روتر Router

[spow 44197]

استفاده از روترها در شبکه به امري متداول تبديل شده است . يکي از دلايل مهم گسترش استفاده از روتر ، ضرورت اتصال يک شبکه به چندين شبکه ديگر اينترنت و يا ساير سايت ها ي از راه دور در عصر حاضر است . نام در نظر گرفته شده براي روترها ، متناسب با کاري است که آنان انجام مي دهند : " ارسال داده از يک شبکه به شبکه اي ديگر " . مثلا" در صورتي که يک شرکت داراي شعبه اي در تهران و يک دفتر ديگر در اهواز باشد ، به منظور اتصال آنان به يکديگر مي توان از يک خط leased اختصاصي که به هر يک از روترهاي موجود در دفاتر متصل مي گردد ، استفاده نمود . بدين ترتيب ، هر گونه ترافيکي که لازم است از يک سايت به سايت ديگر انجام شود از طريق روتر محقق شده و تمامي ترافيک هاي غيرضروري ديگر ***** و در پهناي باند و هزينه هاي مربوطه ، صرفه جوئي مي گردد .

[spow 44197]

انواع روترها

 

روترهاي سخت افزاري : روترهاي فوق ، سخت افزارهائي مي باشند که نرم افزارهاي خاص توليد شده توسط توليد کنندگان را اجراء مي نمايند در حال حاضر صرفا" به صورت black box به آنان نگاه مي کنيم .نرم افزار فوق ، قابليت روتينگ را براي روترها فراهم نموده تا آنان مهمترين و شايد ساده ترين وظيفه خود که ارسال داده از يک شبکه به شبکه ديگر است را بخوبي انجام دهند . اکثر شرکت ها ترجيح مي دهند که از روترهاي سخت افزاري استفاده نمايند چراکه آنان در مقايسه با روترهاي نرم افزاري، داراي سرعت و اعتماد پذيري بيشتري مي باشند .

روترهاي نرم افزاري : روترهاي نرم افزاري داراي عملکردي مشابه با روترهاي سخت افزاري بوده و مسئوليت اصلي آنان نيز ارسال داده از يک شبکه به شبکه ديگر است. يک روتر نرم افزاري مي تواند يک سرويس دهنده NT ، يک سرويس دهنده نت ور و يا يک سرويس دهنده لينوکس باشد . تمامي سيستم هاي عامل شبکه اي مطرح ،داراي قابليت هاي روتينگ از قبل تعبيه شده مي باشند .

در اکثر موارد از روترها به عنوان فايروال و يا gateway اينترنت ، استفاده مي گردد . در اين رابطه لازم است به يکي از مهمترين تفاوت هاي موجود بين روترهاي نرم افزاري و سخت افزاري ، اشاره گردد : در اکثر موارد نمي توان يک روتر نرم افزاري را جايگزين يک روتر سخت افزاري نمود ، چراکه روترهاي سخت افزاري داراي سخت افزار لازم و از قبل تعبيه شده اي مي باشند که به آنان امکان اتصال به يک لينک خاص WAN از نوع Frame Relay ، ISDN و يا ATM را خواهد داد .يک روتر نرم افزاري نظير سرويس دهنده ويندوز داراي تعدادي کارت شبکه است که هر يک از آنان به يک شبکه LAN متصل شده و ساير اتصالات به شبکه هاي WAN از طريق روترهاي سخت افزاري ، انجام خواهد شد .

[spow 44197]

مثال 1 : استفاده از روتر به منظور اتصال دو شبکه به يکديگر و ارتباط به اينترنت

فرض کنيد از يک روتر زير به منظور اتصال دو شبکه lan به يکديگر و اينترنت ، استفاده شده است . زماني که روتر داده اي را از طريق يک شبکه lan و يا اينترنت دريافت مي نمايد ، پس از بررسي آدرس مبداء و مقصد ، داده دريافتي را براي هر يک از شبکه ها و يا اينترنت ارسال مي نمايد . روتر استفاده شده شبکه را به دو بخش متفاوت تقسيم نموده است . دو شبکه مجزاء . هر شبکه داراي يک هاب است که تمامي کامپيوترهاي موجود در شبکه به آن متصل شده اند . علاوه بر موارد فوق ، روتر استفاده شده داراي اينترفيس هاي لازم به منظور اتصال هر شبکه به آن بوده و از يک اينترفيس ديگر به منظور اتصال به اينترنت ، استفاده مي نمايد . بدين ترتيب ، روتر قادر است داده مورد نظر را به مقصد درست ، ارسال نمايد .

[spow 44197]

مثال 2: استفاده از روتر در يک شبکه LAN

فرض کنيد از يک روتر در يک شبکه LAN ، استفاده شده است . در مدل فوق ، هر يک از دستگاههاي موجود در شبکه با روتر موجود نظير يک gateway برخورد مي نمايند . بدين ترتيب ، هر يک از ماشين هاي موجود بر روي شبکه LAN که قصد ارسال يک بسته اطلاعاتي اينترنت و يا هر محل خارج از شبکه LAN را داشته باشند ، بسته اطلاعاتي مورد نظر را براي gateway ارسال مي نمايند . روتر gateway نسبت به محل ارسال داده داراي آگاهي لازم مي باشد . در زمان تنظيم خصلت هاي پروتکل TCP/IP براي هر يک از ماشين هاي موجود در شبکه يک آدرس IP براي gateway در نظر گرفته مي شود .

[spow 44197]

مثال 3: استفاده از روتر به منظور اتصال دو دفتر کار

فرض کنيد ، بخواهيم از روتر به منظور اتصال دو دفتر کار يک سازمان به يکديگر ، استفاده نمائيم . بدين منظور هر يک از روترهاي موجود در شبکه با استفاده از يک پروتکل WAN نظير ISDN به يکديگر متصل مي گردند . عملا" ، با استفاده از يک کابل که توسط ISP مربوطه ارائه مي گردد ، امکان اتصال به اينترفيس WAN روتر فراهم شده و از آنجا سيگنال مستقيما" به شبکه ISP مربوطه رفته و سر ديگر آن به اينترفيس WAN روتر ديگر متصل مي گردد . روترها ، قادر به حمايت از پروتکل هاي WAN متعددي نظير Frame Relay , ATM , HDLC و يا PPP ، مي باشند .

[spow 44197]

مهمترين ويژگي هاي يک روتر :

روترها دستگاههاي لايه سوم مدل مرجع osi مي باشند .

روترها ماداميکه برنامه ريزي نگردند ، امکان توزيع داده را نخواهند داشت .

اکثر روترهاي مهم داراي سيستم عامل اختصاصي خاص خود مي باشند .

روترها از پروتکل هاي خاصي به منظور مبادله اطلاعات ضروري خود منظور داده نيست ، استفاده مي نمايند .

نحوه عملکرد يک روتر در اينترنت : مسير ايجاد شده براي انجام مبادله اطلاعاتي بين سرويس گيرنده و سرويس دهنده در تمامي مدت زمان انجام تراکش ثابت و يکسان نبوده و متناسب با وضعيت ترافيک موجود و در دسترس بودن مسير ، تغيير مي نمايد .

اينترنت يکي از شاهکارهاي بشريت در زمينه ارتباطات است . با ايجاد زير ساخت مناسب ارتباطي ، کاربران موجود در اقصي نقاط دنيا قادر به ارسال نامه هاي الکترونيکي ، مشاهده صفحات وب ، ارسال و دريافت فايل هاي اطلاعاتي در کمتر از چند ثانيه مي باشند. شبکه ارتباطي موجود با بکارگيري انواع تجهيزات مخابراتي، سخت افزاري و نرم افزاري ، زير ساخت مناسب ارتباطي را براي عموم کاربران اينترنت فراهم آورده است . يکي از عناصر اصلي و مهم که شايد اغلب کاربران اينترنت آن را تاکنون مشاهده ننموده اند ، روتر است . روترها کامپيوترهاي خاصي هستند که پيام هاي اطلاعاتي کاربران را با استفاده از هزاران مسير موجود به مقاصد مورد نظر هدايت مي نمايند.

[spow 44197]

نحوه ارسال پيام

براي شناخت عملکرد روترها در اينترنت با يک مثال ساده شروع مي نمائيم . زمانيکه براي يکي از دوستان خود ، يک E-mail را ارسال مي داريد ، پيام فوق به چه صورت توسط دوست شما دريافت مي گردد ؟ نحوه مسير يابي پيام فوق به چه صورت انجام مي گيرد که فقط کامپيوتر دوست شما در ميان ميليون ها کامپيوتر موجود در دنيا ، آن را دريافت خواهد کرد. ؟ اکثر عمليات مربوط به ارسال يک پيام توسط کامپيوتر فرستنده و دريافت آن توسط کامپيوتر گيرنده ، توسط روتر انجام مي گيرد.روترها دستگاههاي خاصي مي باشند که امکان حرکت پيام ها در طول شبکه را فراهم مي نمايند.

بمنظور آگاهي از عملکرد روتر ، سازماني را در نظر بگيريد که داراي يک شبکه داخلي و اختصاصي خود است . کارکنان سازمان فوق هر يک با توجه به نوع کار خود از شبکه استفاده مي نمايند. در سازمان فوق تعدادي گرافيست کامپيوتري مشغول بکار هستند که بکمک کامپيوتر طرح هاي مورد نظر را طراحي مي نمايند. زمانيکه يک گرافيست فايلي را از طريق شبکه براي همکار خود ارسال مي دارد ، بدليل حجم بالاي فايل ارسالي ، اکثر ظرفيت شبکه اشغال و بدنبال آن براي ساير کاربران ، شبکه کند خواهد شد. علت فوق تاثير عملکرد يک کاربر بر تمام عملکرد شبکه براي ساير کاربران به ماهيت شبکه هاي اترنت برمي گردد. در شبکه هاي فوق هر بسته اطلاعاتي که توسط کاربري ارسال مي گردد ، براي تمام کامپيوترهاي موجود در شبکه نيز ارسال خواهد شد. هر کامپيوتر آدرس بسته اطلاعاتي دريافت شده را بمنظور آگاهي از مقصد بسته اطلاعاتي بررسي خواهد کرد. رويکرد فوق در رفتار شبکه هاي اترنت ، طراحي و پياده سازي آنان را ساده مي نمايد ولي همزمان با گسترش شبکه و افزايش عمليات مورد انتظار ، کارآئي شبکه کاهش پيدا خواهد کرد. سازمان مورد نظر در مثال فوق براي حل مشکل فوق تصميم به ايجاد دو شبکه مجزا مي گيرد. يک شبکه براي گرافيست ها ايجاد و شبکه دوم براي ساير کاربران سازمان در نظر گرفته مي شود. بمنظور ارتباط دو شبکه فوق بيکديگر و اينترنت از يکدستگاه روتر استفاده مي گردد.

[spow 44197]

روتر، تنها دستگاه موجود در شبکه است که تمام پيامهاي ارسالي توسط کامپيوترهاي موجود در شبکه هاي سازمان ، را مشاهده مي نمايد. زمانيکه يک گرافيست، فايلي با ظرفيت بالا را براي گرافيست ديگري ارسال مي دارد ، روتر آدرس دريافت کننده فايل را بررسي و با توجه به اينکه فايل مورد نظر مربوط به شبکه گرافيست ها در سازمان است ، اطلاعات را بسمت شبکه فوق هدايت خواهد کرد. در صورتيکه يک گرافيست اطلاعاتي را براي يکي از پرسنل شاغل در بخش مالي سازمان ارسال دارد ، روتر با بررسي آدرس مقصد بسته اطلاعاتي به اين نکنه پي خواهد برد که پيام فوق را مي بايست به شبکه ديگر انتقال دهد. بدين ترتيب روتر قادر به مسيريابي صحيح يک بسته اطلاعاتي و هدايت آن به شبکه مورد نظر شده است .

يکي از ابزارهائي که روتر از آن براي تعيين مقصد يک بسته اطلاعاتي استفاده مي نمايد ، " جدول پيکربندي " است . جدول فوق شامل مجموعه اطلاعاتي بشرح ذيل است :

اطلاعاتي در رابطه با نحوه هدايت اتصالات به آدرس هاي مورد نظر

اولويت هاي تعريف شده براي هر اتصال

قوانين مربوط به تبين ترافيک در حالت طبيعي وشرايط خاص

جدول فوق مي تواند ساده ويا شامل صدها خط برنامه در يک روترهاي کوچک باشد. در روترهاي بزرگ جدول فوق پيچيده تر بوده بگونه اي که قادر به عمليات مسيريابي در اينترنت باشند. يک روتر داراي دو وظيفه اصلي است :

تضمين عدم ارسال اطلاعات به محلي که به آنها نياز نيست

تضمين ارسال اطلاعات به مقصد صحيح

با توجه به وظايف اساسي فوق ، مناسبترين محل استفاده از يک روتر، اتصال دو شبکه است . با اتصال دو شبکه توسط روتر ، اطلاعات موجود در يک شبکه قادر به ارسال در شبکه ديگر و بالعکس خواهند بود. در برخي موارد ترجمه هاي لازم با توجه به پروتکل هاي استفاده شده در هريک از شبکه ها ، نيز توسط روتر انجام خواهد شد. روتر شبکه ها را در مقابل يکديگر حفاظت و از ترافيک غيرضروري پيشگيري مي نمايد. تاثير ترافيک موجود در يک شبکه بر شبکه ديگر با فرض غير لازم بودن اطلاعات حاصل از ترافيک در شبکه اول براي شبکه دوم . همزمان با گسترش شبکه ، جدول پيکربندي نيز رشد و توان پردازنده روتر نيز مي بايست افزايش يابد. صرفنظر از تعداد شبکه هائي که به يک روتر متصل مي باشند ، نوع و نحوه انجام عمليات در تمامي روترها مشابه است . اينترنت بعنوان بزرگترين شبکه کامپيوتري از هزاران شبکه کوچکتر تشکيل شده است. روترها در اتصال شبکه هاي کوچکتر در اينترنت داراي نقشي اساسي و ضروري مي باشند.

[spow 44197]

ارسال بسته هاي اطلاعاتي

زمانيکه از طريق تلفن با شخصي تماسي برقرار مي گردد ، سيستم تلفن، يک مدار پايدار بين تماس گيرنده و شخص مورد نظر ايجاد مي نمايد. مدار ايجاد شده مي بايست مراحل متفاوتي را با استفاده از کابل هاي مسي ، سوئيچ ها ، فيبر هاي نوري ، ماکروويو و ماهواره انجام دهد. تمام مراحل مورد نظر بمنظور برپاسازي يک ارتباط پايدار بين تماس گيرنده و مخاطب مورد نظر در مدت زمان تماس ، ثابت خواهند بود. کيفيت خط ارتباطي مشروط به عدم بروز مشکلات فني و غيرفني در هر يک از تجهيزات اشاره شده ، در مدت برقراري تماس ثابت خواهد بود. با بروز هر گونه اشکال نظير خرابي يک سوئيچ و .. خط ارتباطي ايجاد شده با مشکل مواجه خواهد شد.

اطلاعات موجود در اينترنت صفحات وب ، پيام هاي الکترونيکي و ... با استفاده از سيستمي با نام Packet -switching network به حرکت در مي آيند. در سيستم فوق ، داده هاي موجود در يک پيام و يا يک فايل به بسته هاي 1500 بايتي تقسيم مي گردند.هر يک از بسته هاي فوق شامل اطلاعات مربوط به : آدرس فرستنده ، آدرس گيرنده ، موقعيت بسته در پيام و بررسي ارسال درست اطلاعات توسط گيرنده است. هر يک از بسته هاي فوق را Packet مي گويند. در ادامه بسته هاي فوق با استفاده از بهترين و مناسبترين مسير براي مقصد ارسال خواهند شد. عمليات فوق در مقايسه با سيستم استفاده شده در تلفن پيچيده تر بنظر مي آيد ، ولي در يک شبکه مبتني بر داده دودليل مزيت عمده براي استفاده از تکنولوژي Packet switching وجود دارد :

شبکه قادر به تنظيم لود موجود بر روي هر يک از دستگاهها با سرعت بالا است.

در صورت وجود اشکال در يک دستگاه ، بسته اطلاعاتي از مسير ديگر عبور داده شده تا به مقصد برسد.

روترها که بخش اصلي شبکه اينترنت را تشکيل مي دهند ، قادر به " پيکربندي مجدد مسير " بسته هاي اطلاعاتي مي باشند. در اين راستا شرايط حاکم بر خطوط نظير تاخير در دريافت و ارسال اطلاعات و ترافيک موجود بر روي عناصر متفاوت شبکه بصورت دائم مورد بررسي قرار خواهند گرفت .

[spow 44197]

روتر داراي اندازه هاي متفاوت است :

- در صورتيکه از امکان Internet connection sharing بين دو کامپيوتري که بر روي آنها ويندوز 98 نصب شده است استفاده گردد، يکي از کامپيوترها که خط اينترنت به آن متصل شده است بعنوان يک روتر ساده رفتار مي نمايد. در مدل فوق روتر، عمليات ساده اي را انجام مي دهد. داده مورد نظر بررسي تا مقصد آن براي يکي از دو کامپيوتر تعيين گردد.

- روترهاي بزرگتر نظير روترهائي که يک سازمان کوچک را به اينترنت متصل مي نمايند ، عمليات بمراتب بيشتري را نسبت به مدل قبلي انجام مي دهند. روترهاي فوق از مجموعه قوانين امنيتي حاکم بر سازمان مربوطه تبعيت و بصورت ادواري سيستم امنيتي تبين شده اي را بررسي مي نمايند.

- روترهاي بزرگتر مشابه روترهائي که ترافيک اطلاعات را در نقط حساس ومهم اينترنت کنترل مي نمايند ، در هر ثانيه ميليون ها بسته اطلاعاتي را مسيريابي مي نمايند.

در اغلب سازمانها و موسسات از روترهاي متوسط استفاده مي گردد. در اين سازمانها از روتر بمنظور اتصال دو شبکه استفاده مي شود. شبکه داخلي سازمان از طريق روتر به شبکه اينترنت متصل مي گردد. شبکه داخلي سازمان از طريق يک خط اترنت يک اتصال 100base-T 9 ، خط فوق داراي نرخ انتقال 100 مگابيت در ثانيه بوده و از کابل هاي بهم تابيده هشت رشته استفاده مي گردد به روتر متصل مي گردد. بمنظور ارتباط روتر به مرکز ارائه دهنده خدمات اينترنت ISP مي توان از خطوط اختصاصي با سرعت هاي متفاوت استفاده کرد. خط اختصاصي T1 يک نمونه متداول در اين زمينه بوده و داراي سرعت 1.5 مگابيت در ثانيه است . برخي از موسسات با توجه به حساسيت و نوع کار خود مي توانند از يک خط ديگر نيز بمنظور ارتباط روتر با ISP استفاده نمايند. خط فوق بصورت Backup بوده و بمحض بروز اشکال در خط اختصاصي مثلا" T1 مي توان از خط دوم استفاده نمود. با توجه به اينکه خط فوق بصورت موقت و در مواقع اضطراري استفاده مي شود ، مي توان يک خط با سرعت پايين تر را استفاده کرد.

روترها علاوه بر قابليت روتينگ بسته هاي اطلاعاتي از يک نقطه به نقطه ديگر ، داراي امکانات مربوط به پياده سازي سيستم امنيتي نيز مي باشند. مثلا" مي توان مشخص کرد که نحوه دستيابي کامپيوترهاي خارج از شبکه داخلي سازمان به شبکه داخلي به چه صورت است . اکثر سازمانها و موسسات داراي يک نرم افزار و يا سخت افزار خاص فايروال بمنظور اعمال سياست هاي امنيتي مي باشند. قوانين تعريف شده در جدول پيکربندي روتر از لحاظ امنيتي داراي صلابت بيشتري مي باشند.

يکي از عمليات ادواري تکراري که هر روتر انجام مي دهد ، آگاهي از استقرار يک بسته اطلاعاتي در شبکه داخلي است . در صورتيکه بسته اطلاعاتي مربوط به شبکه داخلي بوده نيازي به روت نمودن آن توسط روتر نخواهد بود. بدين منظور از مکانيزمي با نام Subnet mask استفاده مي شود. subnet مشابه يک آدرس IP بوده و اغلب بصورت 255.255.255.0 است . آدرس فوق به روتر اعلام مي نمايد که تمام پيام هاي مربوط به فرستنده و يا گيرنده که داراي يک آدرس مشترک در سه گروه اول مي باشند ، مربوط به يک شبکه مشابه بوده و نيازي به ارسال آنها براي يک شبکه ديگر وجود ندارد. مثلا" کامپيوتري با آدرس 15.57.31.40 پيامي را براي کامپيوتر با آدرس 15.57.31.52 ارسال مي دارد. روتر که در جريان تمام بسته هاي اطلاعاتي است ، سه گروه اول در آدرس هاي فرستنده و گيرنده را مطابقت مي نمايد و بسته اطلاعاتي را بر روي شبکه داخلي نگه خواهد داشت .

[spow 44197]

آگاهي از مقصد يک پيام

روتر يکي از مجموعه دستگاههائي است که در شبکه استفاده مي شود. هاب ، سوئيچ و روتر سيگنال هائي را ار کامپيوترها و يا شبکه ها دريافت و آنها را براي کامپيوترها و يا شبکه هاي ديگر ارسال مي دارند. روتر تنها دستگاه موجود مي باشد که در رابطه با مسير يک بسته اطلاعاتي تصميم گيري مي نمايد. بمنظور انجام عمليات فوق ، روترها مي بايست نسبت به دو موضوع آگاهي داشته باشند : آدرس ها و ساختار شبکه .

زمانيکه توسط يکي از دوستانتان براي شما يک کارت تبريک سال نو ارسال مي گردد ، از آدرسي مطابق زير استفاده مي نمايد : " تهران - خيابان ايران - کوچه شميرانات - پلاک 110 " آدرس فوق داراي چندين بخش بوده که به اداره پست مربوطه امکان پيدا نمودن آدرس فوق را خواهد داد. استفاده از کد پستي باعث سرعت در ارسال کارت تبريک و دريافت آن توسط شخص مورد نظر مي نمايد .ولي حتي در صورتيکه از کد پستي هم استفاده نشود ، امکان دريافت کارت تبريک با توجه به مشخص شدن شهرستان ، خيابان ، کوچه و پلاک نيز وجود خواهد داشت . آدرس فوق يک نوع آدرس منطقي است . آدرس فوق روشي را براي دريافت کارت تبريک ، مشخص مي نمايد. آدرس فوق به يک آدرس فيزيکي مرتبط خواهد شد.

هر يک از دستگاههاي موجود که به شبکه متصل مي گردند ، داراي يک آدرس فيزيکي مي باشند. آدرس فوق منحصر بفرد بوده و توسط دستگاهي که به کابل شبکه متصل است ، در نظر گرفته خواهد شد. مثلا" در صورتيکه کامپيوتر شما داراي يک کارت شبکه NIC مي باشد ، کارت فوق داراي يک آدرس فيزيکي دائمي بوده که در يک محل خاص از حافظه ذخيره شده است . آدرس فيزيکي که آدرس MAC Media Access Control نيز ناميده مي شود ، داراي دو بخش بوده که هر يک سه بايت مي باشند. اولين سه بايت ، شرکت سازنده کارت شبکه را مشخص مي نمايد . دومين سه بايت يک شماره سريال مربوط به کارت شبکه است .

کامپيوتر مي تواند داراي چندين آدرس منطقي در يک لحظه باشد. وضعيت فوق در رابطه با اشخاص نيز صدق مي کند. مثلا" يک شخص مي تواند داراي آدرس پستي ، شماره تلفن ، آدرس پست الکترونيکي و ... باشد. از طريق هر يک از آدرس هاي فوق امکان ارسال پيام براي شما وجود خواهد داشت . آدرس هاي منطقي در کامپيونر نيز مشابه سيستم فوق کار مي کنند. در اين راستا ممکن است از مدل هاي متفاوت آدرس دهي و يا پروتکل هاي مربوط به شبکه هاي متفاوت بطور همزمان استفاده گردد. در زمان اتصال به اينترنت ، شما داراي يک آدرس بوده که از پروتکل TCP/IP مشتق شده است . در صورتيکه داراي يک شبکه کوچک مي باشيد ، ممکن است از پروتکل NetBEUI مايکروسافت استفاده مي نمائيد. بهرحال يک کامپيوتر مي تواند داراي چندين آدرس منطقي بوده که پروتکل استفاده شده قالب آدرس فوق را مشخص خواهد کرد.

آدرس فيزيکي يک کامپيونر مي بايست به يک آدرس منطقي تبديل گردد. از آدرس منطقي در شبکه براي ارسال و دريافت اطلاعات استفاده مي گردد. براي مشاهده آدرس فيزيکي کامپيوتر خود مي توانيد از دستور IPCONFIG ويندوز 2000و XP استفاده نمايد.

[spow 44197]

پروتکل ها

اولين و مهمترين وظيفه روتر ، آگاهي از محلي است که مي بايست اطلاعات ارسال گردند. اکثر روترها که يک پيام را براي شما مسيريابي مي نمايند، از آدرس فيزيکي کامپيوتر شما آگاهي ندارند. روترها بمنظور شناخت اکثر پروتکل هاي رايج ، برنامه ريزي مي گردند. بدين ترتيب روترها نسبت به فورمت هر يک از مدل هاي آدرس دهي داراي شناخت مناسب مي باشند. تعداد بايت هاي موجود در هر بسته اطلاعاتي ، آگاهي از نحوه ارسال درست اطلاعات به مقصد و ... روترها بعنوان مهمترين عناصر در ايجاد ستون فقرات اينترنت مطرح مي باشند. روترها در هر ثانيه ميليون ها بسته اطلاعاتي را مسيريابي مي نمايند. ارسال يک بسته اطلاعاتي به مقصد مورد نظر ، تنها وظيفه يک روتر نخواهد بود. روترها مي بايست قادر به يافتن بهترين مسير ممکن باشند. دريک شبکه پيشرفته هر پيام الکترونيکي به چندين بخش کوچکتر تقسيم مي گردد. بخش هاي فوق بصورت مجزا ارسال و در مقصد مجددا" با ترکيب بخش هاي فوق بيکديگر ، پيام اوليه شکل واقعي خود را پيدا خواهد کرد. بخش هاي اطلاعاتي اشاره شده Packet ناميده شده و هر يک ازآنان مي توانند از يک مسير خاص ارسال گردند. اين نوع از شبکه ها را Packet-Switched network مي گويند. در شبکه هاي فوق يک مسير اختصاصي بين کامپيوتر فرستنده بسته هاي اطلاعاتي و گيرنده ايجاد نخواهد گرديد. پيام هاي ارسالي از طريق يکي از هزاران مسير ممکن حرکت تا در نهايت توسط کامپيوتر گيرنده ، دريافت گردد. با توجه به ترافيک موجود در شبکه ممکن است در برخي حالات عناصر موجود در شبکه لود بالائي را داشته باشند ، در چنين مواردي روترها با يکديگر ارتباط و ترافيک شبکه را بهينه خواهند کرد. استفاده از مسيرهاي ديگر براي ارسال اطلاعات باتوجه به وجود ترافيک بالا در بخش هاي خاصي از شبکه

[spow 44197]

رديابي يک پيام

در صورتيکه از سيستم عامل ويندوز استفاده مي نمائيد ، با استفاده از دستور Traceroute مي توانيد مسير بسته هاي اطلاعاتي را دنبال نمائيد. مثلا" در صورتيکه بخواهيم از مسير پيوستن به سايت Microsoft Corporation آگاهي پيدا نمائيم ، کافي است دستور فوق را بصورت زير تايپ نمائيم :

Tracert Microsoft Corporation

خروجي دستور فوق مشابه زير است :

اولين اعداد نشاندهنده تعداد روترموجود بين کامپيوتر شما و سايت مايکروسافت است . در اين مدل خاص از روتر استفاده شده است . سه عدد بعدي ، نشاندهنده مدت زماني است که اطلاعات از کامپيوتر شما براي روتر مشخص شده ارسال و مجددا" مراجعت مي نمايند. در برخي موارد ممکن است نام روتر نيز اعلام گردد. در نهايت آدرس IP هر يک از روترها نشان داده شده است .بدين ترتيب براي رسيدن به سايت مايکروسافت از محلي که دستور فوق تايپ مي گردد ، .... روتر استفاده و ثانيه زمان براي دريافت اطلاعات از سرويس دهنده و مراجعت مجدد اطلاعات ، نياز خواهد بود.

[spow 44197]

ستون فقرات اينترنت

باتوجه به گستردگي اينترنت و وجود ميليون ها بسته اطلاعاتي در هر ثانيه بمنظور مسيريابي ، مي بايست از روترهاي با سرعت بالا استفاده شود. روتر سري 12000 سيسکو يکي از اين نوع روترها بوده که بعنوان ستون فقرات اصلي در اينترنت استفاده مي شود. تکنولوژي بکار گرفته شده در طراحي روترهاي فوق مشابه سوپر کامپيوترها مي باشد. استفاده از پردازنده هاي با سرعت بالا بهمراه مجموعه اي از سويئچ هاي پر سرعت . در روتر مدل 12000 از پردازنده هاي 200mhz mips r5000 استفاده مي شود. 12016 ، يکي از مدل هاي سري فوق است . مدل فوق قادر داراي توان عمليات 320 ميليارد بيت از اطلاعات را در ثانيه را دارد. در صورتيکه مدل فوق با تمام توان و ظرفيت خود نصب گردد ، امکان انتقال 60 ميليون بسته اطلاعاتي در هر ثانيه را دارا است .

روترها با استفاده از جدول پيکربندي خود قادر به مسيريابي صحيح بسته هاي اطلاعاتي خواهند بود. قوانين موجود در جدول فوق سياست مسيريابي يک بسته اطلاعاتي را تبين خواهند کرد . قبل از ارسال بسته هاي اطلاعاتي توسط مسير مشخص شده ، روتر خط مسير مربوطه را از از نقطه نظر کارآئي بررسي مي نمايد . در صورتيکه مسير فوق فاقد کارآئي لازم باشد ، روتر مسير فوق را چشم پوشي نموده و مجددا" يک مسير ديگر را مشخص خواهد کرد. پس از اطمينان از کارآئي مسير مشخص شده ، بسته اطلاعاتي توسط مسير مورد نظر ارسال خواهد گرديد. تمام عمليات فوق صرفا" در کسري از ثانيه انجام مي گردد. در هر ثانيه، فرآيند فوق ميليون ها مرتبه تکرار خواهد شد.

آگاهي از محلي که پيام ها مي بايست ارسال گردند ، مهمترين وظيفه يک روتر است . برخي از روترهاي ساده، صرفا" عمليات فوق را انجام داده و برخي ديگر از روترها عمليات بمراتب بيشتر و پيچيده تري را انجام مي دهند.

[spow 44197]

روتر چيست؟

روتر به دودسته تقسيم ميکنن :

روتر هاي سخت افزاري:

که يک دستگاه صرفآ براي ماکار routing رو انجام ميده,وبراي کارش هيچ احتياجي به يه کامپيوترنداره,بلکه خودش درست مثل يک کامپيوتر Ram,CPU,System-Board,Slot,… داره و البته سيستم عامل مخصوص به خود که بهاسم IOS هم اون رو ميشناسن . يه روتر سخت افزاري درست مثل يه کامپيوتر محل هاي براي اضافه کردن کارت هاي جانبي و ... رو داره .

روترهاي نرم افزاري :

که در واقع بک روترسخت افزاري شبيه-سازي شده هستن. ازنظر کارکردي عملآ کار يک روتر نرم افزاري روميکنن ولي خيلي مزايا و کارها هست که فقط توسط يک روتر واقعي سخت-افزاري قابل انجام هست ... . روترهاي نرم افزاري رو همون سيستم عامل ها شبيه سازي ميکنن . و در واقع ميشه گفت که يک سيستم عامل رو توسط امکاناتي که خودش بما داده , مثلآ Routing and Remote access در ويندوزهاي سرور مايکروسافت . جوري تنظيم ميکنن که کار يک روتر رو براي ما انجام بده.

در يک سيستم عامل مثل ويندوز 2000 سرور,اين کار به راحتي نصب 2 عدد کارت شبکه وراه-اندازي يک سرويس هست ! ولي در سيستم عاملي مثل يونيکس/لينوکس با کمي دردسر بيشتر هم همراه خواهد بود .

[spow 44197]

کار يک Router چيست؟

روترها همونطور که از اسمشون پيداست Router=مسير ياب کارشون مسير يابي برايبسته ها Packet ي اطلاعات در شبکه هست .روتر ميگرده و بطور مثال کوتاه ترين مسير رو براي رسيدن اين متن از سرور ما به کامپيوتر شما , کوتاه ترين مسير رو از بين هزاران-هزارکامپيوتر متصل به اينترنت پيدا ميکنه.البته اين کار به اين سادگي که شنيدين نيست و بر عکس يک کار پيچيده هست که فقط روتر ها اون کار رو بلدن , به کسي هم يادش نميدن. J يه روتر همچنين ميتونه دو شبکه مجزا رو که هر کدوم nodeهاي خودشون دارن رو به هم وصل کنه .

يه روتر همچين ميتونه مثلآ بصورت به Access Server عمل کنه . اين اکسس سرور دقيقآ همون چيزي هست که شما وقتي شماره ISP رو ميگيريد , ارتباط شما رو با سرور اونجا برقرار ميکنه . IP هم که شما بعنوان Server-IP و يا Default-Gateway در گزارش IPConfigمي بينيد.

در واقع IP همون Access Servere که يه روتر هست که به اون ابزاري کارت جانبي اضافه کردن که کنترل و مديريت مودم ها رو به عهده داره .

البته حتمآ ميدونيد که , اين اکسس سرور نيست که به شما ip ميده يا شما رو تغذيه يکنه ....

البته اين ها تنها کاهايي نيستن که يه روتر ميکنه, بلکه کارهاي بسيار زياد و قابليتهاي مفيد ديگري هم هستن که خارج از حوصله اين متنه.

Routerدستور کار خودش رو از کجا تهيه ميکنه ؟

خوب ... . وقتي يه مدير شبکه ميخواد يه کاربر براي سرورش تعريف کنه, کاميوتري رو به شبکه اش اضاف کنه با مثلآ يه ميل-سرور راه اندازي کنه , خيلي راحت ميشينه پشت سرورش فرض ميکنيم Win2000 AS وبکمک Active-Directory service کابر جديد و کامپيوتر جديد رو به دامين Domain اضافه ميکنه , و با نصب Exchange server ميل سرورش رو هم راه ميندازه.

ولي يه روتر که هيچکدام از اين چيرها رو نداره... !!!! L نهايت لطفي که ممکنه جناب روتر

بما کنه اينه که IOS prompt رو در اختيار ما بذاره که اون هم بصورت Text-Base هست,يعني شما فقط با چيزي شبيه محيط Dos سر و کار داريد.

حتمآ با ناراحتي تمام پيش خودتون اين فکر رو ميکنين که :" لعنتـــــــــي ... بايد بشينم همه چي رو دونه دونه و با زير-رو کردن قسمت هاي مختلف و زمخت و خشک ISO , وارد کنم ... " .

خوب اين هم روشي هست واسه خودش.ولي احمقانه ترين کاري هست که يه admin ممکه انجام بده !!!

اين کار مثل اين ميمونه که بشيني تموم تنظيمات active-directory رو از طريق ابزارهاي اغلب تحت داس microsoft active-directory support tools انجام بدي , اون هم از روي همون سرور !!!!!!!

ولي خوشبختانه راه ديگري هم هست که اون , همونStartup-Config روتر ماست .

اين startup-config فايلي هست که براي يک روتر , دقيقآ همانند يکCommand.com/Autoexec.bat/Config.sys براي سيستم عامل داس عمل ميکنه . البته اضافه کردن command.com به ليست اين مثال بنا به دلايلي درست نيست , ولي به همون دلايل هم بعدآ خواهيد دونست چرا ... ميشه اين رو حساب کرد .

[spow 44197]

آشنائى با روتر

20 مرداد 1383 - سخاروش - استفاده از روترها در شبکه به امرى متداول تبديل شده است . يکى از دلايل مهم گسترش استفاده از روتر ، ضرورت اتصال يک شبکه به چندين شبکه ديگر اينترنت و يا ساير سايت ها ى از راه دور در عصر حاضر است . نام در نظر گرفته شده براى روترها ، متناسب با کارى است که آنان انجام مى دهند : " ارسال داده از يک شبکه به شبکه اى ديگر " . مثلا" در صورتى که يک شرکت داراى شعبه اى در تهران و يک دفتر ديگر در اهواز باشد ، به منظور اتصال آنان به يکديگر مى توان از يک خط leased اختصاصى که به هر يک از روترهاى موجود در دفاتر متصل مى گردد ، استفاده نمود . بدين ترتيب ، هر گونه ترافيکى که لازم است از يک سايت به سايت ديگر انجام شود از طريق روتر محقق شده و تمامى ترافيک هاى غيرضرورى ديگر ***** و در پهناى باند و هزينه هاى مربوطه ، صرفه جوئى مى گردد .

آشنائي با عناصر داخلي روتر

 

روتر يكي از دستگاه هاي شبكه اي مهم و حياتي است كه از آن در شبكه هاي LAN و WAN استفاده مي گردد . روترها تاكنون در مدل هاي متفاوت و با معماري مختلف طراحي ، توليد و عرضه شده اند . در اين مطلب با عناصر اصلي داخلي يك روتر آشنا خواهيم شد .

پردازنده CPU : پردازنده مسئوليت اجراي دستورالعمل ها در سيستم عامل را برعهده دارد . مقداردهي اوليه سيستم ، عمليات روتينگ و كنترل اينترفيس شبكه از جمله وظايف يك پردازنده مي باشد . CPU ،*يك ريزپردازنده است و در روترهاي بزرگ ممكن است از چندين پردازنده استفاده گردد .

حافظه اصلي RAM : از حافظه فوق به منظور ذخيره اطلاعات جدول روتينگ ، صف هاي بسته هاي اطلاعاتي ، اجراء پيكربندي و cache سوئيچينگ سريع استفاده مي*گردد . در اكثر روترها ، حافظه RAM فضاي زمان اجراء براي نرم افزار IOS و زير سيستم هاي مربوطه را فراهم مي نمايد . حافظه RAM منطقا" به دو بخش حافظه پردازنده اصلي و حافظه ورودي و خروجي مشترك تقسيم مي گردد . از حافظه ورودي و خروجي مشترك Shared I/O توسط اينترفيس ها و به منظور ذخيره موقت بسته هاي*اطلاعاتي استفاده مي گردد. با توجه به تكنولوژي استفاده شده در ساخت اينگونه حافظه ها ، پس از خاموش كردن و يا راه اندازي مجدد روتر اطلاعات موجود در حافطه RAM حذف مي گردد . حافظه هاي فوق معمولا" از نوع DRAM حافظه RAM پويا بوده و مي توان با افزودن ماژول هاي DIMMs ظرفيت آنان را تغيير و افزايش داد .

حافظه فلش Flash : از اين نوع حافظه ها به منظور ذخيره نسخه كامل نرم افزار IOS استفاده مي*گردد . روتر، معمولا" IOS پيش فرض خود را از حافظه فلش دريافت مي نمايد . با توجه به تكنولوژي استفاده شده در ساخت اينگونه حافظه ها ، همواره مي توان نرم افزار ذخيره شده درون آنان را ارتقاء و با يك نسخه جديد جايگزين نمود . IOS ممكن است به صورت فشرده و يا معمولي ذخيره شده باشد . در اكثر روترها يك نسخه اجرائي از IOS در زمان راه اندازي روتر به حافظه RAM انتقال مي يابد . در ساير روترها ، IOS ممكن است مستقيما" از طريق حافظه فلش اجراء گردد . با افزودن و يا تعويض ماژول هاي SIMMs و يا كارت هاي PCMCIA مي*توان ظرفيت حافظه فلش را ارتقاء داد .

حافظه NVRAM : از اين نوع حافظه هاي غير فرار به منظور ذخيره پيكربندي راه اندازي روتر استفاده مي گردد . در برخي دستگاه ها ، NVRAM بر اساس تكنولوژي EEPROMs و در ساير دستگاه ها به صورت حافظه هاي فلش پياده سازي مي گردد. اطلاعات موجود در NVRAM پس از خاموش شدن و يا راه اندازي مجدد روتر از بين نخواهند رفت .

گذرگاه ها Buses :اكثر روترها شامل يك گذرگاه سيستم و يك گذرگاه پردازنده مي*باشند . از گذرگاه سيستم به منظور مبادله اطلاعات بين پردازنده و اينترفيس ها و يا تجهيزات جانبي نصب شده در يكي از اسلات هاي سيستم ، استفاده مي گردد . گذرگاه فوق مسئوليت مبادله بسته هاي اطلاعاتي به اينترفيس ها را برعهده دارد دريافت و ارسال.

گذرگاه پردازنده توسط پردازنده و به منظور دستيابي عناصر از طريق حافظه اصلي روتر استفاده مي گردد. اين گذرگاه مسئوليت مبادله دستورالعمل ها و داده به يك آدرس خاص از حافظه را برعهده دارد.

حافظه ROM : از اين نوع حافظه به منظور ذخيره دائم كد اشكال زدائي راه انداز ROM Monitor استفاده مي*گردد . مهمترين وظيفه حافظه ROM ، تست و عيب يابي سخت افزار در زمان راه اندازي روتر و استقرار نرم افزار IOS از حافظه فلش به درون حافظه RAM مي*باشد . برخي روترها داراي يك نسخه خاص و سبك تر از IOS مي باشند كه مي توان از آن به عنوان يك گزينه و منبع جايگزين در زمان راه اندازي روتر استفاده نمود .اطلاعات موجود در اينگونه حافظه ها را نمي توان حذف نمود و در صورت نياز به ارتقاء ، مي*بايست تراشه مربوطه را تعويض نمود .

[spow 44197]

اينترفيس ها :

اينترفيس ها مسئوليت اتصالات روتر به دنياي خارج را برعهده داشته و مي توان آنان را به سه گروه عمده تقسيم نمود :

اينترفيس هاي مختص شبكه محلي : اين نوع اينترفيس ها معمولا" يكي از گزينه هاي متفاوت اترنت و يا Token Ring مي باشند . اينترفيس هاي فوق داراي تراشه هاي كنترلي خاصي مي باشند كه منطق لازم براي اتصال سيستم به محيط انتقال را ارائه مي نمايند . پيكربندي اينترفيس هاي فوق ممكن است به صورت ثابت و يا ماژولار پيمانه اي و قابل افزايش با توجه به نياز باشد .

اينترفيس هاي مختص شبكه WAN : شامل اينترفيس هاي سريال ، ISDN و CSUs برگرفته از Channel Service Unit مي باشد. همانند اينترفيس شبكه هاي محلي ، اين نوع اينترفيس ها نيز داراي تراشه هاي كنترلي خاصي مي باشند كه منطق لازم براي اتصال سيستم به محيط انتقال را ارائه مي نمايند . پيكربندي اينترفيس هاي فوق ممكن است به صورت ثابت و يا ماژولار باشد .

اينترفيس هاي كنسول و كمكي : اين نوع اينترفيس ها ، پورت هاي سريالي مي باشند كه از آنان جهت پيكربندي اوليه روتر استفاده مي گردد . پورت هاي فوق را نمي توان به عنوان پورت هاي شبكه در نظر گرفت و از آنان صرفا" جهت برقراري ارتباط از طريق پورت هاي ارتباطي كامپيوتر و يا مودم استفاده بعمل مي آيد.

منبع تغذيه : منبع تغذيه توان لازم براي عملكرد صحيح عناصر داخلي روتر را تامين مي نمايد . روترهاي بزرگ ممكن است داراي چندين منبع تغذيه باشند . در روترهاي كوچك منبع تغذيه ممكن است به صورت External باشد .

محل نصب عناصر داخلي درون روتر

براي استفاده از روتر لازم نيست كه با محل نصب عناصر اشاره شده درون روتر آشنا باشيم ولي در برخي موارد نظير ارتقاء حافظه اين موضوع مي تواند ضرورت خاص خود را داشته باشد .

نوع عناصر و محل نصب آنان در روترها با توجه به مدل آنان مي تواند متفاوت و متغير باشد

استفاده از روترها در شبکه به امري متداول تبديل شده است . يکي از دلايل مهم گسترش استفاده از روتر ، ضرورت اتصال يک شبکه به چندين شبکه ديگر اينترنت و يا ساير سايت ها ي از راه دور در عصر حاضر است . نام در نظر گرفته شده براي روترها ، متناسب با کاري است که آنان انجام مي دهند : " ارسال داده از يک شبکه به شبکه اي ديگر " . مثلا" در صورتي که يک شرکت داراي شعبه اي در تهران و يک دفتر ديگر در اهواز باشد ، به منظور اتصال آنان به يکديگر مي توان از يک خط leased اختصاصي که به هر يک از روترهاي موجود در دفاتر متصل مي گردد ، استفاده نمود . بدين ترتيب ، هر گونه ترافيکي که لازم است از يک سايت به سايت ديگر انجام شود از طريق روتر محقق شده و تمامي ترافيک هاي غيرضروري ديگر ***** و در پهناي باند و هزينه هاي مربوطه ، صرفه جوئي مي گردد .