خب در ادامه ی آموزش ها میخواهیم راجع به IP routing صحبت کنیم در واقع در طول سال ها ، مدل های شبکه زیادی به وجود آمدند ، اما امروزه مدل TCP/IP برتری یافته است . در لایه network از TCP/IP ، دو پرتوکل اصلی ( IP نسخه ۴ (IPv4) و IP نسخه ۶ (IPv6)) و درحالت کلی با عملکرد یکسان وجود دارد .این دو پرتوکل در جزییات عملکردهای لایه network با یکدیگر متفاوت هستند .
توجه همه ارجاعات IP به IPv4 اشاره دارد.
پروتکل IP بر کار مسیریابی داده ها ، در قالب بسته های IP ، از هاست منبع به هاست مقصد تمرکز دارد . IP به انتقال فیزیکی داده ها اهمیت نمی دهد ، بلکه برای انجام انتقال فیزیکی داده ها به لایه های پایین TCP/IP تکیه می کند. در عوض ، IP بیشتر به جزئیات منطقی و نه جزئیات فیزیکی داده ها اهمیت می دهد . لایه network مشخص می کند که چگونه بسته ها از طریق شبکه TCP/IP به صورت end to end ارسال می شوند ، حتی زمانی که بسته از انواع مختلف لینک های LAN و WAN عبور می کند.
در ابتدا ، IP تعریف می کند که چگونه یک بسته IP از هاست مبدا به هاست مقصد هدایت می شود ، در حالی که پروتکل های data-link مرتبا استفاده میشوند . در این قسمت همچنین بررسی میشود که چگونه قوانین آدرس دهی IP با گروه بندی آدرس ها در زیر شبکه ها به کارآمدتر شدن IP routing کمک می کند.
منطق مسیریابی لایه شبکه (Forwarding)
روترها و کامپیوترهای کاربر نهایی (که در شبکه TCP/IP هاست (host) نامیده می شوند) برای انجام IP routing با هم کار می کنند. operating system (OS) میزبان دارای نرم افزار TCP/IP ، از جمله نرم افزاری که لایه Network را پیاده سازی می کند، است. میزبان از آن نرم افزار برای انتخاب محل ارسال بسته های IP ، اغلب به یک روتر استفاده می کند. سپس این روترها انتخاب می کنند که بسته IP را کجا ارسال کنند. هاست ها و روترها بسته IP را به مقصد درست می رسانند ( شکل ۱ )
بسته IP ایجاد شده توسط PC1 ، از بالای شکل تا PC2 در پایین شکل حرکت میکند .
توجه: اصطلاح path selection گاهی برای اشاره به فرایند مسیریابی نشان داده شده در شکل ۱استفاده می شود. در موارد دیگر ،این اصطلاح به پروتکل های مسیریابی (به طور خاص اینکه چگونه پروتکل های مسیریابی بهترین مسیر را از بین مسیرهای رقیب به مقصد یکسان انتخاب می کنند) اشاره می کند .
منطق Host Forwarding: ارسال بسته به default router
در مثال بالا ، PC1 برخی از تجزیه و تحلیل های اولیه را انجام می دهد و سپس بسته IP را به روتر میفرستد تا روتر بسته را به جلو ارسال کند . PC1 آدرس مقصد را تجزیه و تحلیل می کند و متوجه می شود که آدرس PC2 (150.150.4.10) با آدرس خودش در یک LAN قرار ندارند . بنابراین منطق PC1 به آن می گوید که بسته را به دستگاهی بفرستد که مسیرهای مختلف را بشناسد یعنی یک روتر همسایه که در همان LAN قرار دارد و درواقع default router میزبان PC1 نامیده می شود.
برای ارسال بسته IP به default router ، فرستنده یک فریم data-link را از طریق بستر فیزیکی به روتر همسایه ارسال می کند. این فریم در بخش data دارای بسته میباشد . این فریم از لایه data-link (لایه ۲) در هدر data-link استفاده می کند تا اطمینان حاصل شود که روتر همسایه فریم را دریافت می کند.
توجه Default Routerبه عنوان default gateway نیز نامیده می شود.
منطق R1 و R2 : مسیریابی داده ها در سراسر شبکه
همه روترها از یک فرایند کلی یکسان برای مسیریابی بسته استفاده می کنند. هر روتر یک جدول IP routing دارد . این جدول از لیست گروه های آدرس IP ، تحت عنوان IP network و IP subnet تشکیل شده است . وقتی روتر بسته ای را دریافت می کند ، آدرس IP مقصد بسته را با ورودی های جدول مسیریابی مقایسه می کند و مطابقت می دهد . این ورودی منطبق نیز دستوراتی را نشان می دهد که به روتر می گوید بسته بعدی را در کجا ارسال کند. در شکل بالا ، R1 آدرس مقصد (۱۵۰٫۱۵۰٫۴٫۱۰) را با ورودی جدول مسیریابی مطابقت می دهد ، که به نوبه خود به R1 می گوید بسته را به R2 ارسال کند به طور مشابه ، R2 می تواند با یک جدول مسیریابی همین روند را تکرار کند که به R2 می گوید بسته را از طریق لینک Ethernet WAN ، به R3 ارسال کند.
مفهوم مسیریابی کمی شبیه رانندگی در بزرگراه هنگام نزدیک شدن به یک چند راهی عمل می کند. شما برای پیدا کردن مسیر خود به علائم و تابلو ها نگاه می کنید که به شما می گوید برای رفتن به هر شهر کدام خروجی ها را باید طی کنید . به طور مشابه ، روتر به جدول مسیریابی IP (معادل علائم جاده) نگاه می کند و هر بسته را بر روی لینک صحیح LAN یا WAN (معادل یک جاده) هدایت می کند.
منطق R3 : ارسال داده ها به مقصد نهایی
روتر نهایی در مسیر R3 میباشد که تقریباً از منطق مشابه R1 و R2 با تفاوتی جزئی استفاده می کند . R3 باید بسته را مستقیماً به PC2 ارسال کند. در نگاه اول ، این تفاوت ناچیز به نظر می رسد. در بخش های بعدی ، وقتی نحوه استفاده از لایه Network از LAN ها و WAN ها را می خوانید ، اهمیت تفاوت آشکار می شود.
