الحلقه الدراسيه 11
تابع .... الشبكات الموسعة:.....
ثالثا: الموجهات والبوابات
سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية :
1- وصف لعمل الموجهات Routers.
2- سرد للاختلافات بين الجسور و الموجهات والحالات التي يستخدم فيها كل منهما.
3- وصف لعمل البوابات Gateways وسرد ميزاتها و عيوبها.
الموجه Router هو جهاز يستخدم لتوسيع الشبكة المحلية و يحقق اتصالا في البيئات التي تتكون من اقسام شبكات ذوات تصاميم و بروتوكولات مختلفة .
تقوم الموجهات بأعمال مشابهة للجسور منها :
1- فلترة حركة المرور بين أقسام الشبكة المختلفة.
2- ربط أقسام الشبكة معا.
ولكنها وبعكس الجسور لا تسمح بمرور الرسائل الموجهة لجميع المستخدمين Broadcast Messages.
بشكل عام توفر الموجهات تحكما أفضل بحركة المرور بين الشبكات.
تستطيع الموجهات قراءة المعلومات المعقدة لعنونة الشبكة و التي تحملها حزم البيانات، كما تستطيع ان توجه هذه الحزم عبر عدة شبكات وتقوم بذلك بتبادل معلومات محددة للبروتوكولات بين الشبكات المختلفة .
كما تقوم الموجهات بمشاركة معلومات التوجيه مع الموجهات الاخرى على الشبكة، وذلك يتيح لها استخدام هذه المعلومات لإعادة التوجيه حول روابط الشبكة الواسعة التي تفشل في تحقيق الاتصال، كما تستخدم هذه المعلومات لاختيار المنفذ والمسار الأنسب لتوجيه حزم البيانات التي تتلقاها.
تستطيع الموجهات الربط بين الشبكات المحلية والشبكات الواسعة بالقيام بترجمة بروتوكول TCP/IP أو بمعنى أدق ترجمة عنوان الوجهة في حزمة البيانات من صيغة يفهمها بروتوكول TCP/IP في الشبكة المحلية الى صيغة يفهمها بروتوكول Frame Relay في الشبكة الواسعة.
يقوم الموجة بمراقبة المسارات على الشبكة وتحديد اقلها ازدحاما لتوجيه حزم البيانات عبرها، وفي حالة ان اصبح هذا المسار الذي تم اختياره مزدحما في المستقبل فإنه من الممكن اختيار مسار آخر.
تستخدم الموجهات جداول التوجيه لتحديد عنوان وجهة الحزم التي يستقبلها.
يحتوي جدول التوجيه على المعلومات التالية :
جميع عناوين الشبكة.
كيفية الاتصال بالشبكات الأخرى.
المسارات المتوفرة بين موجهات الشبكة .
تكلفة إرسال البيانات عبر هذه المسارات.
تتعرف المواجهات على ارقام الشبكات التي تسمح لها بالتحدث مع غيرها من الموجهات على الشبكة، وتتعرف كذلك على عناوين الشبكات التي تنتمي لها كل بطاقة شبكة.
من المهم ان نلاحظ ان جداول التوجيه التي تستخدمها الموجهات تختلف عن تلك التي تستخدمها الجسور، ويكمن الاختلاف في أن جداول التوجيه في الجسور تحتوي على عناوين بروتوكول MAC لكل جهاز على الشبكة، بينما تحتوي جداول التوجيه للموجهات على عناوين الشبكات المرتبطة معا وليس على عنوان كل جهاز على الشبكة .
تستخدم الموجهات خوارزميات Algorithm توجيه مختلفة مع جداول التوجيه، وهذه الخوارزميات تتضمن :
1- OSPF (Open Shortest Path First).
2- RIP (Routing Information Protocol).
3- NLSP (Net Ware Link Services Protocol).
تعتبر خوارزمية OSPF من النوع المسمى حالة الربط او Link-State وهذا النوع من الخوارزميات يقوم بما يلي :
1- التحكم بعملية التوجيه.
2- السماح للموجهات بالاستجابة السريعة لأي تغيير يحدث على الشبكة.
3- نظرا لاحتوائها على قاعدة بيانات كبيرة ومعقدة لتصاميم الشبكات فإنها توفر معرفة كاملة للموجهات بكيفية الاتصال بغيرها من الموجهات على الشبكة .
تعتبر خوارزمية OSPF مدعومة من بروتوكول .TCP/IP
تقوم هذه الخوارزمية بالتعرف على عدد المسارات أو الوجهات التي ستمر خلالها الحزم واختيار أنسبها من خلال معرفة:
1- عدد القفزات Hops بين الأقسام المرتبطة معا.
2- سرعة المسار.
3- حركة المرور على كل مسار في الشبكة.
4- تكلفة استخدام كل مسار ومقدارها يحدد من قبل مدير الشبكة.
أما خوارزمية RIP فهي تنتمي للنوع المسمى الخوارزميات موجهة المسافة Distance-Vector Algorithms وهي مدعومة من بروتوكولات TCP/IP أو IPX و هي كما هو واضح من اسمها تعتمد على حساب المسافة.
أما خوارزمية NLSP فهي تنتمي للنوع الاولLink-State وهي مدعومة من بروتوكول IPX.
تعتبر خوارزميات Link-State أكثر فعالية وتحقق ازدحاما أقل على الشبكة من خوارزميات Distance-Vector .
تعتبر الموجهات ابطأ من اغلب الجسور وذلك لأن المواجهات يجب ان تقوم بعمليات معقدة على كل حزمة بيانات تتلقاها.
عندما تتسلم الموجهات حزم البيانات والتي تكون موجهة الى شبكة بعيدة فان الموجه الأول يقوم بتوجيه الحزمة الى الموجة الذي يدير الشبكة البعيدة المطلوب تسليم الحزمة إليها.
بينما تقوم حزم البيانات بالمرور من موجه الى آخر يقوم الموجه باستخراج عنوان المرسل والمستقبل في الحزمة ويقوم بتغيير هيئتها بشكل يستطيع بروتوكول الشبكة المستقلة فهمه والتوافق معه، ولكن عملية التوجيه لا تتم وفقا لهذه العناوين وإنما تعتمد فقط على عنوان الشبكة المرسلة والمستقبلة.
تتضمن عملية تحكم الموجة بالحزم ما يلي :
1- منع البيانات المعطوبة مع المرور عبر الشبكة.
2- تقليل ازدحام حركة المرور بين الشبكات.
3- استخدام أكثر كفاءة للوصلات بين الشبكات بالمقارنة مع الجسور.
من الممكن استخدام نظام عنوانه الموجه لتقسيم شبكة كبيرة الى اقسام اصغر يطلق عليها عادة Subnets.
وحيث ان المواجهات تمنع من مرور الرسائل الموجهة الى كل المستخدمين Broadcast Messages فإنها بالتالي تمنع من حدوث عواصف Broadcast Storms.
لا تستطيع جميع البروتوكولات العمل مع الموجهات.
البروتوكولات التي تعمل الموجهات تتضمن :
1- DECnet.
2- TCP/IP.
3- IPX.
4- OSI.
5- XNS.
6- AppleTalk.
أما البروتوكولات التي لا تعمل مع الموجهات فمنها :
هناك نوعان رئيسيان للموجهات :
1- موجهات ساكنة cStati
1- Local Area Transport (LAT) من شركة ديجيتال.
2- NetBIOS.
3- NetBEUI.
c.
2- موجهات ديناميكية Dynamic.
تتطلب الموجهات الساكنة من مدير الشبكة القيام بالتالي:
1- إعداد جداول التوجيه والتحكم بها.
2- تحديد الوجهات والمسارات المتوفرة على الشبكة.
ونظرا لأن هذه المهام الموكلة لمدير الشبكة فإن مقدار الامن يكون أكبر.
أما المواجهات الديناميكية فهي تتعرف بنفسها على الوجهات و المسارات على الشبكة، ولهذا فهي تحتاج الى مقدار ضئيل من الاعداد ولكنها تعتبر أكثر تعقيدا من الموجهات الساكنة، وهي تقوم باختبار المعلومات من الموجهات الأخرى على الشبكة لتتخذ القرار المناسب لتوجيه الحزم عبر الشبكة ويعتمد هذا القرار على عدة عوامل منها:
1- التكلفة.
2- مقدار الازدحام عبر المسارات المختلفة.
هناك صفات ووظائف مشتركة بين الجسور و الموجهات، و منها :
1- توجيه الحزم بين الشبكات.
2- إرسال البيانات عبر وصلات الشبكات الواسعة.
وأحيانا قد يخلط المرء بين الجهازين، ولكن يكمن سر التفريق بينهما في حزم البيانات والتي تساعد على :
1- فهم ماهية الجسور و الموجهات .
2- التمييز بين الجسور و الموجهات.
3- اتخاذ القرار المناسب في اختيار الجسور و الموجهات لتحقيق الغرض المطلوب.
يمكن رؤية الفرق الاساسي اذا عرفنا ان الجسر لا يرى سوى عنوان الجهاز المرسل وعنوان الجهاز المستقبل فإنه يقوم بتمرير الحزمة الى كل الاقسام ما عدا القسم الذي انطلقت منه، الان اذا كانت الشبكة صغيرة و أقسامها قليلة فلا مشكلة ولكن اذا كانت الشبكة كبيرة واقسامها كثيرة فان ارسال مثل هذه الحزمة الى كل الاقسام والاجهزة على الشبكة سيؤدي الى ابطائها بشكل ملحوظ بل ربما ادى ذلك توقفها.
