بررسی فرآیند روتینگ
روتینگ ( Routing ) یکی از مهمترین پتانسیل های مورد نیاز در یک شبکه به منظور ارتباط با سایر شبکه ها است . در صورتی که امکان روتینگ پروتکل ها وجود نداشته باشد ، کامپیوترها قادر به مبادله داده نخواهند بود.
بسیاری از علاقه مندانی که جدیدا" به دنیای گسترده شبکه های کامپیوتری پیوسته اند ، فکر می کنند که به منظور ارتباط با یک ماشین صرفا" به آدرس ip آن نیاز است . با مطالعه این مطلب مشخص خواهد شد که در این رابطه به اطلاعات بمراتب بیشتری نیاز می باشد . به منظور آشنائی با فرآیند روتینگ ، یک نمونه مثال را مرحله به مرحله دنبال نموده تا با فرآیند روتینگ اطلاعات، بیشتر آشنا شویم.
مثال : برررسی فرآیند روتینگ در دو شبکه LAN
دو شبکه فرضی a و b از طریق یک روتر ( روتر a ) که دارای دو اینترفیس e0 و e1 می باشد ، به یکدیگر متصل شده اند . اینترفیس های فوق ، مشابه اینترفیس های موجود بر روی کارت های شبکه بوده که درون روتر تعبیه شده اند ( rj-45 ).کامپیوتر a (موجود بر روی شبکه a ) ، قصد برقراری یک ارتباط با کامپیوتر b ( موجود بر روی شبکه b) را دارد.
مرحله یک : کامپیوتر ( میزبان ) a از طریق خط دستور ، فرمان Ping 200.200.200.5 را تایپ می نماید.
مرحله دوم : پروتکل ip با پروتکل ARP ( اقتباس شده از کلمات address resolution protocol ) کار نموده تا مشخص گردد که بسته اطلاعاتی فوق عازم چه شبکه ای است . بدین منظور آدرس ip و subnet mask کامپیوتر a بررسی می گردد . با توجه به این که درخواست فوق برای یک کامپیوتر راه دور می باشد ، می بایست بسته اطلاعاتی برای روتر ( GATEWAY شبکه a ) ارسال تا وی بتواند آن را به شبکه مورد نظر هدایت نماید ( در این مورد خاص شبکه b ).
مرحله سوم : کامپیوتر a به منظور ارسال بسته اطلاعاتی برای روتر، نیازمند آگاهی از آدرس سخت افزاری اینترفیس روتر است که به شبکه a متصل شده است.( منظور آدرس MAC مربوط به اینترفیس e0 است که شبکه a از طریق آن به روتر متصل شده است ).به منظور دریافت آدرس MAC ، کامپیوتر a محتویات ARP cache خود را بررسی می نماید.arp cache ، محلی از حافظه است که آدرس های MAC برای چندین ثانیه در آنجا ذخیره می گردند.
مرحله چهارم : در صورتی که آدرس MAC مربوط به اینترفیس روتر که به شبکه a متصل شده است در ARP cache کامپیوتر a پیدا نشود ، نشاند هنده این موضوع است که مدت زمان زیادی از ارتباط وی با روتر گذشته و یا وی قادر به یافتن آدرس MAC مربوط به روتر ( اینترفیسی که به شبکه a متصل شده است ) نمی باشد . با توجه به وضعیت فوق ، کامپیوتر a اقدام به ارسال یک ARP broadcast می نماید . پیام ارسالی در پی یافتن پاسخی مناسب بدین سوال است که : " آدرس MAC مربوط به ip:192.168.0.1 چیست ؟ ".پس از ارسال پیام Broadcast ، روتر تشخیص می دهد که آدرس ip مربوط به وی بوده و می بایست به درخواست فوق ، پاسخ دهد . بدین ترتیب ، روتر با ارسال آدرس MAC مربوط به اینترفیس e0 ، پاسخ لازم را به کامپیوتر a خواهد داد . یکی از دلایلی که در برخی مواقع دستور ping در اولین مرتبه با Time out مواجه می شود به موضوع اشاره شده برمی گردد . در چنین مواردی مدت زمان زیادی طول خواهد کشید که یک ARP ارسال و ماشین مربوطه با ارسال آدرس MAC خود به آن پاسخ دهد ( TTL:Time To Live اولین بسته اطلاعاتی Ping به سر آمده و پیام Time out را خواهیم داشت ).
مرحله پنجم: روتر با ارسال آدرس ip:192.168.0.1 که به اینترفیس e0 آن نسبت داده شده است ، پاسخ مورد نظر را خواهد داد . بدین ترتیب ، کامپیوتر a تمامی اطلاعات مورد نیاز به منظور ارسال یک بسته اطلاعاتی به خارج از شیکه و برای روتر را دارا می باشد . لایه شبکه به لایه datalink که بسته اطلاعاتی را توسط Ping ( یک icmp echo request ) تولید نموده است ، به همراه آدرس سخت افزاری روتر ، اشاره می نماید . بسته اطلاعاتی شامل آدرس های ip مبداء و مقصد به همراه icmp echo است که در لایه شبکه مشخص شده است.
مرحله ششم : لایه datalink مربوط به کامپیوتر a ، یک فریم را تولید که یک بسته اطلاعاتی کپسوله شده به همراه اطلاعات مورد نیاز برای ارسال بر روی شبکه محلی است ( شبکه a ).اطلاعات فوق ، شامل آدرس سخت افزاری کامپیوترهای مبداء و مقصد ( آدرس MAC ) و فیلد نوع است که مسئولیت مشخص نمودن پروتکل لایه شبکه ( مثلا" ipv4 ) و ARP را برعهده دارد . در انتهای فریم ، در بخش fcs فریم، لایه datalink یک CRC را مستقر نموده تا ماشین دریافت کننده ( روتر ) قادر به تشخیص سالم بودن بسته اطلاعاتی دریافتی باشد.
منبع: www.iranictnems.ir
/س
بسیاری از علاقه مندانی که جدیدا" به دنیای گسترده شبکه های کامپیوتری پیوسته اند ، فکر می کنند که به منظور ارتباط با یک ماشین صرفا" به آدرس ip آن نیاز است . با مطالعه این مطلب مشخص خواهد شد که در این رابطه به اطلاعات بمراتب بیشتری نیاز می باشد . به منظور آشنائی با فرآیند روتینگ ، یک نمونه مثال را مرحله به مرحله دنبال نموده تا با فرآیند روتینگ اطلاعات، بیشتر آشنا شویم.
مثال : برررسی فرآیند روتینگ در دو شبکه LAN
دو شبکه فرضی a و b از طریق یک روتر ( روتر a ) که دارای دو اینترفیس e0 و e1 می باشد ، به یکدیگر متصل شده اند . اینترفیس های فوق ، مشابه اینترفیس های موجود بر روی کارت های شبکه بوده که درون روتر تعبیه شده اند ( rj-45 ).کامپیوتر a (موجود بر روی شبکه a ) ، قصد برقراری یک ارتباط با کامپیوتر b ( موجود بر روی شبکه b) را دارد.
مرحله یک : کامپیوتر ( میزبان ) a از طریق خط دستور ، فرمان Ping 200.200.200.5 را تایپ می نماید.
مرحله دوم : پروتکل ip با پروتکل ARP ( اقتباس شده از کلمات address resolution protocol ) کار نموده تا مشخص گردد که بسته اطلاعاتی فوق عازم چه شبکه ای است . بدین منظور آدرس ip و subnet mask کامپیوتر a بررسی می گردد . با توجه به این که درخواست فوق برای یک کامپیوتر راه دور می باشد ، می بایست بسته اطلاعاتی برای روتر ( GATEWAY شبکه a ) ارسال تا وی بتواند آن را به شبکه مورد نظر هدایت نماید ( در این مورد خاص شبکه b ).
مرحله سوم : کامپیوتر a به منظور ارسال بسته اطلاعاتی برای روتر، نیازمند آگاهی از آدرس سخت افزاری اینترفیس روتر است که به شبکه a متصل شده است.( منظور آدرس MAC مربوط به اینترفیس e0 است که شبکه a از طریق آن به روتر متصل شده است ).به منظور دریافت آدرس MAC ، کامپیوتر a محتویات ARP cache خود را بررسی می نماید.arp cache ، محلی از حافظه است که آدرس های MAC برای چندین ثانیه در آنجا ذخیره می گردند.
مرحله چهارم : در صورتی که آدرس MAC مربوط به اینترفیس روتر که به شبکه a متصل شده است در ARP cache کامپیوتر a پیدا نشود ، نشاند هنده این موضوع است که مدت زمان زیادی از ارتباط وی با روتر گذشته و یا وی قادر به یافتن آدرس MAC مربوط به روتر ( اینترفیسی که به شبکه a متصل شده است ) نمی باشد . با توجه به وضعیت فوق ، کامپیوتر a اقدام به ارسال یک ARP broadcast می نماید . پیام ارسالی در پی یافتن پاسخی مناسب بدین سوال است که : " آدرس MAC مربوط به ip:192.168.0.1 چیست ؟ ".پس از ارسال پیام Broadcast ، روتر تشخیص می دهد که آدرس ip مربوط به وی بوده و می بایست به درخواست فوق ، پاسخ دهد . بدین ترتیب ، روتر با ارسال آدرس MAC مربوط به اینترفیس e0 ، پاسخ لازم را به کامپیوتر a خواهد داد . یکی از دلایلی که در برخی مواقع دستور ping در اولین مرتبه با Time out مواجه می شود به موضوع اشاره شده برمی گردد . در چنین مواردی مدت زمان زیادی طول خواهد کشید که یک ARP ارسال و ماشین مربوطه با ارسال آدرس MAC خود به آن پاسخ دهد ( TTL:Time To Live اولین بسته اطلاعاتی Ping به سر آمده و پیام Time out را خواهیم داشت ).
مرحله پنجم: روتر با ارسال آدرس ip:192.168.0.1 که به اینترفیس e0 آن نسبت داده شده است ، پاسخ مورد نظر را خواهد داد . بدین ترتیب ، کامپیوتر a تمامی اطلاعات مورد نیاز به منظور ارسال یک بسته اطلاعاتی به خارج از شیکه و برای روتر را دارا می باشد . لایه شبکه به لایه datalink که بسته اطلاعاتی را توسط Ping ( یک icmp echo request ) تولید نموده است ، به همراه آدرس سخت افزاری روتر ، اشاره می نماید . بسته اطلاعاتی شامل آدرس های ip مبداء و مقصد به همراه icmp echo است که در لایه شبکه مشخص شده است.
مرحله ششم : لایه datalink مربوط به کامپیوتر a ، یک فریم را تولید که یک بسته اطلاعاتی کپسوله شده به همراه اطلاعات مورد نیاز برای ارسال بر روی شبکه محلی است ( شبکه a ).اطلاعات فوق ، شامل آدرس سخت افزاری کامپیوترهای مبداء و مقصد ( آدرس MAC ) و فیلد نوع است که مسئولیت مشخص نمودن پروتکل لایه شبکه ( مثلا" ipv4 ) و ARP را برعهده دارد . در انتهای فریم ، در بخش fcs فریم، لایه datalink یک CRC را مستقر نموده تا ماشین دریافت کننده ( روتر ) قادر به تشخیص سالم بودن بسته اطلاعاتی دریافتی باشد.
منبع: www.iranictnems.ir
/س
