پروژه مسیریاب

: عنوان

مسيرياب

: فهرست

1

IP هاي بسته مسيريابي اول فصل

):ROUTERياب( مسير1-1

معمولي: مسيرياب يك با ۳ ليه سوييچ يك تفاوت1-2

:EXTERIOR وINTERIOR هاي پروتکل1-3

ارتباطند: درBGP مسيرياب با که هايي شبکه1-4

مسيريابي: هاي الگوريتم ديدگاه دو1-5

پروتکل: انواع1-6

:Routed پروتکل انواع1-6-1

:Routing پروتکل انواع1-6-2

1-7CLASSFUL ROUTING:

1-8CLASSLESS ROUTING:

:IP Distance Vector هاي پروتکل1-9

:Distance Vector هاي پروتکل عملکرد1-10

:IP Link State هاي پروتکل1-11

شبکه: وضعيت از آگاهي1-12

استاتيک: بصورت مسيريابي ي نحوه1-13

OSPF پروتکل دوم فصل

:OSPF پروتکل2-1

:RIP پروتکل باOSPF پروتکل مقايسه2-2

:Area انواع2-4

اتصال: هاي وضعيت2-5

:OSPF شبکه يک خصوصيات2-6

2-7IDمسيرياب OSPF:

:OSPF يابي همسايه2-8

:OSPF عملکرد بررسي2-9

:OSPF تايمرهاي2-10

:OSPF درLSA انواع2-11

:OSPF در شده تعريف هاي شبکه انواع2-12

2

:NBMA هاي شبکه در مجاورت رابطه برقراري2-13

:Frame Relay هاي شبکه درOSPF پيکربندي2-14

:frame relay point-to-multipoint شبکه درOSPF کاربرد2-15

:OSPF روترهاي انواع2-16

:OSPF پروتکل در پيام انواع2-17

:OSPF پروتکل درIpv6 کاربرد2-18

:IPv6 هاي شبکه درOSPF عملکرد2-19

:OSPF V3 وOSPF V2 مقايسه2-20

:OSPF پروتکل با مسيريابي نحوه2-21

OSPF فازي مدل سازي پياده و طراحي سوم فصل

:)QOSسرويس( کيفيت بر مبتني يابي مسير3-1

سرويس: کيفيت مسيريابي اهداف3-2

:OSPF وLINK STATE پروتکل3-3

پيشنهادي: فازي سيستم3-4

قوانين: بانک و عضويت توابع3-5

:عملکرد ارزيابي و سازي شبيه3-6

منظوره چند يابي مسير چهارم فصل

منظوره: چند يابي مسير4-1

منظوره: چند مسير انتخاب4-2

:IGMP پروتکل4-3

:CGMP پروتکل4-4

:IGMP جستجوي4-5

منظوره: چند مسيريابي مستقل پروتکل4-6

4-7PIMمتراکم: سبک

4-8PIMپراکنده: سبک

4-9RPثابت )Static RP:(

4-10Auto-RP:

4-11Anycast- RP:

: ذخيره منظوره چند هاي آدرس4-12

3

هوشمند: مسيريابي4-13

چکيده:

امروزه علم کامپيوتر به حدي پيشرفت کرده که بسياري از علوم ديگر پيشرفتشان وابسته بببه

علم کامپيوتر مي باشد.شبکه هاي کامپيوتري به حدي پيشرفت کرده اند که توانسته انببد جهببان را

به يک دهکده علمي کوچک تبديل نمايند.براي برقراري ارتباط بين اين شبکه ها نيازمند به يببک

اين شبکه زيببر بنببايي کببه از تعببداد زيببادي مسببيرياب تشببکيل شببده اسببت٬ستون فقرات مي باشيم

4

وظيفه انتقال اطلعات را دارد. ببر روي ايبن مسبيرياب هبا بايبد الگبوريتم هبايي اجبرا شبوند تبا

بتوانند بهترين مسير را براي انتقال اطلعات در اين دهکده را انتخاب کنند.

مجموعه مطالبي که در اختيار شما خواننده گرامي است پژوهشي در رابطه با مسببيريابي در

نحوه پياده٬تجزيه و تحليل٬شبکه هاي جهاني اينترنت و بررسي الگوريتم هاي مسيريابي متفاوت

سازي اين الگوريتم ها به صورت کاربردي مي باشد.

فصل اول

IPمسيريابي بسته هاي

):ROUTERمسير ياب(1-1

ه‌لهاي مختلف با ه‌يتوانند از چندين قسمت كه از پروتك ه‌طهاي شبكه پيچيده م محي

ه‌يهاي متفاوت هستند، تشكيل شده باشند. در اين حالت ممكن است استفاده از پل براي حفظ معمار

5

ه‌هاي پيچيده و ه‌ط هاي شبك ه‌تهاي شبكه مناسب نباشد. در اين محي سرعت ارتباطات بين قسم

ه‌تهاي تفكيك يك گسترده به دستگاهي نياز خواهد بود تا علوه بر دارا بودن خواص پل و قابلي

ه‌تها نيز باشد. ه‌شهاي كوچكتر، قادر به تعيين بهترين مسير ارسال داده از ميان قسم شبكه به بخ

يا مسيرياب نام دارد. Routerچنين دستگاهي

ه‌بها در ليه شبكه مدل ه‌بها به اطلعات مربوط بهOSIمسيريا ه‌يكنند. مسيريا عمل م

ه‌ههاي داده را از ميان چندين شبكه ه‌سدهي شبكه دسترسي دارند و در نتيجه قابليت هدايت بست آدر

ه‌ههاي ه‌لها بين شبك دسترسي دارا هستند. اين عمل از طريق تعويض اطلعات مربوط به پروتك

ه‌سهاي مجزا در مسيرياب ه‌يشود. در مسيرياب از يك جدول مسيريابي براي تعيين آدر ه‌ها انجام م

ه‌يشود. ه‌ههاي ورودي استفاده م داد

در ليه هاي مختلف سويچينگ داريم ،که سويچينگ ليه سوم را مسير يابي گويند.فرآيند مسير

يابي همانند فرآيند انتقال نامه در دفاتر پستي مي باشد.

ه‌بها بر اساس اطلعات موجود در جداول مسيريابي، بهترين مسير عبور مسيريا

ه‌يكنند. به اين ترتيب ارتباط ميان كامپيوترهاي فرستنده و گيرنده ه‌ههاي داده را تعيين م بست

ه‌هاي معروف به ه‌ههاي داد ه‌بها فقط نسبت به عبور حجم زيادي از بست ه‌يشود مسيريا مديريت م

ه‌يدهند.Broadcaste Stormپديده طوفان انتشار يا را به شبكه نم

ه‌تهاي شبكه ه‌لها مي توانند چند مسير را بين قسم ه‌بها بر خلف پ انتخابLANمسيريا

ه‌هها متفاوت استفاده ه‌هبندي داد ه‌لهاي بست ه‌تهايي كه از شك كنند. به علوه قابليت اتصال قسم

ه‌يكنند، را نيز دارند. م

ه‌شهايي از شبكه را كه داراي ترافيك سنگين هستند، شناسايي كرده و از ه‌يتوانند بخ ه‌بها م مسيريا

ه‌هها استفاده كنند. انتخاب مسير مناسب بر اساس اين اطلعات براي تعيين مسير مناسب بست

ه‌شها، انجام ه‌شهايي كه يك بسته داده بايد انجام دهد تا به مقصد برسد و مقايسه تعداد پر تعداد پر

ه‌يگيرد. پرش (ا ه‌يشود. hopم ) به حركت داده از يك مسيرياب بعدي اطل ق م

ه‌لهادر ليه شبكه (مدل ه‌بها بر خلف پ ه‌يكنند و در نتيجه قادر بهOSIمسيريا ) كار م

ه‌بهاي ه‌ههاي داده را به مسيريا ه‌ههاي داده به شكل مؤثري هستند. آنها قابليت هدايت بست هدايت بست

ه‌لها كه ه‌بها برخلف پ ه‌يكنند، نيز دارند. همچنين مسيريا ه‌نها خود شناسايي م ديگر كه ادرس آ

ه‌يكنند، مي توانند بهترين مسير را از بين چند مسير فقط از يك مسير براي هدايت داده استفاده م

موجود انتخاب كنند.

Brouler دستگاهي است كه خواص پل و مسيرياب را با هم تركيب كرده است Broulerدر

ه‌يكند و در ديگر موارد در ه‌لهاي با قابليت مسيريابي به صورت يك مسيرياب عمل م برابر پروتك

ه‌يشود. نقش يك پل ظاهر م

6

فرآيند دريافت يک واحد داده داراي هويت ،از يکي از کانال هاي ورودي و هدايت آن بر روي

کانال خروجي مناسب ،بنحوي که بسوي مقصد نهايي خود نزديک و رهنمون شود را سويچينگ

گويند.

با يك مسيرياب معمولي:۳تفاوت يك سوييچ ليه 1-2

) هر دو به يك مضمونRouting) و مسيريابي (L3 Switching (۳سوييچينگ ليه

اشاره دارند : هدايت هوشمند بسته ها بر روي خروجي مناسب براساس آدرسهاي جهاني و

به داده ها اضافه شده است. منظور از هدايت هوشمند نيز آن است كه۳سرآيندي كه در ليه

الگوريتمي بكار گرفته مي شود تا كوتاهترين و بهينه ترين مسيرها محاسبه شده و براساس آن

مسير خروج بسته ها انتخاب گردد.

۳اگر چه مضمون اين دو عبارت يكي است ولي هرگز در كلم يك متخصص شبكه سوييچ ليه

يكسان تلقي نمي شود و با هم فر ق اساسي دارند. مسيرياب چيز ديگريRouterو مسيرياب

چيزي ديگر, هرچند هر دو يك كار مشابه انجام مي دهند.!! حال به تفاوتها۳است و سوييچ ليه

مي پردازيم:

تعداد كانال ورودي/خروجي محدودي دارد ولي۳مسيرياب بر خلف سوييچ ليه •

در عوض قادر است از انواع و اقسام پروتكل هاي مسيريابي ساده و پيچيده حمايت كرده و خود

تطبيقX.25, يا ISDN , Frame Relay,ATM, SONET مثل WANرا با انواع متنوع خطوط

داده و از پروتكل هاي متعدد نقطه به نقطه پشتيباني كند. لذا مسيرياب يك ابزار كامل پيچيده و

در عين حال بسيار منعطف و قابل پيكربندي در شرايط مختلف است. در ضمن يك مسيرياب

و يا نظاير آن كاركند.IP,IPXمثل ۳ميتواند با پروتكل هاي مختلف ليه

عموما يك سوييچ با تعداد زيادي پورت همنوع (عموما پورت اترنت)۳سوييچ ليه •

بين پورتها هدايتMAC و بر اساس آدرس ۲است كه ضمن آنكه مي تواند داده ها را در ليه

كند مي تواند همين كار را نيز براساس آدرس هاي جهاني درج شده در سرآيند بسته ها در ليه

حمايت چنداني نمي كنند و انعطاف زياديWANانجام بدهد. ولي در عوض از خطوط متنوع ۳

در پيكربندي آن در محيطهاي مختلف با توپولوژي پيچيده و پروتكل هاي قدرتمند ندارد.

عموما فقط يك سوييچ اترنت است كه از فرآيند مسيريابي براي ايجاد۳سوييچ ليه •

) و افزايش سطحBroadcast Domainها و تفكيك حوزه پخش فراگير (VLANارتباط بين

كنترل و نظارت بر دسترسي و فيلترينگ بسته , استفاده مي كند و فضا و توپولوژي شبكه اي

كه در آن مسيريابي صورت مي گيرد چندان گسترده و غيرهمگن نيست.

7

در مقايسه با تعداد پورت و سرعتي كه دارد بسيار ارزانتر از يك۳يك سوييچ ليه •

پورت اترنت۲۴ داراي catalyst 3550-24مسيرياب تمام مي شود. به عنوان مثال يك سوييچ

۱۰۰ Mbps ميليون بسته را بين پورتها هدايت نمايد و ضمن۶.۶ است و مي تواند در هر ثانيه

, بين آن ها مسيريابي انجام دهد. چنين سوييچي را امروزه مي توان با قيمتيVLANحمايت از

حدود دو ميليون تومان خريد (قيمت جهت مقايسه است و مربوط به تاريخ خاصي نمي باشد)

ميليون بسته در ثانيه كه۳.۵ با ظرفيت هدايت cisco 7300درحاليكه يك مسيرياب نمونه مثل

ميليون تمام مي شود. يعني با ظرفيتي۱۰تنها دو پورت اترنت گيگابيت دارد به قيمتي حدود

قيمتي حدود پنج برابر آن دارد ولي درعوض مي۳۵۵۰حدود نصف ظرفيت هدايت يك سوييچ

و پروتكل هاي بسيار متنوع و پيچيده حمايت كند.WANتواند از خطوط

نظر به آنكه عمليات مسيريابي در يك سوييچ در سطح بسيار ساده و عموما براي•

با استفاده از مدارات۳ ها انجام ميگيرد لذا مي توان در يك سوييچ ليه VLANمسيريابي بين

كه صرفا براي عمل مسيريابيASIC (Application Specific Integrated Circuitsمجتمع (

در سطح سخت افزار طراحي و ساخته مي شود سرعت هدايت بسته ها را تا حد بسيار باليي

افزايش داد. در حالي كه در يك مسيرياب با پروتكل هاي پيشرفته و بسيار وسيعي كه پشتيباني

با۳ميكند نمي توان به سادگي و با طراحي مدارات مجتمع ساده و ارزان به يك سوييچ ليه

سرعت هدايت بال دست يافت. سطح عمليات قابل انجام توسط يك مسيرياب و انواع واسط هاي

و پيش برنامه ريزي شده(ASICشبكه درآن به قدري وسيعند كه يك سخت افزار واحد

Preprogrammedنمي تواند اين عمليات را به تنهايي انجام بدهد. پس يك مسيرياب بايد بخش (

بزرگي از عمليات سطح نرم افزار و به كمك پردازنده هاي همه منظوره انجام گيرد كه سرعت

دارند. براي بال بردن سرعت هدايت يكASICكمتري نسبت به پردازنده هاي خاص منظوره

مسيرياب بايد از پردازش موازي در محيطي چند پردازنده بهره گرفته شود كه همين موضوع

قيمت مسيرياب را بشدت افزايش خواهد داد.

بكارگرفت وليWANيك مسيرياب را مي توان در طراحي ستون فقرات شبكه هاي •

)به كار مي آيد.Campus LAN عموما زيرساخت شبكه هاي محلي پرديس (۳سوييچ ليه

به دليل تنوع و تفر ق زياد در خطوط ارتباطي يك مسيرياب , عموما نمي توان يك•

پيكربندي كرد.۲مسيرياب را براي سوييچينگ ليه

مسير يابي فرآيندي مبتني بر يکسري قواعد منطقي و سياست هاست که پيچيدگي آن به

سطوح و ليه ي امنيت،امکان پشتيباني همزمان از دو يا سه پروتکل و پيچيدگي ساختار و

توپولوژي شبکه دارد.انتقال داده ها از يک شبکه به شبکه ديگر وقتي که تنها يک مسير واحد

بين آن دو شبکه وجود دارد،ساده ترين فرآيند مسير يابي است اما زماني که بين دو شبکه چندين

8

مسير وجود دارد ،مکانيزم پيدا کردن بهترين مسير و همچين اعمال معيار هاي بهينگي مسير،به

الگوريتم هاي پويا نياز دارد.

:EXTERIOR وINTERIORپروتکل هاي 1-3

Interiorپروتکل هايي که در داخل يک سازمان فعاليت مي کنند به نام پروتکل هاي

)ASشبکه هاي خود مختار ( مي شوند.IS-IS،IGRP،EIGRP،OSPF،RIPناميده شده که شامل

شبکه هايي هستند که تحت نظارت و سرپرستي يک مجموعه يا سازمان خاص پياده و اداره

ۀ درون يک شبک خود مختار بيشتر تابع پارامترهايي نظيرIPميشود.مسيريابي بسته هاي

سرعت و قابل اعتماد بودن الگوريتم مسيريابي است.مسيريابي بسته هاي اطلعاتي بر روي

م ًل متفاوت با مسيريابي درASشاهراه هايي که شبکه هاي را بهم متصل کرده ، مسائلي کام

، مسائلي نظير امنيتASۀدرون يک شبک خودمختار دارد. در مسيريابي بين شبکه هاي

ASهر کدام از .پرداخت ح ّق اشتراک و سياست نيز ميتواند در انتخاب بهترين مسير دخيل باشد

که اين شماره مي تواند در دو٬ ناميده مي شودasnها را با يک شماره مي شناسند اين شماره

هاي متصل به اينترنت بايد در تمامي محيط اينترنتAS باشد.شماره public وprivateنوع

اقدام به تخصيص شماره هاي فو ق مي نمايد.IANAمنحصر به فرد بوده و بنابراين سازمان

تعريف شده است بخشي از اين محدوده يعني از65535 تا 1 در محدوده ي Asnتعريف :

نيز براي استفاده ي اختصاصي کنار گذاشته شده است و قابل ثبت نيست .65535 تا 64512

مربوط به سازمان ها را در بين آنها منتقل مي نمايد،به نامRoutingپروتکل هايي که اطلعات

مي باشد.BGP 4 خوانده شده و تنها نمونه موجود آن،پروتکل Exteriorپروتکل هاي

در ارتباطند: BGPشبکه هايي که با مسيرياب 1-4

در ارتباطند وBGP- :اين نوع از شبکه ها فقط با يک مسيرياب نوع Stubشبکه هاي پاياني-

ترافيک بر روي بنابراين نميتوانند در ستون فقرات اينترنت نقش ايفا کنند و کمکي به توزيع

م ًل براي وصل شبکه هاي پاياني به يکي از مسيريابهاي ۀشبک اينترنت نمي بايدBGPکنند. معمو

هزينه قابل توجهي در هر ماه پرداخت شود. اکثر شبکه هاي متصل به اينترنت در ايران به

خاطر عدم وجود ستون فقرات ارتباطي سريع بين شهرها و استانهاي مختلف کشور ، از نوع

- بشمار ميروند.Stubشبکه هاي پاياني -

واقعند و ميتوانندBGP اين گونه از شبکه ها بين مسيريابهاي نوع :شبکه هاي چندارتباطي

ۀبراي توزيع و حمل ترافيک در شبک اينترنت مورد استفاده قرار بگيرند مگر آنکه بدليل

امنيتي ، تمايل به چنين کاري نداشته باشند.

9

هاي ترانزيت: اين گونه شبکه ها که به نحوي به روي ستون فقرات شبکه اينترنت واقعند شبکه

در آمريکا)NSFNet ۀ بعهده دارند.(همانند شبکIPوظيفه عمده اي در حمل و توزيع بسته هاي

دو ديدگاه الگوريتم هاي مسيريابي:1-5

از ديدگاه روش تصميم گيري و ميزان هوشمندي الگوريتم)الف

ب) از ديدگاه چگونگي جمع آوري و پردازش اطلعا ِت زيرساخت ارتباطي شبکه

ۀبا ديدگاه اول الگوريتم هاي مسيريابي را ميتوان به دو دست ”ايستا“ و ”پويا “ تقسيم

بندي کرد. در الگوريتم هاي ايستا هيچ اعتنايي به شرايط توپولوژيکي و ترافيک لحظه اي شبکه

م ًل در اين الگوريتم ها براي هدايت يک بسته ، هر مسيرياب از جداولي استفاده نمي شود. معمو

مي کند که در هنگام برپايي شبکه تنظيم شده و در طول زمان ثابت است . در هنگام وقوع

هرگونه تغيير در توپولوژي زيرساخ ِت شبکه ، اين جداول بايد توسط مسئول شبکه بصورت

دستي مجددم ًا تنظيم شود. اگرچه اين الگوريتم ها بسيار سريعند ولي چون ترافيک لحظه اي شبکه

متغير است ، نمي توانند بهترين مسيرها را انتخاب نمايند و هرگونه تغيير در توپولوژي

زيرساخت ارتباطي شبکه ، يک مشکل عمده و جدي ايجاد خواهد کرد.

.در الگوريتم هاي پويا مسيريابي بر اساس آخرين وضعيت توپولوژيکي و ترافيک شبکه انجام

ثانيه يکبار به هنگام ميشود.Tمي شود. جداول مسيريابي در اين نوع الگوريتم ها هر

اين الگوريتمها بر اساس وضعيت فعلي شبکه تصميم گيري مينمايند ولي ممکن است

پيچيدگي اين الگوريتمها به قدري زياد باشد که زمان تصميم گيري براي انتخاب بهترين مسير ،

طولني شده و منجر به تاخيرهاي بحراني شده و نهايتم ًا به ازدحام بيانجامد؛ بهمين دليل در

مسيريابهاي سريع از تکنيکهاي چند پردازندهاي و پردازش موازي استفاده ميشود.

ۀاز ديدگاه دوم الگوريتمهاي مسيريابي به دو دست ”سراسري / متمرکز “و

”غيرمتمرکز“ تقسيم ميشود.در ”الگوريتمهاي سراسري“ هر مسيرياب بايد اطلعات کاملي از

زيرساخت ارتباطي شبکه داشته باشد. يعني هر مسيرياب بايد تمامي مسيريابهاي ديگر ،

ارتباطات بين آنها و هزينه هر خط را دقيقم ًا شناسايي نمايد. سپس با جمع آوري اين اطلعات

“ مربوط به گراف زيرساخت شبکه را تشکيل بدهد. در چنين شرايطي براي يافتن ۀ”ساختمان داد

بهترين مسير بين هر دو مسيرياب ، از الگوريتمهاي کوتاهترين مسير نظير ”الگوريتم

دايجکسترا“استفاده ميشود. به چنين الگوريتمهايي که براي مسيريابي به اطلعات کاملي از

LSۀزيرساخت شبکه و هزين ارتباط بين هر دو مسيرياب نيازمندند ، اختصارم ًا الگوريتمهاي

گفته ميشود و در مسيريابهاي مدرن و جديد از آن استفاده ميشود.

10

در الگوريتمهاي ”غير متمرکز“ ، مسيرياب اطلعات کاملي از زيرساخت شبکه ندارد بلکه فقط

قادر است هزينه ارتباط با مسيريابهايي که بطور مستقيم و فيزيکي با آنها در ارتباط است

محاسبه و ارزيابي نمايد. سپس در فواصل زماني منظم ، هر مسيرياب جدول مسيريابي خود را

براي مسيريابهاي مجاور ، ارسال مينمايد. مسيرياب با دريافت اين جداول و مقاديري که خودش

مستقيمم ًا اندازه گيري کرده ، با يک الگوريتم بسيار ساده جدول خودش را به هنگام مينمايد و

براي هدايت هر بسته ، از آن استفاده ميکند. در اين الگوريتمها براي مسيريابي هر بسته ، فقط

يک جستجو در جدول مسيريابي کافي است و در نتيجه پيچيدگي زماني بسيار مناسبي دارد

کْج ِکسترا“ نخواهند شد. به اين نوع چراکه درگير اجراي الگوريتمهاي وقت گيري شبيه ”داي

گفته ميشود.DVالگوريتمها به اختصار ”الگوريتمهاي “

ه‌بهاي ديناميك به دليل آن كه از فاكتورهاي زيادي نظير اندازه وPort Queueساختار مسيريا

ه‌يباشد. ه‌يكنند، پيچيده م مقدار در دسترس بودن آن در عمليات مسيريابي استفاده م

انواع پروتکل:1-6

Routing و ديگري Routed Protocol دو نوع پروتکل يکي networkدر ليه

Protocol وجود دارد.پروتکل هاي Routedدر واقع يک پروتکل ليه سومي مي باشد که

اطلعات را از يک نقطه به نقطه اي ديگر انتقال مي دهد.بسته هاي مربوط به پروتکل هاي

Routedشامل خود ديتا به همراه اطلعات پروتکل هاي ليه سوم مي باشد.اما پروتکل هاي

Routingباعث انتقال اطلعات بين روترهاي همسايه مي شود.در نتيجه اين عمل،تمامي

روترها درباره تمامي شبکه هاي موجود اطلعات لزم را دريافت کرده و بنابراين بهترين

مسيرهاي ممکن براي دسترسي به مقصد را تعيين مي کنند.

:Routedانواع پروتکل 1-6-1

1-APPLETALK ،2-IPX،3-DECnet،4-IP

ه‌لهايي كه قابليت مسيريابي دارند عبارتند ه‌يكنند. پروتك ه‌لها از مسيريابي پشتيباني نم همه پروتك

ه‌لهايي كه ازApple Talk و XNS، سيستم شبكه زيراكس IP، IPXاز ه‌ههاي از پروتك . نمون

ه‌يكنند عبارتند از ( . NetBEUI و LAT) Local Area Transportمسيريابي پشتيباني نم

:Routingانواع پروتکل 1-6-2

11

با اينکه هدف تمامي پروتکل ها انتخاب بهترين مسير منتهي به مقصدي خاص مي

باشد،اما مکانيسم عمل آن ها تفاوت هاي زيادي نسبت به همديگر دارد.هر يک از پروتکل هاي

Routingدر واقع يک نرم افزار در روي روترها بوده که هدف آنها،تبادل اطلعات بين

روترهاي موجود در شبکه مي باشد.روترها با استفاده از اين اطلعات اقدام به انتخاب

مسيرهاي منتهي به مقاصد مورد نظر مينمايند.

پروتکل هاي روتينگ را مي توان از لحاظ پارامترهاي مختلف در گروه هاي جداگانه قرار

داد.يکي از تفاوت ها در ماسک مربوط به آدرس ها در داخل پيام هاي ارسالي مي باشد.بدين

صورت که برخي از آن ها ماسک مربوطه را نيز در داخل پيام ارسالي گنجانده ولي برخي

وپروتکل هاي دستهclasslessديگر اين کار را نمي کنند.به ترتيب پروتکل هاي دسته اول را

گويند.Classfulدوم را

1-7CLASSFUL ROUTING:

:IPمشخصات کلي مربوط به اين گروه آدرس هاي

در مرز بين شبکه ها بصورت خود به خود انجام مي گيرد.Summarization)عمل 1

هايي که بين شبکه هاي ناشناخته منتقل مي شوندroute در مورد Summarization)عمليات 2

انجام شده و به صورت آدرس هاي با کلس استاندارد در خواهند آمد.

هاي يک شبکه کلس استاندارد منتقل مي شوند،داراي ماسکSubnet)پيام هايي که بين 3

مربوط به آدرس ها نيستند.

هاي مربوط به تماميInterface فرض را بر اين مي گيرند که Classful)پروتکل هاي 4

روترها به شبکه هايي با ماسک يکسان متصل گشته اند ودليل نگنجاندن ماسک مربوطه در

داخل پيام هاي ارسالي نيز همين مسئله است.

مي باشد.IGRP و RIPv1)شامل پروتکل هاي 5

،وابسته به قانون هاي مربوط به آنهاست.بدينClassfulطرز هدايت پيام ها توسط پروتکل هاي

وجود داشته باشد،پيام دريافت شده بهroutingصورت که اگر مورد متناظري در داخل جدول

طرف همان مقصد هدايت خواهد شد.اگر هيچ مورد متناظري در داخل جدول وجود نداشته

نيز استفاده شود،تنها در صورتيDefault Routeباشد،پيام از بين خواهد رفت.حتي اگر از يک

استفاده از آن مجاز خواهد بود که هيچ نوع مورد متناظري در داخل جدول وجود نداشته

پيام ها از بين رفتهrouteباشد.بدين معني حتي در صورت وجود شبکه اصلي در داخل جدول

نيز ارسال نخواهند شد.Default Routeو به سمت

محدوديت هاي مربوط به اين دسته پروتکل ها:

12

باعث از دست رفتن آدرس هاي بيشتري مي شوند.Classful-پروتکل هاي 1

در داخل شبکه مجاز نيست.VLSM-استفاده از ويژگي 2

اندازه جدول روتينگ بيش از حد نرمال افزايش يافته و بنابراين پيامVLSM-بدون استفاده از 3

انتقالي بين روتر ها نيز داراي سايزي بزرگتر خواهند بود.Updateهاي

1-8CLASSLESS ROUTING:

موردClassfulپروتکل هاي فو ق براي حل محدوديت هاي موجود در پروتکل هاي

استفاده قرار مي گيرند.

:Ipمشخصات کلي اين دسته از آدرس هاي

1(Interfaceهاي متصل به يک شبکه ليه سوم مي توانند از ماسک هاي متفاوتي استفاده

نمايند.

مي شوند.BGP،RIPV2،IS-IS،EIGRP،OSPF)شامل پروتکل هاي 2

در داخل شبکه مجاز مي باشد.CIDR)استفاده از ويژگي 3

هاي موجود درRoute دستي و اتوماتيک در مورد Summarization)استفاده از هر نوع 4

مجاز مي باشد.Routingجدول

Classless نيز از برخي مزاياي موجود در پروتکل هاي Classfulبراي اينکه پروتکل هاي

را مي توان اجرا نمود.البته بصورتIP CLASSLESSبرخوردار گردند،دستور

Default دستور مزبور در نسخه هاي اخير،IOS.فعال گشته است

:IP Distance Vectorپروتکل هاي 1-9

که در اوايل مورد استفاده قرار مي گرفتند مناسب شبکه هايDistance Vectorپروتکل هاي

مي گردند که درIGRP وRIPv1 بودند.اين پروتکل ها شامل Classfulکوچک بوده و از نوع

معرفي گشته اند.با اينکهEIGRP وRIPv2طول زمان و با اصلحات انجام شده،پروتکل هاي

مکانيسم عمل پروتکل هاي جديد بر پايه نسخه هاي قديمي تر بنا شده است،اما نسخه هاي جديد

توسط سيسکوEIGRP وIGRP مي باشند.البته با وجود اينکه پروتکل هاي Classlessاز نوع

ازEIGRP معرفي گشته اند،اما براي مثال پروتکل Distance Vectorبه عنوان پروتکل هاي

برخي از خصوصيات مربوط به هر دو دسته از پروتکل ها برخوردار است .از اين رو مي

دانست.Hybridتوان آنها را از نوع

:Distance Vectorعملکرد پروتکل هاي 1-10

13

را به صورت متناوب و درRoutingاين دسته از پروتکل ها محتويات مربوط به جدول

براي روتر هاي همسايه که به صورت مستقيم با روتر در تماس ميbroadcastقالب پيام هاي

باشند ارسال مي کنند.

فاصله زماني بين ارسال پيام هاي مزبور بستگي به نوع پروتکل مورد استفاده دارد.هر کدام از

اين پروتکل ها داراي يک تايمر مي باشند که بعد از سپري شدن در زمان تعيين شده،اقدام به

مي باشد خواهند نمود.اينRouting که شامل تمامي محتويات جدول Updateارسال پيام هاي

تايمر بلفاصله بعد از ارسال پيام دوباره از صفر شروع خواهد شد.هر کدام از روترها بعد از

خود کرده و تغييرات را ازRoute روتر همسايه،اقدام به اصلح جدول Updateدريافت پيام

ديگر براي بقيه روترها نيز ارسال مي نمايند.بنا به اينکه روترها درUpdateطريق پيام هاي

اين شرايط فقط با تکيه بر اطلعات دريافت شده از طريق روترهاي همسايه خود اقدام به ايجاد

گفته ميRouting By Rumer خود مي کنند،به چنين عملکردي در اصطلح،Riutingجدول

شود.

،ايجاد يک شبکهDV مي باشند.هدف اجراي پروتکل هاي Classful از نوع DVپروتکل هاي

براي جلوگيريDVهاي ليه سوم مي باشد.تکنيک هايي که پروتکل هاي loopبدون چرخه يا

از بروز چرخه هاي ليه سوم به کار مي گيرند عبارتند از:

1(Split Horizon

2(Poison Revers

3(Holddown

4(Triggerd Updates

هاي موجود در جدولRoute)تخصيص يک زمان عمر براي هر کدام از 5

استفاده مي کنند که عبارتست از تعدادmetric به عنوان hop countپروتکل هاي فو ق از

را بهEIGRP وIGRPروترهاي موجود در بين راه منتهي به مقصد.سيسکو پروتکل هاي

به عنوانhop count طبقه بندي مي کند.اما پروتکل هاي فو ق از DVعنوان پروتکل هاي

metricاستفاده نکرده و به جاي آن از مجموعه اي از پارامترهاي مختلف بهره مي

Bellman براي يافتن بهترين مسير منتهي به مقصد از الگوريتمي به نام DVگيرند.پروتکل هاي

Ford استفاده کرده که بر اساس hop count هاي مربوط به انواعRouteها مي باشد.اما پروتکل

EIGRP از الگوريتمي ديگر به نام DUALبراي يافتن بهترين مسير منتهي به مقصد استفاده مي

نماييد.

:IP Link Stateپروتکل هاي 1-11

14

نوع ديگري از پروتکل ها بوده که براي انجام عملياتLink Stateپروتکل هاي

Routingداراي امکانات پيشرفته تري مي باشند.پروتکل هاي مزبور به جاي ارسال تمامي

،اقدام به فرستادن پيام هاي افزايشي ياbroadcast در قالب پيام هاي Routingمحتويات جداول

Incremental به صورت پيام هاي multicastخواهند کرد.البته برخي از پروتکل ها در کنار

متناوب نيز مينمايند.البته اينUpdate همچنان اقدام به ارسال پيام هاي Incrementalپيام هاي

بهره خواهند گرفت.multicast دقيقه يکبار انجام گرفته و از پيام هاي 30کار در هر

آگاهي از وضعيت شبکه:1-12

برايhello در همان ابتداي کار اقدام به ارسال پيام هاي Link Stateپروتکل هاي

ديگر روترهاي موجود کرده و در نتيجه روترهاي همسايه خود و نيز شبکه هاي متصل به آنها

را شناسايي مي نمايند.اين عمليات به صورت مطمئن انجام مي گيرد.بدين صورت که روترها

دريافت کردن يا نکردن پيام ها را به اطلع روتر ارسال کننده مي رسانند.به اين ويژگي در

مربوط يهhello گفته مي شود.تا زماني که روترها پيام هاي connection-orientedاصطلح،

بين روترها بهadjacecyروترهاي همسايه ديگر را دريافت مي نمايند،ارتباط مجاورت يا

صورت فعال باقي خواهد ماند.از اين روست که هر گونه تغييري در وضعيت اتصالت شبکه

پيام هاي٬سريعم ًا به اطلع تمامي روترها خواهد رسيد.اما به محض معيوب بودن يک روتر

helloروتر مزبور به نام روتر از رده خارج٬ آن براي روترهاي همسايه ارسال نشده و بنابراين

دو روتر بايد داراي زمان٬ در نظر گرفته ميشود.براي موفقيت آميز بودن اين عملdeadو يا

و ماسک هاي برابر باشند.hello timerهاي يکسان

روترها بجاي اين که منتظر فرا رسيدن زمان٬بلفاصله بعد از بروز هر گونه تغيير در شبکه

اقدام به ارسال تغييرات انجام گرفته براي روترهاي ديگر مي٬ بمانندUpdateارسال پيام هاي

ناميده مي شوند.اين ويژگي باعث کاهش پهناي باند مصرفيTiggered Updateنمايند که به نام

Linkشبکه شده و نيز زمان همگرايي شبکه را نيز کاهش مي دهد.بدليل اينکه پروتکل هاي

Stateدليلي که مي توان براي اين کار مطرح کرد٬ باعث مصرف کمتر منابع شبکه مي گردند

عبارتند از:

multicast)استفاده از پيام هاي 1

Triggered Update)استفاده از پيام هاي 2

Summary)ارسال پيام هاي 3

براي برقرار نگهداشتن رابط مجاورت بين روترها به جاي ارسالhello)ارسال پيام هاي 4

Routingتمامي محتويات جدول

15

شامل تمامي روترها وشبکه هاي٬ اطلعات مربوط به وضعيت شبکهLink Stateيک پروتکل

Dijkstraمتصل به آنها را در خود ذخيره نمايند.اين اطلعات توسط الگوريتم مشخصي به نام

ارسالي را دريافتUpdate مي گردند.زماني که روترها پيام هاي Routingباعث ايجاد جدول

جدول توپولوژي خود را اصلح کرده و مسيرهاي احتمالي جديد براي دستيابي به مقاصد٬نمايد

پيام هاmetricاز طريق ٬مختلف را شناسايي مي نمايد.انتخاب بهترين مسير منتهي به مقصد

انجام مي پذيرد.

جدول زير انواع پروتکل ها بر اساس ديدگاه هاي مختلف نشان مي دهد:

1-1جدول

Appletalk-Ipx-Decnet Iv-IpROUTEDIGP-RIP-IGRPDVIN AS

ROUTING IS_IS-OSPFLS

BGPBETWEEN AS

نحوه ي مسيريابي بصورت استاتيک:1-13

ه‌يافتد كه ميزبانهاي مبدا و مقصد روي يك قسمت از مسيريابي غيرمستقيم وقتي اتفا ق م

ه‌هترين حالتش يك ه‌هها بايد از طريق مسيريابي منتقل شوند. يك مسيرياب در ساد شبكه نيستند و بست

ه‌يكند. مسيريابها ابزارهاي بي اعتنايي هستند كهPassiveپيوند فيزيكي بين دو شبكه ايجاد م

ه‌يبايست ه‌هاند م ه‌هي ديگر مقدر شد ه‌ه‌ههايي كه براي شبك توجهي به ترافيك عمومي شبكه ندارند. بست

ه‌يتوانيد يك مسيرياب را كامپيوتري با.به منظور انتقال به يك مسيرياب ارسال شوند م ًل شما م عم

دو يا چند كارت شبكه روي آن بدانيد. هر يك از اين كارتها به يك قسمت جدا از شبكه صول

ه‌يتواند پيامها را از يك قسمت به قسمت ديگر بفرستد. ه‌هاند و بدين ترتيب يك كامپيوتر م شد

ه‌هاند، دروازه ه‌يشوند.Gatewayكامپيوترهايي كه به عنوان مسيرياب پيكربندي شد نيز ناميده م

ه‌يشود وقتي يك يك مسيرياب ابزار فيزيكي است كه براي اتصال دو يا چند شبكه استفاده م

ه‌يدهد. اگر ه‌يگيرد، آن دو يا چند كار را انجام م مسيرياب يك بسته را از ميزبان فرستنده م

ه‌يتواند بسته را مستقيماص به ميزبان مقصد مسيرياب مستقيمم ًا به شبكه مقصد وصل باشد آن م

تحويل دهد. اگر مسيرياب مستقيمم ًا به شبكه مقصد وصل نباشد بايد آنها را به مسيرياب ديگري

براي گرفتن تصميم مشابهي ارسال كند.

روي يك مسيرياب ايستا، جداول مسيريابي بايد بصورت دستي وارد شوند. اگر شما يك مدير

ه‌يدهد شبكه باشيد، اين بدان معني است كه شما از اين كه بدانيد كه چه كسي اين كار را انجام م

16

ه‌ههايي كه مستقيمم ًا به آن وصل شده است يا خوشحال خواهيد شد. يك مسيرياب ايستا فقط شبك

ه‌يشناسد. جداول مسيريابي ه‌هايد را م ه‌ههايي كه شما اطلعاتي درباره آنها به آن مسيرياب داد شبك

ه‌ههاي شناخته شده روي ه‌هي شبك ايستا بايد بطور دستي پيكربندي شوند و بايد شامل هم

internetwork.به منظور كارايي بهتر باشند

)CONFIGيک مسير ياب قبل از انجام هر گونه مسير يابي، بايد برنامه ريزي و پيکربندي (

وIP) که بر روي مسير ياب استفاده مي شود بايد با يک آدرس Interfaceشود.هر رابطي (

بايد از آدرس هاي متعلق به شبکه اي باشد که با مسيرIPماسک شبکه پيکر بندي شود.آدرس

ياب در ارتباط است.با يک مثال نحوه ي انجام اين کار را نشان مي دهيم.

داريم و مي خواهيم دو شبکه راه اندازي کنيم و بين اين دو تاC از کلس IPما يک آدرس

را رويsubneting بگيرند.ابتدا ما عمليات PINGشبکه ارتباط برقرار کنيم تا بتوانند از هم

شبکه متفاوت داريم يعني بين3 انجام مي دهيم ما براي راه اندازي اين کار نياز به ipاين آدرس

دو تا روتر نيز ما به يک شبکه نياز داريم.

IP ADDRESS:192.168.1.0

SUBNET MUSK:255.255.255.192

RANGE ADDRESS IP SUBNET ONE:192.168.1.0\26 192.168.1.63\26

RANGE ADDRESS IP SUBNET TWO: 192.168.1.64\26 192.168.1.127\26

RANGE ADDRESS IP SUBNET THREE:192.168.1.128\26 192.168.1.191\26

همانند شکل زير:

1-1شکل

17

که مختص تجهيزات شرکتpacket tracerتذکر:تمامي مثال هاي حل شده توسط نرم افزار

سيسکو مي باشد انجام مي شود.

روترصفر براي برقراري ارتباط بين اين دو شبکه:IOSدستورات وارد شده در سيستم عامل

> Router مي شويم user modeزماني که ابتدا روتر روشن مي شود وارد

Router>Enable مي شويمprivilege mode وارد Enableبا وارد کردن دستور

Router#conf t مي شويم global mode وارد configuration terminalسپس با وارد کردن

Router(config)#interface fastEhternet0 مي دهيم ip هاي روتر آدرس interfaceحال به

Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.192

Router(config-if)#no shut down

%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0,

changed state to up

Router(config-if)#exit

حال به همين ترتيب وارد تمامي اينترفيس هاي روتر صفر و روتر يک شده و به همه آنها

فعال مي کنيم.no shut down مي دهيم و آنها را با دستور ipآدرس

روتر صفر دستورات زير را جهت مسير يابي به صورتglobal modeحال با وارد شدن به

استاتيک وارد مي کنيم.

Router(config)#ip route 192.168.1.64 255.255.255.192 192.168.1.130

Router(config)#interface Serial0/0/0

Router(config-if)#clock rate 9600

بهمين ترتيب روتر يک را پيکربندي مي کنيم:

Router(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.192 192.168.1.129

Router(config)#interface Serial0/0/0

Router(config-if)#clock rate 9600

در شبکه هاي بزرگتر مسيرهاي ثابت تنها زماني مفيد هستند که شما فرض کنيد هيچ چيز تغيير

نخواهد کرد.هيچ شبکه يا مسير يابي خراب نخواهد شد.رابط هاي شبکه هرگز خراب نمي شوند

مي توان کار را٬و هيچ شبکه جديدي نيز اضافه نخواهد شد.اگر همه اين فرضيات درست باشند

در اين٬با مسيرهاي ثابت ادامه داد.اما اگر به ياد بياوريد که هيچ چيز به اين شکل نخواهد ماند

صورت استفاده از مسيرهاي ثابت به تنهايي تصميم چندان درستي به نظر نمي رسد.شما نياز به

18

يک پروتکل مسيريابي پويا داريد که بطور خودکار جابجايي مسيرهاي بين مسيرياب ها را انجام

دهد و نيازي به انجام اين کار بصورت دستي با مسيرهاي ثابت نباشد.

ه‌هي مسيريابهاي پويا و ايستا بدانيد اين است كه مسيريابهاي ه‌هي مهمي كه بايد دربار نکته: نكت

ه‌يشود. ايستا نياز به نگهداري بيشتري دارند اما ترافيك نامربوط در شبكه كمتر توليد م

مسيريابهاي پويا نگهداري كمتري نياز دارند اما ترافيك شبكه را به مقدار زيادي افزايش

ه‌يدهند. م

فصل دوم

OSPFپروتکل

19

:OSPFپروتکل 2-1

در شبکه هاي کامپيوتري بيشتر به دليل شرايط زمان بودهRIP بکارگيري پروتکل

است. در ده هفتاد و هشتاد حافظه و پردازندههاي سريع ، گران قيمت بودند و پياده سازي

ۀ که هم به حافظه و هم به پردازند سريعLSالگوريتمهاي مسيريابي مبتني بر روشهايي نظير

نياز دارند ، مقرون به صرفه نبود. از طرفي شبکه ها نيز آنقدر توسعه نيافته بودند که نياز به

ۀالگوريتم هاي بهينه تر احساس شود. با گسترش اينترنت و توسع شبکه هاي خودمختار در

نمود بيشتري پيدا کرد و با سريع شدن پردازنده هاRIPۀاواخر ده هشتاد ، کاستي هاي پروتکل

را واداشت تا در سالIETFو ارزان شدن سخت افزار ، نياز به طراحي يک پروتکل بهينه ،

1990،OSPFرا به عنوان يک پروتکل استاندارد ارائه نمايد. مسيريابهاي زيادي مبتني بر اين

پروتکل به بازار عرضه شده اند و احتمال مي رود که در آينده تبديل به مهمترين پروتکل

شود. ASمسيريابي دروني در شبکه هاي

:RIP با پروتکل OSPFمقايسه پروتکل 2-2

ۀ براي محاسب بهترين مسيرLS ، اين پروتکل از الگوريتمRIPبر خلف پروتکل •

ميشود و بنابراين مشکل ”شمارش تا بينهايت“ وجود ندارد. استفاده

، در اين پروتکل معيار هزينه فقط ”تعداد گام“ نيست بلکهRIPبر خلف پروتکل •

چندين معيار هزينه را در انتخاب بهترين مسير در نظر بگيرد. ميتواند

ۀ ، در اين پروتکل حجم بار و ترافيک يک مسيرياب در محاسبRIPبر خلف پروتکل •

مسيريابي بهترين مسير دخالت داده ميشود و در ضمن در هنگام خرابي يک مسيرياب ، جداول

سريعم ًا همگرا ميشود.

ميتواندIPۀ در بست Type of Service ، در اين پروتکل ، فيلدRIPبر خلف پروتکل •

در نظر گرفته شود و بر اساس نوع سرويس درخواستي ، براي يک بسته مسير مناسب انتخاب

گردد.

تمام بسته هاي ارسالي براي يک مقصدOSPF ، در پروتکلRIPبر خلف پروتکل •

خاص ، روي بهترين مسير هدايت نمي شود بلکه درصدي از بسته ها روي مسيرهايي که از

ۀ و … قرار دارند ارسال ميشود تا پديد ”نوسان“رخ ندهد. به3 ,2ۀلحاظ حداقل هزينه در رتب

اين کار ”موازنه بار“گفته ميشود.

، در اين پروتکل از مسيريابي سلسله مراتبي پشتيباني ميشود.RIPبر خلف پروتکل •

، در اين پروتکل مسيريابها جداول مسيريابي را از ديگرRIPبر خلف پروتکل •

ۀقبول نميکنند مگر آنکه هويت ارسال کنند آن احراز شود. به همين دليل مسئول شبکه مسيريابها

20

ۀبراي هر مسيرياب يک ”کلم عبور“ تعيين ميکند تا کاربران اخللگر نتوانند با برنامه نويسي ،

جداول مسيريابي مصنوعي توليد کرده و با ارسال آنها ، مسيريابي در شبکه را با مشکل مواجه

کنند.

:OSPFسلسله مراتب تعيين شده براي نواحي در پروتکل 2-3

) به تعدادي ”ناحيه“تقسيم مي شود. تمام مسيريابهاي درونAS( ۀيک شبک خودمختار•

ناحيه بايد مسيريابهاي هم ناحيه خود و هزينه ارتباط بين آنها را بدانند و در جدولي ذخيره يک

کنند. در لحظات به هنگام سازي ، اين جداول براي تمام مسيريابهاي هم ناحيه ارسال خواهد شد.

مسيرياب هيچ اطلعي از وضعيت مسيريابهاي درون نواحي ديگر ندارد.

درون هر ناحيه يک يا چند مسيرياب وجود دارند که ارتباط بين نواحي را برقرار•

ميکنند؛ به آنها ، ”مسيريابهاي مرزي“گفته ميشود. مجموعه مسيريابهاي مرزي و مسيريابهايي

خارج از هر ناحيه نقش توزيع ترافيک بين نواحي را بر عهده دارند (بهمراه ساختار که در

را تشکيل مي دهد. AS ۀارتباطي بين اين مسيريابها)”ستون فقرات“ شبک

ممکن است مسيريابهايي وجود داشته باشند که با ديگرAS ۀدرون ستون فقرا ِت شبک•

گفته ميشود. BGP در ارتباط باشد. به اين مسيريابها ”دروازه هاي مرزي“يا ASشبکه هاي

جداول زير توسط مسيريابها ”اعلن“ ميشود:OSPFدر پروتکل

جدول مسيريابي محلي درون يک ناحيه : اين جداول ، محتوي اطلعاتي در مورد•

هزينه ناحيه اي است که يک مسيرياب به آن متعلق است و توسط هر مسيرياب درون آن گراف

ناحيه، به تمام مسيريابها اعلن ميشود.

جدول مسيريابي شبکه درون يک ناحيه: اين جداول که محتوي اطلعاتي در مورد•

مسيريابها و کانالهاي بين آنها در يک شبکه است ، توسط مسيرياب هاي درون يک ناحيه به

تمامي مسيريابها اعلن ميشود.

جدول خلصه مسيريابي مسيريابهاي مرزي: اين جداول محتوي اطلعاتي خلصه ،•

مورد مسيرهاي موجود در خارج از نواحي است و توسط مسيرياب هاي مرزي به تمامي در

مسيرياب هاي نواحي مختلف اعلن ميشود.

جدول مسيريابي شبکه: اين جداول محتوي اطلعاتي در مورد مسيرياب ها و کانالهاي•

بهASۀ است و توسط مسيرياب هاي واقع بر ستون فقرات شبک ASۀآنها در خارج از شبک بين

تمامي مسيرياب هاي نواحي مختلف اعلن ميشود ولي فقط در مسيرياب هاي مرزي مورد

استفاده قرار مي گيرد.

21

گفته مي نيز shortest path first كه به آنها پروتكل هايlink-stateدر پروتكل هاي

ايجاد مي نمايد . يكي از اين جداول وضعيت همسايگاني شود ، هر روتر سه جدول جداگانه را

را كه مستقيما" به آن متصل شده اند در خود نگهداري مي نمايد . در جدول ديگر ، توپولوژي

تمامي شبكه نگهداري مي گردد و از جدول سوم براي نگهداري اطلعات روتينگ استفاده مي

شود .

داراي اطلعات distance-vector پروتكل هاي روتينگ نسبت بهlink-stateروترهاي

link-stateبيشتري در ارتباط با شبكه و ارتباطات بين شبكه اي مي باشند. پروتكل هاي

اطلعات بهنگام خود را براي ساير روترهاي موجود در شبكه ارسال مي نمايند (وضعيت لينك)

.

OSPF برگرفته شده از ) Open Shortest Path First يك پروتكل روتينگ ( IPاست كه

است .پروتكل فو ق ، يك پروتكل روتينگlink-stateداراي تمامي ويژگي هاي يك پروتكل

ايجاد استاندارد باز است كه توسط مجموعه اي از توليدكنندگان شبكه از جمله شركت سيسكو

شده است . در صورتي كه در يك شبكه از روترهائي استفاده مي گردد كه تمامي آنها متعلق به

استفاده كرد . در چنين مواردي ميEIGRPشركت سيسكو نمي باشند ، نمي توان از پروتكل

استفاده نمود . در صورتي كه ابعادOSPF و يا RIP ، RIPv2توان از گزينه هائي ديگر نظير

route و يا استفاده از OSPFيك شبكه بسيار بزرك باشد ، تنها گزينه موجود پروتكل

redistribution. ( يك سرويس ترجمه بين پروتكل هاي روتينگ ) است

OSPF با استفاده از الگوريتم ، Dijkstraكار مي كند . در ابتدا ، اولين درخت كوتاهترين

ايجاد مي گردد و در ادامه جدول روتينگ از طريق بهترين مسيرها توزيع مي گردد . مسير

EIGRPاين پروتكل داراي سرعت همگرائي بالئي است ( شايد به اندازه سرعت همگرائي

،EIGRP يكسان به مقصد مشابه حمايت مي نمايد . برخلفcostنباشد ) و از چندين مسير با

حمايت مي نمايد.IP صرفا" از روتينگ OSPFپروتكل

:Areaانواع 2-4

1 (Stub Area اين ناحيه به اطلعات :External LSA (type 5نيازي ندارد زيرا به هر حال (

خود ميشود. پس مسير هميشه بدين گونه است و ازABRبراي خروج از ناحيه دست به دامان

است. ازArea، Performanceطريق يک روتر خارج ميشود. نکته و هدف از استفاده از اين

،ABR نيز در اين ناحيه بي معني است و توسط LSA 4 را قبول نميکند پس LSA 5آنجا که

Filter مي شود. هدف صرفه جوئي در Resource ها و Memory است. که البته Stub area

محدوديت هاي خود را نيز دارد:

22

External و Redistribution ي در ناحيه نمي توان داشت. (و مسلما هيچ ASBRهيچ •

Route(

•Virtual Link در اين Area مجاز نيست (نه در ناحيه و نه بصورت Transit(

راASBR در اين ناحيه داشت اما از آنجا که بهترين مسير به ABRمي توان چند •

وجود ندارد.ASBR براي رسيدن به ABRنميتوان در اين ناحيه فهميد، تفاوتي در انتخاب

)Stub خود را صفر ست ميکنند (علمت E) بيت Hello Messageتمام روتر ها (در •

برابر با يک، ارتباطي برقرار نمي کنند.E Flagو با روتري با

2 (Totally Stubby Area اگر فيلتر کردن :LSA 5موجب بهبود کارايي روتر ميشود، در اين

ارائه شده تا تنها باCisco توسط Area ميشود. اين نوع Block نيز LSA 3نوع از ناحيه حتي

روتر ها تمام بسته هايي که مقصدشان داخل ناحيهABR توسط Default Routeتزريق يک

بفرستند.ABRنيست را به

3 (Not So Stubby Area يک ناحيه :Stub است که بنا به دليلي اقدام به Redistribution

در داخل ناحيه منتشر ميکند. براي اعلم به نواحي ديگر بهISP) LSA 7ميکند. (مثل ارتباط با

ABR ميرسد. توسط ABR اگر ،P bit آن LSA ،صفر باشد Block ميشود و اگر P Bitآن يک

به بيرون از ناحيه اعلم ميگردد.LSA 5باشد به صورت مبدل شده به

4 (Backbone Area اين ناحيه بنام :Area 0مطرح ميگردد و تمام نواحي از طريق اين ناحيه

.7 ها در اين ناحيه مجازند غير از نوع LSAبه هم متصل ميگردند. تمام

5 .Standard Ordinary Area اين :Area به Backbone وصل است و Stub.نيست

وضعيت هاي اتصال:2-5

OSPFبلکه با استفاده از٬ مسيرها را همانند پروتکل هاي بردار مسافت معرفي نمي کند

) مسيرها را معرفي مينمايد. يک اتصالLink Advertisements-LSAاعلن وضعيت اتصال (

)Link) فقط يک رابط (Interface) مانند اترنت (Ethernet(ويا سريال است. هر اتصال٬

پهناي باند اتصال و٬ که براي اتصال آن تنظيم شدهOSPFداراي ويژگي هايي شامل ناحيه

-Link) و ماسک زير شبکه ثبت شده براي آن اتصال مي باشد.وضعيت اتصال (Perfixپيشوند (

state.يعني اينکه اتصال فعال يا غير فعال است (

:OSPFخصوصيات يک شبکه 2-6

OSPFنواحي يک يا چندگانه •

بايد تنظيم0) يا Backbone يک ناحيه پشتيبان (٬اگر از بيش از يک ناحيه استفاده شود•

شود.

23

وصل باشند.0 بايد به ناحيه 0تمام نواحي غير •

يک پايگاه٬ براي هر ناحيه اي که بر روي آن تنظيم مي شودOSPFمسيرياب •

ايجاد مي کند.OSPFاطلعاتي

) يکInterface اطلعات مربوط به رابط هاي (٬)LSAsآگهي هاي وضعيت اتصال (•

سرريز مي سازند.OSPFمسيرياب را در سراسر ناحيه

مسيرهاي٬ درون يک ناحيه بايد قبل از اينکه يک مسيرياب OSPFپايگاه اطلعاتي •

هماهنگ شوند.٬ را جمع بندي و محاسبه کندIPنصب شده در جدول مسيريابي

) در تمام پايگاه هايShortest Path First-SPFالگوريتم کوتاهترين مسير اول (•

راIPاطلعاتي يک مسيرياب لستفاده شده است و مسيرهاي نصب شده در جدول مسيريابي

تعيين ميکند.

نه درون نواحي.٬مسيرها را مي توان به نواحي خلصه کرد•

2-7ID مسيرياب OSPF:

هستند.Router ID) OSPF مسيرياب (ID وابسته به OSPFبسياري از عملکردها در

ID مسيرياب OSPF بيتي است که يک مسيرياب 32 يک عدد OSPFرا مشخص مي

مسيرياب بسيار با اهميت است.IDکند.آموختن چگونگي تعيين

مسيريابID ٬اگر فقط رابط هاي فيزيکي موجود بر روي يک مسيرياب تنظيم شده باشند

OSPF بالترين آدرس IPخواهد بود.اگر ٬ ثبت شده بر روي يک رابط فيزيکي فعال ID

به رابط هاIDمسيرياب از بين برود يا غير فعال شود آنگاه دوباره مسيرياب جهت گرفتن

اما به دليل ايجاد٬ انتخاب مي کندID را بعنوان IPرجوع ميکند و از بين آنها بزرگترين شماره

٬ را بدهيم .پس يک راه بهترOSPF مسيرياب ID نبايد امکان تغيير ٬ثبات و پايداري در شبکه

) است. يکLoopBack) و يا حلقه برگشتي (Virtual Intefaceاستفاده از يک رابط مجازي (

رابط حلقه برگشتي رابطي غير فيزيکي و يا مجازي است که بر روي مسيرياب تنظيم و

در اين صورت٬) استفاده شودLoopbackپيکربندي مي شود.اگر از يک رابط حلقه برگشتي (

OSPF از آدرس IP) ثبت شده بر روي حلقه برگشتي Loopback Interfaceاستفاده خواهد (

OSPF٬ مسيرياب ID هم نباشد. به منظور تثبيت IP حتي اگر اين آدرس بالترين آدرس ٬کرد

OSPF در پيکربندي پردازش route-id ip-addressبهترين روش استفاده از دستور

مي تواند هر آدرسي باشد البته تا زماني که آن آدرس در شبکه شماip-addressاست.متغير

) است.Uniqueمنحصر به فرد (

24

:OSPFهمسايه يابي 2-8

Hello مسيرياب يک بسته سلم (٬ بر روي يک رابط فعال مي شودOSPFزماني که

Packetبر روي شبکه ارسال مي کند تا همسايگان خود را بيابد.در يک شبکه با چندين (

) بسته سلم هر ده ثانيه يکبار فرستاده مي شود.در روتر وضعيتMulti-Accessدسترسي (

) را ارسال نميHello Packetخاموش نشان دهنده اين است که مسيرياب هيچ بسته سلمي (

و يا آغازين (Init مسيرياب به حالت ٬ بر روي يک رابط فعال شودOSPFکند.زماني که

Initializationتغيير وضعيت مي دهد و شروع به ارسال بسته هاي سلم مي کند.وضعيت (

٬) شناسايي ميکند.درون بسته سلم Link را بر روي يک اتصال (OSPFهمسايه هاي ٬آغازين

ID) مسيرياب Router ID) OSPFبسته سلمي را از٬ نيز قرار دارد.زماني که يک مسيرياب

مسيرياب خود را درون بسته قرار مي دهد و بر روي شبکهID ٬يک همسايه دريافت مي کند

٬ مسيرياب خود را داخل بسته سلم همسايه مشاهده کندID ٬ارسال مي کند.زماني که مسيرياب

) قرار مي گيرند.Way-2همسايه ها در وضعيت دو طرفه (

)Designated Router-DRيک مسيرياب (٬)Multi-Accessدر يک شبکه با چندين دسترسي (

-Backup Designated Routerو يک مسيرياب به عنوان پشتيبان مسيرياب اختصاصي (

BDR انتخاب شده است.معمول مسيريابي که بالترين (ID٬ مسيرياب را دارد DRو مسيريابي

BDR وDR محسوب مي شود.با توجه به انتخاب ٬BDR را داراستIDکه پس از آن بالترين

انتخاب شد تا وقتي کهDRمهمترين مسئله تنظيم وقت است.زماني که يک مسيرياب به عنوان

باقي خواهد ماند.به تمام مسيرياب هاي يک شبکه با چندين دسترسي (DRاز بين نرفته است

Multi-Access که (DRو DBR٬ نيستند DROTHER.گفته مي شود

بايد با همسايه هاي خود تبادل اطلعات کنند و از همساني اطلعاتOSPFتمام مسيرياب هاي

تمام مسيرياب هاي يک ناحيه مشخص اطمينان يابند. لزومي ندارد هر مسيرياب موجود در

شبکه با چندين دسترسي اطلعات خود را براي تمام مسيرياب هاي ديگر موجود در شبکه

که وضعيت٬ بوجود مي آورد1 نوع LSA يک مسيرياب و يا ٬بفرستد.بنابراين هر مسيرياب

مسيرياب خود را بهLSA ٬رابط هاي متصل به مسيرياب را مشخص مي کند.تمام مسيرياب ها

DR و BDR.ارسال مي کنند DR و BDR يک شبکه يا LSA را بوجود مي آورد و آنرا2 نوع

) مي فرستد.در اينMulti-Accessبه تمام مسيرياب هاي موجود در شبکه با چندين دسترسي (

مي رسند. همجواريBDR و DR) کامل با Adjacencyحالت تمام مسيرياب ها به همجواري (

هاي خود را بايد به آنجا ارسال کند.LSA به اين معناست که هر مسيرياب بداند BDR و DRبا

25

وجود ندارد. زيرا در آنجاBDR و DR) مفاهيم Point to Pointدر شبکه هاي نقطه به نقطه (

فقط دو همسايه و يک اتصال نقطه به نقطه وجود دارد.مسيرياب ها در يک اتصال نقطه به نقطه

بوجود مي آورند.OSPFيک همجواري کامل براي تبادل آگهي هاي وضعيت اتصال

صورت مي گيرد.show ip ospf neighbor با استفاده از دستور oSPFبررسي همجواري

:OSPFبررسي عملکرد 2-9

را مورد استفادهshow مي توان انواع دستورات OSPFبراي بررسي صحت عملکرد

که عبارتند از:٬قرار داد

مانندOSPF: نشان دهنده انواع مختلف پارامترهاي show ip protocolsدستور •

شبکه ها و اطلعات مفيد ديگر مربوط روتر مورد نظر مي٬هاmetric ٬ فيلتر ها٬تايمرها

باشد.

هاي شناخته شده توسط روترospf route:نشان دهنده show ip route ospfدستور •

است.استفاده از اين دستور يکي از بهترين روش هاي تشخيص امکان برقراري ارتباط بين

راOSPF process idروتر مورد نظر و بقيه شبکه مي باشد.البته پارامترهاي ديگري مانند

مي توان در کنار دستور به کار برده و اطلعات دلخواه را مورد بررسي قرار داد.

هايinterfaceهاي مربوط به area:نشان دهنده show ip ospf interfaceدستور •

) و روابطhello intervalروتر مي باشد.همچنين اطلعات ديگري مانند تايمرها (مانند

مجاورت بين روترها نيز توسط دستور فو ق نمايش داده خواهند شد.

تعداد٬ انواع تايمرهاospf router id٬:اين دستور نشان دهنده show ip ospfدستور •

ها مي باشد.lsa و اطلعات مربوط به spfدفعات اجراي الگوريتم

مربوط به٬id:نشان دهنده ليست روترهاي همسايهshow ip ospf neighborدستور •

مربوط به روترها و وضعيت رابطه مجاورت (priority و id در کنار DR/BDRروترهاي

init,Exstart,Full.آنها با اين روتر خواهد بود (

:OSPFتايمرهاي 2-10

) به طور پيشOSPF (OSPF Hello Timer تايمر سلم Multi-Accessدر شبکه هاي

که به يک شبکه عمومي نقطه بهOSPF ثانيه تنظيم شده است.تمام مسيرياب هاي 10فرض در

تا وقتي که داراي زمان سلم برابر٬) متصل هستندMulti-Access) يا (Point To Pointنقطه (

) برسند.درست است که بسته هاي سلم جهتAdjacency نمي توانند به همجواري (٬نباشند

برابر4 اما کاربرد ديگر آنها بقاي عمر مي باشد!اگر ٬تشخيص همسايه يابي به کار مي روند

26

از آن همسايه صرفه نظر خواهد شد.از٬ بسته سلمي از يک همسايه دريافت نشود٬زمان سلم

) ياد مي شود.Dead Timeاين زمان به عنوان زمان مرگ (

به همجواري کامل با همسايه هاي مورد نظر دست پيدا کرد و پايگا هايOSPFپس از اينکه

تنهاOSPF دقيقه 30 اگر تغييري در شبکه ايجاد شود يا بعد از ٬اطلعاتي هماهنگ شدند

OSPFاطلعات مربوط به پايگاه اطلعاتي را ارسال مي کند.بنابراين در يک شبکه ثابت

پروتکلي آرام است.

بهSPF با استفاده از الگوريتم OSPF ٬بعد از تبادلت اوليه و همساني پايگاه هاي اطلعاتي

تنها در صورتي دوباره فعالOSPFمحاسبه کوتاهترين مسير به هر مقصد مي پردازد.الگوريتم

بستگيOSPFخواهد شد که تغييري در شبکه دوباره رخ داده باشد. وسعت محاسبات الگوريتم

به تعداد مسيرياب ها و پيشوند شبکه هاي موجود در يک ناحيه دارد.اگر يک شبکه نوساني

پايين به بال و الي آخر٬) باشد(دائم شبکه از حالت بال به پايين Flappingداراي تغييرات زياد (

يک بروزرساني ارسال مي کند و تمام مسيرياب هايOSPF ٬باشد) با هر تغيير وضعيت شبکه

ناحيه بايد کوتاهترين مسير را دوباره محاسبه کنند.به منظور جلوگيري از محاسبات بي پايان

جهت تعيين حداقل زمان سپري شدهSPF از يک تايمر ٬ توسط مسيرياب ها SPFالگوريتم

ثانيه تنظيم10 در SPF استفاده مي شود.به طور پيش فرض تايمر SPFپيش از محاسبه مجدد

شده است.

:OSPF در LSAانواع 2-11

ها استفاده ميLSA براي معرفي شبکه هايشان از بسته هاي OSPFمسيرياب هاي

ها نيست.اما دانستنLSA نيازي به دانستن جزيئات و يا ساختار OSPFکنند.جهت درک عملکرد

مفيد خواهد بود.٬ به کار مي روند و اطلعات موجود در آنهاOSPFها يي که در LSAانواع

ها به شرح زير مي باشند:LSAهر يک از انواع

•LSA) مسيرياب Router LSAبراي ناحبه اي که مسيرياب به آن متصل است بوجود:(

مي آيد. ارزش و حالت اتصالت مسيرياب را در يک ناحيه توضيح مي دهد.يک مسيرياب

LSA تنها در ناحيه OSPF.خود سرريز خواهد شد

•LSA) شبکه Network LSA توسط:(DR) بر روي يک شبکه با چند دسترسي Multi-

Accessبوجود آمده است و شامل اطلعات مورد نياز تمام مسيرياب هاي متصل به شبکه (

Multi-Access.مي باشد

27

•LSA) خلصه شبکه Network Summary LSA توسط:(ABRها توليد شده است و

درونLSA بين ناحيه اي است. يک خلصه شبکه OSPFشامل اطلعاتي درباره پيشوندهاي

سر ريز خواهد شد.0 غير OSPFناحيه

•LSA خلصه ASBR ( ASBR Summary LSA توسط:(ABRها به وجود آمده و

٬ ويژهIPهاي خلصه شبکه مي باشد.اما به جاي اطلعات پيشوند LSAداراي ساختاري مشابه

خواهد بود.ABSRشامل موقعيت مکاني يک

•AS External LSA توسط:ABSRها بوجود مي آيد و شامل اطلعات مربوط به

)External Route خارجي هستند(مسيرهاي خارجي (OSPFپيشوندهايي است که در محدوده

).2و1نوع

•LSA) پيغام چند منظوره Multicast LSA):OSPF با استفاده از اين LSAبراي

جند منظوره استفاده نميOSPF اما از ٬هاي جند منظوره اصلح شده است IPپشتيباني از

شود.

•LSA خارجي NSSA (NSSA External LSA در زمان تنظيم به عنوان يک:(NSSA

مشخص شدهN2 يا N1ها بوجود مي آيد.اينها مسيرهاي خارجي هستند که با ASBRبه وسيله ٬

را پيش ازN2 وN1 مسيرهاي ABR) مي شوند. مسيرياب Flooded سرريز(NSSAو فقط در

تبديل مي کند.E2 وE1 به OSPFمعرفي آنها درون محدوده

:OSPFانواع شبکه هاي تعريف شده در 2-12

از انواع مختلفي از اتصالت شبکه اي ترکيبOSPF AREAدرک اين که هر کدام از

شده است از اهميت بسياري برخوردار است. زيرا برقراري رابطه مجاورت در هر کدام از

نيز بايد به گونه اي انجام گيرد کهOSPFانواع شبکه ها متفاوت از ديگري بوده و پيکربندي

شبکه با صحت تمام انجام گيرد.routingعمليات

broadcast و Point-to-Point مانند شبکه هاي ٬ در انواع مختلف شبکه هاOSPFعملکرد

تنظيمات پيش فرض آن جوابگو شرايط حاضر٬نسبت به هم متفاوت بوده و در برخي از مواقع

شبکه ها را بر اساس نوع اتصالت فيزيکي مابين آنها تقسسيم بندي ميOSPFنمي باشد.

در روي هر کدام از شبکه هاي مختلف نسبت به هم متفاوت بوده و نوعOSPFنمايد.عملکرد

ونحوه برقراري رابطه مجاورت در هر کدام نسبت به بقيه داراي تفاوت محسوسي است.

عبارتند از:OSPFانواع شبکه هاي تعريف شده در

•Point-to-point.شبکه اي که متصل کننده يک جفت از روترهاست:

•Broadcast

28

•)NBMA) Nonbroadcast multi-accessدر اين نوع شبکه ها با اينکه تعداد زيادي:

وجود ندارد.برايbroadcastامکان استفاده از پيام هاي ٬از روترها با هم در تماس مي باشند

اشاره کرد.x.25٬ATM٬Frame Relayمثال مي توان مي توان به اتصالت

:point-to-pointبرقراري رابطه مجاورت در اتصالت

دو روتر به صورت مستقيم با همديگر در ارتباط مي باشند.براي٬در اين نوع اتصال

HDLC يا PPP را که با استفاده از پروتکل هاي ليه دوم مانند T1مثال مي توان يک ارتباط

ايجاد شده اند نام برد.

براي224.0.0.5 با آدرس multicast يک روتر با ارسال پيام هاي ٬در اين نوع شبکه ها

اقدام به شناسايي اتوماتيک روترهاي همسايه خواهد کرد.به دليل اينکه فقط دوOSPFروترهاي

DR/BDR نيازي به انتخاب روترهاي ٬ وجود داردpoint-to-pointروتر در يک شبکه

ارسال کنندهinterfaceنيست.آدرس فرستنده مربوط به يک پيام ارسالي معمول برابر با آدرس

مي توان آدرسip unnumbered interfaceپيام قرار مي گيرد.البته با استفاده از ويژگي

مدتpoint-to-point ديگري قرار دارد.در يک اتصال interfaceمزبور را برابر با آدرس يک

ثانيه و مدت زمان10 برابر با hello interval يا helloزمان پيش فرض بين ارسال پيام هاي

dead interval ثانيه مي باشد.40 نيز برابر با

:Broadcastبرقراري رابطه مجاورت در اتصالت

مانندbroadcast در شبکه هاي OSPFبرقراري رابطه مجاورت بين روترهاي

Ethernet نياز به انتخاب روترهاي DR/BDRدارد.بدين صورت که هر کدام از روترها اقدام

خودLSDBنموده و محتويات جدول R/BDR Dبه برقراري رابطه مجاورت فقط با روترهاي

ايفاي نقشDRرا فقط با روترهاي مزبور به اشتراک مي گذارند.زماني که يک روتر به عنوان

پيام هاي رسيده بهBDR در حالت غير فعال قرار خواهد داشت.يعني BDR روتر ٬مي نمايد

DR را عينا دريافت کرده اما عمليات ارسال پيام ها براي روترهاي DROTHERو نيز

DR مي باشد.به محض اينکه روتر DRبرقراري رابطه مجاورت با آنها از وظايف روتر

قرار داده شده وDR به عنوان BDR روتر ٬معيوب گشته و يا به هر دليلي قابل دسترسي نباشد

استفاده از٬ انتخاب خواهد شد.به دليل زيرBDRرئتر ديگري براي در اختيار گرفتن نقش

عملکرد شبکه را بهبود خواهد بخشيد:DR/BDRروترهاي

بهDR/BDRهاي ارسالي.يک روتر Updateکاهش ترافيک شبکه با کاهش ميزان •

DR/BDRعنوان روتر مرکزي بوده و بقيه روترهاي رابطه مجاورت خود را فقط با روترهاي

خود برايUpdate اقدام به ارسال پيام OSPFبرقرار خواهند ساخت.به جاي اينکه يک روتر

DR/BDR پيام ها فقط براي روتر ٬ نمايدbroadcastتک تک روترهاي واقع در يک شبکه

29

مي باشند که وظيفه پخش پيام را در بين روترهايDR/BDRارسال خواهد شد واين روترهاي

ديگر بر عهده دارند.اين ويژگي باعث کاهش محسوس ترفيک شبکه مي گردد.

وظيفه يکسانDR/BDR:به دليل اينکه روترهاي LSDBمديريت پخش محتويات جدول •

از اين رو اختللت٬سازي اطلعات روتينگ شبکه را در روي همه روترها بر عهده دارند

به٬ در روي روترهاي شبکهLSDB به دليل يکسان نبودن ٬ routingپيش آمده در عمليات

حداقل خواهد رسيد.

:NBMAبرقراري رابطه مجاورت در شبکه هاي 2-13

خود به سايت هاي مختلفي از طريقinterfaceزماني که يک روتر از روي يک

باعث بروزbroadcastنبود امکان استفاده از پيام هاي ٬ متصل گرددNBMAاتصالت

در يک شبکه٬مشکلت عدم دسترسي در شرايط فو ق خواهد گرديد.همانطور که گفته شد

NBMA چندين روتر بدون استفاده از پيام هاي broadcastبا همديگر در تماس خواهند بود.به

پيام٬ طراحي نشده باشدfully-meshed به صورت NBMAعنوان مثال زماني که يک شبکه

ارسالي از يک روتر توانايي دسترسي به برخي از روترها راbroadcast وmulticastهاي

نخواهند داشت.

عين پيام راmulticast يا broadcast براي شبيه سازي يک پيام NBMAيک روتر در شبکه

مجددا براي دريافت کننده بعدي ارسال خواهد کرد.اين کار باعث بال رفتن پردازشي روتر شده

و مصرف پهناي باند شبکه را نيز افزايش مي دهد.

NBMA در شبکه هاي hello interval يا helloمدت زمان پيش فرض بين ارسال پيام هاي

ثانيه مي باشد.120 برابر با dead interval ثانيه و زمان 30برابر با

داراي عملکردي شبيه شبکهNBMA فرض را بر اين مي گذارد که شبکه هاي OSPFپروتکل

عمل ميhub-and-spoke بر پايه NBMAتوپولوژي ٬ مي باشند.با وجود اين broadcastهاي

طراحي نميfully-meshed به صورت hub-and-spokeنمايد.بدين معني که توپولوژي

نيز با مشکل مواجه خواهد شد.زيرا برايDR/BDRگردد.در چنين شرايطي انتخاب روترهاي

نياز به وجود يک رابط فيزيکي بين تمامي روترهاي شبکهDR/BDRعملکرد روترهاي

براي برقراري رابطه مجاورت با روترهاي ديگر بايدDR/BDRداريم.همچنين روترهاي

قادر به برقراري٬OSPFليست تمامي روترهاي شبکه را در اختيار داشته باشد.در نتيجه

نخواهد بود.NBMAاتوماتيک رابطه مجاورت با روترهاي همسايه در شبکه هاي

:Frame Relay در شبکه هاي OSPFپيکربندي 2-14

30

گزينه هاي متفاوتي را مي توان در پيکربنديFrame Relay٬بسته به نوع توپولوژي

OSPF به کار برد.روش برقراري ارتباط روترهاي remote با يکديگر در يک اتصال frame

relayنوع ٬ مي تواند متفاوت از هم باشد.به صورت پيش فرض interfaceمورد استفاده در

frame قرار داده مي شود.انواع مختلف توپولوژي multipoint به صورت frame relayاتصال

relay:عبارتند از

:STARتوپولوژي .1

يکي از٬ نيز ناميده مي شودhub-and-spokeاين نوع توپولوژي که به نام

٬ مي باشد.در چنين موارديframe relayمعمول ترين نوع توپولوژي بکار رفته در اتصالت

به يک روتر مرکزي که ارائه دهنده سرويس مي باشد متصل مي شوند.بهremoteروترهاي

از اين رو اجراي آن نسبت٬هاي مورد نياز در اين توپولوژي کم مي باشدVCدليل اينکه تعداد

داراي هزينه کمتري است. همچنين روتر مرکزي معمول باframe relayبه بقيه اتصالت

مينمايد.remote اقدام به برقراري ارتباط با روترهاي multipoint interfaceاستفاده از يک

:full-meshتوپولوژي .2

به سمت روترهاي ديگر ميVC تمامي روترها داراي يک ٬در اين توپولوژي

ولي به دليل وجود ارتباط٬باشند.با اينکه هزينه برقراري چنين توپولوژي زيادتر خواهد بود

هاVCمستقيم بين تمامي روترها مزيت هايي را نيز در اختيار خواهيم داشت.براي محاسبه تعداد

نشان دهنده تعداد روترهاي موجود درn استفاده مي شود که n(n-1)/2ي مورد نياز از فرمول

شبکه مي باشد.

:partial-meshتوپولوژي .3

همه روترها داراي اتصال مستقيمي با٬در اين توپولوژي بر خلف نوع قبلي

ها فقط در بين روترهاي مورد نياز ايجاد گشته اند. اين روشVCيکديگر نمي باشند. بلکه

هزينه نسبتا کمتري را نسبت به توپولوژي قبلي در بر خواهد داشت.

NBMA به يکي از دو طر ق زير در شبکه هاي OSPF پروتکل RFC 2328٬طبق استاندارد

اجرا مي گردد:

1(Nonbroadcastپروتکل ٬:در اين متد OSPF شبيه به شبکه هاي broadcastعمل مي

DR/BDRنمايد.پيکربندي روترهاي همسايه بايد به روش دستي انجام گرفته و انتخاب روترهاي

اجرا مي گردد.fully-meshedنيز ضروري است.اين روش معمول در شبکه هاي

2(point-to-pointشبکه ٬:در اين روش NBMA به صورت مجموعه اي از اتصالت point-to-

pointدر نظر گرفته مي شود.شناسايي روترهاي همسايه به صورت اتوماتيک انجام شده ولي

31

-partially وجود ندارد.اين روش معمول در شبکه هاي DR/BDRنيازي به انتخاب روترهاي

meshed.اجرا مي شود

و چگونگي انتشار پيام هاhelloبا نتخاب يکي از گزينه هاي فو ق در واقع نوع ارسال پيام هاي

را مشخص مي کنيم.مزيت روش اول در هزينه کمتر آن و مزيت متد دوم در پيکربندي آسانتر

آن مي باشد.علوه بر موارد فو ق سيسکو سه روش ديگر نيز تعريف نموده است که عبارتند از:

1(point-to-point nonbroadcast

2(broadcast

3(point-to-point

پيکربندي مي کند به صورتOSPFنکته: دستوري که شبکه را در پروتکل

Router(config-if)#ip ospf network [{broadcast |non-broadcast |point-to-

multipoint[{

):non-broadcast(NBMA در شبکه هاي OSPFکاربرد

شبيه سازيbroadcast در شبکه هاي OSPF عملکرد non-broadcast٬با تعيين نوع

وظيفه برقراري رابطهDR ضروري بوده و روتر DR/BDRمي گردد.انتخاب روترهاي

براي آنها را به عهدهLSA Updateمجاورت با بقيه روترهاي شبکه و نيز ارسال پيام هاي

صورت مي گيرد تاfully-mesh طراحي شبکه معمول به صورت ٬دارد.در چنين شرايطي

ايجاد رابطه مجاورت بين روترهاي شبکه آسان تر انجام بگيرد.زماني که طراحي به صورت

fully-meshروترهاي ٬ انجام نگرفته باشد DR/BDRرا بايد به صورت دستي پيکربندي کرده تا

از اينکه آنها توانايي برقراري ارتباط مستقيم با بقيه روترهاي شبکه را دارند اطمينان حاصل

قرارIP هاي دخيل بايد در يک شبکه interface تمامي ٬نمود.در هنگام استفاده از اين نوع

داشته باشند.

هاVC آن را از طريق LSU٬ در هنگام ارسال پيام non-broadcastهاي interfaceهر کدام از

ارسال مي نمايند.Neighborبراي هر کدام از روترهاي همسايه مشخص شده در جدول

non-broadcast به کارگيري ٬در شرايطي که تعداد روترهاي واقع در يک شبکه کم باشد

باعث صرفه جويي در هزينه هاي برقراري ارتباطpoint-to-multipointنسبت به استفاده از

درframe relay و ATM X.25٬ در اتصالت OSPFخواهد شد.بطور پيش فرض پروتکل

اجرا مي گردد.non-broadcastنوع

:frame relay point-to-multipoint در شبکه OSPFکاربرد 2-15

32

star يا partial-meshبراي اجراي سناريو فو ق نياز به در اختيلر داشتن توپولوژي

نوعLSA نداشته و همچنين پيام هاي DR/BDR نيازي به انتخاب روترهاي ٬داريم.در اين نوع

روترها اقدام به تبادل پيام هاي٬ نيز براي روترهاي مجاور ارسال نمي شود.در چنين حالتي2

LSU.مخصوص کرده و در نتيجه روترهاي همسايه خود را شناسايي مي نمايند

شبکه نداريم، هزينه هايfull-mesh نيازي به طراحي point-to-multipointبه دليل اين که در

ها صرفه جويي شده و مخارج کلي طرح کاهش خواهد يافت. علوه برVCمازاد براي ايجاد

داراي روترهاي کمتري بوده و به اينpartial-mesh روتر در شبکه هاي routingآن،جداول

-point-toترتيب بار پردازشي روتر و مصرف پهناي باند شبکه نيز کاهش مي يابد.ويژگي هاي

multipoint:به شرح زير است

بين دو روتر که نهrouting شبکه ندارد.در اين نوع ،عمليات full-mesh)نيازي به طراحي 1

ها با دو روتر در تماس ميVCبه صورت مستقيم،بلکه از طريق يا روترهاي واسط که توسط

باشند،انجام گيرد.

)نياز به تعيين دستي روترهاي همسايه وجود ندارد.2

استفاده مي شود.IP)از يک آدرس 3

وجود نداشته و بنابراين تعيينDR/BDR نيازي به انتخاب روترهاي point-to-multipointدر

priority.نيز داراي اهميت خاصي نخواهد بود

بهره گرفت کهshow ip ospf interfaceبراي بررسي از صحت کار مي توان از دستور

ها نمايش مي دهد.در خروجي دستور فو ق ميinterface را با ازاي تک تک ospfعملکرد

مورد نظر راinterface و وضعيت cost ، مقدار پارامتر area ،شمارهospfتوان نوع شبکه

ثانيه و30 در اين نوع برابر با hello intervalمشاهده نمود.بايد در نظر داشت که مقدار زمان

ثانيه مي باشد.مقدار اين دو زمان بايد در روي دو120 نيز برابر با dead intervalزمان

روتر همسايه يکسان باشد.در غير اينصورت، روترها قادر به برقراري رابطه مجاورت با

همديگر نخواهد بود.شناسايي روترهاي همسايه نيز به صورت اتوماتيک انجام گرفته و نيازي

نيست.neighborبه مشخص کردن دستي آن ها با دستور

معرفي کرده است که مخصوص خودpoint-to-multipointسيسکو يک نوع ديگر براي روش

ناميده مي شود.در اين روش،مشخص کردنpoint-to-multipoint nonbroadcastبوده و به نام

مربوط به اتصالcostروترهاي همسايه به صورت دستي انجام گرفته و در اين حين مي توان

اين روش،نياز به استفاده از پيامRFCيک روتر همسايه با اين روتر را نيز تعيين نمود.نسخه

دارد.بنابراين زماني که اجازه ارسال چنين پيام هايي در رويmulticast و يا broadcastهاي

33

را به کار گرفت.در چنين شرايطيpoint-to-multipoint صادر نشده باشد،نمي توان VCيک

سيسکو توصيه مي شود.point-to-multipoint nonbroadcastاست که استفاده از

:OSPFانواع روترهاي 2-16

معمول زياد است،بنابرابين طراحي شبکه بايدOSPF LSDBبه دليل اينکه سايز جداول

انجام گيرد.يکي از راه حل هاي موجود تقسيم بندي شبکه بهhierarchicalبه صورت درختي يا

مناطق کوچکتر و استفاده از انواع روترها با نقش هاي مختلف مي باشد.

مورد استفاده قرار مي گيرد.اما درarea معمول در شبکه هاي داراي يک OSPFپروتکل

مزبور شامل تعداد زيادي شبکه باشد،باعث بروز مشکلت زير خواهد شد:areaصورتي که

: شبکه هاي بزرگ معمول دچار تغييرات زيادي ميSPFاجراي متناوب الگوريتم •

و به روز کردن جدولSPFشوند.در نتيجه روترها نياز به اجراي چندين باره الگوريتم

routing.خود خواهند داشت

راsummarization به صورت پش فرض عمل OSPF حجيم:پروتکل routingجداول •

مي تواند به طور چشمگيري افزايش يابد.routingانجام نمي دهد. در اين شرايط،سايز جدول

اطلعات مربوط به تمامي شبکه هايOSPF حجيم:به دليل اينکه LSDBجداول •

خود نگهداري مي کند،بنابراين در صورتLSDBموجود را در داخل جدول توپولوژي يا

اندازه جدول فو ق نيز افزايش پيدا خواهد کرد.areaافزايش تعداد شبکه ها موجود در داخل يک

را به مناطق مديريتي کوچکتر تقسيم کرده و مشکلتOSPFدر اين موقعيت،مي توان پروتکل

ناميده مي شود.در شرايطي که يکareaفو ق را برطرف نمود.هر کدام از اين مناطق به نام

ها مختلفarea در بين routingهاي کوچکتري تقسيم مي کنيم.عمليات areaشبکه بزرگ را به

خواهد شد.area محدود به داخل يک SPFرخ داده اما اجراي الگوريتم

هاي متعدد،انواع مختلفي از روترها را در اختيار خواهيم داشت کهareaدر هنگام استفاده از


:internal)روترهاي داخلي يا 1

قرار داشته و دارايareaهاي آن ها در داخل يک interfaceروترهايي که تمامي

ناميدهinternal خود باشند به نام روترهاي داخلي يا LSDBمحتويات يکسان در داخل جدول

مي شوند.

:backbone)روترهاي 2

34

متصل ميarea 0هاي خود به interfaceروترهايي که حداقل از طريق يکي از

در اينSPF ناميده مي شوند.مکانيسم اجراي الگوريتم backboneباشند.به نام روترهاي

روترها شبيه به روترهاي داخلي مي باشد.

:ABR)روترهاي 3

جداگانه برايLSDB مختلف متصل شده اند،حاوي جداول areaروترهايي که به چند

بهarea به عنوان تنها نقطه اتصال يک ABRهاي متصل مي باشند.روترهاي areaهر کدام از

area هاي ديگر بوده و بنابراين ترافيک هاي به مقصدarea هاي ديگر تحويل روترهايABR

را در هنگام ارسال اطلعات از يکsummarizationخواهد شد.همچنين مي توان عمليات

area به area ديگر انجام داد.اطلعات فرستاده شده توسط يک area و روتر ABR 0 آن،براي

area فرستاده شده که آن نيط به نوبه خود پيام ها را براي areaمقصد ارسال خواهد کرد.البته

باشند.ABRها مي توانند داراي چندين روتر areaبه ياد داشته باشيد که هر کدام از

:ASBR)روترهاي 4

خارجي يا شبکهASهاي آ«ها متصل به يک interfaceروترهايي که حداقل يکي از

ناميده مي شوند.اين روترها وظيفه انتقالASBR مي باشد،به نام روترهاي OSPFاي غير از

Route و بالعکس را دارند.اين پروسه به نام OSPF domain به داخل يک routingاطلعات

Redistribution.ناميده ميشود

:OSPFانواع پيام در پروتکل 2-17

پيام سلم: وقتي يک مسيرياب روشن و بوت ميشود موظف است به تمام مسيريابهايي•

که مستقيمم ًا به آنها متصل است يک پيام ”سلم“ بفرستد تا آنها از حضور اين مسيرياب درشبکه

مطلع شوند.

: هر مسيرياب موظف است که در بازههاي زمانيLink State Update پيام•

آسا به اطلع ديگر مسيريابهاي هم ناحيه مشخص ،جدول مسيريابي خودش را به روش سيل

برساند. اين کار را با ارسال اين پيام انجام ميدهد؛ در ضمن هر مسيرياب وقتي هزينه يکي از

خطوط مستقيم او تغيير کرد يا مسيرياب مجاورش از شبکه بيرون رفت ( يا به شبکه برگشت )

سريعم ًا با اين پيام آنرا به اطلع ديگران ميرساند.

هر مسيرياب به ازاي تک تک رکوردهاي هزينه که :Database Description پيام•

در يک بانک اطلعاتي درون حافظه اصلي ذخيره کرده ، يک فيلد شماره ترتيب در نظر

ۀميگيرد. مسيريا ِب ارسال کننده اين پيام ، شمار ترتيب و تمام رکوردهايي را که در بانک

ۀاطلعاتي خود ذخيره کرده است ، ارسال مينمايد. گيرند اين پيام با مقايس شمارههاي ترتيب ۀ

35

رکوردها با رکوردهايي که در بانک اطلعاتي خود دارد ميتواند رکوردهاي قديميتر را با

رکوردهاي جديد جايگزين نمايد.

با اين پيام هر مسيرياب ميتواند اطلعات جدول مسيريابي :Link State Request پيام•

را از از يک مسيرياب خاص تقاضا نمايد. با اين کار مسيرياب ميتواند ضمن درخواست جدول

مسيريابي همسايه هاي خود و مقايسه شماره ترتيب رکوردهاي آن اقدام به تازه سازي جدول

خود نمايد.

براي ارسالLink State Updateۀاين پيام توسط گيرند پيام :Link State Ack پيام•

ۀکنند آن ارسال ميشود و به منظور تصديق دريافت جدول مسيريابي ميباشد.

قادر به شناسايي روترهاي همسايه ميOSPF، روترهاي authenticationبا استفاده از ويژگي

مي توان روترهاي شرکت کننده در پروسهauthenticationباشند.بدين معني که با به کارگيري

را مشخص کرد.routingهاي

:OSPF authenticationانواع

وجود دارد که عبارتند از :OSPFدو متد براي پيکربندي مکانيسم شناسايي هويت در

1(Simple يا plain

2(MD5

،زماني که يکOSPFدر صورت پيکربندي يک متد براي شناسايي هويت روترها در

ارسال شده از روتري ديگر مي نمايد، هويت روتر ارسالUpdateروتر اقدام به دريافت پيام

کننده را با استفاده از يک پسورد بررسي کرده و در صورت يکسان بودن آن با پسورد تعيين

شده در روي خود،پيام دريافت شده را خواهد پذيرفت.به صورت پيش فرض هيچ نوع

موردOSPF در پروتکل Updateمکانيسمي براي شناسايي هويت روترهاي ارسال کننده پيام

استفاده قرار نمي گيرد.

:OSPF در پروتکل Ipv6کاربرد 2-18

را تعريف مي کند.IPv6 در پروتکل OSPF کاربرد پروتکل RFC 2740استاندارد

قادر به پشتيباني از آدرس هاي با طول زياد مانند آدرسroutingنسخه هاي جديد پروتکل هاي

مربوط به آن مي باشند.header و همچنين ساختار IPv6هاي

RFC مي باشد.استاندارد IPv4 نيز شبيه به IPv6هاي استاتيک در routeمکانيسم استفاده از

مربوط بهlink-local چنين مي گويد:هر کدام از روترها بايد از آدرس IPv6 در مورد 2461

تمامي روترهاي همسايه خود با اطلع بوده؛ به صورتي که پيام هاي ارسالي قادر به تشخيص

باشند.link-localروترهاي مقصد با استفاده از آدرس هاي

36

next-hop به عنوان آدرس global unicastگفته فو ق بدين معناست که استفاده از آدرس هاي

IPv6توصيه نمي گردد.قبل از اينکه هر کدام از پروتکل هاي مختلف قادر به استفاده از

در روي روتر نماييم.IPv6باشند،بايد با استفاده از دستور زير اقدام به فعال سازي

Router(config)#ipv6 unicast-routing

:IPv6 در شبکه هاي OSPFعملکرد 2-19

استفادهmetric به عنوان cost بوده و از پارامترlink state از گروه OSPFپروتکل

مي کند.

،ماسک مربوطه،نوع شبکهipv6 prefix مانند interface اطلعات مربوط به OSPFپروتکل

متصل،روترهاي متصل به شبکه فو ق و...را بين روترهاي همسايه منتقل مي نمايد. اطلعات

منتقل شده و هر روتر نيز تمامي اطلعات کسب شده ازLSAمربوطه از طريق پيام هاي

خود ذخيره مي نمايد.سپس الگوريتمLSDB را در داخل جدول LSAطريق مبادله پيام هاي

dijkstra اجرا شده و بهترين مسيرهاي منتهي به مقاصد مختلف در داخل جدول routingقرار

داده مي شود.

حاويLSDB وجود دارد، در آنجاست که جدول LSDB و جدول routingتفاوتي که بين جدول

فقط شاملroutingاطلعات مربوطه به تمامي مقاصد و مسيرهاي منتهي به آنها بوده اما جدول

بهترين مسيرهاي برگزيده شده به سمت مقاصد مختلف مي باشد.

تعريف مي گردد.RFC 2740 ،نسخه سوم آن بوده و در استاندارد OSPFجديدترين نسخه

:OSPF V3 و OSPF V2مقايسه 2-20

بسيار شبيه به هم مي باشد،اما برخي ازOSPFبا اينکه مکانيسم عملکرد دو نسخه

باعث گرديده است تا اين پروتکل قادر به حمل آدرس هايOSPF V3تغييرات اعمال شده در

را داشته باشد.برخي از شباهتIP بوده و نيز توانايي اجراي مستقيم بر روي IPv6طولني

هاي موجود بين اين دو نسخه عبارتست از:

هر دو پروتکل از پيام هاي يکساني براي انجام فعاليت خود بهره مي گيرند. اين پيام ها•

مي شوند.hello lsa،lsu،lsr،dbdشامل

مکانيسم شناسايي روترهاي همسايه و نيز چگونگي برقراري رابطه مجاورت با•

روترهاي همسايه نيز شبيه هم مي باشد.

هر دو پروتکل از شبکه هاي يکساني پشتيباني مي کنند که ليست آنها عبارتند از•

nbma،broadcast،point-to-multipoint،point-to-point.

37

ها درLSA و نيز تعيين مدت زمان عمر هر کدام از LSAمکانيسم انتشار پيام هاي •

روي هر پروتکل يکسان مي باشد.

بنا شده است ،بيشترين تغييرات اعمال شده درIPv4 بر پايه OSPF v2به دليل اينکه پروتکل

OSPF v3 براي پشتيباني پروتکل OSPF از IPv6صورت گرفته است.برخي ديگر از

برroutingتغييرات اعمال شده عبارتند از:غير وابسته بودن آن به پلتفرمي خاص،انجام عمليات

را بر پايه هر کدام از دستگاه هاrouting عمليات OSPF v2اساس هر يک از پيوندها(پروتکل

انجام مي دهد)،اجراي چندين پروسه مختلف در روي يک اتصال،تغييرات در ساختار پيام ها

.authenticationودر مکانيسم

پذيرفته شده و مانندIETF به عنوان يک استاندارد توسط سازمان OSPF،IPv6هم اکنون

RIPng از پروتکل IPv6 براي حمل اطلعات و نيز از آدرس هاي link-localبه عنوان آدرس

NSSA،MOSPF مانند OSPF v2فرستنده بهره مي گيرد.همچنين بقيه پارامترهاي اختياري در

پشتيباني مي گردد.OSPF v3نيز به همان صورت در

OSPF وابسته به شبکه اي است که در داخل آن اجرا مي گردد.اما پروتکل OSPF v2پروتکل

v3.وابسته به اتصالتي است که متصل به يک روتر مي باشد

نميinterface را در روي يک OSPF اجازه پيکربندي بيش از يک پروسه OSPFپروتکل

قابل اجرا است.OSPF v3دهد.اما اين کار در

نبوده و وظيفه آن راOSPF ديگر بر عهده authentication انجام عمل OSPF v3در پروتکل

بر عهده دارد.IPv6خود

به شرح زير است:OSPF v3 و OSPF v2تفاوت هاي عمده پروتکل هاي

مورد استفاده درnetwork در روي روتر اتصال مورد نظر:دستور OSPF v3اجراي •

جايگزين شده است.پيکربندي چندين پروسهOSPF v3 با دستور ديگري در OSPF v2پروتکل

در روي يک اتصال واحد در نسخه جديد پروتکل لمکان پذير شده است.OSPFمجزاي

براي شناسايي همديگر وIPv6 link-local از آدرس هاي OSPF v3روترها در •

برقراري رابطه مجاورت استفاده مي نمايند.

براي نشان دادن تماميFF02::5 برابر با multicast از آدرس OSPF v3استفاده •

).OSPF v2 در پروتکل 224.0.0.5 داخل شبکه.(معادل آدرس OSPFروترهاي

براي نشان دادن تماميFF02::6 برابر با multicast از آدرس OSPF v3استفاده •

)OSPF v2 در پروتکل 224.0.0.6 داخل شبکه.(معادل آدرس DRروترهاي

نبوده ،بلکه در داخل پاکت ها قرارOSPF header جزئي از قسمت IPv6آدرس هاي •

مي گيرند.

38

بيت مي باشد.32 برابر با link state id،area id،router idسايز مربوط به •

ip آنها انجام مي گيرد و نه با آدرس id توسط شناسه يا DR/BDRشناسايي روترهاي •

مربوط به آنها

:OSPFنحوه مسيريابي با پروتکل 2-21

پياده سازيpacket tracerدر پايان اين فصل يک توپولوژي ساده را با نرم افزار شبيه سازي

مي کنيم :

با ماسک192.168.1.0ابتدا دو شبکه ايجاد مي کنيم .شبکه اول يا آدرس شبکه

با ماسک192.168.1.64 و شبکه دوم با آدرس شبکه 255.255.255.192

را ايجاد مي کنيم .اما چون اين دو شبکه از هم مجزا هستند براي255.255.255.192

هايي مانند روتر نياز داريم .اما نکته اي که نبايدDeviceبرقراري ارتباط اين دو شبکه به

فراموش شود اين است که بين اين دو روتر نيز بايد يک شبکه بوجود آوريم .آدرس شبکه بين

مي باشد.ما روترهايمان را255.255.255.192 با ماسک 192.168.1.128روترهايمان

کنيم و بر خلف مثال فصل اول از مسيريابيconfigجهت اينکه بتوانند ارتباط برقرار کنند بايد

نام دارد و ما درOSPFدايناميک اسفاده مي کنيم پروتکلي که اين مسيريابي را انجام مي دهد

روتر تشريح مي کنيم.IOS درون سيستم عامل OSPFاينجا نحوه ي بکار اندازي پروتکل

همانند شکل زير :

1-2شکل

39

روترهاي صفر و يک بکار ميروند:configدستورات زير جهت

Router0(config)#router ospf 1

Router0(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.63 area 0


Router0(config-router)#end


Router0(config-router)#log-adjacency-changes







Router1(config-router)#log-adjacency-changes


40

فصل سوم

OSPFطراحي و پياده سازي مدل فازي

:)QOSمسير يابي مبتني بر کيفيت سرويس(3-1

کيفيت سرويس درشکل پايه اي آن مبتني بر قيد کيفيت برمنظور از مسيريابي مبتني

آن دارد اثبات بهبود سطح سرويس مي باشد.مسئله اي که مسيريابي کيفيت سرويس سعي در حل

اينترنت پشتيباني از نيازمنديهاي چند رسانه اي در دنياي امروز سرويس کاربران به منظور

است. مسيريابي کيفيت سرويس يک امکان براي کارگزار و مدير شبکه در افزايش کارايي آنان

براي اداره کردن ترافيک موجود در شبکه براساس خصوصيات و ويژگي هاي آن ترافيک مي

( نوع سرويس ) امکاناتي را برايTOSبه کمک فيلدي از هدر خود به نام OSPFباشد.

را فراهم نموده) )TOS =8و يا حداکثر گذردهي TOS =16((مسيريابي بر اساس حداقل تاخير

وضعيت، از2اين است. اما موردي که هست چون در اين پروتکل مسيريابي هر کدام از

اين خصوصيات استفاده مي نمايد، لذا نه تنها قابل بر آوردن درپارامتر هاي مجزا از هم جهت

دو وجود نخواهد داشت اما از طريق هم نمي باشند که امکان بهره مندي توامان از هر پيگيري

الگوريتم فازي لينک سعي بر آن شده است که با کمک يک درباره طول صف روتر و تاخير

واحد نتايج مطلوبتري در انتخاب مسيرها ودرنتيجه معيار و توليد يک معيار2از ترکيب اين

معيار داراي محدوديت هاي2از اين پشتيباني بهتر از کيفيت سرويس بدست آيد.البته هر کدام

باشند. مثل تاخير لينک پارامتري است که از مجموع آن براي تمامي مخصوص به خود مي

بدست مي آيد.لذا تاخير يک پارامتر )ROUTE DELAYلينک هاي يک مسير،تاخير آن مسير (

موضوع است که پايين بودن تاخير يک جمعي بوده است. اما آنچه که بايد در نظر گرفت اين

و بارز خواهد بود که وجود پهناي باند کافي در آن مسير نمي باشد. لذا مشخص مسير به معناي

41

نيست و يا بعنوان مثالي ديگر اگر از طول صف مربوط تاخير براي بيان وضعيت شبکه کافي

با موارد مشابه تاخير،آشکار لينک ومسير نيز کمک بگيريم ، مشکلت اندازه صف هم به آن

خواهد اعتماد نيست . چرا که محدوديتهايي براي بيان رفتار شبکه خواهد شد که به تنهايي قابل

وجود بافرينگ در مسيرها باعث مي داشت . مواردي نظير انفجارهاي ترافيکي و احتمال

خود وارد صف محدوديتهايي را براي صحت بيان ازدحام واعلم آن بر شودکه پارامتر اندازه

صف بندي در زماني که جريان ترافيکي بداند.چرا که با مواردي که توضيح داده شد رخداد

تاخير براي يک ظرفيت لينک باشد نيز وجود خواهد داشت. ضمنا پارامتر حاضر کمتر از

تاخير لينک که از مشخصه هاي فيزيکي آن پارامتر تاخير صف بندي به علوه2لينک از

بزرگتر در نظر گرفت چرا مي شود.که در اين بين سهم تاخير صف بندي را بايد است ، تشکيل

سرعتي بگيريم از آنجا که سيگنال هاي الکتريکي ويا نوري با که عکس اين مورد را در نظر

منطقي به نظر خواهد رسيد.حال در ادامه معادل نور درون لينک در حرکتند، اين فرض غير

گزينش پارامترها و نحوه ترکيب آنها توضيحات کاملتري ارائه خواهد شد . مطلب در مورد

اهداف مسيريابي کيفيت سرويس:3-2

پروتکل هايBGP,RIP,OSPFپروتکل هاي فعلي مسيريابي در اينترنت از قبيل

مسير يابي بهترين تلش نام دارند که فقط کوتاهترين مسير به مقصد را مشخص مي کنند. به

منظوره بهره مي گيرندکه در اين الگوريتم ها عبارت ديگر از الگوريتم هاي بهينه سازي تک

گردد. لذا تمام ترافيک ها به پارامتر(يا پهناي باند يا تعداد پرش و يا هزينه) لحاظ مي تنها يک

باشند مي شوند. حتي اگر مسير هاي ديگري نيز وجود داشته کوتاهترين مسير مسير يابي

قرار نخواهند گرفت .بايد توجه شود که ،مادامي که کوتاهترين مسير نباشند مورد استفاده

اينجا لزوما به معني مسيري با کوتاهترين فاصله فيزيکي نمي باشد . مثل کوتاهترين مسير در

هزينه يا کمترين تعداد پرش ها باشد.عيب عمده اين طرح ممکن است به معني مسيري با حداقل

شود در حاليکه برخي از لينک هاي ديگر اين است که موجب ازدحام در برخي لينک ها مي

که مهندسي ترافيک اصل مورد استفاده قرار نگرفته اند واين همان مشکلي است کامل و يا حتي

ديگر آن اين است که مسير يابي بهترين تلش فعلي ، براي حل آن بکار گرفته مي شود.عيب

منتقل مي نمايد، حتي اگر مسير فعلي نيز آن وقتي که مسير بهتري يافت شود ، ترافيک را به

سرويس آن ترافيک را تامين کند . اين امر سبب ناپايداري در مسير يابي مي نيازهاي کيفيت

گردد. چرا که چنين شاخص هايي به سرعت تغيير مي کنندو باعث مي شوند که ترافيک دائما

حالت،اين ناپايداري مي تواند تاخير و به عقب برگردد وبه مسيرديگري ارسال شود.در بدترين

رفع اين معايب شدت افزايش دهد.مسيريابي مبتني بر کيفيت سرويس براي تغييرات تاخير را به

42

عبارتند:تامين نيازهاي کيفيت سرويس کاربر پاياني،يافتن طراحي شده است که اهداف عمده آن

،احتمال از دست دادن بسته و .... کاربر مسيري که نيازهاي پهناي باند ،تاخير،تغييرات تاخير

کيفيت سرويس بهينه سازي در استفاده از منابع شبکه. مسير يابي مبتني بر را تامين نمايدو

دهي کند که بتواند ميزان گذردهي کلي شبکه را به بايدترافيک را به گونه اي مسير يابي وجهت

مي کند زيرا که مسير طولني تر حداکثر برساند. يافتن کوتاهترين مسير به اين مسئله کمک

به مصرف مي نمايد.مسير يابي مبتني بر کيفيت سرويس بايد ،منابع بيشتري از شبکه را

کارايي بهتري را نسبت به مسير يابي خصوص در حالتي که حجم بار ترافيکي سنگين است،

نشان دهد(مثل ميزان گذردهي بهتري داشته باشد.) بهترين تلش از خود

:OSPF و LINK STATEپروتکل 3-3

الگوريتم مسيريابي که ما به کمک آن اين بهبود را نشان مي دهيم ،پروتکل مسيريابي

OSPFکه پروتکل مسير يابي گسترش يافته اي در اينترنت مي باشد به طوري که هم٬ مي باشد

يک ساختاري بهينه ازOSPF در آستانه ورود به اينترنت مي باشد. 3 نسخه OSPFاکنون

(2) مي باشد.در شبيه ساز شبکه نسخه LINK STATEپروتکل مسير يابي وضعيت لينک (

NS-2 هم اکنون يک پياده سازي از پروتکل (OSPF با نام LINK STATE ROUTINGموجود

وضعيت لينک(مي باشد. وضعيت LINK STATE همان )OSPFمي باشد . ساختار اصلي

شبکه که توسط هر نود درشبکه لينک بلوک هايي هستند که جهت کامل کردن نقشه توپولوژي

شوند جهت نقشه توسط پايگاه داده وضعيت لينک نمايش داده مي نگهداري مي شوند . اين

اتصالت خود را بدست مي آورد و سپس اين توزيع اين پايگاه داده هر نود ضرورتا هزينه تمام

مقداري است که مدير همسايگان خود ارسال مي نمايد . معمول اين هزينه يا اطلعات را به

اختصاص مي دهد و يا معمول تاخير آن لينک را به عنوان شبکه با تناسبات مالي بدان اتصال

از طريق بسته هاي اعلن وضعيت هزينه آن در نظر مي گيريم. اطلعات ارسالي به همسايگان

FLOODING) و به کمک پروتکل طوفاني LINK STATE ADVERTISEMENT(LSA) لينک

PROTOCOL صورت مي پذيرد. نود دريافت کننده براي هر (LSAآن را تکرار و به همه

را از طريق آن در يافت کرده است ، ارسالLSAخروجي هاي خود به جز خروجي نودي که

براي محاسبه کوتاهترين مسير ممکن براساس هزينه تمام لينک هاOSPFمي نمايد . پروتکل

بهره مي گيرد DIJKSTRAازالگوريتم دايجسترا

.

سيستم فازي پيشنهادي:3-4

43

بين رفتن بسته ها و .... تاخير، تغييرات تاخير ، صف بندي ، پهناي باند و احتمال از

استفاده در محاسبه يک پارامترتنها ، در مسيريابي شبکه اي از ميان پارامترهاي شبکه جهت

اين پارامترها نيزهست اما نه تنها بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرند. امکان استفاده از تمامي

چند زيادي از دست خواهد رفت ، بلکه افزونگي اطلعات بين اين از نظر محاسباتي زمان

پارامتر وجود دارد که نيازي به استفاده از آنها نيست . تاخير يک پارامتر حياتي در مبحث

هاي ) براي اکثربرنامه هاي کاربردي مي باشد ، مخصوصا در برنامهQOSکيفيت سرويس (

ارتباط مناسب با کاربران احتياج دارند . محاوره اي چرا که اين برنامه ها به حداقل تاخير جهت

درvideo confercing و VOIP)Voice over IPالبته برخي از برنامه هاي کاربردي مانند (

يک محدودخاصي تاخير را مي تواند تحمل نمايند . با در نظر گرفتن اين شرايط ، تاخير به

عنوان نقطه شروعي از پارامترها ، پارامتر مهمي که بايد در نظر گرفته شود . تاخير يک

پارامتر جمعي است يعني تاخير يک مسير را مي توان از مجموع تاخير لينک هاي تشکيل

مسير لزوما به معناي بهتر بودن آن دهنده آن مسير بدست آورد . اما پايين بودن تاخير يک

و يا بهروري اين نيست که اين مسير لزوما پهناي باند بهتري داشته باشد مسيرنيست و به معناي

شده معمول به صورت ميانگين مي باشد يعني لينک پايين تر داشته باشد . تاخير اندازه گيري

نيستند . صرف نظراز اين تاخير برابر لزوما داراي فراز و نشيب ترافيکي يکساني دراتصال با

باند داراي تاخير بيشتري باشد ممکن است بدليل داشتن پهناي مطالب اگردر مواقعي يک اتصال

استفاد گردد . و آن لينک بهتري محسوب باقيمانده ي بيشتري نسبت به ساير اتصالت،از آن

مدت زمان اندازه گيري ممکن است آن تاخيرمربوط به يک قله ترافيکي باشد )در گردد. چرا که

آن مدت زمان در دره ترافيکي خود بوده باشند . لذا دقيق تاخير)در حاليکه ساير لينک ها در

مراتبي در محاسبه مسير بهينه نبودن تاخير اندازه گيري شده ممکن است بصورت سلسله

معيار صحيحي را محاسبه ننماييم . پس لزم جهت دقيق تر شدن نيزتاثير گذار شود و مسير

اين امر استفاده نماييم به اين منظور بايد وزن دهي به لينک خاص از يک پارامتر ديگر جهت

استفاده شود . پارامتر تاخير جهت توليد يک معيار توام اما تنها )SINGLEاين پارامتر با (

خصوصيات يک روتر در مرز ازدحام و متوسط طول صف و تاخير در آن از مهمترين

، هم زماني بسته ها مي باشد بطوريکه در لحظات قبل از رخداد ازدحام درنتيجه از بين بردن

و هم طول صف (طول لحظه اي آن) به مقدار که صرف صف بندي مي شود افزايش مي يابد

زماني رخ ميدهد که صف نزديک مي گردد .ضمنا از بين رفتن بسته ها دقيقا ماکزيمم طول

سريزمي گردد بگونه اي که اگر يک لينک داراي صف مربوط به آن روتردچار شلوغي و

از نظر الگوريتم مسير و طول صف کوتاهتر باشد داراي وزن کمتر مي باشد يعني تاخير کمتر

يابي کيفيت سرويس لينک برجسته تر و بهتري خواهد بود .زماني که بيش ازيک پارامتربراي

44

پارامترو تشکيل يک2ترکيب اين وزن دهي به لينک ها وجود دارد راههاي متفاوتي نيز براي

همچون از آنها مقداردهي به آن لينک وجود دارد : از راههاي ساده اي پارامتر منفرد جهت

هوشمندانه از نوع حتي مصنوعي آن. اما آنچه که مهم ضرب ، مي نيمم گرفتن تا محاسبات

حداقل زمان صورت پذيرد تا اين است که اين محاسبات والگوريتم بايد ساده ، آسان و در است

امکان استفاده و پياده سازي آن به راحتي در يک پروتکل مسير يابي وجود داشته باشد .سربار

قرار بگيرد البته دقت معيار خروجي با آنچه ناشي از پياده سازي الگوريتم بايد در حداقل امکان

پارامترهاي اوليه انتظار داريم نيز نبايد متفاوت باشد الگوريتم بايد به گونه اي باشد تا که از آن

تک تک ان پارامترها داشته باشد . لذا از ميان روشهاي موجود ، با برتري هايي نيز نسبت به

) صورت مي پذيرد ، تصميم گرفتم که اين روشFuzzy( استقبالي که امروزه از متدهاي فازي

روش آن در حل مسايل مي منطق فازي انجام گيرد و آن هم ترجيحا به خاطر سادگي ترکيب در

قابل درک ترکيب پرامترهاي ورودي به سادگي و سهولت ميباشد و باشد . چرا که در اين روش

توان پارامترها ي خروجي و نيز بازدهي را نيز هست و با کمک قوانين فازي به راحتي مي

نمود که در مقايسه با ساير روشها بهتر عمل مي نمايد. کنترل و تنظيم

توابع عضويت و بانک قوانين: 3-5

جهت تبيين و توضيح مفهوم منطق فازي يک مجموعه خاص از منطق بولي است که

اين کران "کامل صحيح "و "کامل غلط" توسعه داده شده است صحت جزئي و مقادير بين دو

معرفي گرديد.استفاده از منطق فازي در ميلدي1960منطق توسط آقاي لطفي زاده در دهه

لينک را و در در حقيقت روشي است که در آن يک شخص است که رفتار بيان رفتار شبکه ،

تفاوت که اين تصميم گيري بسيار سريع و در حقيقت کل رفتار کل مسير را تعيين مي کند،با اين

انجام پذير مي شود .منطق فازي يک روش ساده مبتني بر يک سري قوانين بهCPUبا سرعت

مي باشد منطقي که در آن يک فرد ، درباره رفتار شبکه تصميمTHEN Z IF X AND Yفرم

کردن رياضي ترجيح داده مي شود،روشي مبتني بر مي گيرد و به روشهاي رياضي و مدل

چگونگي به کار1شکل و از روي تجربيات شبکه است تا درک خصوصيات ترافيک . مشاهده

گيري الگوريتم فازي را نمايش مي دهد :

45

:نمودارتابع عضويت فازي ورودي تاخير لينک1-3شکل

نمودار تابع عضويت فازي ورودي اندازه صف2-3شکل :

)FM( نمودار تابع عضويت فازي خروجي معيار فازي3-3شکل:

46

ملحظه مينماييد .2ماتريس قوانين فازي را در شکل

:شبيه سازي و ارزيابي عملکرد3-6

مبدا به مقصد بيش از يک مسير در اين آزمايش از يک توپولوژي حلقه استفاده شد که در آن

مشاهده مي شود .3توپولوژي مورد استفاده در شکل وجود دارد. نمايي از

47

توپولوژي مورد استفاده:4-3شکل

با انتخاب مسيري با کمترين هزينه به مقصد و ارسال ترافيکOSPFدر حالت نرمال

پارامتر تاخير(هزينه) را به تنهايي جهتOSPF٬کار خود را به سرانجام مي رساند از آنجاکه

تخمين هزينه استفاده مي نمايد ،اگر ترافيک ارسالي بيش از بافر طول صف نودهاي مياني باشد

ممکن است بسته به دهد برايش تفاوتي احساس نمي شود و مقداري از بسته ها وسرريز رخ

الگوريتم فازي با احساس افزايش تاخير وافزايش طول شدت جريان از دست برود . اما در

به روتر مي نمايد . لذا با روتر سعي در اختصاص وزن متناسب با آن به لينک متصل صف

است جلوگيري به عمل مي آورد.اولين نموداري که بررسي شده تغيير مسير از اتلف بسته ها

راتاييد مي نمايد .با مونيتور کردن لينکي است که صحت عملکرد الگوريتم فازي4نمودارشکل

آزمايش روش فازي، هنگام رخداد تغيير مسير ملحظه مي شود که در نمودار در مسيراوليه در

در مسير سابق ثابت مي ماند چرا که با تغيير مسير، انتگرال(مجموع هاي جزئي )طول صف

قبلي جمع مي گردد و مجموع آن صف به سمت صفر ميل مي نمايد و مقدار صفر با مقدار طول

به علت ادامه ازدحام بسته ها و٬ OSPFثابت مي ماند. در حاليکه در نمودار روش معمول

آنکه طول صف همچنان در ميزان حداکثر خود باقي مانده است لذا اين مقدار ماکزيمم به

اين سناريو نمودار مذکور به صعود خود ادامه خواهد داد .اولين رخداد مجموع قبلي افزوده و

در لحظاتي پس از ثانيه دوم آزمايش مي باشد .

48

يک روترByte نمودار مجموع جزيي طول صف بر حسب :5-3شکل

on/off 5 ,3,0 با زمان EXPONENTIALمياني با منبع ترافيکي

يک روتر مياني Byte نمودار مجموع جزيي طول صف بر حسب :6-3شکل

0,005 با فاصله زماني CBRبا منبع ترافيکي

توضيحات فو ق که چگونگي اگر باز به پارامتر طول صف پرداخته شود، با توجه به

5شکل از رخداد حذف بسته مورد بررسي قرار گرفت ، نمودار رخداد طول صف ماکزيمم قبل

لحظه صف يک روتر مياني به نمايش گذاشته حاصل مي شود . دراين نمودارها طول لحظه به

) در روش5و43شده است . پس از رسيدن طول صف به مقدار ماکزيمم خود ) در حدود

مسير ديگري ارسال مي شود و لذا بار ورودي صف KBمسيريابي فازي جريان ترافيکي از

49

اصرار بر طي مسير قبلي يافته و طول صف رو به افول مي گذارد اما روش معمول با کاهش

گردد و بخاطر آن طول صف در بازه اي نزديک به باعث سر ريز صف روتر مذکور مي

ماکزيمم نوسان مي نمايد . مقدار

يک روتر ميانيByte نمودار طول لحظه اي صف بر حسب :7-3شکل

on/off ، 3,0 ,0,5 با زمان EXPONENTIAL با منبع ترافيکي

يک روتر مياني Byte نمودار طول لحظه اي صف بر حسب :8-3شکل


لينکي از مسير اوليه نيز با عنوان تعداد بسته هاي حذف شده در6در نمودار شکل

ثانيه توضيحات قبلي است ، در روي نموادار در لحظاتي پس از مواردي يافت مي شود که مويد

اين لحظه که صف ظرفيت خود را تکميل دوم آزمايش مشاهده مي شود که در حالت نرمال در

50

با کمي پيروي از اين شروع به حذف بسته هاي تازه رسيده مي نمايد در حاليکه شده مي بيند

ترافيکي تغيير يافته است ، لذا نمودار در يک مقدار ثابت در رويه ، در روش فازي چون مسير

به اين لينک وارد نمي شود پس از طول زمان به مسير خود ادامه مي دهد . زيرا ترافيکي جديد

نمودار2تقليل يافته و ديگر بسته اي حذف نمي شود . پس در اين ازدحام طول صف روتر

بهتر در انتخاب مسير در شبکه خواهد داشت اثبات مي شود که الگوريتم روش فازي عملکردي

.

نمودار تعداد بسته هاي حذف شده در صف يک روترمياني با:9-3شکل

on/off ، 3,0 ,0,5 با زمان EXPONENTIAL منبع ترافيکي

نمودار تعداد بسته هاي حذف شده در صف يک روترمياني :10-3شکل

51


مشاهده مي شود که در لحظاتي حجم بسته هاي دريافتي در مقصد7در نمودار شکل

روتر و علت آن است که در لحظه اي که به علت تراکم در صف صعودهايي داشته است.

مسير اوليه مي شود مسير جديد براي ارسال افزايش تاخير که منجر به حذف شدن بسته ها در

هاي مياني و بافرهاي صف انتخاب مي شود، مقداري از بسته ها ترافيکي که در روتر ترافيک

مقصد ارسال مي گردند وباعث افزايش حجم بسته هاي دريافتي آنان باقي مانده است به مقصد

از نظر تداوم زماني خود ، بسته به ميزان مي شود. پس مي توان به تصريح کرد که اين افزايش

نظر مقدار روترهاي مياني براي صف ورودي اختصاص داده مي شودو از بافري است که در

مسير، وابسته خواهد بود. افزايش بسته هاي دريافتي به پهناي باند گلوگاه

نمودار تعداد بسته هاي دريافت شده در مقصد منبع ترافيکي:11-3شکل

EXPONENTIAL 3,0 ,0,5با زمان ، on/off

52

نمودار تعداد بسته هاي دريافت شده در مقصد منبع ترافيکي:12-3شکل

CBR 0,005با فاصله زماني

زمان دريافت مي شود نمودار پهناي با توجه به تعريف پهناي باند که ميزان داده اي که در واحد

مشاهده مي 8مشابه نمودار حجم بسته هاي دريافتي است که در شکل باند نيز از نظر رفتاري

پهناي باند لينک هاي متصل به خود ، پهناي باند برابر متوسط2شود. مقصد در لحظاتي تقريبا

خواهد داشت. در يافتي

Mb/s نمودار پهناي باند دريافت شده در مقصد بر حسب :13-3شکل

on/off ، 3,0 ,0,5 با زمان EXPONENTIAL منبع ترافيکي

53

Mb/s نمودار پهناي باند دريافت شده در مقصد بر حسب :14-3شکل

0,005با فاصله زماني CBRمنبع ترافيکي

از آنجا که در اين سناريو تحت عنوان پهناي باند لينک گلوگاه مسير9درنمودارشکل

ظرفيت سرريز صف به نحوي تنظيم گرديده است که از حداکثر جريان ترافيکي جهت رخداد

را بر فازي صاحب برتري دانست . چرا که لينک بهربرداري نمايد ، نميتوان روش معمول

است اما حقيقت آن در لحظاتي روش فازي پهناي باند کمتري را ارائه نموده OSPFهرچند

مسير مستقل ديگري بسته هاي ترافيکي خود را به است که در اين زمان الگوريتم فازي از

کم پهناي باند اين نمودار ، مقصد نهايي ارسال نموده و با محسوب کردن مقدار هر چند آدرس

باند مطلوبتري را در مقصد به کاربر ارائه مي نمايد که در روش فازي در مجموع پهناي

به اين موضوع پرداخته شده است .8نمودار شکل

54

باEXPONENTIAL منبع ترافيکي Mb/s نمودار پهناي باند لينکي مياني بر حسب :15-3شکل

on/off ، 3,0 ,0,5زمان

Mb/s نمودار پهناي باند لينکي مياني بر حسب :16-3شکل

0,005 با فاصله زماني CBRمنبع ترافيکي

مهمترين نتيجه و نمودار حاصل از اين روش که تفاوت معناداري را در مقايسه با روش

مطلبي که در اين OSPF. ملحظه مي شود10ايجاد نموده است در شکل معمول مسيريابي در

بسته هايي است که در طول سناريو حذف شده اند . نمودار بر آن تاکيد شده است ، تعداد کل

مسيري است که الگوريتم فازي مسيريابي فازي ارائه شده روشن است و علت آن تغيير برتري

به در روترهاي مسير اوليه بر روند ارسال ترافيک به مقصد با افزايش طول صف و تاخير

OSPFکمک آن مسيريابي را انجام مي دهد نهايي اعمال مي نمايد . اما روش مرسومي که

معمول اصرار وضعيت از بين رفتن بسته ها در روترهاي مياني نبوده و قادر به تشخيص دقيق

بر پيمودن مسير اوليه دارند .

55

نمودار تعداد کل بسته هاي حذف شده در شبکه منبع:17-3شکل

on/off ، 3,0 ,0,5 با زمان EXPONENTIALترافيکي

فصل چهارم

مسير يابي چند منظوره

مسير يابي چند منظوره:4-1

56

مي تران با تهيه کپي از يک بسته در طول راه،توسط مسير يابIPدر دنياي مسير يابي

)Multicastingها،آن را براي چندين دريافت کننده ارسال نمود.اين فرآيند چند منظوره سازي(

نام دارد.

مي باشد کهA ،B،C مقصد يکي از آدرس هاي کلس IP تک منظوره،آدرس IPدر مسير يابي

تکIPيک ميزبان مشخص را در اينترنت نشان مي دهد.نقش پروتکل هاي مسير يابي

مي باشد.فرضIP به يک مقصد ويژه IP از يک مبدا ويژه IPمنظوره،مسير يابي بسته هاي

را از يک ميزبان دريافت کند.اگر کامپيوتر مبداIPکنيد که مي خواهيد چندين ميزبان،بسته هاي

تک منظوره ميزبانان مقصد استفاده کند،بايد يک بسته را براي هر يک ازIPاز آدرس

تک منظوره ايIPميزبانان مقصد ارسال کند.با افزايش تعداد ميزبانان مقصد،تعداد بسته هاي

که بايد توسط مبدا ارسال شوند نيز افزايش مي يابد و مدت زمان زيادي براي مبدا و شبکه طول

مي کشدتا اين تعداد بسته معين را از مبدا به سمت هر يک از ميزبانان مسير يابي کنند.مشکل

) چگونه آدس ميزبانان خواستارMulticastديگر،تعيين اين نکته است که مبدا چند منظوره (

دريافت بسته را مشخص مي سازد.آدرس هاي چند منظوره جادويي،کلس ديگري از آدرس

هستند و زماني مورد استفاده قرار مي گيرندکه بيش از يک دريافت کننده برايIPهاي

) يک راه حل مناسب جهتMulticastingاطلعات ارسالي از مبدا وجود داشته باشد.در واقع (

برقراري ارتباط با چندين ميزبان مي باشد.

انتخاب مسير چند منظوره:4-2

تک منظوره با استفاده از آدرس سخت افزاري به ميزبان منتقل ميIPبسته هاي

شوند.اين آدرس سخت افزاري اساسايک آدرس اترنت است.زماني که يک مسيرياب بسته اي

مقصد را جهت رابطIPآدرس سخت افزاري را از آن جدا مي کند و آدرس ٬دريافت مي کند

مورد استفاده براي ارسال بسته به سمت ميزبان بررسي مينمايد.اگر مسير ياب به شبکه در بر

Adderss Resolutionاز پروتکل تجزيه و تحليل آدرس (٬گيرنده ميزبان متصل باشد

Protocol-ARP جهت درخواست آدرس اترنت ميزبان داراي آدرس (IPمقصد ذکر شده در

آدرس اترنت ميزبان را به بسته اضافه کرده و آن را به سوئيچ٬بسته استفاده مي کند.مسير ياب

يک جدول انتخاب مسير دارد که شامل فهرستي از آدرس هاي اترنت٬ارسال مي نمايد.سوئيچ

) سوئيچ را به يکديگر متصل کرده اند.portبه طور مستقيم ميزبان و درگاه (٬است.اين آدرس ها

هاي تک منظوره صورت مي گيرد.هرIPدر ٬ ميزبانIPجفت کردن آدرس هاي اترنت و

تک منظوره منحصر به فرد و يک آدرس اترنت است و اين جفت کردنIPميزبان داراي يک

زيرا ممکن است چندين ميزبان بر روي همان٬در انتقال بسته هاي چند منظوره ممکن نيست

شبکه نيازمند دريافت بسته هاي چند منظوره يکساني باشد.اين بدين معني است که آنها با همان

57

ميزبانان دريافت٬ گوش مي دهند.بنابراينIPآدرس گروهي مقصد چند منظوره به بسته هاي

چندIPکننده آدرس اترنت چند منظوره نياز دارند که بوسيله مسيرياب براي انتقال بسته هاي

منظوره به چندين ميزبان استفاده مي شود.

نقطه دار10 مبناي IPابتدا ٬ چند منظوره IPبراي تعيين آدرس اترنت چند منظوره براي آدرس

چند منظوره را به آدرسIP بيت آخر آدرس 23 تبديل نماييد.2 و سپس مبناي 16را به مبناي

00 00 00مبناي اترنت

E 5 01 اين آدرسي است که مسير ياب و سوئيچ جهت انتقال بسته هاي چند٬ اضافه کنيد

منظوره به يک ميزبان از آن استفاده مي کنند.

آدرس هاي اترنت ميزبان هاي٬يک سوئيچ از طريق ملحظه بسته هاي ارسالي توسط ميزبانان

متصل را شناسايي مي کنند.زماني که سوئيچ يک پيام اترنت را از يک ميزبان دريافت مي کند

پيام بر روي يک درگاه خاص دريافت مي شود.سوئيچ به آدرس اترنت مبدا نگاه کرده و آدرس٬

سوئيچ تمام آدرس هاي اترنت٬اترنت ميزبان متصل به آن درگاه را شناسايي مي کند.از طرفي

چرا که ميزبانان بسته٬ متفاوت استMulti castingتک منظوره ميزبان متصل را مي داند.در

هاي چند منظوره را دريافت مي کنند اما آنها را منتقل نمي سازند.سوئيچ چطور متوجه مي شود

که يک ميزبان خواستار دريافت بسته چند منظوره از يک مبدا خاص است؟پاسخ در استفاده از

) است.Internet Group Management Protocol (IGMPپروتکل مديريت گروهي اينترنت

:IGMPپروتکل 4-3

پروتکل مديريت گروهي اينترنت بين ميزبانان و مسيريابهاي محلي آنها جهت ايجاد

بکار مي رود.٬مسيرياب گروه هاي چند منظوره اي که بايد بر روي شبکه محلي ارسال شوند

) را به فهرست گروه هايي که بايد بر رويMulticast Groupگروه چند منظوره (٬مسير ياب

شبکه محلي ارسال شوند اضافه مي نمايد.مسيرياب ها رابطه خود را با تمام ميزبانان خواستار

دريافت بسته از گروه هاي چند منظوره حفظ نمي کنند.براي يک مسيرياب دانستن اينکه حداقل

کفايت مي کند.زماني که ميزبان ديگر متقاضي دريافت٬يک ميزبان خواستار دريافت بسته است

به مسيرياب ارسال مي شود.مسير ياب از ميزبانانIGMPپيام ترک ٬بسته چند منظوره نباشد

شبکه محلي سوال مي کند که آيا هنوز متقاضي وجود دارد يا خير.اگر هيچ متقاضي جهت

مسير ياب گروه را از فهرست گروه هاي ارسالي٬دريافت بسته چند منظوره وجود نداشته باشد

حذف مي کند.

IGMPبين ميزبانان و مسيرياب ها استفاده مي شود و سوئيچ تنها براي انتقال بسته بين

مسيرياب ها و ميزبانان بکار مي رود.زماني که مسير ياب يک بسته چند منظوره را دريافت

58

مسيرياب بسته را را به٬اگر ميزبان ها به آن گروه چند منظوره بخصوص پيوسته باشند٬مي کند

) رفتارBroadcast Packetسوئيچ ارسال مي نمايد.سوئيچ با آن بسته مانند يک بسته انتشاري (

مي کند و آن را به تمام ميزبانان متصل به خود ارسال مي دارد.

) موردBandwidthاستفاده مناسبي از پهناي باند (٬) بسته چند منظورهBroadcastingانتشار (

دو پروتکل مورد استفاده قرار مي گيرند تا سوئيچ بسته چند٬استفاده نمي باشد.بهمين منظور

منظوره را به ميزبانان عضو گروه چند منظوره ارسال نمايد:

) Cisco Group Management Protocolپروتکل مديريت گروهي سيسکو (•

)IGMP (IGMP Snoopingجستجوي •

سه ورژن دارد.IGMPپروتکل

:CGMPپروتکل 4-4

Cgmpيک پروتکل اختصاصي سيسکو است که بين مسيرياب ها و سوئيچ هاي سيسکو

از آن استفاده مي شود.

زماني که ميزبان به گروه چند٬ بر روي مسيرياب و سوئيچ تنظيم شده باشد CGMPاگر

سوئيچ را مطلع ميCGMPمسيرياب ها با استفاده از ٬منظوره بخصوص مي پيوندد

IGMPسازند.مسيرياب آدرس اترنت تک منظوره ميزبان را مي داند زيرا آدرس در بسته

ارسالي به مسيرياب وجود دارد.مسيرياب آدرس اترنت تک منظوره ميزبان و گروه چند

منظوره اي را که ميزبان به آن پيوسته است به اطلع سوئيچ مي رساند.آدرس اترنت چند

منظوره در جدول انتخاب ثبت مي شود.زماني که مسيرياب بسته چند منظوره را به سوئيچ

سوئيچ بسته را به ميزباناني که داراي آدرس اترنت چند منظوره در جدول٬ارسال مي کند

مي فرستد.اين روش از ارسال بسته ها هاي چند منظوره به ميزباناني که٬انتخاب مسير هستند

ديگر متقاضي دريافت بسته ها از٬جلوگيري مي نمايد.زماني که ميزبانان ٬عضو گروه نيستند

به مسيرياب ارسال ميکنند.مسيرياب با استفاده ازIGMPيک پيام ترک ٬آن گروه خاص نباشد

IGMPبه سوئيچ اطلع مي دهد که اين گروه چند منظوره را در جدول انتخاب مسير براي آن

ميزبان حذف نمايد.

:IGMPجستجوي 4-5

) پروتکلي استاندارد است که همان وظايفIGMP (IGMP Snoopingجستجوي

CGMP را بر عهده دارد.زماني که جستجوي IGMPسوئيچ بسته٬ بر روي سوئيچ فعال باشد

ارسالي به مسيرياب هاي محلي را زير نظر مي گيرد.زماني که ميزبان با استفادهIGMPهاي

59

)Multicastسوئيچ آدرس اترنت چند منظوره (٬ به يک گروه چند منظوره مي پيونددIGMPاز

را براي آن ميزبان در جدول انتخاب مسير اضافه مي کند و زماني که ميزبان گروه را ترک

سوئيچ ورودي چند منظوره را از جدول انتخاب مسير حذف خواهد کرد.٬کند

ارسال چند منظوره:

مقصد مسيريابي مي شوند.اما يک بستهIP تک منظوره براساس آدرس IPبسته هاي

چرا که چندين مقصد٬ مقصد مسيريابي کردIPچند منظوره را نمي توان با استفاده از آدرس

بستگي به تعداد ميزبانان متقاضي دريافت بسته چند٬براي آن وچود دارد.نحوه ي مسير يابي

مبدا با استفاده از روشي به نام برگشتIPمنظوره دارد. ارسال چند منظوره بر اساس آدرس

) صورت مي گيرد.Reverse Path Forwarding-RPFمسير ارسال (

بر اساس مبدا و٬) بدون حلقهDelivery Treeيک درخچه انتقال (RPF٬استفاده از روش

کوتاهترين مسير ايجاد مي کند.

) است از مبدا چندLoop-Freeيک موقعيت مکاني بدون حلقه (٬درخچه انتقال بر پايه مبدا

) مسير يابي استLeaf Routerمنظوره به سمت هر مسيرياب انشعابي.يک مسيرياب انشعابي (

که به طور مستقيم به ميزبانان عضو گروه چند منظوره متصل است.با توجه به پروتکل

موقعيت مکاني درخچه ممکن است٬ تک منظوره اي که در شبکه استفاده مي شودIPمسيريابي

از متريک هاي متفاوتي استفاده ميIPمتفاوت باشد وبا توجه به اينکه پروتکل هاي مسيرياب

از جهشRIPمسير برگشت به سمت مبدا ممکن است دچار تغيير شود.به عنوان مثال ٬کنند

از متريکي بر مبناي سرعت را بط بهرهOSPF) استفاده مي کند در حاليکه Hop Countشمار(

درخچه هايIPمي گيرد.اين موضوع نشان مي دهد که مي توانيد براي پروتکل هاي مسيريابي

متفاوتي داشته باشيد.

پروتکل مستقل مسيريابي چند منظوره:4-6

)Protocol Independent Multicast-PIMسيسکو از پروتکل چند منظوره مستقل (

بعنوان يک پروتکل مسيريابي چند منظوره استفاده مي کند.عدم وابستگي به اين پروتکل به اين

RIP٬IGRP٬EIGR تک منظوره مانند IPمعني است که شما در انتخاب يک پروتکل مسير ياب

P٬OSPF٬IS-IS بعنوان پروتکل مسيريابي ورودي داخلي خود آزاد هستيد.رابط RPFاز روي

IP از پروتکل مسيريابي IP تک منظوره تعيين شده و جدول مسيريابي IPجدول مسيريابي

بوجود مي آيد.

).Sparse Mode) وسبک پراکنده (Dense Mode وجود دارد سبک متراکم (PIMدو نوع

60

4-7PIM:سبک متراکم

Protocol Independent Multicast Denseپروتکل چند منظوره مستقل سبک متراکم (

Mode-PIM DMانتشاري( ٬) يک پروتکل مسير يابي چند منظوره Broadcastو آراسته است (

راPIM تمام همسايگان PIM DMکه از درخچه هاي انتقال بر اساس مبدا استفاده مي کند.

متقاضي دريافت تمام بسته هاي چند منظوره دريافتي بوسيله مسيرياب فرض مينمايد.اگر يک

ميزبان متقاضي دريافت بسته چند منظوره از يک گروه چند٬)Leaf Routerمسيرياب انشعابي (

) به مسيرياب فرستندهPruneمسيرياب انشعابي يک پيام هرس (٬منظوره خاص نداشته باشد

)Pruneارسال و تقاضا مي کند که آن مسيرياب بسته هاي آن گروه را ارسال نکند.هرس (

دقيقه بعد از زماني که بسته چند منظوره دوباره به3 ٬ دقيقه است3داراي طول عمري در حدود

سمت مسيرياب هاي انشعابي ارسال مي شود.

سه گامي که براي انجام پيکربندي مسيرياب جهت مسيريابي چند منظوره بايد برداشته شود


پيکربندي پروتکل مسيريابي تک منظوره •

فعال سازي مسيريابي چند منظوره•

Multicastفعال سازي رابط ها براي •

تکIP براي ايجاد جدول مسيريابي ٬ابتدا بايد مسيريابي داخلي را پيکربندي کنيم

از آن استفاده مي کند.RPF که پردازش ٬منظوره

PIM پيکربندي ٬ تک منظوره ساخته شدIP تنظيم شد و جدول مسيريابي OSPFبعد از اينکه

DM آسان است.بر روي هر مسيرياب با دستور ip multicast-routingمسيريابي چند منظوره

ip pim dense-mode را فعال کنيد با درستور PIM DMرا فعال کنيد. حال بر روي هر رابط

show ip pim بر روي شبکه تنظيم شده است. همسايه ها با استفاده از دستور PIM DM. حال

neighbor بررسي مي شوند.٬

PIM DM) از درخچه انتقال بر اساس مبدا Source-Based (از هر مبدا چند منظوره به هر٬

PIM DM هر مسيرياب ٬ استفاده مي کند. بنابراين٬ميزباني که عضو گروه چند منظوره باشد

براي هر مبدا و گروهي يک موقعيت ايجاد مي کند.٬بهمراه درخچه انتقال

اطلعات مربوط به هر مبدا و هر گروه چند منظوره٬ PIM DMمسيرياب هاي چند منظوره

PIM DM٬ نگهداري مي کند.علوه براين مسيرياب هاي ٬اي را که يک ميزبان عضو آن باشد

ارسالPIM DM به همسايگان ٬بسته هاي چند منظوره را چه همسايه متقاضي آن باشد يا نباشد

مي کنند.

61

4-8PIM:سبک پراکنده

) از درخچه هاي انتقالPIM (PIM Sparse Mode-PIM SMدر سبک پراکنده

Source-Based) به جاي درخچه هاي بر اساس مبدا (Shared Delivery Treeاشتراکي (

Tree يک بسته چند منظوره به يک نقطه٬) استفاده مي شود.در درخچه هاي انتقال اشتراکي

بسته را بهRP٬) فرستاده مي شود.Rendezvous Point-RPمشترک به نام نقطه تلقي (

ميزبانان عضو گروه مي فرستد.در اين روش مسيرياب ها تنها اطلعات مربوط به گروه هاي

چند منظوره را نگهداري ميکنند ونيازي به نگهداري اطلعات منابع ندارد.در نتيجه در حجم

يادگيري بر روي مسيرياب کم خواهد شد.

استفاده از درخچه انتقال اشتراکي به اين معني است که از کوتاهترين مسير از هر مبدا به سمت

ارسال مي شود.کوتهترين مسير ازRP چرا که بسته ابتدا به ٬هر دريافت کننده استفاده نمي شود

RP.به دريافت کننده در نظر گرفته مي شود

بر روي مسيرياب هاي سيکو عبارتند از:PIM SMچهار روش پيکربندي

•RP)ايستا Static RP (

•RP)خودکار Auto RP(

•PIM SM نسخه دو

•RP) همه منظوره Anycast RP(

4-9RP) ثابت Static RP:(

براي شبکه انتخاب شده است و تمام مسيريابRP ثابت يک مسيرياب بعنوان RPدر

تنظيم مي شوند.زماني که يک مسيرياب انشعابي (RP مربوط به IPهاي چند منظوره با آدرس

Leaf Router(٬) پيام پيوند IGMP يک پيام پيوند٬ ) را براي گروه چند منظوره دريافت ميکند

به سمت مسيرياب انشعابي ساخته شود.RP مي فرستد تا يک مسير چند منظوره از RPبه

بسته چند منظوره را از مبدا٬مسيريابي که داراي اتصال مستقيم با مبدا چند منظوره است

ارسالRP) به Register Messageدريافت مي کند و اين بسته را در يک پيام ثبتي (

) ارسال مي شود و اين پيام يک مسيرUnicast تک منظوره (IPمينمايد.پيام ثبتي با استفاده از

يکRP ٬ مي سازد.بعد از ايجاد مسير RPچند منظوره از مسيرياب متصل به مبدا به سمت

پيام توقف ثبت براي مسيرياب ارسال ميکند و مسيرياب ارسال بسته ها را از طريق تک

منظوره متوقف کرده و شروع به ارسال آنها از طريق چند منظوره مي نمايد .در اين روش هر

هم داراي يک کوتاهترين مسير بهRP است و RP اداراي يک کوتا ترين مسير به سمت ٬مبدا

سمت هر يک از دريافت کننده ها مي باشد.

62

فعال بوده و همچنين يک پروتکل مسيريابيIPبايد چند منظوره سازي ٬در تمام مسيرياب ها

ip pim) هر رابط از طريق دستور Sparse Modeداخلي تنظيم شده باشد.در سبک پراکنده (

sparse-mode.تنظيم مي شود

ازRP وجود دارد.اگر RP ثابت اين است که در اين حالت تنها يک RPمحدوديت استفاده از

سبک پراکنده ديگر عملي نخواهد بود.ساير روش هاي تنظيم چند منظوره سازي٬بين برود

٬ 2 نسخه Auto-RP٬PIM SM عبارتند از:٬سبک پراکنده که بر اين محدوديت غلبه مي کنند

Anycast RP.

4-10Auto-RP:

Auto-RP ميتوان چندين-RP تنظيم کرد و هر RPمي تواند براي تمام فضاي آدرس

RPها خود را بعنوان يک RPچند منظوره و يا زير مجموعه اي از آن ايفاي نقش نمايد.

داوطلب معرفي کرده و شامل دامنه آدرس هاي چند منظوره اي مي شوند که براي آنها اعلم

) نامMapping Agent-MA) ديگري که مسئول نقشه برداري (Entityآمادگي نموده اند.ايستگاه (

RP داوطلب دريافت کرده است و تعيين مي کند که کدام RP اطلعيه داوطلبي را از ٬دارد

براي تمام و يا قسمتي از آدرس هاي چند منظوره فعاليت خواهد کرد.اگر چندين نقشه برداري (

MAيکي از آنها به عنوان ٬) وجود داشته باشند MA فعال انتخاب خواهد شد.داشتن چندين RPو

MA) در يک شبکه منجر به افزايش افزونگيRedundancy.خواهد شد (

چند منظوره سازي فعال بوده و نيز يک پروتکل مسيرياب داخليIPدر تمام مسيرياب ها بايد

ip pim) هر رابط با استفاده از دستور Sparse Mode در سبک پراکنده (٬هم تنظيم شده باشد

sparse-dense-mode.تنظيم مي شود Sparse-Denseبه مسيرياب ها اجازه مي دهد تا در

)استفاده کنند.Dense Mode از سبک متراکم (RPصورت در دسترس نبودن

PIM SM 2 نسخه:

PIM SM شبيه 2 نسخه Auto-RP است.يک يا چندين RPدوطلب تنظيم مي شود.هر

هاي داوطلب مي توانند تمام فضاي آدرس چند منظوره و يا زير مجموعه اي از آنRPيک از

ها را درMA) نقش Bootstrap Routers-BSRsرا پشتيباني کنند.مسيرياب هاي خود راه انداز (

Auto-RP ايفا مي کنند.خصوصيات يک BSRمسيرياب انتخابي به عنوان ٬ BSRفعال را تعيين

بالترIP داراي آدرس ٬BSRهاي داوطلب داراي خصوصيات يکساني باشندBSRمينمايد. اگر

رابطIPها از آدرس BSRهاي داوطلب و RP فعال انتخاب خواهد شد.معمول BSRبه عنوان

حلقه برگشتي خود براي تعيين هويت استفاده مي کنند.

63

BSR فعال اعلميه هاي RP ها ي فعال را ازRP ها جمع آوري و گروهRPها را به مسيرياب

هاي چند منظوره شبکه اعلم مي نمايد.مسيرياب هاي چند منظوره با استفاده از خصوصيات

RP ٬RP.مورد استفاده خود را انتخاب مي کنند

) بوده و يکIP Multicasting Enable چند منظوره سازي فعال (IPدر تمام مسيرياب ها بايد

هر رابظ با٬)Sparse Modeپروتکل مسيريابي داخلي نيز تنظيم شده باشد. در سبک پراکنده (

اين اجازهSparse-Dense تنظيم مي شود. ip pim sparse-dense-modeاستفاده از دستور

Dense از سبک متراکم (٬ در دسترس نبودRP در زماني که ٬را به مسيرياب ها مي دهد

Mode.استفاده کند (

4-11Anycast- RP:

از بينRP ثابت است و اگر RP ثابت اين است که آدرس RPيکي از محدوديت هاي

مسيرياب هاي چند٬ ثابت استRP شبکه چند منظوره نيز از بين مي رود.از آنجايي که ٬برود

زايرا به هيچ روشي از جريان از بين رفتن٬منظوره نمي توانند به سبک متراکم سوئيچ نمايند

RP.مطلع نمي شوند

) تنظيم مي شوند وLoopback حلقه برگشتي(IP با يک آدرس RP چندين Anycast RP٬در

تمام مسيرياب هاي چند منظوره با اين آدرس حلقه برگشتي به طور ثابتي تنظيم شده اند. اين

آدرس حلقه برگشتي توسط پروتکل مسيريابي داخلي تک منظوره معرفي شده و هر مسيرياب

پروتکل٬ها از بين برودRP را انتخاب مي نمايد. اگر يکي از RPچند منظوره نزديکترين

RP را معرفي نخواهد کرد.مسيرياب هايي که از RPمسيريابي تک منظوره ديگر آدرس آن

RP بر روي يک ٬از بين رفته استفاده مي نمودند بعد از همگرايي پروتکل مسيريابي داخلي

ديگر سوئيچ خواهند کرد.

چند منظوره سازي فعال شود و يک پروتکل مسيريابي داخلي تنظيمIPدر تمام مسيرياب ها بايد

تنظيم ميip pim sparse-modeشده باشد.در سبک پراکنده هر رابط با استفاده از دستور

ها به طور ثابتRP زيرا ٬) نمي توان استفاده کردSparse Denseشود.از سبک پراکنده (

ها مطلع نمي شوند.RPتعيين شده اند و مسيرياب ها به هيچ روشي از جريان از بين رفتن

آدرس هاي چند منظوره ذخيره :4-12

جدول زير برخي از آدرس هاي چند منظوره ذخيره شده براي مقاصد خاص را نشان مي

آدرس٬دهد.اين آدرس ها نبايد توسط کاربرد هاي چند منظوره استفاده شوند. به عنوان مثال

64

جهت تبادل اطلعات پروتکل بين مسيرياب هايOSPF توسط 224.0.0.5چند منظوره

OSPF.به کار مي رود

توضيحاتآدرس هاي چند منظورهتمام سيستم هاي يک زير شبکه224.0.0.1تمام مسيرياب هاي يک زير شبکه224.0.0.2OSPFتمام مسيرياب هاي 224.0.0.5

OSPFمسيرياب هاي اختصاصي 224.0.0.6

نسخه دوRIPمسيرياب هاي 224.0.0.9EIGRPمسيرياب هاي 224.0.0.10

PIMمسيرياب هاي 224.0.0.13

مسيريابي هوشمند:4-13

مسيريابي هوشمند آگاه از توان در شبکه هاي حسگر بيسيم به کمک روشهاي هوش ازدحامي و

:شبکه هاي عصبي

ه‌ههاي حسگر است كه در يك محيط به يك شبكه حسگر بي سيم متشكل از تعداد زيادي گر

ه‌يپردازند. مسئله مسيريابي در ه‌عآوري اطلعات از محيط م طور گسترده پخش شده و به جم

ه‌ههاي حسگر بي سيم از جمله مهمترين مسائلي است كه كاركرد بهينه يك شبكه حسگر را شبك

ه‌يكند. به دليل محدويت ميزان انرژي هر گره در يك شبكه حسگر، مسيريابي بايد تضمين م

طوري صورت بگيرد كه در مجموع طول عمر كلي شبكه بيشينه شود. هدف اصلي اين روش

مسيريابي كه به صورت توزيع شده در يك شبكه حسگر بي سيم طراحي مي شود، بهينه سازي

طول عمر شبكه حسگر با توجه به ميزان انرژي هر گره، هزينه مسير ها و ميزان اهميت آن

گره در فرآيند مسيريابي مي باشد. اين روش مسيريابي توزيع شده از عاملهاي مورچه جهت

جمع آوري اطلعات، تجميع آنها و تعليم شبكة عصبي گره ها استفاده مي كند، که برگرفته از

الگوريتم مورچگان شبکه است. در طول پروسه مسير يابي اوزان شبکه عصبي طوري تعليم

مي بينند که عدالت در مسير يابي رعايت شده و طول عمر شبکه به بيشترين مقدار ممکن برسد.

خاصيت وفق پذيري اين روش مسيريابي، آن را قادر مي كند تا تغييرات گوناگون توپولوژي

شبكه را که در اثر حركت گره ها يا اتمام باتري آنها به وجود مي آيد، در فرآيند مسيريابي بهينه

ه‌هي اين نوع از شبكه هاي حسگر، شناسايي يك منطقه نظامي است كه لحاظ نمايد. كاربرد عمد

ميان نيروهاي خودي و نيروهاي دشمن قرار گرفته است. شبكه ي حسگر بر روي يك منطقه

مورد شناسايي به طور تصادفي توزيع شده است و ادوات نظامي دشمن بين گره هاي اين شبكه

ه‌هي حسگر حركت مي كنند. شبيه سازي انجام شده حاكي از افزايش قابل توجه طول عمر شبك

در فرآيند مسيريابي به كمك اين روش نسبت به ساير روش هاي موجود مي باشد. کليه بخش

65

هاي اين روش از رابطه هاي خطي پيروي مي کنند و لذا قابليت پياده سازي روي گره هاي

حسگر با توان پردازشي پايين را دارند. با استفاده از اين روش مي توان نوعي هوشمندي توزيع

شده در سرتاسر شبکه حسگر ايجاد نمود و از مجموعه همزمان پردازش هاي هوشمند در گره

هاي حسگر، در حل ساير مسائل موجود در شبکه هاي حسگر نيز استفاده کرد.

نتيجه گيري:

از آنجايي که الگوريتم هاي مسيريابي هر کدام نقاط ضعف و نقاط قوت خود را دارند ما

بايد الگوريتمي را انتخاب کنيم که داراي خصوصياتي از جمله :٬

سرعت همگرايي باليي٬عمومي باشد يعني بر روي انواع مسيرياب بتوان آنرا اجرا کرد

داشته باشد يعني در کوتاهترين زمان اطلعات به روز خود را براي بقيه مسيرياب ها ارسال

بتواند هوشمندانه عمل نمايد و... باشد.٬ پشتيباني نمايدroutedاز انواع پروتکل هاي ٬کند

OSPFدر بين تمامي الگوريتم ها ي مسيريابي چنانچه در اين مجموعه ذکر شد الگوريتم

تا حدودي توانسته است اين انتظارات را برآورده کند.

از معيار فازي با استفاده از از آنجا که تصميم گيري در انتخاب مسير در زمان استفاده

اطلعات اضافي يک بعد ديگر(علوه بر تاخير،طول صف نيز هست) صورت مي گيرد لذا

استفاده از پارامتر هاي ترکيبي از نوع خوشايندتر بوده وجلب نظر مي نمايد . اما نقطه ضعف

آنها اين پارامتر اطلعات مربوط به پارامترهاي تنهايي هست که از ترکيب فازي ، از بين رفتن

تاخير و طول صف مي باشند. اما نبايد نگران بود فازي را ايجاد مي شوند که در اينجا همان

بودند لذا استفاده پارامترها از ارائه اطلعات دقيق در باره کل شبکه عاجز ،هر دوي اين چراکه

پارامتر، نه تنها نگران2شبکه به جاي هر کدام از اين از پارامتري فازي جهت مسير يابي در

66

اميد است که در آينده بتوان بهترين الگوريتم هاينيست ،بلکه راضي کننده هم خواهد بود. کننده

ممکن را که بتوانند به صورت هوشمند عمل نمايند بر روي مسيرياب ها پياده سازي کرد.

67

پروژه مسیریاب

Documents

Transcript of پروژه مسیریاب