در فصل دوم کتاب قصد داریم مروری مختصر بر مفاهیم پایه ای مسیریابی داشته باشیم تا آمادگی ورود به مباحث فصل های آتی که با جزئیات به انواع پروتکل های مسیریابی می پردازد را داشته باشیم. در ابتدا چگونگی انجام عمل مسیریابی را روی روتر یادآوری می کنیم. سپس نقش CEF را در سرعت بخشیدن به مسیریابی روترها مورد بررسی قرار می دهیم.

یکی از مزایای شبکه های IP اجازه بکارگیری لینک های Redundant برای حفظ افزونگی و همچنین تقسیم بار ترافیکی است. در ارتباطات IP هیچ لینکی بلوکه نمی شود و همه لینک ها همزمان اجازه عبور ترافیک را دارند، بدون آنکه نگران ایجاد Loop در این شبکه باشیم. اما این سوال مطرح می شود که توسط چه الگوریتم هایی و به چه ترتیبی تقسیم بار روی مسیرهای مختلف شبکه IP اتفاق می افتد؟ برای یافتن پاسخ این سوال بخش سوم این فصل را مطالعه کنید.

مسیر Static مسیری است که به صورت دستی توسط مدیر شبکه روی روترها پیکربندی می شود. این مسیر بالاترین اولویت را بین همه مسیرها داراست اما این عیب را دارد که در صورت عوض  شدن مسیر، مدیر شبکه باید مسیر ایجاد شده روی روتر را نیز به صورت دستی عوض کند. در شرایطی که چندین مسیر برای مقصدی وجود دارد و می خواهید مسیر را به صورت دستی وارد کنید و یکی از مسیرها اولویت پایین تری نسبت به مسیر دوم دارد، می توانید از Floating Static استفاده کنید تا در صورتی که مسیر اصلی قطع و یا دچار اختلال گردد، ترافیک از مسیر با اولویت پایین تر ارسال گردد. برای درک بهتر این مطالب بخش چهارم این فصل را مطالعه نمایید.

در بحث پایانی این فصل نیز به چگونگی پیاده سازی Static Routing در شبکه های IPV6 پرداخته می شود. نه تنها در روش Static Routing بلکه همه پروتکل های مسیریابی که در این کتاب مورد بررسی قرار می گیرند، هم IPV4 و هم IPV6 مورد بحث ما خواهند بود

مفاهیم پایه ای Routing

همانطور که می دانیم روتر بر اساس آدرس مقصد ترافیک مسیریابی انجام می دهد. بدین معنی که وقتی ترافیکی را دریافت می کند، آدرس IP مقصد ترافیک دریافتی را چک می کند و با توجه به جدول مسیریابی و آدرس مقصد استخراج شده، مسیر خروجی و آدرس روتر بعدی را بدست می آید. البته تکنولوژی هایی همچون Policy Based Routing می تواند روتر را مجبور کند تا مسیریابی را بر اساس فیلدی غیر از آدرس مقصد انجام دهد که موضوع آن در فصل مجزایی از کتاب مورد بررسی قرار می گیرد.

وقتی روتر ترافیکی را دریافت می کند به ترتیب مراحل زیر اتفاق می افتد تا زمانی که ترافیک روی مسیر خروجی قرار گیرد:

  • روتر فریم را دریافت می کند و FCS را چک می کند تا از عدم وجود خطا در فریم اطمینان حاصل نماید. در صورت وجود خطا، فریم را دور می اندازد و هیچ تلاش مضاعفی انجام نمی دهد
  • در صورت عدم وجود خطا، با توجه به فیلد Type در هدر لایه 2، فریم را تحویل پروتکل لایه بالایی می دهد که ما فرض می کنیم ترافیک از نوع IP است. در این صورت هدر لایه 2 از ترافیک حذف می شود
  • روتر با توجه به آدرس مقصد هدر IP و همچنین جدول مسیریابی روتر، مسیر خروجی را استخراج می کند.
  • اینترفیس خروجی و آدرس روتر بعدی از جدول مسیریابی استخراج می شود. روتر با توجه به این اطلاعات و همچنین جدول Adjacency (مانند ARP) هدر لایه 2 جدید را می سازد و فریم ایجاد شده را آماده ارسال می نماید
  • قبل از ایجاد فریم جدید از مقدار TTL در هدر IP یکی کم می کند. همچنین فیلد Checksum در هدر IP را مجددا محاسبه می کند.
  • روتر فریم ایجاد شده نهایی را روی اینترفیس خروجی قرار می دهد.

Routing Process

چگونگی پروسه Routing روی روتر

قانون خاص ترین مسیر جدول مسیریابی The Most Specific Path

چناچه بیش از یک مسیر برای آدرس مقصد ترافیک در جدول مسیریابی روتر وجود داشته باشد، روتر مسیری را انتخاب می کند که خاص تر است و یا به عبارت دیگر Subnet Mask بزرگتری دارد. به عنوان مثال تصور کنید آدرس مقصد ترافیکی 10.10.10.10 باشد و روتر مسیری برای آدرس 10.10.0.0/16 و مسیر دیگری نیز برای مقصد 10.10.10.0/24 در جدول مسیریابی داشته باشد. در چنین شرایطی ترافیک را از مسیری ارسال می کند که Subnet Mask آن بزرگ تر و یا خاص ترین باشد. به عبارت دیگر مسیر 10.10.10.0/24 به عنوان مسیر خروجی ترافیک به مسیر 10.10.0.0/16 اولویت داده می شود.

ممکن است این سوال پیش بیاید که چرا ممکن است بیش از یک مسیر در جدول مسیریابی روتر وجود داشته باشد. در پاسخ به این سوال می توان گفت که این مکانیزم می تواند تعداد مسیرهای جدول مسیریابی را کاهش دهد. به عنوان مثال تصور کنید که محدوده آدرس 10.10.0.0/16 به 256 محدوده 10.10.0.0/24 تا 10.10.255.0/24 تقسیم شده باشد و هر محدوده آدرس غیر از یکی، به شهرهای استان اصفهان اختصاص داده شده باشد و فقط یکی از این محدوده ها مثلا 10.10.255.0/24 به شهری در استان فارس اختصاص داده شده است. در چنین شرایط دو روش برای تکمیل جدول مسیریابی روتر تهران وجود دارد. در روش اول 256 مسیر در جدول مسیریابی روتر قرار می دهیم که می تواند به صورت زیر باشد.

10.10.0.0/24 -> استان اصفهان

10.10.1.0/24  -> استان اصفهان

….

10.10.254.0/24  -> استان اصفهان

10.10.255.0/24  -> استان فارس

اما در روش دوم می توان از قانون خاص ترین مسیر بهره برد و جدول مسیریابی را به صورت زیر تکمیل نمود.

10.10.0.0/16  ->استان اصفهان

10.10.255.0/24 -> استان فارس

در روش دوم اگر ترافیکی به مقصد 10.10.255.X روی روتر دریافت شود، هر دو مسیر در جدول مسیریابی با مقصد ترافیک مطابقت دارد اما روتر ترافیک را روی مسیری ارسال می کند که Subnet Mask آن خاص تر است و بنابراین مسیر دوم انتخاب می شود و ترافیک به درستی به استان فارس ارسال خواهد شد. جدول مسیریابی فوق را می توان به این صورت تحلیل کرد که اگر مقصد ترافیک 10.10.255.X باشد، آن را به استان فارس ارسال می کند و در غیر این صورت اگر مقصد ترافیک هر یک از دیگر آدرس های 10.10.X.X باشد، ترافیک به استان اصفهان ارسال خواهد شد.

با درک مطلب فوق حال به راحتی می توانیم مفهوم مسیر Default که بحث بعدی کتاب است را درک نماییم

مسیر Default

به مسیر 0.0.0.0/0 مسیر Default گفته می شود. با توجه به توضیحات بخش قبل و با توجه به Subnet Mask مسیر default که مقدار صفر دارد، این مسیر آخرین مسیری است که در جدول مسیریابی مورد پردازش قرار می گیرد. به عبارت دیگر اگر هیچ مسیر صریحی برای مقصد مشخصی در جدول مسیریابی تعریف نشده باشد، ترافیک از مسیر default ارسال خواهد شد. مثلا اگر ترافیکی  را به مقصد سایت گوگل ارسال نمایید اما هیچ مسیری به شکل صریح برای مقصد گوگل روی جدول مسیریابی روتر تعریف نشده باشد، ترافیک از مسیر default ارسال خواهد شد.

مسیر Default کاربردهای زیادی دارد. اما اکنون به دو مورد از پرکاردترین موارد استفاده از مسیر Default اشاره می کنیم. اول اینکه مسیر Default روی روتر مرزی هر سازمانی به سمت اینترنت و یا ISP اشاره می کند و همچنین مسیر Default روترهای داخلی سازمان روتر مرزی سازمان است. بدین ترتیب نیازی نیست برای همه مقصد های اینترنت روی جدول مسیریابی روترهای سازمان، مسیری مجزا ایجاد نماییم.

در کاربرد دوم باید گفت که یکی از معمول ترین توپولوژی های ارتباطی بین شعب و دفتر مرکزی سازمان های بزرگ، توپولوژی Hub-and-Spoke است که در آن همه شعب فقط با دفتر مرکزی ارتباط برقرار می کنند و ارتباط بین شعب فقط از طریق دفتر مرکزی امکان پذیر می شود. در چنین شرایطی مسیر Default در روترهای شعب به دفتر مرکزی اشاره می کند و ضرورتی ندارد برای تک تک آدرس های شعب، مسیر مجزایی روی روتر های شعب ایجاد گردد. در چنین شرایطی هر ترافیکی که بخواهد از شعبه خارج شود، با مسیر default به دفتر مرکزی ارسال خواهد شد.

نوشتن دیدگاه


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید