بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
مقدمه :
برای برقراری ارتباط بین یک مبدائ و مقصد ،به مکانیزمی نیاز است تا اهداف اساسی هر
پروتکل مسیریابی محقق گردد .این اهداف عبارتند از :
1: بیشینه ساختن کارایی شبکه
2: کمینه کردن هزینه شبکه با توجه به ظرفیت آن
سیکل مسیریابی به شرح زیر میباشد :
تولید مسیر : مسیرها را مطابق با اطلاعات جمع آوری و توزیع شده از وضعیت شبکه تولید
میکند .
انتخاب مسیر : مسیرهای مناسب را بر اساس اطلاعات وضعیت شبکه انتخاب می کند.
ارسال داده به جلو : ترافیک کاربر را در امتداد مسیر انتخاب شده به جلو ارسال می کند.
نگهداری مسیر : که مسئول نگهداری مسیر انتخاب شده می باشد.
اسلاید 2 :
مسیریابی :
تعریف مسیر یابی :
مکانیزمی است که به وسیله آن ترافیک کاربر به صورت مستقیم یا با واسطه از مبدا به مقصد
هدایت شود و مسیریابها تجهیزاتی هستند که این عمل را انجام میدهند .
پارامترهای مسیر یابی :
تعداد گام ، تاخیر ، توان عملیاتی ، نرخ ریزش ، استحکام و هزینه و ...
اسلاید 3 :
گاهي تمايز قائل شدن بين فرآيند مسيريابي كه به تصميم گيري در خصوص مسيرهاي بهينه
اطلاق ميشود و فرايند هدايت (forwarding) آنچه با ورود بسته اتفاق ميفتد مفيد است .
ميتوان بدينگونه انديشيد كه هر مسيرياب داراي دو پروسه در درون خود است :
يكي از آنها بسته ها را به محض ورود پردازش كرده و از طريق جدول مسيريابي يك خط خروجي
مناسب براي آنها انتخاب مينمايد اين پروسه همان forwarding است .
پروسه ديگر ، موظف به پركردن و بهنگام سازي محتويات جدول مسيريابي است .اين همان
جاييست كه الگوريتمهاي مسيريابي(Routing algorithm) به ميدان ميايند .
اسلاید 4 :
الگوریتمهای مسیریابی :
وظيفه اصلي لايه شبكه ،مسيريابي و هدايت بسته هاي داده از ماشين مبدا به ماشين مقصد است . در اكثر زير شبكه ها ، بسته ها براي طي مسير خود بايد چندين گام (Hop) راه بپيمايند.الگوريتمي كه اين مسيرها را انتخاب ميكند و همچنين ساختمان داده مورد استفاده ،يكي از زمينه هاي مهم در طراحي لايه شبكه محسوب ميشود .
الگوريتمهاي مسيريابي آن بخش از نرم افزار شبكه هستند كه مسئوليت دارند در خصوص خط خروجي يك بسته ورودي که بايد بر روي آن ارسال شود تصميم گيري كنند. اگر در داخل يك زير شبكه از روش ديتاگرام استفاده شده باشد اين تصميم گيري بايد به ازاي هر بسته دريافتي از نو تكرار شود . چرا كه در هر لحظه ممكن است بهترين مسير تغيير كند .اگر زير شبكه از روش مدار مجازي استفاده كند ،تصميم گيري در خصوص مسيرها فقط يكبار آنهم در هنگام تنظيم و ايجاد هر مدار مجازي جديد صورت ميگيرد .
اسلاید 5 :
ویژگیهای یک الگوریتم مسیریابی :
1 : صحت عملکرد (correctness)
2 : سادگی (simplicity)
3 : قابلیت تحمل (Robustness)
4 : پایداری (stability)
5 : مساوات (Fairness)
6 : بهینگی (Optimality)
اسلاید 6 :
انواع الگوریتمهای مسیریابی :
الگوریتمهای مسیر یابی به دو رده کلی تقسیم بندی میشوند :
1 : static routing :
در این روش یک مسیر از قبل بصورت آفلاین محاسبه شده و در هنگام راه اندازی شبکه درون مسیریابها بارگذاری میشود. به این روال اغلب مسیریابی ایستا گفته میشود
2 : dynamic routing
در این روش، تصمیم گیری در خصوص مسیریابی بر اساس تغییرات توپولوژی و عموما ترافیک لحظه ای بصورت هوشمند انجام میگیرد .
اسلاید 7 :
الگوریتم سیل آسا (flooding)
یکی از الگوریتمهای ایستا میباشد . بر اساس آن هر بسته ورودی به یک مسیریاب ،بر روی
تمام خطوط خروجی (به استثنای خطی که بسته از طریق آن دریافت شده ) ارسال میشود
این فرایند بوضوح منجر به تولید تعداد بسیار زیادی بسته های تکراری (و در حقیقت بینهایت
بسته) خواهد شد مگر آنکه برای خاتمه آن سنجشی صورت گیرد . یکی از معیارهای سنجش
قراردادن Hop Counter میباشد که در هر گام یک واحد از آن کم میشود .
مزایا: در چنین حالتی این تضمین وجود دارد که اولآ هر بسته ی اطلاعاتی به تمام مسیرهای زیر شبکه خواهد رسید ، دوما سریعترین الگوریتم مسیر یابی است.
معایب : اگر قاعده بر این باشد که همه ی مسیریابها یک بسته ی نوع فراگیر تمام خروجی های خود ارسال کند ممکن است پس از چند لحظه خودشان آن بسته را دریافت کرده وچون مجددا آنرا روی خروجی های خود ارسال می کنند این عمل تا بینهایت ادامه خواهد یافت.
اسلاید 8 :
الگوریتم بردار فاصله (Distance Vector Routing)
شبکه های کامپیوتری مدرن ، عموما بجای استفاده از روشهای ایستا از روشهای پویا
(Dynamic) بهره میگیرند .زیرا الگوریتمهای ایستا بار فعلی شبکه را در محاسبات مربوط به
بهترین مسیرها دخالت نمیدهند .یکی از دو الگوریتم پویا که از رایجترین روشهای موجود هستند
الگوریتم مسیریابی بردار فاصله یا (ِِDVR) میباشد .
در این روش هر مسیریاب جدولی را در خود نگه میدارد(به عبارتی یک بردار را) که در ان بهترین
فاصله تا هر مسیریاب مقصد (یا بعبارتی کمترین هزینه رسیدن به هر مسیریاب در زیر شبکه) و
خطی که برای رسیدن به آن مقصد باید مورد استفاده قرار گیرد درج شده است
این جدول با مبادله اطلاعات بین مسیریابهای همسایه ، بهنگام سازی میشود
مزایا : مزیت این روش در حجم پردازش کم آن می باشد.
معایب : عیب آن کند بودن انتشار اطلاعات یا به عبارت دیگر عدم همگرایی سریع جداول مسیریابی در هنگام خرابی یک کانال ارتباطی می باشد.
== پروتکل‌های RIP، IGRP،IIGRP وBGP از DV استفاده میکنند ==
اسلاید 9 :
الگوریتم مسیریابی حالت لینک (Link State Routing)
دو مشکل اساسی منجر به زوال DVR شد :
1 : همگرایی بسیار زمانبر
2 : در نظر نگرفتن معیار پهنای باند در محاسبات انتخاب مسیر
بهمین دلایل با الگوریتم جدیدی بنام مسیریابی حالت لینک (LS) جایگزین شد
ایده اصلی LS را میتوان در پنج بند بیان کرد :
1 : همسایه های خود را شناسایی کرده و ادرسهای شبکه آنها را بدست میاورد
2 : تاخیر یا هزینه هریک از همسایه های خود را اندازه گیری میکند
3 : بسته ای میسازد و اطلاعاتی که از همسایه ها کسب کرده را در آن جاسازی میکند
4 : این بسته را برای تمام مسیریابهای دیگر میفرستد
5 : کوتاهترین مسیر رسیدن به دیگر مسیریابها را محاسبه مینماید
بدین ترتیب توپولوژی کامل زیرشبکه و تمام تاخیرها اندازه گیری شده و بین تمام مسیریابها توزیع میشود .
== پروتکل‌های OSPF ،IS-IS از الگوریتم های LS استفاده می کنند.==
اسلاید 10 :
مسیریابی سلسله مراتبی (Hierachial Routing)
با رشد اندازه شبکه ، جداول مسیریابی به همان اندازه رشد میکنند .جداول مسیریابی رو به
رشد نه تنها حافظه زیادی مصرف میکنند بلکه به زمان پردازش بیشتری برای پویش و جستجوی
این جدول و همچنین پهنای باند زیادتری برای ارسال بسته های LS (بسته های گزارش وضعیت
لینک) نیاز خواهد بود .و این دلایل کافیست تا مسیریاب مجبور به مسیریابی سلسله مراتبی
(همانند شبکه تلفن همراه) شود .
وقتی از مسیریابی سلسله مراتبی استفاده میشود مسیریابها به تعدادی منطقه (Region)
تقسیم میشوند هر مسیریاب تمام جزئیات منطقه خود و مسیرهای دقیق رسیدن به هر مقصد
در منطقه خود را میداند ولی چیزی در مورد ساختار داخلی مناطق دیگر نمیداند .و بر اساس
پروتکل های خاص خود با دیگر منطق ارتباط برقرار میکند.
