مقدمه ای بر Routing

مقدمه :

کمپانی میکروتیک Router board ها را صرفا برای انجام یک کار مشخص طراحی و توزیع ننموده است. این Router board ها از ویژگی ها و قابلیت های بسیاری برخوردار هستند و میتوانند به صورت همزمان چندین وظیفه ی مشخص و مجزا را انجام دهند.

برای مثال یک Router board میتواند به تنهایی همه ی قابلیت های زیر را پشتیبانی کند :

• Wireless
• مسیریاب (روتر)
• Firewall
• Dedicated Bandwidth
• و …

قابلیت Routing (مسیریابی) در Router board ها چنان قدرتمند است که گاهی به نظر میرسد عمده ترین و اصلی ترین کارکرد Router board ها همین ویژگی Routing است.

به زبان بسیار ساده Routing به این معنی است که هر بسته برای جا به جا شدن در شبکه و رسیدن به یک مقصد مشخص از کدام مسیر باید عبور کند.

برای درک هرچه بهتر مفهوم Routing لازم است با نحوه ی انتقال بسته ها در یک شبکه و بین شبکه های مختلف آشنا شویم.

نحوه انتقال بسته ها در یک شبکه :

تصویر زیر یک شبکه ی LAN کوچک را نمایش میدهد. همان طور که مشاهده میکنید تعدادی کامپیوتر به یک Switch متصل شده اند و Switch نیز به وسیله ی یک کابل به پورت شماره ۱ روتر وصل گردیده است.

توجه داشته باشید که تنها با وصل کردن تعدادی کامپیوتر به یکدیگر نمیتوان یک شبکه ی LAN راه اندازی نمود. کامپیوتر ها زمانی با یکدیگر در یک شبکه (Broadcast domain) قرار میگیرند که از NetID های یکسان نیز برخوردار باشند ( IP کامپیوترها در یک رنج باشد ).

حال فرض کنید که کامپیوتر شماره ۱ قصد دارد به سمت کامپیوتر شماره ۳ اطلاعات ارسال کند. آدرس IP مربوط به کامپیوتر شماره ۱ “۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۱” و آدرس IP کامپیوتر شماره ۳ نیز “۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۳” میباشد. پس آدرس مبداء بسته های اطلاعاتی که قرار است از کامپیوتر شماره ۱ به سمت کامپیوتر های شماره ۳ ارسال شود “۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۱” و آدرس مقصد آن ها “۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۳” خواهد بود.

نکته!!! کامپیوتر ها در یک شبکه ی LAN بر اساس MAC Address با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند.

با توجه به نکته ی بالا میتوان گفت که در یک شبکه ی LAN کامپیوتر ها نمیتوانند تنها با استفاده از آدرس IP با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و لازمه ی ارتباط آن ها وجود MAC Address است.

اما کامپیوتر ها چگونه برای ارتباط با یکدیگر از MAC Address کمک میگیرند؟

کامپیوتر ها در درون خود جدولی به نام ARP Table دارند. این جدول آدرس IP همه ی دستگاه هایی که با کامپیوتر در یک شبکه قرار دارند را نمایش میدهد. علاوه بر آن MAC Address مربوط به هر کدام از IP Address ها نیز مقابل آن نوشته شده است. بنابراین هر کامپیوتر با استفاده از ARP Table ای که درون خود دارد میتواند MAC Address مربوط به آدرس IP های مورد نظر خود را بیابد.

حال میتوانیم سناریو بالا را با جزییات بیشتری بررسی کنیم. کامپیوتر شماره ۱ قصد دارد بسته ای را به سمت مقصدی با آدرس IP:192.168.10.3 ارسال کند. پس در اولین گام به ARP Table خود رجوع کرده و MAC Address مربوط به IP:192.168.10.3 را پیدا میکند. سپس اطلاعات را به سمت Switch ارسال میکند و از او میخواهد که اطلاعات را به سمت MAC Address مربوطه بفرستد.

جدولی به نام MAC Table نیز درون Switch تعبیه گشته است و با استفاده از آن میتواند دریابد که هر MAC Address به کدام یک از پورت هایش متصل شده است. در نتیجه Switch میتواند تشخیص دهد که اطلاعات را به سمت کدام یک از پورت هایش ارسال کند. و بدین ترتیب اطلاعات از کامپیوتر شماره ۱ به سمت کامپیوتر شماره ۳ ارسال میشود.

 

نحوه ی انتقال بسته ها بین شبکه های مختلف :

با توجه به تصویر زیر فرض کنید که کامپیوتر شماره ۱ از شبکه ی A قصد داشته باشد به سمت کامپیوتر شماره ۵ از شبکه ی B اطلاعات ارسال کند.

 

آدرس IP کامپیوتر شماره ۱ “۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۱/۲۴” و آدرس IP کامپیوتر شماره ۵ “۱۹۲٫۱۶۸٫۲۰٫۲/۲۴” میباشد. پس بسته ی اطلاعاتی باید از مبدا ““۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۱/۲۴”  به مقصد “۱۹۲٫۱۶۸٫۲۰٫۲/۲۴” ارسال شود.

کامپیوتر شماره ۱ به محض اینکه آدرس مبداء و مقصد را با یکدیگر مقایسه میکند متوجه میشود که NetID آن ها با یکدیگر برابر نیست. در چنین شرایطی بدون اینکه حتی به ARP Table خود رجوع کند بسته ها را به سمت Gateway خود ارسال میکند ( در این مثال پورت شماره ۱ روتر Gateway محسوب میشود).

روتر بسته را دریافت کرده و با استفاده از پروتکل ها و قواعد مسیریابی درون خود آن را به سمت شبکه ی مورد نظر ارسال میکند.

در جلسات بعدی با جزییات این مسیریابی آشنا خواهید شد.