أنواع بروتوكول التوجيه – الدليل النهائي

يعد التوجيه أحد أكثر المجالات الأساسية للتواصل التي يجب على المسؤول معرفتها. تحدد بروتوكولات التوجيه كيفية وصول بياناتك إلى وجهتها وتساعد على جعل هذه العملية أكثر سلاسة قدر الإمكان. ومع ذلك ، هناك العديد من أنواع بروتوكول التوجيه المختلفة بحيث يصعب للغاية تتبعها جميعًا!

في هذا المنشور ، سنناقش مجموعة من أنواع البروتوكول المختلفة ومفاهيم البروتوكول. تتضمن بروتوكولات الموجه:

• بروتوكول معلومات التوجيه (RIP)
• بروتوكول البوابة الداخلية (IGRP)
• فتح أقصر مسار أولاً (OSPF)
• بروتوكول البوابة الخارجية (EGP)
• بروتوكول توجيه البوابة الداخلية المحسن (EIGRP)
• بروتوكول بوابة الحدود (BGP)
• النظام الوسيط إلى النظام الوسيط (IS-IS)

قبل أن نلقي نظرة على بروتوكولات التوجيه نفسها ، من المهم التركيز على فئات البروتوكولات. يمكن تصنيف جميع بروتوكولات التوجيه إلى ما يلي:

• ناقل المسافة أو بروتوكولات حالة الارتباط
• بروتوكولات البوابة الداخلية (IGP) أو بروتوكولات البوابة الخارجية (EGP)
• بروتوكولات Classful أو Classless

ناقل المسافة وبروتوكولات حالة الارتباط

المسافة VectorLink الدولة

يرسل جدول التوجيه بأكمله خلال التحديثات	يوفر فقط معلومات حالة الارتباط
يرسل تحديثات دورية كل 30-90 ثانية	يستخدم التحديثات أثار
تحديثات البث	تحديثات متعددة الطبقات
عرضة للتوجيه الحلقات	لا يوجد خطر من حلقات التوجيه
التمزق ، IGRP	OSPF ، IS-IS

بروتوكولات متجه المسافات هي بروتوكولات استخدام المسافة للعمل على أفضل مسار للحزم داخل الشبكة. تقيس هذه البروتوكولات المسافة بناءً على عدد بيانات القفزات التي يجب أن تمر للوصول إلى وجهتها. عدد القفزات هو في الأساس عدد أجهزة التوجيه التي يستغرقها الوصول إلى الوجهة.

بشكل عام ، ترسل بروتوكولات متجه المسافات جدول توجيه مليء بالمعلومات إلى الأجهزة المجاورة. هذا النهج يجعلها منخفضة الاستثمار للمسؤولين حيث يمكن نشرها دون الحاجة ماسة لإدارة. المشكلة الوحيدة هي أنها تتطلب مزيدًا من النطاق الترددي لإرسالها على جداول التوجيه ويمكن تشغيلها في حلقات التوجيه أيضًا.

ربط بروتوكولات الدولة

تتبع بروتوكولات حالة الارتباط طريقة مختلفة للعثور على أفضل مسار من حيث أنها تشارك المعلومات مع أجهزة التوجيه الأخرى القريبة. ال يتم حساب المسار بناءً على سرعة المسار إلى الوجهة وتكلفة الموارد. تستخدم بروتوكولات حالة الارتباط خوارزمية لحل هذه المشكلة. أحد الاختلافات الرئيسية في بروتوكول متجه المسافات هو أن بروتوكولات حالة الارتباط لا ترسل جداول التوجيه ؛ بدلاً من ذلك ، تقوم أجهزة التوجيه بإعلام بعضها البعض عند اكتشاف التغييرات.

تقوم أجهزة التوجيه التي تستخدم بروتوكول حالة الارتباط بإنشاء ثلاثة أنواع من الجداول ؛ طاولة الجار, طوبولوجيا الجدول, و جدول التوجيه. يخزن جدول الجوار تفاصيل أجهزة التوجيه المجاورة باستخدام بروتوكول حالة الارتباط ، ويخزن جدول الهيكل طوبولوجيا الشبكة بالكامل ، ويخزن جدول التوجيه الطرق الأكثر فعالية.

IGP و EGP

يمكن أيضًا تصنيف بروتوكولات التوجيه على أنها بروتوكولات البوابة الداخلية (IGPs) أو بروتوكولات البوابة الخارجية (EGPs). IGPs هي بروتوكولات التوجيه التي تتبادل معلومات التوجيه مع أجهزة التوجيه الأخرى داخل نظام مستقل واحد (AS). يتم تعريف AS على أنها شبكة واحدة أو مجموعة من الشبكات تحت سيطرة مؤسسة واحدة. وبالتالي فإن شركة AS منفصلة عن ISP AS.

يتم تصنيف كل مما يلي كـ IGP:

• فتح أقصر مسار أولاً (OSPF)
• بروتوكول معلومات التوجيه (RIP)
• النظام الوسيط إلى النظام الوسيط (IS-IS)
• بروتوكول توجيه البوابة الداخلية المحسن (EIGRP)

من ناحية أخرى ، فإن EGPs هي بروتوكولات توجيه تستخدم لنقل معلومات التوجيه بين أجهزة التوجيه في أنظمة مستقلة مختلفة. هذه البروتوكولات أكثر تعقيدًا و BGP هي بروتوكول EGP الوحيد الذي من المحتمل أن تصادفه. ومع ذلك ، من المهم ملاحظة أن هناك بروتوكول EGP يسمى EGP.

تتضمن أمثلة الجنيهات:

• بروتوكول بوابة الحدود (BGP)
• بروتوكول البوابة الخارجية (EGP)
• بروتوكول توجيه InterDomain الخاص بـ ISO (IDRP)

أنواع بروتوكول التوجيه

بروتوكولات التوجيه

• 1982 – جنيه
• 1985 – IGRP
• 1988 – RIPv1
• 1990 – IS-IS
• 1991 – OSPFv2
• 1992 – EIGRP
• 1994 – RIPv2
• 1995 – BGP
• 1997 – RIPng
• 1999 – BGPv6 و OSPFv3
• 2000 – IS-ISv6

بروتوكول معلومات التوجيه (RIP)

يعد بروتوكول معلومات التوجيه أو RIP أحد بروتوكولات التوجيه الأولى التي سيتم إنشاؤها. يستخدم RIP في كليهما الشبكات المحلية (الشبكات المحلية) و على نطاق واسع (الشبكات الواسعة) ، ويعمل أيضًا على طبقة التطبيق الخاصة بنموذج OSI. هناك إصدارات متعددة من RIP بما في ذلك RIPv1 و RIPv2. يحدد الإصدار الأصلي أو RIPv1 مسارات الشبكة بناءً على وجهة IP وعدد القفزات في الرحلة.

يتفاعل RIPv1 مع الشبكة عن طريق بث جدول IP الخاص به إلى جميع أجهزة التوجيه المتصلة بالشبكة. RIPv2 هو أكثر تطوراً قليلاً من هذا ويرسل جدول التوجيه الخاص به إلى عنوان البث المتعدد. يستخدم RIPv2 أيضًا المصادقة للحفاظ على البيانات أكثر أمانًا ويختار قناع الشبكة الفرعية والبوابة لحركة المرور في المستقبل. القيد الرئيسي في RIP هو أنه يحتوي على عدد قفزة أقصى يبلغ 15 مما يجعله غير مناسب للشبكات الأكبر حجمًا.

أنظر أيضا: أدوات مراقبة الشبكة المحلية

بروتوكول البوابة الداخلية (IGRP)

بروتوكول البوابة الداخلية أو IGRP هو بروتوكول متجه المسافات تنتجه شركة سيسكو. تم تصميم IGRP للبناء على الأسس الموضوعة على RIP لتعمل بشكل أكثر فاعلية داخل شبكات أكبر و إزالة الغطاء 15 هوب التي وضعت على RIP. يستخدم IGRP مقاييس مثل النطاق الترددي والتأخير والموثوقية والتحميل لمقارنة صلاحية الطرق داخل الشبكة. ومع ذلك ، يتم استخدام النطاق الترددي والتأخير فقط في الإعدادات الافتراضية لـ IGRP.

يعد IGRP مثاليًا للشبكات الأكبر حجمًا لأنه يبث تحديثات كل 90 ثانية ويبلغ الحد الأقصى لعدد القفزات 255. هذا يتيح لها الحفاظ على شبكات أكبر من بروتوكول مثل RIP. يستخدم IGRP أيضًا على نطاق واسع لأنه يقاوم حلقات التوجيه لأنه يتم تحديثه تلقائيًا عند حدوث تغييرات داخل الشبكة.

فتح أقصر مسار أولاً (OSPF)

Open Shortest Path First أو بروتوكول OSPF هو IGP لحالة ارتباط تم تصميمه خصيصًا لشبكات IP باستخدام أقصر مسار أولا (عامل حماية من الشمس) خوارزمية. تُستخدم خوارزمية SPF لحساب أقصر شجرة لتمديد المسار لضمان كفاءة نقل الحزم. تحتفظ أجهزة توجيه OSPF بقواعد بيانات تفصل المعلومات حول الهيكل المحيط للشبكة. قاعدة البيانات هذه مليئة بالبيانات المأخوذة من إعلانات حالة الارتباط (LSAs) أرسلت بواسطة أجهزة التوجيه الأخرى. LSAs هي حزم تحتوي على معلومات تفصيلية حول عدد الموارد التي سيستغرقها مسار معين.

كما يستخدم OSPF خوارزمية ديكسترا لإعادة حساب مسارات الشبكة عند تغيير الهيكل. هذا البروتوكول آمن نسبيًا أيضًا حيث يمكنه المصادقة على تغييرات البروتوكول للحفاظ على أمان البيانات. يتم استخدامه من قبل العديد من المنظمات لأنه قابل للبيئات الكبيرة. يتم تعقب تغييرات الهيكل ويمكن لـ OSPF إعادة حساب طرق الحزمة التي تم اختراقها إذا تم حظر مسار سبق استخدامه.

بروتوكول البوابة الخارجية (EGP)

بروتوكول البوابة الخارجية أو EGP هو بروتوكول يُستخدم لتبادل البيانات بين مضيفات البوابة التي تتقارب فيما بينها داخل الأنظمة المستقلة. بمعنى آخر ، يوفر EGP منتدى للموجهات لتبادل المعلومات عبر مجالات مختلفة. المثال الأكثر شهرة على EGP هو الإنترنت نفسه. يتضمن جدول التوجيه لبروتوكول EGP أجهزة التوجيه المعروفة ، وتكاليف المسار ، وعناوين الأجهزة المجاورة. كانت EGP تستخدم على نطاق واسع من قبل المنظمات الكبيرة ولكن تم استبدالها بـ BGP منذ ذلك الحين.

السبب وراء تراجع هذا البروتوكول هو أنه لا يدعم بيئات الشبكات متعددة المسارات. يعمل بروتوكول EGP عن طريق الاحتفاظ بقاعدة بيانات للشبكات القريبة والمسارات التي قد يستغرقها الوصول إليها. يتم إرسال هذه المعلومات إلى أجهزة التوجيه المتصلة. بمجرد وصولها ، يمكن للأجهزة تحديث جداول التوجيه الخاصة بها والقيام باختيار مسار أكثر استنارة عبر الشبكة.

بروتوكول توجيه البوابة الداخلية المحسن (EIGRP)

بروتوكول توجيه البوابة الداخلية المحسن أو EIGRP هو بروتوكول توجيه متجه المسافات يُستخدم من أجل IP, اتصال AppleTalk, و نتوير الشبكات. EIGRP هو بروتوكول خاص بشركة Cisco تم تصميمه للمتابعة من بروتوكول IGRP الأصلي. عند استخدام EIGRP ، يأخذ جهاز التوجيه معلومات من جداول التوجيه الخاصة بجيرانه ويسجلها. يتم الاستعلام عن الجيران للحصول على مسار وعندما يحدث تغيير يخطر جهاز التوجيه جيرانه بالتغيير. هذا له النتيجة النهائية لجعل أجهزة التوجيه المجاورة على دراية بما يجري في الأجهزة القريبة.

تم تجهيز EIGRP بعدد من الميزات لزيادة الكفاءة ، بما في ذلك بروتوكول نقل موثوق (RTP) و نشر خوارزمية التحديث (DUAL). أصبحت عمليات نقل الحزمة أكثر فاعلية لأن الطرق يتم إعادة حسابها لتسريع عملية التقارب.

بروتوكول بوابة الحدود (BGP)

بروتوكول بوابة الحدود أو BGP هو بروتوكول توجيه الإنترنت المصنف كبروتوكول متجه لمسافة المسافة. كان BGP مصممة لتحل محل جنيه مع نهج لامركزي إلى التوجيه. تستخدم خوارزمية اختيار أفضل مسار BGP لتحديد أفضل الطرق لنقل الحزم. إذا لم يكن لديك أي إعدادات مخصصة ، فستحدد BGP الطرق التي بها أقصر طريق إلى الوجهة.

ومع ذلك ، يختار العديد من المسؤولين تغيير قرارات التوجيه إلى معايير تتوافق مع احتياجاتهم. يمكن تخصيص أفضل خوارزمية اختيار المسار عن طريق تغيير سمة مجتمع تكلفة BGP. يمكن لـ BGP اتخاذ قرارات تستند إلى قرارات التوجيه مثل الوزن ، والتفضيل المحلي ، والمولَّد محليًا ، وطول AS_Path ، ونوع الأصل ، ومميّز الإنهاء المتعدد ، و eBGP على iBGP ، ومعيار IGP ، ومعرف جهاز التوجيه ، وقائمة نظام المجموعة ، وعنوان الجوار.

تقوم BGP فقط بإرسال بيانات جدول جهاز التوجيه المحدثة عندما يتغير شيء ما. نتيجةً لذلك ، لا يوجد اكتشاف تلقائي لتغييرات الهيكل ، مما يعني أنه يتعين على المستخدم تكوين BGP يدويًا. فيما يتعلق بالأمان ، يمكن المصادقة على بروتوكول BGP حتى تتمكن أجهزة التوجيه المعتمدة فقط من تبادل البيانات مع بعضها البعض.

النظام الوسيط إلى النظام الوسيط (IS-IS)

النظام الوسيط إلى نظام وسيط (IS-IS) هو حالة ارتباط وبروتوكول توجيه IP وبروتوكول IGPP المستخدم على الإنترنت لإرسال معلومات توجيه IP. يستخدم IS-IS نسخة معدلة من خوارزمية ديكسترا. تتألف شبكة IS-IS من مجموعة من المكونات بما في ذلك الأنظمة النهائية (أجهزة المستخدم) ، والأنظمة الوسيطة (أجهزة التوجيه) ، والمناطق ، والمجالات.

تحت IS-IS يتم تنظيم أجهزة التوجيه في مجموعات تسمى المناطق ويتم تجميع مناطق متعددة معًا لتشكيل مجال. يتم وضع أجهزة التوجيه داخل المنطقة مع الطبقة 1 وتصنف أجهزة التوجيه التي تربط الأجزاء معًا على أنها الطبقة 2. هناك نوعان من العناوين التي يستخدمها IS-IS ؛ نقطة الوصول إلى خدمة الشبكة (NSAP) و عنوان كيان الشبكة (شبكة).

بروتوكولات التوجيه أنيق و بدون فئة

يمكن أيضًا تصنيف بروتوكولات التوجيه على أنها بروتوكولات توجيه راقية وعصبية. يكمن الفرق بين هذين النوعين في كيفية تنفيذ تحديثات التوجيه. غالبًا ما يشار إلى المناقشة بين هذين الشكلين من التوجيه على أنه توجيه مقابل classless.

بروتوكولات التوجيه الأنيقة

لا ترسل بروتوكولات التوجيه الفائقة معلومات قناع الشبكة الفرعية أثناء تحديثات التوجيه ، لكن بروتوكولات التوجيه غير الصفرية تفعل ذلك. RIPv1 و IGRP تعتبر أن تكون بروتوكولات classful. هذان هما بروتوكولا أنيقان لأنهما لا يتضمنان معلومات قناع الشبكة الفرعية في تحديثات التوجيه الخاصة بهما. منذ ذلك الحين أصبحت بروتوكولات التوجيه الفائقة قديمة بواسطة بروتوكولات التوجيه غير الفئوية.

بروتوكولات التوجيه بدون طبقات

كما ذكر أعلاه ، تم استبدال بروتوكولات التوجيه classful بروتوكولات التوجيه classless. بروتوكولات التوجيه بدون طبقات إرسال معلومات قناع الشبكة الفرعية IP أثناء تحديثات التوجيه. RIPv2 و EIGRP و OSPF و IS-IS هي جميع أنواع بروتوكولات توجيه الفئة التي تتضمن معلومات قناع الشبكة الفرعية ضمن التحديثات.

بروتوكولات التوجيه الديناميكية

بروتوكولات التوجيه الديناميكية هي نوع آخر من بروتوكولات التوجيه التي تعتبر ضرورية لشبكات المؤسسات الحديثة. بروتوكولات التوجيه الديناميكية السماح لأجهزة التوجيه بإضافة المعلومات تلقائيًا إلى جداول التوجيه الخاصة بها من أجهزة التوجيه المتصلة. مع هذه البروتوكولات ، ترسل أجهزة التوجيه تحديثات الهيكل كلما تغير الهيكل الطوبولوجي للشبكة. هذا يعني أن المستخدم لا داعي للقلق بشأن تحديث مسارات الشبكة.

واحدة من المزايا الرئيسية لبروتوكولات التوجيه الديناميكية هي أنها تقلل من الحاجة إلى إدارة التكوينات. الجانب السلبي هو أن هذا يأتي على حساب تخصيص الموارد مثل وحدة المعالجة المركزية وعرض النطاق الترددي للحفاظ على تشغيلها على أساس مستمر. تعتبر OSPF و EIGRP و RIP بروتوكولات توجيه ديناميكية.

بروتوكولات التوجيه والقياسات

بغض النظر عن نوع بروتوكول التوجيه الذي يتم استخدامه ، ستكون هناك مقاييس واضحة يتم استخدامها لقياس المسار الأفضل على الإطلاق. يمكن لبروتوكول التوجيه تحديد مسارات متعددة إلى وجهة ولكن يحتاج إلى أن يكون لديه القدرة على العمل وهو الأكثر كفاءة. تسمح المقاييس للبروتوكول بتحديد المسار الذي يجب اختياره لتزويد الشبكة بأفضل خدمة.

أبسط متري للنظر هو عدد القفزات. يستخدم بروتوكول RIP عدد القفزات لقياس المسافة التي تستغرقها الحزمة للوصول إلى وجهتها. كلما زاد عدد القفزات التي يجب أن تمر عليها الحزمة ، كلما زادت المسافة التي يجب أن تمر بها الحزمة وبالتالي فإن بروتوكول RIP يهدف إلى اختيار الطرق مع تقليل القفزات حيثما أمكن ذلك. هناك العديد من المقاييس إلى جانب عدد القفزات التي تستخدمها بروتوكولات توجيه IP. تشمل المقاييس المستخدمة:

• عدد القفزات – يقيس عدد أجهزة التوجيه التي يجب أن تمر بها الحزمة
• عرض النطاق – يختار المسار بناءً على أعلى عرض نطاق
• تأخير – يختار المسار الذي يعتمد على أقل وقت ممكن
• الموثوقية – يقيم احتمال فشل الارتباط بناءً على تعداد الأخطاء والفشل السابق
• كلفة – قيمة تم تكوينها بواسطة المسؤول أو IOS والتي يتم استخدامها لقياس تكلفة المسار بناءً على مقياس واحد أو مجموعة من المقاييس
• حمل – يختار المسار على أساس استخدام حركة المرور من الروابط المتصلة

المقاييس حسب نوع البروتوكول

نوع البروتوكول
نوع المتري المستخدمة

إرقد بسلام	عدد القفزات
RIPv2	عدد القفزات
IGRP	عرض النطاق الترددي ، تأخير
OSPF	عرض النطاق
BGP	اختارها المسؤول
EIGRP	عرض النطاق الترددي ، تأخير
مشاكل	اختارها المسؤول

المسافة الإدارية

تعد المسافة الإدارية واحدة من أهم الميزات داخل أجهزة التوجيه. “الإدارة” هو المصطلح المستخدم لوصف القيمة العددية التي يتم استخدامها لتحديد أولويات المسار الذي يجب استخدامه عند وجود مسارين أو أكثر من الطرق المتاحة. عندما يوجد واحد أو أكثر من الطرق ، يتم تحديد بروتوكول التوجيه بمسافة إدارية أقل كمسار. هناك مسافة إدارية افتراضية ولكن يمكن للمسؤولين أيضًا تكوين إعداداتهم الخاصة.

مصدر الطريق المسافة الإدارية
المسافة الافتراضية

واجهة متصلة	0
طريق ثابت	1
تعزيز مسار ملخص IGRP	5
BGP الخارجي	20
الداخلية المحسن IGRP	90
IGRP	100
OSPF	110
مشاكل	115
إرقد بسلام	120
EIGRP الطريق الخارجي	170
BGP الداخلية	200
مجهول	255

كلما انخفضت القيمة العددية للمسافة الإدارية ، زاد ثقة جهاز التوجيه في المسار. كلما كانت القيمة العددية أقرب إلى الصفر. تستخدم بروتوكولات التوجيه المسافة الإدارية بشكل أساسي كوسيلة لتقييم موثوقية الأجهزة المتصلة. يمكنك تغيير المسافة الإدارية للبروتوكول باستخدام عملية المسافة في وضع التكوين الفرعي.

الكلمات الختامية

كما ترون ، يمكن تعريف بروتوكولات التوجيه والتفكير في مجموعة واسعة من الطرق المختلفة. المفتاح هو التفكير في بروتوكولات التوجيه كبروتوكولات لحالة المسافة أو الارتباط ، وبروتوكولات IGP أو EGP ، وبروتوكولات classful أو classless. هذه هي الفئات الشاملة التي تقع ضمنها بروتوكولات التوجيه الشائعة مثل RIP و IGRP و OSPF و BGP.

بالطبع ، ضمن كل هذه الفئات ، يكون لكل بروتوكول الفروق الدقيقة الخاصة به في كيفية قياسه لأفضل مسار ، سواء كان ذلك عن طريق عدد القفزات أو التأخير أو عوامل أخرى. تعلم كل ما تستطيعه حول هذه البروتوكولات التي تحتفظ بها أثناء التواصل اليومي سوف يساعدك إلى حد كبير في كل من الامتحان والبيئة الواقعية.

ذات صلة: أدوات ل traceroute و tracert