكه كمتر توليد ميشود.
ه
مسيريابهاي پويا نگهداري كمتري نياز دارند اما ترافيك شبكه را به مقدار زيادي افزايش
ميدهند.
ه
فصل دوم
پروتکل OSPF
91
20. 1-2پروتکل :OSPF
بکارگيري پروتکل RIPدر شبکه هاي کامپيوتري بيشتر به دليل شرايط زمان بوده
است. در ده هفتاد و هشتاد حافظه و پردازندههاي سريع ، گران قيمت بودند و پياده سازي
الگوريتمهاي مسيريابي مبتني بر روشهايي نظير LSکه هم به حافظه و هم به پردازندۀ سريع
نياز دارند ، مقرون به صرفه نبود. از طرفي شبکه ها نيز آنقدر توسعه نيافته بودند که نياز به
الگوريتم هاي بهينه تر احساس شود. با گسترش اينترنت و توسعۀ شبکه هاي خودمختار در
اواخر دهۀ هشتاد ، کاستي هاي پروتکل RIPنمود بيشتري پيدا کرد و با سريع شدن پردازنده ها
و ارزان شدن سخت افزار ، نياز به طراحي يک پروتکل بهينه ، IETFرا واداشت تا در سال
0991، OSPFرا به عنوان يک پروتکل استاندارد ارائه نمايد. مسيريابهاي زيادي مبتني بر اين
پروتکل به بازار عرضه شده اند و احتمال مي رود که در آينده تبديل به مهمترين پروتکل
مسيريابي دروني در شبکه هاي ASشود.
2-2مقايسه پروتکل OSPFبا پروتکل :RIP
بر خلف پروتکل ، RIPاين پروتکل از الگوريتم LSبراي محاسبۀ بهترين مسير
•
استفاده ميشود و بنابراين مشکل ”شمارش تا بينهايت“ وجود ندارد.
بر خلف پروتکل ، RIPدر اين پروتکل معيار هزينه فقط ”تعداد گام“ نيست بلکه
•
ميتواند چندين معيار هزينه را در انتخاب بهترين مسير در نظر بگيرد.
بر خلف پروتکل ، RIPدر اين پروتکل حجم بار و ترافيک يک مسيرياب در محاسبۀ
•
بهترين مسير دخالت داده ميشود و در ضمن در هنگام خرابي يک مسيرياب ، جداول مسيريابي
سريعا همگرا ميشود.
م ً
بر خلف پروتکل ، RIPدر اين پروتکل ، فيلد Type of Serviceدر بستۀ IPميتواند
•
در نظر گرفته شود و بر اساس نوع سرويس درخواستي ، براي يک بسته مسير مناسب انتخاب
گردد.
•
بر خلف پروتکل ، RIPدر پروتکل OSPFتمام بسته هاي ارسالي براي يک مقصد
خاص ، روي بهترين مسير هدايت نمي شود بلکه درصدي از بسته ها روي مسيرهايي که از
لحاظ حداقل هزينه در رتبۀ 2 ,3 و … قرار دارند ارسال ميشود تا پديدۀ ”نوسان“رخ ندهد. به
اين کار ”موازنه بار“گفته ميشود.
•
بر خلف پروتکل ، RIPدر اين پروتکل از مسيريابي سلسله مراتبي پشتيباني ميشود.
•
بر خلف پروتکل ، RIPدر اين پروتکل مسيريابها جداول مسيريابي را از ديگر
مسيريابها قبول نميکنند مگر آنکه هويت ارسال کنندۀ آن احراز شود. به همين دليل مسئول شبکه
02
21. براي هر مسيرياب يک ”کلمۀ عبور“ تعيين ميکند تا کاربران اخللگر نتوانند با برنامه نويسي ،
جداول مسيريابي مصنوعي توليد کرده و با ارسال آنها ، مسيريابي در شبکه را با مشکل مواجه
کنند.
3-2سلسله مراتب تعيين شده براي نواحي در پروتکل :OSPF
•
يک شبکۀ خودمختار ) (ASبه تعدادي ”ناحيه“تقسيم مي شود. تمام مسيريابهاي درون
يک ناحيه بايد مسيريابهاي هم ناحيه خود و هزينه ارتباط بين آنها را بدانند و در جدولي ذخيره
کنند. در لحظات به هنگام سازي ، اين جداول براي تمام مسيريابهاي هم ناحيه ارسال خواهد شد.
مسيرياب هيچ اطلعي از وضعيت مسيريابهاي درون نواحي ديگر ندارد.
•
درون هر ناحيه يک يا چند مسيرياب وجود دارند که ارتباط بين نواحي را برقرار
ميکنند؛ به آنها ، ”مسيريابهاي مرزي“گفته ميشود. مجموعه مسيريابهاي مرزي و مسيريابهايي
که در خارج از هر ناحيه نقش توزيع ترافيک بين نواحي را بر عهده دارند )بهمراه ساختار
ارتباطي بين اين مسيريابها(”ستون فقرات“ شبکۀ ASرا تشکيل مي دهد.
•
درون ستون فقرات شبکۀ ASممکن است مسيريابهايي وجود داشته باشند که با ديگر
ِ
شبکه هاي ASدر ارتباط باشد. به اين مسيريابها ”دروازه هاي مرزي“يا BGPگفته ميشود.
در پروتکل OSPFجداول زير توسط مسيريابها ”اعلن“ ميشود:
•
جدول مسيريابي محلي درون يک ناحيه : اين جداول ، محتوي اطلعاتي در مورد
گراف هزينه ناحيه اي است که يک مسيرياب به آن متعلق است و توسط هر مسيرياب درون آن
ناحيه، به تمام مسيريابها اعلن ميشود.
•
جدول مسيريابي شبکه درون يک ناحيه: اين جداول که محتوي اطلعاتي در مورد
مسيريابها و کانالهاي بين آنها در يک شبکه است ، توسط مسيرياب هاي درون يک ناحيه به
تمامي مسيريابها اعلن ميشود.
•
جدول خلصه مسيريابي مسيريابهاي مرزي: اين جداول محتوي اطلعاتي خلصه ،
در مورد مسيرهاي موجود در خارج از نواحي است و توسط مسيرياب هاي مرزي به تمامي
مسيرياب هاي نواحي مختلف اعلن ميشود.
•
جدول مسيريابي شبکه: اين جداول محتوي اطلعاتي در مورد مسيرياب ها و کانالهاي
بين آنها در خارج از شبکۀ ASاست و توسط مسيرياب هاي واقع بر ستون فقرات شبکۀ ASبه
تمامي مسيرياب هاي نواحي مختلف اعلن ميشود ولي فقط در مسيرياب هاي مرزي مورد
استفاده قرار مي گيرد.
12
22. در پروتكل هاي link-stateكه به آنها پروتكل هاي shortest path firstنيز گفته مي
شود ، هر روتر سه جدول جداگانه را ايجاد مي نمايد . يكي از اين جداول وضعيت همسايگاني
را كه مستقيما" به آن متصل شده اند در خود نگهداري مي نمايد . در جدول ديگر ، توپولوژي
تمامي شبكه نگهداري مي گردد و از جدول سوم براي نگهداري اطلعات روتينگ استفاده مي
شود .
روترهاي link-stateنسبت به پروتكل هاي روتينگ distance-vectorداراي اطلعات
بيشتري در ارتباط با شبكه و ارتباطات بين شبكه اي مي باشند. پروتكل هاي link-state
اطلعات بهنگام خود را براي ساير روترهاي موجود در شبكه ارسال مي نمايند )وضعيت لينك(
.
) OSPFبرگرفته شده از ( Open Shortest Path Firstيك پروتكل روتينگ IPاست كه
داراي تمامي ويژگي هاي يك پروتكل link-stateاست .پروتكل فو ق ، يك پروتكل روتينگ
استاندارد باز است كه توسط مجموعه اي از توليدكنندگان شبكه از جمله شركت سيسكو ايجاد
شده است . در صورتي كه در يك شبكه از روترهائي استفاده مي گردد كه تمامي آنها متعلق به
شركت سيسكو نمي باشند ، نمي توان از پروتكل EIGRPاستفاده كرد . در چنين مواردي مي
توان از گزينه هائي ديگر نظير 2 RIP ، RIPvو يا OSPFاستفاده نمود . در صورتي كه ابعاد
يك شبكه بسيار بزرك باشد ، تنها گزينه موجود پروتكل OSPFو يا استفاده از route
redistributionاست ) يك سرويس ترجمه بين پروتكل هاي روتينگ ( .
، OSPFبا استفاده از الگوريتم Dijkstraكار مي كند . در ابتدا ، اولين درخت كوتاهترين
مسير ايجاد مي گردد و در ادامه جدول روتينگ از طريق بهترين مسيرها توزيع مي گردد .
اين پروتكل داراي سرعت همگرائي بالئي است ) شايد به اندازه سرعت همگرائي EIGRP
نباشد ( و از چندين مسير با costيكسان به مقصد مشابه حمايت مي نمايد . برخلف ، EIGRP
پروتكل OSPFصرفا" از روتينگ IPحمايت مي نمايد.
4-2انواع :Area
1( :Stub Areaاين ناحيه به اطلعات 5 (External LSA (typeنيازي ندارد زيرا به هر حال
براي خروج از ناحيه دست به دامان ABRخود ميشود. پس مسير هميشه بدين گونه است و از
طريق يک روتر خارج ميشود. نکته و هدف از استفاده از اين Area، Performanceاست. از
آنجا که 5 LSAرا قبول نميکند پس 4 LSAنيز در اين ناحيه بي معني است و توسط ،ABR
Filterمي شود. هدف صرفه جوئي در Resourceها و Memoryاست. که البته Stub area
محدوديت هاي خود را نيز دارد:
22
23. هيچ ASBRي در ناحيه نمي توان داشت. )و مسلما هيچ Redistributionو External
•
(Route
•
Virtual Linkدر اين Areaمجاز نيست )نه در ناحيه و نه بصورت (Transit
•
مي توان چند ABRدر اين ناحيه داشت اما از آنجا که بهترين مسير به ASBRرا
نميتوان در اين ناحيه فهميد، تفاوتي در انتخاب ABRبراي رسيدن به ASBRوجود ندارد.
تمام روتر ها )در (Hello Messageبيت Eخود را صفر ست ميکنند )علمت (Stub
•
و با روتري با E Flagبرابر با يک، ارتباطي برقرار نمي کنند.
2( :Totally Stubby Areaاگر فيلتر کردن 5 LSAموجب بهبود کارايي روتر ميشود، در اين
نوع از ناحيه حتي 3 LSAنيز Blockميشود. اين نوع Areaتوسط Ciscoارائه شده تا تنها با
تزريق يک Default Routeتوسط ABRروتر ها تمام بسته هايي که مقصدشان داخل ناحيه
نيست را به ABRبفرستند.
3( :Not So Stubby Areaيک ناحيه Stubاست که بنا به دليلي اقدام به Redistribution
ميکند. )مثل ارتباط با 7 ISP) LSAدر داخل ناحيه منتشر ميکند. براي اعلم به نواحي ديگر به
ABRميرسد. توسط ،ABRاگر P bitآن LSAصفر باشد، Blockميشود و اگر P Bitآن يک
باشد به صورت مبدل شده به 5 LSAبه بيرون از ناحيه اعلم ميگردد.
4( :Backbone Areaاين ناحيه بنام 0 Areaمطرح ميگردد و تمام نواحي از طريق اين ناحيه
به هم متصل ميگردند. تمام LSAها در اين ناحيه مجازند غير از نوع 7.
5. :Standard Ordinary Areaاين Areaبه Backboneوصل است و Stubنيست.
5-2وضعيت هاي اتصال:
OSPFمسيرها را همانند پروتکل هاي بردار مسافت معرفي نمي کند٬ بلکه با استفاده از
اعلن وضعيت اتصال ) (Link Advertisements-LSAمسيرها را معرفي مينمايد. يک اتصال
) (Linkفقط يک رابط ) (Interfaceمانند اترنت ) ٬(Ethernetويا سريال است. هر اتصال
داراي ويژگي هايي شامل ناحيه OSPFکه براي اتصال آن تنظيم شده٬ پهناي باند اتصال و
پيشوند ) (Perfixو ماسک زير شبکه ثبت شده براي آن اتصال مي باشد.وضعيت اتصال )-Link
(stateيعني اينکه اتصال فعال يا غير فعال است.
6-2خصوصيات يک شبکه : OSPF
•
نواحي يک يا چندگانه OSPF
•
اگر از بيش از يک ناحيه استفاده شود٬ يک ناحيه پشتيبان ) (Backboneيا 0 بايد تنظيم
شود.
32
24. •
تمام نواحي غير 0 بايد به ناحيه 0 وصل باشند.
•
مسيرياب OSPFبراي هر ناحيه اي که بر روي آن تنظيم مي شود٬ يک پايگاه
اطلعاتي OSPFايجاد مي کند.
•
آگهي هاي وضعيت اتصال ) ٬(LSAsاطلعات مربوط به رابط هاي ) (Interfaceيک
مسيرياب را در سراسر ناحيه OSPFسرريز مي سازند.
•
پايگاه اطلعاتي OSPFدرون يک ناحيه بايد قبل از اينکه يک مسيرياب ٬ مسيرهاي
نصب شده در جدول مسيريابي IPرا جمع بندي و محاسبه کند٬ هماهنگ شوند.
•
الگوريتم کوتاهترين مسير اول ) (Shortest Path First-SPFدر تمام پايگاه هاي
اطلعاتي يک مسيرياب لستفاده شده است و مسيرهاي نصب شده در جدول مسيريابي IPرا
تعيين ميکند.
•
مسيرها را مي توان به نواحي خلصه کرد٬ نه درون نواحي.
2-7IDمسيرياب :OSPF
بسياري از عملکردها در OSPFوابسته به IDمسيرياب ) Router ID) OSPFهستند.
IDمسيرياب OSPFيک عدد 23 بيتي است که يک مسيرياب OSPFرا مشخص مي
کند.آموختن چگونگي تعيين IDمسيرياب بسيار با اهميت است.
اگر فقط رابط هاي فيزيکي موجود بر روي يک مسيرياب تنظيم شده باشند٬ IDمسيرياب
OSPFبالترين آدرس IPثبت شده بر روي يک رابط فيزيکي فعال٬ خواهد بود.اگر ID
مسيرياب از بين برود يا غير فعال شود آنگاه دوباره مسيرياب جهت گرفتن IDبه رابط ها
رجوع ميکند و از بين آنها بزرگترين شماره IPرا بعنوان IDانتخاب مي کند٬ اما به دليل ايجاد
ثبات و پايداري در شبکه ٬ نبايد امکان تغيير IDمسيرياب OSPFرا بدهيم .پس يک راه بهتر٬
استفاده از يک رابط مجازي ) (Virtual Intefaceو يا حلقه برگشتي ) (LoopBackاست. يک
رابط حلقه برگشتي رابطي غير فيزيکي و يا مجازي است که بر روي مسيرياب تنظيم و
پيکربندي مي شود.اگر از يک رابط حلقه برگشتي ) (Loopbackاستفاده شود٬ در اين صورت
OSPFاز آدرس IPثبت شده بر روي حلقه برگشتي ) ( Loopback Interfaceاستفاده خواهد
کرد٬ حتي اگر اين آدرس بالترين آدرس IPهم نباشد. به منظور تثبيت IDمسيرياب ٬OSPF
بهترين روش استفاده از دستور route-id ip-addressدر پيکربندي پردازش OSPF
است.متغير ip-addressمي تواند هر آدرسي باشد البته تا زماني که آن آدرس در شبکه شما
منحصر به فرد ) (Uniqueاست.
42
25. 8-2همسايه يابي :OSPF
زماني که OSPFبر روي يک رابط فعال مي شود٬ مسيرياب يک بسته سلم ) Hello
( Packetبر روي شبکه ارسال مي کند تا همسايگان خود را بيابد.در يک شبکه با چندين
دسترسي ) (Multi-Accessبسته سلم هر ده ثانيه يکبار فرستاده مي شود.در روتر وضعيت
خاموش نشان دهنده اين است که مسيرياب هيچ بسته سلمي ) (Hello Packetرا ارسال نمي
کند.زماني که OSPFبر روي يک رابط فعال شود٬ مسيرياب به حالت Initو يا آغازين )
(Initializationتغيير وضعيت مي دهد و شروع به ارسال بسته هاي سلم مي کند.وضعيت
آغازين ٬همسايه هاي OSPFرا بر روي يک اتصال ) (Linkشناسايي ميکند.درون بسته سلم ٬
IDمسيرياب ) Router ID) OSPFنيز قرار دارد.زماني که يک مسيرياب٬بسته سلمي را از
يک همسايه دريافت مي کند٬ IDمسيرياب خود را درون بسته قرار مي دهد و بر روي شبکه
ارسال مي کند.زماني که مسيرياب ٬ IDمسيرياب خود را داخل بسته سلم همسايه مشاهده کند٬
همسايه ها در وضعيت دو طرفه )2- (Wayقرار مي گيرند.
در يک شبکه با چندين دسترسي )٬(Multi-Accessيک مسيرياب )(Designated Router-DR
و يک مسيرياب به عنوان پشتيبان مسيرياب اختصاصي )-Backup Designated Router
(BDRانتخاب شده است.معمول مسيريابي که بالترين IDمسيرياب را دارد٬ DRو مسيريابي
که پس از آن بالترين IDرا داراست ٬BDRمحسوب مي شود.با توجه به انتخاب DRو BDR
مهمترين مسئله تنظيم وقت است.زماني که يک مسيرياب به عنوان DRانتخاب شد تا وقتي که
از بين نرفته است DRباقي خواهد ماند.به تمام مسيرياب هاي يک شبکه با چندين دسترسي )
(Multi-Accessکه DRو DBRنيستند٬ DROTHERگفته مي شود.
تمام مسيرياب هاي OSPFبايد با همسايه هاي خود تبادل اطلعات کنند و از همساني اطلعات
تمام مسيرياب هاي يک ناحيه مشخص اطمينان يابند. لزومي ندارد هر مسيرياب موجود در
شبکه با چندين دسترسي اطلعات خود را براي تمام مسيرياب هاي ديگر موجود در شبکه
بفرستد.بنابراين هر مسيرياب٬ يک مسيرياب و يا LSAنوع 1 بوجود مي آورد٬ که وضعيت
رابط هاي متصل به مسيرياب را مشخص مي کند.تمام مسيرياب ها ٬ LSAمسيرياب خود را به
DRو BDRارسال مي کنند. DRو BDRيک شبکه يا LSAنوع 2 را بوجود مي آورد و آنرا
به تمام مسيرياب هاي موجود در شبکه با چندين دسترسي ) (Multi-Accessمي فرستد.در اين
حالت تمام مسيرياب ها به همجواري ) (Adjacencyکامل با DRو BDRمي رسند. همجواري
با DRو BDRبه اين معناست که هر مسيرياب بداند LSAهاي خود را بايد به آنجا ارسال کند.
52
26. در شبکه هاي نقطه به نقطه ) (Point to Pointمفاهيم DRو BDRوجود ندارد. زيرا در آنجا
فقط دو همسايه و يک اتصال نقطه به نقطه وجود دارد.مسيرياب ها در يک اتصال نقطه به نقطه
يک همجواري کامل براي تبادل آگهي هاي وضعيت اتصال OSPFبوجود مي آورند.
بررسي همجواري oSPFبا استفاده از دستور show ip ospf neighborصورت مي گيرد.
9-2بررسي عملکرد :OSPF
براي بررسي صحت عملکرد OSPFمي توان انواع دستورات showرا مورد استفاده
قرار داد٬ که عبارتند از:
دستور :show ip protocolsنشان دهنده انواع مختلف پارامترهاي OSPFمانند
•
تايمرها ٬ فيلتر ها٬ metricها٬ شبکه ها و اطلعات مفيد ديگر مربوط روتر مورد نظر مي
باشد.
•
دستور :show ip route ospfنشان دهنده ospf routeهاي شناخته شده توسط روتر
است.استفاده از اين دستور يکي از بهترين روش هاي تشخيص امکان برقراري ارتباط بين
روتر مورد نظر و بقيه شبکه مي باشد.البته پارامترهاي ديگري مانند OSPF process idرا
مي توان در کنار دستور به کار برده و اطلعات دلخواه را مورد بررسي قرار داد.
•
دستور :show ip ospf interfaceنشان دهنده areaهاي مربوط به interfaceهاي
روتر مي باشد.همچنين اطلعات ديگري مانند تايمرها )مانند ( hello intervalو روابط
مجاورت بين روترها نيز توسط دستور فو ق نمايش داده خواهند شد.
•
دستور :show ip ospfاين دستور نشان دهنده ٬ ospf router idانواع تايمرها٬ تعداد
دفعات اجراي الگوريتم spfو اطلعات مربوط به lsaها مي باشد.
•
دستور :show ip ospf neighborنشان دهنده ليست روترهاي همسايه ٬idمربوط به
روترهاي DR/BDRدر کنار idو priorityمربوط به روترها و وضعيت رابطه مجاورت )
(init,Exstart,Fullآنها با اين روتر خواهد بود.
01-2تايمرهاي :OSPF
در شبکه هاي Multi-Accessتايمر سلم (OSPF (OSPF Hello Timerبه طور پيش
فرض در 01 ثانيه تنظيم شده است.تمام مسيرياب هاي OSPFکه به يک شبکه عمومي نقطه به
نقطه ) (Point To Pointيا ) (Multi-Accessمتصل هستند٬ تا وقتي که داراي زمان سلم برابر
نباشند٬ نمي توانند به همجواري ) (Adjacencyبرسند.درست است که بسته هاي سلم جهت
تشخيص همسايه يابي به کار مي روند٬ اما کاربرد ديگر آنها بقاي عمر مي باشد!اگر 4 برابر
62
27. زمان سلم ٬ بسته سلمي از يک همسايه دريافت نشود٬ از آن همسايه صرفه نظر خواهد شد.از
اين زمان به عنوان زمان مرگ ) (Dead Timeياد مي شود.
پس از اينکه OSPFبه همجواري کامل با همسايه هاي مورد نظر دست پيدا کرد و پايگا هاي
اطلعاتي هماهنگ شدند٬ اگر تغييري در شبکه ايجاد شود يا بعد از 03 دقيقه OSPFتنها
اطلعات مربوط به پايگاه اطلعاتي را ارسال مي کند.بنابراين در يک شبکه ثابت OSPF
پروتکلي آرام است.
بعد از تبادلت اوليه و همساني پايگاه هاي اطلعاتي ٬ OSPFبا استفاده از الگوريتم SPFبه
محاسبه کوتاهترين مسير به هر مقصد مي پردازد.الگوريتم OSPFتنها در صورتي دوباره فعال
خواهد شد که تغييري در شبکه دوباره رخ داده باشد. وسعت محاسبات الگوريتم OSPFبستگي
به تعداد مسيرياب ها و پيشوند شبکه هاي موجود در يک ناحيه دارد.اگر يک شبکه نوساني
داراي تغييرات زياد ) (Flappingباشد)دائم شبکه از حالت بال به پايين ٬پايين به بال و الي آخر
باشد( با هر تغيير وضعيت شبکه٬ OSPFيک بروزرساني ارسال مي کند و تمام مسيرياب هاي
ناحيه بايد کوتاهترين مسير را دوباره محاسبه کنند.به منظور جلوگيري از محاسبات بي پايان
الگوريتم SPFتوسط مسيرياب ها ٬ از يک تايمر SPFجهت تعيين حداقل زمان سپري شده
پيش از محاسبه مجدد SPFاستفاده مي شود.به طور پيش فرض تايمر SPFدر 01 ثانيه تنظيم
شده است.
11-2انواع LSAدر :OSPF
مسيرياب هاي OSPFبراي معرفي شبکه هايشان از بسته هاي LSAها استفاده مي
کنند.جهت درک عملکرد OSPFنيازي به دانستن جزيئات و يا ساختار LSAها نيست.اما دانستن
انواع LSAها يي که در OSPFبه کار مي روند و اطلعات موجود در آنها٬ مفيد خواهد بود.
هر يک از انواع LSAها به شرح زير مي باشند:
•
LSAمسيرياب ):(Router LSAبراي ناحبه اي که مسيرياب به آن متصل است بوجود
مي آيد. ارزش و حالت اتصالت مسيرياب را در يک ناحيه توضيح مي دهد.يک مسيرياب
LSAتنها در ناحيه OSPFخود سرريز خواهد شد.
•
LSAشبکه ):(Network LSAتوسط DRبر روي يک شبکه با چند دسترسي )-Multi
(Accessبوجود آمده است و شامل اطلعات مورد نياز تمام مسيرياب هاي متصل به شبکه
Multi-Accessمي باشد.
72
28. LSAخلصه شبکه ):(Network Summary LSAتوسط ABRها توليد شده است و
•
شامل اطلعاتي درباره پيشوندهاي OSPFبين ناحيه اي است. يک خلصه شبکه LSAدرون
ناحيه OSPFغير 0 سر ريز خواهد شد.
LSAخلصه :(ASBR ( ASBR Summary LSAتوسط ABRها به وجود آمده و
•
داراي ساختاري مشابه LSAهاي خلصه شبکه مي باشد.اما به جاي اطلعات پيشوند IPويژه٬
شامل موقعيت مکاني يک ABSRخواهد بود.
:AS External LSAتوسط ABSRها بوجود مي آيد و شامل اطلعات مربوط به
•
پيشوندهايي است که در محدوده OSPFخارجي هستند)مسيرهاي خارجي )(External Route
نوع 1و 2(.
LSAپيغام چند منظوره ) Multicast LSA):OSPFبا استفاده از اين LSAبراي
•
پشتيباني از IPهاي جند منظوره اصلح شده است ٬ اما از OSPFجند منظوره استفاده نمي
شود.
•
LSAخارجي :(NSSA (NSSA External LSAدر زمان تنظيم به عنوان يک NSSA
٬به وسيله ASBRها بوجود مي آيد.اينها مسيرهاي خارجي هستند که با 1 Nيا 2 Nمشخص شده
و فقط در NSSAسرريز) (Floodedمي شوند. مسيرياب ABRمسيرهاي 1 Nو 2 Nرا پيش از
معرفي آنها درون محدوده OSPFبه 1 Eو 2 Eتبديل مي کند.
21-2انواع شبکه هاي تعريف شده در :OSPF
درک اين که هر کدام از OSPF AREAاز انواع مختلفي از اتصالت شبکه اي ترکيب
شده است از اهميت بسياري برخوردار است. زيرا برقراري رابطه مجاورت در هر کدام از
انواع شبکه ها متفاوت از ديگري بوده و پيکربندي OSPFنيز بايد به گونه اي انجام گيرد که
عمليات routingشبکه با صحت تمام انجام گيرد.
عملکرد OSPFدر انواع مختلف شبکه ها٬ مانند شبکه هاي Point-to-Pointو broadcast
نسبت به هم متفاوت بوده و در برخي از مواقع٬ تنظيمات پيش فرض آن جوابگو شرايط حاضر
نمي باشد. OSPFشبکه ها را بر اساس نوع اتصالت فيزيکي مابين آنها تقسسيم بندي مي
نمايد.عملکرد OSPFدر روي هر کدام از شبکه هاي مختلف نسبت به هم متفاوت بوده و نوع
ونحوه برقراري رابطه مجاورت در هر کدام نسبت به بقيه داراي تفاوت محسوسي است.
انواع شبکه هاي تعريف شده در OSPFعبارتند از:
•
: Point-to-pointشبکه اي که متصل کننده يک جفت از روترهاست.
•
Broadcast
82
29. •
): NBMA) Nonbroadcast multi-accessدر اين نوع شبکه ها با اينکه تعداد زيادي
از روترها با هم در تماس مي باشند٬امکان استفاده از پيام هاي broadcastوجود ندارد.براي
مثال مي توان مي توان به اتصالت x.25٬ATM٬Frame Relayاشاره کرد.
برقراري رابطه مجاورت در اتصالت : point-to-point
در اين نوع اتصال ٬ دو روتر به صورت مستقيم با همديگر در ارتباط مي باشند.براي
مثال مي توان يک ارتباط 1 Tرا که با استفاده از پروتکل هاي ليه دوم مانند PPPيا HDLC
ايجاد شده اند نام برد.
در اين نوع شبکه ها٬ يک روتر با ارسال پيام هاي multicastبا آدرس 5.0.0.422 براي
روترهاي OSPFاقدام به شناسايي اتوماتيک روترهاي همسايه خواهد کرد.به دليل اينکه فقط دو
روتر در يک شبکه point-to-pointوجود دارد٬ نيازي به انتخاب روترهاي DR/BDR
نيست.آدرس فرستنده مربوط به يک پيام ارسالي معمول برابر با آدرس interfaceارسال کننده
پيام قرار مي گيرد.البته با استفاده از ويژگي ip unnumbered interfaceمي توان آدرس
مزبور را برابر با آدرس يک interfaceديگري قرار دارد.در يک اتصال point-to-pointمدت
زمان پيش فرض بين ارسال پيام هاي helloيا hello intervalبرابر با 01 ثانيه و مدت زمان
dead intervalنيز برابر با 04 ثانيه مي باشد.
برقراري رابطه مجاورت در اتصالت :Broadcast
برقراري رابطه مجاورت بين روترهاي OSPFدر شبکه هاي broadcastمانند
Ethernetنياز به انتخاب روترهاي DR/BDRدارد.بدين صورت که هر کدام از روترها اقدام
به برقراري رابطه مجاورت فقط با روترهاي R/BDR Dنموده و محتويات جدول LSDBخود
را فقط با روترهاي مزبور به اشتراک مي گذارند.زماني که يک روتر به عنوان DRايفاي نقش
مي نمايد٬ روتر BDRدر حالت غير فعال قرار خواهد داشت.يعني BDRپيام هاي رسيده به
DRرا عينا دريافت کرده اما عمليات ارسال پيام ها براي روترهاي DROTHERو نيز
برقراري رابطه مجاورت با آنها از وظايف روتر DRمي باشد.به محض اينکه روتر DR
معيوب گشته و يا به هر دليلي قابل دسترسي نباشد٬ روتر BDRبه عنوان DRقرار داده شده و
رئتر ديگري براي در اختيار گرفتن نقش BDRانتخاب خواهد شد.به دليل زير٬ استفاده از
روترهاي DR/BDRعملکرد شبکه را بهبود خواهد بخشيد:
•
کاهش ترافيک شبکه با کاهش ميزان Updateهاي ارسالي.يک روتر DR/BDRبه
عنوان روتر مرکزي بوده و بقيه روترهاي رابطه مجاورت خود را فقط با روترهاي DR/BDR
برقرار خواهند ساخت.به جاي اينکه يک روتر OSPFاقدام به ارسال پيام Updateخود براي
تک تک روترهاي واقع در يک شبکه broadcastنمايد٬ پيام ها فقط براي روتر DR/BDR
92
30. ارسال خواهد شد واين روترهاي DR/BDRمي باشند که وظيفه پخش پيام را در بين روترهاي
ديگر بر عهده دارند.اين ويژگي باعث کاهش محسوس ترفيک شبکه مي گردد.
•
مديريت پخش محتويات جدول :LSDBبه دليل اينکه روترهاي DR/BDRوظيفه يکسان
سازي اطلعات روتينگ شبکه را در روي همه روترها بر عهده دارند٬ از اين رو اختللت
پيش آمده در عمليات ٬ routingبه دليل يکسان نبودن LSDBدر روي روترهاي شبکه٬ به
حداقل خواهد رسيد.
31-2برقراري رابطه مجاورت در شبکه هاي :NBMA
زماني که يک روتر از روي يک interfaceخود به سايت هاي مختلفي از طريق
اتصالت NBMAمتصل گردد٬نبود امکان استفاده از پيام هاي broadcastباعث بروز
مشکلت عدم دسترسي در شرايط فو ق خواهد گرديد.همانطور که گفته شد٬ در يک شبکه
NBMAچندين روتر بدون استفاده از پيام هاي broadcastبا همديگر در تماس خواهند بود.به
عنوان مثال زماني که يک شبکه NBMAبه صورت fully-meshedطراحي نشده باشد٬ پيام
هاي multicastو broadcastارسالي از يک روتر توانايي دسترسي به برخي از روترها را
نخواهند داشت.
يک روتر در شبکه NBMAبراي شبيه سازي يک پيام broadcastيا multicastعين پيام را
مجددا براي دريافت کننده بعدي ارسال خواهد کرد.اين کار باعث بال رفتن پردازشي روتر شده
و مصرف پهناي باند شبکه را نيز افزايش مي دهد.
مدت زمان پيش فرض بين ارسال پيام هاي helloيا hello intervalدر شبکه هاي NBMA
برابر با 03 ثانيه و زمان dead intervalبرابر با 021 ثانيه مي باشد.
پروتکل OSPFفرض را بر اين مي گذارد که شبکه هاي NBMAداراي عملکردي شبيه شبکه
هاي broadcastمي باشند.با وجود اين ٬توپولوژي NBMAبر پايه hub-and-spokeعمل مي
نمايد.بدين معني که توپولوژي hub-and-spokeبه صورت fully-meshedطراحي نمي
گردد.در چنين شرايطي انتخاب روترهاي DR/BDRنيز با مشکل مواجه خواهد شد.زيرا براي
عملکرد روترهاي DR/BDRنياز به وجود يک رابط فيزيکي بين تمامي روترهاي شبکه
داريم.همچنين روترهاي DR/BDRبراي برقراري رابطه مجاورت با روترهاي ديگر بايد
ليست تمامي روترهاي شبکه را در اختيار داشته باشد.در نتيجه ٬OSPFقادر به برقراري
اتوماتيک رابطه مجاورت با روترهاي همسايه در شبکه هاي NBMAنخواهد بود.
41-2پيکربندي OSPFدر شبکه هاي :Frame Relay
03
31. بسته به نوع توپولوژي ٬ Frame Relayگزينه هاي متفاوتي را مي توان در پيکربندي
OSPFبه کار برد.روش برقراري ارتباط روترهاي remoteبا يکديگر در يک اتصال frame
relayمي تواند متفاوت از هم باشد.به صورت پيش فرض٬ نوع interfaceمورد استفاده در
اتصال frame relayبه صورت multipointقرار داده مي شود.انواع مختلف توپولوژي frame
relayعبارتند از:
1.
توپولوژي :STAR
اين نوع توپولوژي که به نام hub-and-spokeنيز ناميده مي شود٬ يکي از
معمول ترين نوع توپولوژي بکار رفته در اتصالت frame relayمي باشد.در چنين مواردي٬
روترهاي remoteبه يک روتر مرکزي که ارائه دهنده سرويس مي باشد متصل مي شوند.به
دليل اينکه تعداد VCهاي مورد نياز در اين توپولوژي کم مي باشد٬ از اين رو اجراي آن نسبت
به بقيه اتصالت frame relayداراي هزينه کمتري است. همچنين روتر مرکزي معمول با
استفاده از يک multipoint interfaceاقدام به برقراري ارتباط با روترهاي remoteمينمايد.
2.
توپولوژي :full-mesh
در اين توپولوژي٬ تمامي روترها داراي يک VCبه سمت روترهاي ديگر مي
باشند.با اينکه هزينه برقراري چنين توپولوژي زيادتر خواهد بود٬ ولي به دليل وجود ارتباط
مستقيم بين تمامي روترها مزيت هايي را نيز در اختيار خواهيم داشت.براي محاسبه تعداد VCها
ي مورد نياز از فرمول 2/)1- n(nاستفاده مي شود که nنشان دهنده تعداد روترهاي موجود در
شبکه مي باشد.
3.
توپولوژي :partial-mesh
در اين توپولوژي بر خلف نوع قبلي ٬ همه روترها داراي اتصال مستقيمي با
يکديگر نمي باشند. بلکه VCها فقط در بين روترهاي مورد نياز ايجاد گشته اند. اين روش
هزينه نسبتا کمتري را نسبت به توپولوژي قبلي در بر خواهد داشت.
طبق استاندارد ٬8232 RFCپروتکل OSPFبه يکي از دو طر ق زير در شبکه هاي NBMA
اجرا مي گردد:
1(:Nonbroadcastدر اين متد٬ پروتکل OSPFشبيه به شبکه هاي broadcastعمل مي
نمايد.پيکربندي روترهاي همسايه بايد به روش دستي انجام گرفته و انتخاب روترهاي DR/BDR
نيز ضروري است.اين روش معمول در شبکه هاي fully-meshedاجرا مي گردد.
2(:point-to-pointدر اين روش٬ شبکه NBMAبه صورت مجموعه اي از اتصالت -point-to
pointدر نظر گرفته مي شود.شناسايي روترهاي همسايه به صورت اتوماتيک انجام شده ولي
13
32. نيازي به انتخاب روترهاي DR/BDRوجود ندارد.اين روش معمول در شبکه هاي -partially
meshedاجرا مي شود.
با نتخاب يکي از گزينه هاي فو ق در واقع نوع ارسال پيام هاي helloو چگونگي انتشار پيام ها
را مشخص مي کنيم.مزيت روش اول در هزينه کمتر آن و مزيت متد دوم در پيکربندي آسانتر
آن مي باشد.علوه بر موارد فو ق سيسکو سه روش ديگر نيز تعريف نموده است که عبارتند از:
1( point-to-point nonbroadcast
2(broadcast
3(point-to-point
نکته: دستوري که شبکه را در پروتکل OSPFپيکربندي مي کند به صورت
-Router(config-if)#ip ospf network [{broadcast |non-broadcast |point-to
[{ multipoint
کاربرد OSPFدر شبکه هاي :(non-broadcast(NBMA
با تعيين نوع ٬ non-broadcastعملکرد OSPFدر شبکه هاي broadcastشبيه سازي
مي گردد.انتخاب روترهاي DR/BDRضروري بوده و روتر DRوظيفه برقراري رابطه
مجاورت با بقيه روترهاي شبکه و نيز ارسال پيام هاي LSA Updateبراي آنها را به عهده
دارد.در چنين شرايطي٬ طراحي شبکه معمول به صورت fully-meshصورت مي گيرد تا
ايجاد رابطه مجاورت بين روترهاي شبکه آسان تر انجام بگيرد.زماني که طراحي به صورت
fully-meshانجام نگرفته باشد٬ روترهاي DR/BDRرا بايد به صورت دستي پيکربندي کرده تا
از اينکه آنها توانايي برقراري ارتباط مستقيم با بقيه روترهاي شبکه را دارند اطمينان حاصل
نمود.در هنگام استفاده از اين نوع٬ تمامي interfaceهاي دخيل بايد در يک شبکه IPقرار
داشته باشند.
هر کدام از interfaceهاي non-broadcastدر هنگام ارسال پيام ٬ LSUآن را از طريق VCها
براي هر کدام از روترهاي همسايه مشخص شده در جدول Neighborارسال مي نمايند.
در شرايطي که تعداد روترهاي واقع در يک شبکه کم باشد٬ به کارگيري non-broadcast
نسبت به استفاده از point-to-multipointباعث صرفه جويي در هزينه هاي برقراري ارتباط
خواهد شد.بطور پيش فرض پروتکل OSPFدر اتصالت ٬52. ATM Xو frame relayدر
نوع non-broadcastاجرا مي گردد.
51-2کاربرد OSPFدر شبکه :frame relay point-to-multipoint
23
