Dinamik marşrutlama protokolları

Nədən danışacağıq

Real həyatda olduğu kimi, kompüter şəbəkələrində də A nöqtəsindən B nöqtəsinə getmək üçün marşrutlara ehtiyac var. Bir-iki routerdan ibarət olan kiçik şəbəkələrdə marşrutu statik olaraq göstərmək olar. Bu həm asan, həm də resurs baxımından sərfəlidir. Müasir şəbəkələrdə yüzlərlə router, minlərlər müxtəlif marşrut var. Bunların hamısını əl ilə yazmaq mümkün görünsə də, zaman baxımından əlverişli deyil. Bununla yanaşı belə konfiqurasiya səhvlərə də səbəb ola bilər. Bunları aradan qaldırmaq üçün dinamik marşrutlama protokolları yaradıldı. Bu yazıda RIP, OSPF, EIGRP və BGP kimi marşrutlama protokolları haqqında ümümi məlumat verəcəyəm.

Distance vektor və link-state marşrutlama protokolları

Dinamik marşrutlama protokolları Interior Gateway Protocol (IGP) və Exterior Gateway Protocol (EGP) olmaqla iki böyük qrupa bölünür. IGP öz növbəsində distance vector və link-state adlandırılan iki qrupa bölünür. IGP protokolları adətən bir şirkət daxilində və ya bir avtonom sistemə aid şəbəkədə çalışır. Distance vector protokollarına RIPv2, RIPng və EIGRP daxildir. Bu qrupa daxil olan protokollar şəbəkə haqqında dolğun məlumata sahib deyillər. Hər bir router gedilə biləcək növbəti ünvanı göstərir.

Gəlin analogiya gətirim: təsəvvür edin ki, Naxçıvandan gəlmisiniz və Bakıdan Qubaya getməlisiniz. Şəhəri tanımadığınız üçün qarşınıza çıxan ilk adamdan “Qubaya necə gedə bilərəm?” soruşursunuz. O şəxs sizə avtovağzala getməyi tövsiyə edir. Çatırsız avtovağzala və orada başqa bir nəfərdən soruşursunuz. O da sizi Qubaya gedən marşrutlar platformasına yönləndirir. Burada da dispetçerdən Qubaya necə gedəcəyinizi soruşursunuz. O da sizə konkret avtobusu göstərir. Avtobusa oturub Qubaya gedirsiniz.

Link-state protokolları isə distance vectordan fərqli olaraq bütün şəbəkəni “tanıyırlar”. Bu Google Maps və ya xəritə istifadə etmək kimidir. Naxçıvandan çıxanda marşrutu araşdırırsız və birbaşa avtovağzala gəlib lazım olan avtobusa minirsiniz. Bu qrupa OSPF və IS-IS protokolları daxildir.

RIP marşrutlama protokolu

RIP – Routing Information Protocol ən birinci dinamik marşrutlama protokollarındadır. RIP protokolunda metrika olaraq keçilə biləcək routerlərin sayı istifadə olunur. Buna hop count deyilir və maksimum 15-ə bərabər ola bilər. Bu o deməkdir ki, əgər şəbəkədə kompüter 16-cı routera bağlıdırsa birinci router üçün o əlçatan deyil. Müasir şəbəkələrdə bu ciddi problem yaradır. Bu protokolun ilk versiyası yalnız şəbəkə klasları ilə çalışa bilirdi, yəni VLSM dəstəklənmirdi. Bununla yanaşı autentifikasiya funksionallığı da yox idi. Şəbəkə dəyişiklikləri haqqında yenilənmələr isə hər 30 saniyədə bir bütün şəbəkəyə elan edilirdi.

Bu çatışmazlıqları aradan qaldırmaq üçün protokolun 2-ci versiyası təqdim olunur. Bu versiyada şəbəkə məlumatı ilə yanaşı şəbəkə maskası haqqında da məlumat qonşulara ötürülür. Açıq mətn və ya MD5 ilə autentifikasiya mümkünür. Dövri yenilənmələri göndərmək üçün 224.0.0.9 multicast IP istifadə olunur. Bu da şəbəkə resurslarının daha səmərəli istifadəsinə gətirib çıxarır.

Daha sonra isə IPv6 ünvanları ilə işləyə biləcək RIPng (Next-Generation RIP) təqdim olunur. Əslində bu yeni protokol deyil, sadəcə RIPv2-nin bir əlavəsidir. IPv6 şəbəkələrində istifadə edildiyi üçün sadəcə paket formatı fərqlidir.

RIP protokolunun əsas çatışmazlığı hop sayına bağlı olmasıdır və hər 30 saniyədə bir bütün marşrut məlumatlarının elan edilməsidir. Bu da avadanlıqlara əlavə iş yükü yaradır, şəbəkədə ləngimələrə səbəb olur. Bu səbəbdən müasir şəbəkələrdə RIP protokolu demək olar ki, istifadə olunmur.

EIGRP marşrutlama protokolu

EIGRP – Enhanced Interior Gateway Protocol Cisco şirkətinin işləyib hazırladığı protokoldur. İlk versiyası IGRP adlandırılıb və RIPv1 protokolunun çatışmazlıqlarının aradan qaldırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdu. Lakin dövri yenilənmələr, altşəbəkə siniflərinə bağlı olması və maksum hop sayına limit (255) olduğu üçün geniş yayılmır. Əvəzinə daha təkmilləşdirilmiş versiya olan EIGRP təqdim olunur.

Yeni versiyada marşrut yenilənmələri yalnız şəbəkədə dəyişiklik baş verdiyi zaman elan edilir. Yenilənmələr 224.0.0.10 ünvanına göndərilir. Metrika olaraq əsasən banwidth və delay istifadə olunur. Lakin digər göstəriciləri də nəzərə almaq mümkündür. Bu haqda EIGRP-yə həsr edilmiş ayrıca məqalə olacaq.

EIGRP protokolu Cisco-nun məhsulu olduğu üçün yalnız Cisco avadanlıqlarında çalışır. Bu səbəbdən multivendor şəbəkələrdə istifadə üçün yararsızdır.

OSPF marşrutlama protokolu

OSPF – Open Shortest Path First kimi açıqlanan bu protokol link-vəziyyəti (link-state) protokollar siyahısına daxildir. Bu sinfə aid olan protokollar birbaşa qoşulu olan linklərin vəziyyəti haqqında şəbəkədəki digər routerlara məlumat ötürür. Bunun sayəsində hər bir router bütün şəbəkə haqqında məlumat əldə edir. Bundan sonra Deykstr alqoritmi əsasında hər bir router ünvana gedəcək ən qısa marşrutu hesablayır. Bunun üçün isə qiymət (cost) adlandırılan dəyərdən istifadə olunur. Bu dəyər iki router arasındakı bağlantı sürətindən asılı olaraq dəyişir. Məsələn, routerlar 1 Gb-lik link ilə qoşulubsa bu bağlantının qiyməti 1 (bir) olacaq. Bu dəyərləri əl ilə də təyin etmək olur.

OSPF protokolunun üstünlüklərindən biri şəbəkəni sahələrə (Area) bölməklə idarəetməni asanlaşdırmaqdır. Bu özəlliyi OSPF-i çox böyük şəbəkələrdə istifadə etməyə imkan verir. Hər bir OSPF domenində mütləq backbone adlanan Area 0 var.

Linklər haqqında məlumat routerlar arasında LSA (Link State Advertisement) paketləri ilə ötürülür. LSA paketlərinin 11 növü var, aralarında ən çox istifadə olunan LSA Type 1,2,3,4,5 və 7-dir. Bu paketlərin hər birinin öz rolu var ki, hər birini ayrı ayrılıqda növbəti yazılarda öyrənəcəyik.

IS-IS marşrutlama protokolu

IS-IS – Intermediate System to Intermediate System marşurtlama protokolu link-vəziyyəti protokollarının daha bir nümayəndəsidir. Bu protokol daha çox provayder şəbəkələrində istifadə olunur. OSPF protokolu kimi iyerarxik struktura malik olsa da, IS-IS-i OSPF-dən fərqləndirən cəhət onun IP protkolundan başqa protokolları da dəstəkləməsidir.

OSPF-də olduğu kimi IS-IS də də şəbəkəni bir neçə hissəyə bölmək olar. Bunun üçün səviyyələr (Level 1,2,1-2) istifadə olunur. Lakin OSPF-dən fərqli olaraq, IS-IS də router üç səviyyədən birinə məxsus olar bilər, yəni səviyyələr routera özəldir. OSPF-də isə sahələr interfeyslərə özəldir. Yəni bir routerin bir interfeysi Area 0-da, digəri isə Area 1-də ola bilər.

Daha bir fərq isə IS-IS də qonşuluq üçün IP ünvanlardan istifadə edilməməsidir. Bunun əvəzinə Network Services Access Point (NSAP) istifadə olunur. Bu ünvanın formatı belədir: 49.0001.0000.0000.000b.00. Burada

• 49 Authority and Format Identifier-dir.
• 0001 area ID-dir. Bir sahəyə aid olan routerlarda bu göstərici eyni olmalıdır.
• 0000.0000.000b System ID-dir və hər bir router üçün unikaldir.
• 00 isə NSEL (NSAP Selector) adlanır. Adətən 00 olur. Bu göstəricinin əsas rolu müxtəlif servirsləri ayırmaqdır və IS-IS də istifadə olunmur.

Path-vector protokolları

EGP marşrutlama protokollarına cəmi bir qrup daxildir – path-vector. Bu qrupa daxil olan yeganə protokol isə BGP-dir. Bu protokol müxtəlif avtonom sistemlər arasında marşrutların elanı üçün istifadə olunur. Başqa sözlə, sizin netadmin.az saytına daxil ola bilməyiniz məhz BGP protokolu sayəsində mümkün olub. Əks halda saytın tək oxucusu özüm olacaqdım.

Border Gateway Protocol

Daha əvvəl saytda BGP haqqında danışmışam. Bu protokol müxtəlif muxtar sistemləri (Autonomous Systems) birləşdirmək üçün istifadə olunur. Digər protokollardan fərqli olaraq, BGP TCP protokolu üzərindən çalışır və qonşuluq mütləq statik olaraq qurulmalıdır.

Əslində mütləq statik olmur. BGP də dinamik olaraq qonşuluq qura bilir, lakin bunun üçün qonşuluq qura biləcəyi IP şəbəkə və ya ASN aralığı qeyd olunmalıdır.

BGP yüzminlərlə prefiks ötürmək qabiliyyətinə malikdir ki, bu da onu Internet-də istifadə üçün ideal edir. TCP üzərindən çalışması isə marşrut yenilənmələrinin tam şəkildə qonşuya çatmasının təmin edir.

Xülasə

Bu yazıda bütün dinamik marşrutlama protokolları haqqında ümumi məlumat verdim. Bu protokolların hər biri ayrı bir yazı mövzusudur. Növbəti yazılarda geniş istifadə olunan protokollar haqqında daha ətraflı məlumat verəcəyəm.