IP ROUTING

[آریانت]

http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image001789.gif
http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image002.gif

[آریانت]

مقدمه

IP Routing يك چترحفاظتي براي مجموعه اي ازپروتكلها ميباشد كه مسير ديتا را درطول شبكه هاي متعدد وازمبدأ تا مقصد تعيين ميكند. ديتاها ازمبدا تا مقصد ازميان يكسري از روترها مسيردهي شده وسراسر شبكه هاي مختلف را طي ميكنند. پروتكلهاي روتينگ IP روترها را بمنظور ارسال جدول كه مرتبط با مقصدهاي نهايي است همراه با آدرس دهي hop بعدي قادرميسازند.
اين پروتكلها شامل :
1- BGP : Broder Gateway Protocol
2- IS-IS : Intermediate System – Intermediate System
3- OSPF : Open Shortest Path First
4- RIP : Routing Information Protocol
وقتي كه يك بسته IP ارسال ميشود يك روتر، ازجدول ارسالي آن بمنظور تعيين hop بعدي براي مقصد بسته ( براساس آدرس IP مقصد درheader بسته IP ) استفاده كرده وپكيت را بطور مناسب ارسال ميكند سپس روتربعدي اين فرآيند را با استفاده ازجدول ارسالي خود تا زمانيكه بسته به مقصد برسد تكرارميكند. درهرمرحله آدرس IP درheader بسته اطلاعات كافي را جهت تعيين hop بعدي بهمراه دارد.
اينترنت بمنظور عمليات روتينگ به سيستم هاي مستقلي بنام AUTONOMOUS SYSTEM ) AS ) تقسيم بندي ميشود. يك AS يك گروه از روترهايي ميباشد كه تحت كنترل يك مديريت واحد بوده وازيك پروتكل روتينگ مشترك استفاده ميكنند بعنوان مثال : يك Corporate Internet ويا يك شبكه ISP ميتوانند بعنوان يك AS واحد عمل نمايند.

[آریانت]

انواع AS :
1- Stub AS : يك اتصال واحد به يك AS ديگر دارد. هرديتائيكه ارسال يا دريافت ميشود براي يك مقصد خارج ازAS بايد روي آن اتصال مسيردهي شود. يك فضاي كوچك شبكه مثالي ازيك Stub AS ميباشد.
2- Transit AS : اتصال چندگانه به يك يا چند AS دارد. كه اجازه ميدهد ديتائيكه قبلا" براي يك نود داخلي آن AS انتخاب نشده ازطريق آن راهيابي شود. يك شبكه ISP نمونه اي ازآن ميباشد.
3- Multihomed AS : اتصال چندگانه به يك يا چند AS دارد اما اجازه نميدهد ديتاي دريافت شده ازطريق يكي ازاين اتصالات به خارج ازAS ارسال شود بعبارتي سرويس ترانزيت را به ديگر AS ها نميدهد . شبيهStub AS ميباشد به استثناء اينكه اجازه ورود وخروج مسيرديتا را به وازAS كه ميتواند ازيكي ازاتصالات انتخاب شود ميدهد وبستگي به اين دارد كه چه ارتباطي به كوتاهترين مسير يك مقصد اتفاقي عرضه ميشود. سازمانها وشركتهاي بزرگ (enterprise ها) معمولا" يك Multihomed AS هستند.

[آریانت]

IGP : Interior Gateway Protocol

يك IGP مسيرها را درداخل يك AS تخمين ميزند. IGP نودها را درشبكه هاي مختلف قادر ميسازد تا يك AS ديتا را به ديگري ارسال نمايد همچنين ديتا را جهت ارسال درسراسر يك AS از ورودي به خروجي زماينكه AS يك سرويس ترانزيت را مهيا ميكند ميسر ميسازد.

EGP : Exterior Gateway Protocol
EGP مسيرها را بين AS هاي مختلف توزيع ميكند وروترها را در درون يك AS براي انتخاب بهترين مسير براي خروج ازAS جهت ديتائيكه نيازمبرم به مسيردهي دارند قادرميسازد.
EGP وIGP ها در درون هرAS اجراء ميشوند وجهت مسيردهي ديتا درشبكه اينترنت همكاري ميكنند.
EGP ، AS را كه بايستي ديتا را جهت رسيدن به مقصدشان هدايت بكند تعيين مي نمايد وIGP مسير را درون هرAS كه ديتا بايستي درآن نقاط ورودي يا مبدأ را تا نقاط خروجي يا مقصد نهايي تعقيب كند مشخص مي نمايد. شكل زير انواع AS را دريك شبكه نشان ميدهد. OSPF ،IS-IS وRIP ، IGP هايي هستند كه در داخل AS هاي انفرادي استفاده شده است. BGP يك EGP ميباشد كه بين AS ها استفاده شده است.

http://www.tic.ir/usrFiles/usrImages/image006.gif



پروتكل هاي IP Routing

[آریانت]

- پروتكل BGP

يكي ازپروتكلهاي IP بوده وازنوع EGP ميباشدكه بمنظور توزيع اطلاعات روتينگ دربين AS ها طراحي شده است . EGP ها همگي پروتكلهاي روتينگ All Vector ميباشند دراين نوع پروتكلها ، روترها اطلاعات قابل دسترسي شبكه را با نزديكترين همسايه هاي خود مبادله مي كنند بعبارتي ديگر، روترها مجموعه آدرسها(آدرس پرفيكس) وآدرس hop بعدي را بيكديگر انتقال ميدهند تا بتوانند به آن دسترسي داشته باشند. فرق پروتكلهاي EGP با IGP ها دراين است كه روترهاي EGP روتها را بايكديگر مبادله ميكنند درحاليكه روترهاي IGP اطلاعات توپولوژي شبكه را مبادله وبراي روتهاي محلي خود محاسبه ميكنند . EGP اطلاعات قابل دسترسي را درميان شبكه اينترنت جاري مي كند بنابراين هر روترEGP يك جدول روتينگ شامل آدرس پرفيكس ها وhop هاي بعدي ميباشد كه كل شبكه اينترنت را تحت پوشش دارند. EGP ها اطلاعات بسياركم يا هيچ اطلاعي ازمسيرend-to-end ندارند فقط آگاهي آنها درباره hop بعدي درمسير ميباشد بنابراين مسيريكه درطول آن ديتا ارسال ميشود براساس مقايسه تمام hop هاي بعدي موجود انتخاب ميشود.
يك ASخاص كه ميخواهد اطلاعات روتينگ را با ديگرAS ها مبادله نمايد شامل يك يا چند روترBGP خواهدبود هرروترBGP خود را با آدرسهاي BGP زوج پيكربندي كرده واطلاعات روتينگ را مبادله مي كند وقتيكه يك اتصال توسط يك زوج برقرارميشود يك روترBGP تمام روتها را به جدول روتينگ BGP local آن ارسال ميكند تا زوج مربوطه جهت update كردن پيامها ازآن استفاده نمايد. زوج مذكور ازمحتويات اين پيامها بمنظور اضافه كردن روتهاي جديد به جدول روتينگ BGP محلي خود استفاده ميكند. روتهاي موجود درجدول روتينگ BGP وروتهاي آگاه ازساير پروتكلهاي روتينگ مثل OSPF بمنظور توليد يك جدول روتينگ كامل براي روترها ، با هم تركيب ميشوند اين جدول روتينگ شامل تمام مقصدهاي روترها كه مرتبط با يك آدرس IP مربوط به hop بعدي واينترفيس خروجي است مي باشد.

[آریانت]

2- پروتكل OSPF

يك پروتكل ازنوع IGP كه براي توزيع اطلاعات روتينگ IP درسراسر يك Single AS دريك شبكه IP طراحي شده است . OSPF يك پروتكل روتينگ Link-State ميباشد كه دراين پروتكل روترها اطلاعات توپولوژي شبكه را با نزديكترين همسايه هاي خود مبادله مي كنند اطلاعات توپولوژي در سراسرAS جاري ميشود چنانكه هر روتر AS يك تصويركاملي از توپولوژي AS را با خود دارند اين تصويربراي محاسبه مسيرهاي end-to-end درAS استفاده ميشود بنابراين دريك پروتكل روتينگ Link-state آدرس hop بعدي كه ديتا ارسال ميشود با انتخاب بهترين مسير end-to-end براي مقصد احتمالي معين ميگردد.
هر روتر OSPF اطلاعات مربوط به وضعيت محلي خود را نظير: اينترفيس هاي قابل استفاده ، همسايه هاي قابل دسترسي وارزش استفاده هر اينترفيس جهت استفاده يك پيام LINK - STATE - ADVERTISEMENT) LST ) بين ساير روترها توزيع ميكند و روترها ازپيامهاي دريافتي جهت ساختن يك ديتابيس يكسان كه توپولوژي AS را توصيف مي نمايد استفاده ميكنند. بااستفاده ازاين ديتابيس هر روتري جدول روتينگ خودش را جهت استفاده يك SPF (Shortest-Path-First ) محاسبه ميكند اين جدول روتينگ شامل تمام مقاصدي است كه پروتكل روتينگ درباره آن اطلاعات كامل دارد ومرتبط با يك آدرس IP مربوط به hop بعدي واينترفيس خروجي است.
وقتيكه توپولوژي شبكه تغييرميكند پروتكل OSPF روتها را با استفاده از الگوريتم Dijkstar وكاهش ترافيك پروتكل روتينگ مجددا" محاسبه ميكند همچنين اين پروتكل يك hierarchy چند لولي (دولول براي OSPF ) كه Area-routing ناميده ميشود مهيا ميكند طوريكه اطلاعات توپولوژي تعريف شده در درون منطقه AS از روترهاي بيرون از اين منطقه مخفي مي مانند واين افزايش لول ، باعث حفاظت روتينگ وكاهش ترافيك پروتكل ميگردد.

[آریانت]

3- پروتكل IS-IS

يك پروتكل ازنوع IGP براي شبكه اينترنت كه جهت توزيع اطلاعات روتينگ IP درسراسريك Single AS‌ دريك شبكه IP استفاده ميشود.IS-IS نيزهمانند OSPF يك پروتكل Link-State‌ ميباشد همانطوريكه گفته شد دراين نوع پروتكل ، روترها اطلاعات توپولوژي را با نزديكترين همسايه هايشان مبادله كرده وازآنجائيكه اين اطلاعات درسراسريك AS توزيع شده است هر روتر تصويركامل ازتوپولوژي AS را همراه خود دارد كه جهت محاسبه مسيرهاي end-to-end براي مقصد تعيين ميگردد. مزيت اصلي پروتكل IS-IS اين است كه بدليل آگاهي كامل ازتوپولوژي شبكه به روترها اجازه ميدهد تا روتها را براساس يك معيارخاص ومتقاعدكننده اي محاسبه نمايند واين موضوع براي اهداف مهندسي ترافيك مفيد خواهدبود بويژه آنجائيكه مسيرها اجبارا" با نيازمنديهاي كيفيت سرويس مواجه ميشوند.
معايب اصلي اين پروتكل اين است كه مقياس خوبي براي زمانيكه تعداد روترهاي بيشتري به حوزه روتينگ اضافه ميشوند نمي باشد ، افزايش تعداد روترها باعث افزايش اندازه وفركانس توپولوژي ميگردد همچنين مدت زمانيكه براي محاسبه مسيرهاي end-to-end طول ميكشد.
بدليل فقدان عامل مقياس پذيري ، اين پروتكل براي روتينگ درشبكه هاي وسيع اينترنت مناسب نيست . بهمين دليل IGP‌ ها فقط جهت Routing دريك شبكه Single AS بكاربرده ميشوند.
پروتكل IS-IS ابتدا" بعنوان پروتكل روتينگ CLNP طراحي شده بود اما بعدا" به پروتكل روتينگ IP توسعه پيداكرد. هر روترIS-IS اطلاعات مربوط به وضعيت محلي خود را نظير : اينترفيس هاي قابل استفاد ه ، همسايه هاي قابل دسترسي و ارزش استفاده هر اينتر فيس جهت ا ستفاده يك پيام LSP(LINK STATE PDU) بين ساير روترها توزيع ميكند و روترها ازپيامهاي دريافتي جهت ساختن يك ديتابيس يكسان كه توپولوژي شبكه AS را توصيف مينمايداستفاده مينمايند.سپس روترها ازاين ديتابيس استفاده كرده وجدول روتينگ خودشان را بمنظور استفاده يك SHORT-PATH-FIRST) SPF )محاسبه مي نمايند.

[آریانت]

4- پروتكل RIP

يك پروتكل ازنوع IGP كه بمنظور توزيع اطلاعات روتينگ در داخل يك AS طراحي شده است. RIP يك پروتكل روتينگ Vector ساده ميباشد همانطوريكه دربخش BGP گفته شد دراين پروتكل روترها اطلاعات قابل دسترسي را با نزديكترين همسايه هاي خود مبادله ميكنند كه اين اطلاعات مجموعه اي از مقاصد شناخته شده براي روترهاي شركت كننده ميباشد.

خلاصه اي ازوظائف پروتكل RIP :

1- هر روتر جدول روتینگ خود را با لیست شبکه های متصل محلی INTIAL می کند.
2 - به طور متناوب ، هر روتر کل محتویات جدول روتینگ خود را به نام اینتر فیس های RIP خود را اعلان می کند .
- زمانيكه يك روتر RIP‌ چنين اعلاني را دريافت ميكند تمام روتهاي تخصيصي را درجدول روتينگ قرار داده وارسال پكيت را شروع ميكند اين فرآيند تضمين ميكند كه هر شبكه متصل به هر روتري سرانجام به همه روترها شناسانده ميشود.
- اگر يك روتر دريافت اعلان را بريك روت Remote ادامه ندهد سرانجام تايم اوت شده وارسال پكيت از طريق آن متوقف ميشود بعبارتي RIP يك پروتكل Soft State ميباشد.
3 - هر روت يك صفت ويژه بنام metric دارد كه فاصله مقصد روت را نشان ميدهد .
- هروقت كه يك روتر يك اعلان روتي را دريافت ميكند metric را افزايش ميدهد .
- روترهازمانيكه مي خواهند دو ورژن ازيك روت را در جدول روتينگ برنامه ريزي نمايند روتهاي كوتاه را به روت هاي بلند ترجيح ميدهند.
- ماكزيمم metric مجاز توسط RIP ، 16 ميباشد وپروتكل نمي تواند درجائيكه بيشتر از15 تاhop براي يك مقصد معين وجود دارد را براي شبكه ها درجه بندي كنند.

[آریانت]

IPV6


IPV6 يك پروتكل نسل جديد كه بوسيله IETF و بمنظور جايگزيني IPV4 منظورشده است ودر RFC2460 تعريف گرديده . اولين تفاوت آن با IPV4 پشتيباني آن ازIP Address بزرگتر وبمنظور پاسخگوئي به تقاضاهاي تجهيزات توانمند اينترنتي درآينده است همچنين IPV6 پشتيباني بهتري ازmobile IP وامنيت شبكه ميكند. بطوركلي پذيرفته شده كه شبكه هاي جاري طول خواهد كشيد تا خود را با IPV6 سازگار نمايند بطوريكه IPV4 وIPV6 براي چند سالي تواما" مورد استفاده قرار خواهند گرفت.


«مزاياي مهم IPV6 نسبت به IPV4

1 - آدرسهاي IPV6 تا 128bit افزايش پيدا كرده اند( بمنظورhandle كردن تقاضاي بيشمارجهت آدرسهايIP ) همچنين مشكلات مربوط به تخصيص فضاي آدرس IPV4 را مرتفع كرده وباعث بهره وري بيشتر ميگردد.
2- Header مربوط به IPV6 كوتاه ومنطقي ترشده ( با توسعه option هاي IP به مجموعه اي ازheader هاي توسعه يافته Optional )
3- IPV6 حمايت فزآينده اي را ازmobile IP ميكند(استفاده ازheader جديدIPV6 ، پايش همسايگي وفيچرهاي پيكربندي مجدد آدرسهاي نامشخص)
4 - فیچرهای امنیتی IP SEC ) IP ) ، تعیین اعتبار و رمزگذاری دیتا همه در درون پروتکل IPV6 منظور شده است .

[آریانت]

« Data Connection وIPV6

نرم افزار مسيريابي IP‌ مربوط به Data Connection شامل : DC-BGP ، DC-ISIS ، DC-OSPF ، DC-RTM وDC-CSPF كه هردوIPV4 وIPV6 را پشتيباني ميكنند.
پياده سازي IPV6 براي Data Connection بطورفراگير استانداردهاي مربوطه ، با مديريت اينترفيس ها وطراحي مناسب جهت كاربردهاي سخت را پشتيباني ميكند.

« IPV6 Protocol Function

Data Connection فانكشن هاي پروتكل IPV6 را بشرح ذيل پشتيباني ميكند:
1- DC-BGP
BGP-4 يك مالتي پروتكل كه بمنظور مسيريابي حوزه داخلي IPV6 توسعه يافته است.

2- DC-IS IS
- روتينگ IPV6 با IS-IS
3- DC-OSPF
- 0(RFC2740 )OSPFV3
- RFC3101)( Not-So-Stubby-Area ) OSPF-NSSA )
4- DC-RTM
- ايجادكننده جدول روتينگ براي آدرسهاي IPV4 يا IPV6
5- DC-CSPF
- تخمين روتهاي اجباري جهت آدرسهاي IPV4 و IPV6

[آریانت]

گذر ازIPV4 به IPV6


مهاجرت ازIPV4 بهIPV6 بصورت فوري و دريك لحظه خاص بدليل حجم عظيم شبكه اينترنت وتعداد بيشمار كاربران IPV4 غيرممكن است بعلاوه خيلي از سازمانها بسيار وابسته به كارهاي روزمره اينترنتي هستند بنابراين آنها نميتوانند هيچ down time را براي جايگزيني پروتكل هاي IP تحمل بكنند درنتيجه يك روز خاص جهت خاموش كردن IPV4 و روشن نمودن IPV6 وجود ندارد چرا كه هردو پروتكل ميتوانند بدون هيچ مشكلي دركنارهم مورد استفاده قراربگيرند. گذر ازV4 بهV6 بايستي با پياده سازي نود به نود وتوسط پراسيچرهاي پيكربندي اتوماتيك بمنظور مرتفع نمودن نيازهاي مسيريابي V6 صورت پذيرد. با اين روش كاربران ميتوانند بلافاصله ازخيلي ازمزاياي IPV6 زمانيكه ارتباطات آنها ازطريق V4 برقرارميگردد نيز استفاده نمايند بنابراين هيچ دليلي برتاخيردرupdate كردن شبكه با IPV6 وجود ندارد.
ويژگيهاي IPV6 طوري طراحي شده است كه گذرآن را بسيارآسان كرده است براي مثال آدرسهايIPV6 بصورت اتوماتيك ازآدرسهاي IPV4 استخراج ميگردد. تونلهاي IPV6 براساس شبكه هاي IPV4 ساخته ميشوند. وبالاخره درفازاوليه تمام نودهاي IPV6 بصورت dual stack پيش خواهند رفت كه آنها هردو IPV4 وIPV6 را بصورت همزمان پشتيباني خواهند كرد.
اين سطح سازگاري خوب بين V4 وV6 ممكن است باعث شود كه تعدادي ازكاربران تصورنمايند كه گذربه V6 بي ثمربوده است درآينده عدم گذر به V6 امكانات رشد وتوسعه را محدود خواهدكرد چرا كه كاربران را از دسترسي به ابزارآلات جديد كه از سال 2000 شروع شده اند وفقط براي IPV6 اهميت دارند بازخواهد داشت.
IPV6 بدون خطا طراحي شده وبوسيله IETF وبسياري ازموسسه هاي تحقيقاتي تست ميداني شده است.
اهداف كليدي گذر شامل موارد ذيل است :
1- IPV6 وIPV4 بايد با يكديگر همكاري داشته باشند.
2- استفاده ازhost هاي IPV6 وروترها بايستي روي كل شبكه اينترنت وبا يك روش ساده وپيشرفته توزيع گردد.
3- متوليان شبكه وكاربران انتهائي بايد تصورنمايند كه مرحله گذر قابل فهم بوده واجراي آسان دارد.
مجموعه اي ازمكانيزمها كه SIMPLE INTERNET TRANSITION ) STT ) گفته ميشود شامل پروتكلها وقوانين مديريتي است كه بمنظورساده كردن پياده سازي شده اند.

[آریانت]

ويژگيهاي اصلي SIT شامل موارد ذيل است :

1- امكان يك انتقال تدريجي وبدون آسيب : host هاي IPV4 و روترها ميتوانند يكي يكي وبدون نيازبه ساير hostها وروترها وبطور همزمان به IPV6 update گردند.
2- حداقل نيازمندي به updating : تنها نيازجهت update شدن host ها به IPV6 دسترسي به سرور DNS جهت مديريت آدرسهاي IPV6 است . هيچ نيازمنديهائي جهت روترها وجود ندارد.
3 - سادگي آدرس دهي : وقتيكه يك روتر با يك host به IPV6 ، update‌ ميشود ميتواند براي آدرس هاي IPV4 نيز كاربرد داشته باشد.
4- هزينه اوليه پائين : هيچ كارمقدماتي جهت شروع گذربه IPV6 ضروري نيست.
مكانيزمهاي استفاده شده توسط SIT :
1 - يك ساختارآدرسهاي V6 كه باعث استخراج آدرسهاي V6 ازآدرسهاي V4 ميگردد .
2 - قابل دسترس بودن dual stack درhost ها و روترها درطول گذر كه اين در واقع وجود stack هاي V4 وV6 دريك زمان را نشان ميدهد.
3- تكنيك كپسوله كردن پكيت هاي V6 درداخل پكيت هاي TUNNELING ) V4 ) كه سبب عبورپكيتهاي V6 درابرهاي IP ميگردد كه هنوز به V6 تغيير وضعيت (update ) نداده است.
4 - يك تكنيك انتخابي كه شامل ترجمه header هاي V6 درداخل header هاي V4 ميباشد وبالعكس .
روش SIT ضمانت ميكند كه host هاي V6 بتوانند با V4 درابتدا دركل شبكه اينترنت با يكديگر همكاري داشته باشند. وقتيكه مرحله گذر به پايان رسيد اين قابليت همكاري بطور موضعي براي مدت زمان طولاني ادامه خواهد داشت اين توانايي سبب حفظ سرمايه گذاري روي IPV4 ميگردد . تجهيزات ساده كه نميتوانند به IPV6 ، update شود براي مثال ، چاپگرهاي شبكه وترمينال سرورها به كاركرد خود با V4‌ ادامه خواهند داد تا زمانيكه مدت زمان طولاني استفاده نشوند.

[zikzak]

آقای یکی آموزش kwerio wirute firewal بزاره