كيف يحدد الراوتر المسارات ويختار أفضلها

تحتوي معظم بروتوكولات التوجيه على Metric وخوارزميات غير متوافقة مع البروتوكولات الأخرى. في الشبكة التي توجد فيها بروتوكولات توجيه متعددة (روتينج بروتوكول)، يعد تبادل معلومات المسار والقدرة على تحديد أفضل مسار عبر البروتوكولات المتعددة أمرًا بالغ الأهمية .

الميزة التي تستخدمها الراوترات لتحديد أفضل مسار هي الـ Administrative distance عندما يكون هناك مساران مختلفان أو أكثر لنفس الوجهة من بروتوكولات التوجيه المختلفة تحدد الـ Administrative distance (المسافة الإدارية) موثوقية بروتوكول التوجيه ويتم إعطاء الأولوية لكل بروتوكول توجيه من أجل الأكثر موثوقية (يمكن تصديقها) باستخدام قيمة مسافة إدارية.

قبل أن نتعمق في عملية اختيار الطريق لأفضل مسار ، أريد أن أبدأ من الأساسيات أولاً :

لنفترض أن لدينا جهازي كمبيوتر يتصلان مباشرة ببعضهما البعض .

تبدأ الشبكة تكبر ولدينا المزيد من أجهزة الكمبيوتر هنحتج سويتش للربط بينهم وهيبقو لسا في شبكة واحدة .

تتزايد الشبكة باستمرار وتريد الوصول إلى الإنترنت أو الاتصال بالشبكات الأخرى أيضًا .

لإقامة اتصال بين الشبكات نحتاج إلى جهاز توجيه (Router) . ينشئ جهاز التوجيه جدول التوجيه (Routing Table) ويضع الشبكات و المسارات به .

هناك ثلاث عمليات تستخدم في تحديد المسار في الـ Router :

بروتوكول التوجيه ( Routing protocol )
جدول التوجيه ( Routing table )
قرار إعادة توجيه الحزمة

الـ Routing protocol :

يقوم الراوتر بإنشاء جدول التوجيه من خلال جمع المعلومات حول الشبكة أو الشبكات ، والتي يمكن توصيلها مباشرة أو عن بعد . بالنسبة إلى الشبكات المتصلة مباشرة مع الراوتر لا يحتاج إلى أي بروتوكول توج فإنها تدخل في الـ Routing Table بمفرده . أما الشبكات التي ليست متصلة مباشرة ، يحتاج الراوتر إلى التعلم يدويًا أو بمساعدة بروتوكولات التوجيه .

الاعتبارات الرئيسية أثناء بناء الـ Routing Table هي :

(Administrative distance (AD : إذا تعلم الراوتر عن وجهة من أكثر من بروتوكول ، تتم المقارنة حسب الـ AD لكل بروتوكول ويتم إعطاء التفضيلات للطرق ذات AD الأقل .
Metric : هذا مقياس يستخدمه الروتنج بروتوكول لحساب أفضل مسار إلى وجهة معيّنة إذا تعلم مسارات متعددة إلى نفس الوجهة. يستخدم كل بروتوكول توجيه مقياسًا مختلفًا
Prefix length

بمساعدة المثال التالي ، سوف نلاحظ كيف تؤثر هذه المعلمات في بناء جدول التوجيه وقرارات توجيه الـ Packet .

في هذا السيناريو على R5 و R1 تم تفعيل RIP و OSPF و EIGRP في وقت واحد. دعونا نرى كيف سيعمل الروتر في هذه الحالة قمنا بالإعلان عن الـ Loopback على كل راوتر وفي كل روتنج بروتوكول ، وكذلك عمل Static Route على R1 .

ويتلقى R2 الشبكة 1.1.1.1 عبر EIGRP كـ 1.1.1.0/24 وعبر OSPF كـ 1.1.1.1/32. بالنسبة إلى R2 1.1.1.0/24 و 1.1.1.1/32 ، توجد طرق مختلفة ، لذلك فهي تتضمن كلاهما ويتم الإعلان عنها بواسطة بروتوكولي توجيه مختلفين .

وR3 متصلة مباشرة بـ 1.1.1.0/24 و 1.1.1.1/32 في جدول التوجيه .

وR4 متصلة مباشرة بـ 1.1.1.0/24 و 1.1.1.1/32 في جدول التوجيه .

وR5 متصلة مباشرة بـ 1.1.1.0/24 و 1.1.1.1/32 في جدول التوجيه .

1.1.1.1/32 و 1.1.1.0/24 (Direct Connected) متصلة مباشرة في جدول التوجيه على R1 ، وقمنا أيضًا بعمل Static Route لـ 1.1.1.0/24 .
سنقوم بإيقاف تشغيل Loopback 1 على R1 .
الآن R1 ستتيح الدخول إلى المسار 1.1.1.0/24 الذي تم تعلمه بواسطة الـ Static Route ، نظرًا لأن AD أقل من أي بروتوكول توجيه آخر .

إذا أزلنا المسار الثابت على R1 ، فسوف يضع 1.1.1.1/32 أطول طريق prefix length في جدول التوجيه ، والذي يتعلمه بواسطة الـ OSPF .

وإذا قمنا بتعطيل EIGRP ، سيتم وضع المسارات التي تم الإعلان عنها بواسطة OSPF في جدول التوجيه ، لأن OSPF AD هو 110 و RIP’s AD هو 120 .

إذا قمنا بتعطيل OSPF ، فسيقوم بالإعلان بواسطة RIP .

لذلك ، يمكننا أن نقول أنه عندما يتلقى جهاز التوجيه مسارًا بنفس البادئة prefix length من بروتوكولات التوجيه المختلفة ، فإن اختيار المسار يعتمد على المسافة الإدارية الـ AD لبروتوكول التوجيه ويفضل أن يكون م أقل.

Prefix length :-

دعونا نلقي نظرة على سيناريو آخر لنرى كيف يتعامل جهاز التوجيه مع موقف آخر أطوال البادئة المتغيرة. لنفترض ، مرة أخرى ، أن كل جهاز توجيه يشغل EIGRP و OSPF و RIP مكونًا 1.1.1.0 على جهاز التوجيه المعني كما هو موضح أدناه:

R3 – EIGRP (internal) : 1.1.1.0/26
R4 – RIP : 1.1.1.0/24
R5 – EIGRP : 1.1.1.0/19

أي من هذه المسارات سيتم تثبيتها في جدول التوجيه ؟

نظرًا لأن المسارات الداخلية لـ EIGRP تحتوي على أفضل مسافة إدارية ، فمن المغري أن نفترض أنه سيتم تثبيته كأول مسار. ومع ذلك ، يكون لكل من هذه المسارات prefix length مختلف (قناع الشبكة الفرعية) ، فهي تعتبر وجهات مختلفة ، وسيتم تثبيتها جميعًا في جدول التوجيه.

دعونا نرى كيف يستخدم محرك إعادة التوجيه المعلومات من جدول التوجيه لاتخاذ قرارات إعادة التوجيه .

قرار إعادة التوجيه

R2# show ip route

إذا وصلت الـ Packet على الـ Router Interface موجهة إلى 1.1.1.1 ، فما الطريق الذي سيختاره جهاز التوجيه ؟

يعتمد ذلك على الـ prefix length ، أو عدد البتات المعينة في قناع الشبكة الفرعية. ال prefix length الأطول مفضل دائمًا على ال prefix length الأقصر عند إعادة توجيه الحزمة .

في هذه الحالة ، يتم توجيه الحزمة الموجهة إلى 1.1.1.1 نحو 23.1.1.1 ، لأن 1.1.1.1 يقع ضمن شبكة 1.1.1.0/26 (1.1.1.0 إلى 1.1.1.63). يقع أيضًا ضمن المسارين الآخرين المتاحين ، لكن 1.1.1.0/26 له أطول prefix length في جدول التوجيه (26 بتة مقابل 24 أو 19 بت).

وبالمثل ، إذا وصلت حزمة موجهة إلى 1.1.1.100 على إحدى واجهات جهاز التوجيه ، يتم إعادة توجيهها إلى 24.1.1.1 ، لأن 1.1.1.100 لا يقع ضمن 1.1.1.0/26 (1.1.1.0 إلى 1.1.1.63) ، ولكن يقع ضمن 1.1.1.0/24 الوجهة (1.1.1.0 خلال 1.1.1.255). مرة أخرى ، يقع أيضًا في النطاق الذي تغطيه 1.1.1.0/19 ، ولكن 1.1.1.0/24 له prefix length أطول .