اليوم سنبدأ في دراسة أجهزة التوجيه. إذا مررت بدورة الفيديو الخاصة بي من الدرس الأول إلى الدرس السابع عشر ، فعندئذ تعلمت أساسيات المحولات بالفعل. الآن نحن ننتقل إلى الجهاز التالي - جهاز التوجيه. كما تعلم من الفيديو التعليمي السابق ، فإن أحد مواضيع دورة CCNA يسمى Cisco Switching & Routing.
في هذه السلسلة ، لن ندرس أجهزة توجيه Cisco ، ولكننا سننظر في مفهوم التوجيه ككل. سيكون لدينا ثلاثة مواضيع. الأول هو مراجعة ما تعرفه بالفعل عن أجهزة التوجيه ومحادثة حول كيفية تطبيق ذلك بالتزامن مع المعرفة التي اكتسبتها في عملية دراسة المحولات. يجب أن نفهم ما يتكون العمل المشترك للمفاتيح وأجهزة التوجيه.
بعد ذلك ، ننظر إلى ماهية التوجيه ، وماذا يعني وكيف يعمل ، ثم ننتقل إلى أنواع بروتوكولات التوجيه. اليوم أستخدم الطوبولوجيا التي رأيتها بالفعل في الدروس السابقة.
نظرنا في كيفية انتقال البيانات عبر الشبكة وكيفية إجراء مصافحة TCP ثلاثية الخطوات. الرسالة الأولى المرسلة عبر الشبكة هي حزمة SYN. دعونا نرى كيف تحدث مصافحة ثلاثية المراحل عندما يريد كمبيوتر بعنوان IP 10.1.1.10 الاتصال بالخادم 30.1.1.10 ، أي أنه يحاول تأسيس اتصال FTP.
لبدء الاتصال ، يقوم الكمبيوتر بإنشاء منفذ مصدر برقم عشوائي 25113. إذا نسيت كيفية حدوث ذلك ، فإنني أنصحك بمراجعة برامج الفيديو التعليمية السابقة التي عالجت هذه المشكلة.
ثم يضع رقم منفذ الوجهة في الإطار ، لأنه يعلم أنه يحتاج إلى الاتصال بالمنفذ 21 ، ثم يضيف معلومات OSI من المستوى الثالث ، أي عنوان IP الخاص به وعنوان IP الخاص بالوجهة. البيانات المنقطة لا تتغير حتى يتم الوصول إلى نقطة النهاية. بعد الوصول إلى الخادم ، فإنها لا تتغير أيضًا ، ولكن الخادم يضيف إلى معلومات الإطار للمستوى الثاني ، أي عنوان MAC. هذا يرجع إلى حقيقة أن رموز التبديل تقبل فقط معلومات المستوى الثاني OSI. في هذا السيناريو ، يعد جهاز التوجيه هو جهاز الشبكة الوحيد الذي يأخذ في الاعتبار معلومات المستوى الثالث ، وبالطبع يعمل الكمبيوتر أيضًا مع هذه المعلومات. لذلك ، يعمل المفتاح فقط مع معلومات المستوى الثاني ، وجهاز التوجيه - من المستوى الثالث.
يعرف المحول عنوان MAC المصدر XXXX: XXXX: 1111 ويريد معرفة عنوان MAC الخاص بالخادم الذي يصل إليه الكمبيوتر. يقارن عنوان IP المصدر مع عنوان الوجهة ، ويدرك أن هذه الأجهزة موجودة على شبكات فرعية مختلفة ، ويقرر استخدام بوابة للانتقال إلى شبكة فرعية أخرى.
غالبًا ما يُسأل من الذي يحدد عنوان IP الخاص بالبوابة. أولاً ، الأمر متروك لمسؤول الشبكة لإنشاء الشبكة وتوفير عنوان IP لكل جهاز. كمسؤول ، يمكنك تعيين أي عنوان موجود في نطاق عناوين الشبكة الفرعية المسموح بها للموجه الخاص بك ، وعادةً ما يكون هذا هو العنوان الأول أو الأخير الصحيح ، ولكن لا توجد قواعد صارمة بخصوص الغرض منه. في حالتنا ، قام المسؤول بتعيين عنوان البوابة ، أو جهاز التوجيه ، 10.1.1.1 وخصصه للمنفذ F0 / 0.
عندما تقوم بتكوين الشبكة على جهاز كمبيوتر بعنوان IP ثابت قدره 10.1.1.10 ، يمكنك تعيين قناع شبكة فرعية من 255.255.255.0 وبوابة افتراضية 10.1.1.1. إذا لم تستخدم عنوانًا ثابتًا ، فسيستخدم الكمبيوتر DHCP الذي يعين عنوانًا ديناميكيًا. بغض النظر عن عنوان IP الذي يستخدمه الكمبيوتر ، ثابت أو ديناميكي ، يجب أن يكون عنوان البوابة موجودًا للوصول إلى شبكة أخرى.
وبالتالي ، يعرف الكمبيوتر 10.1.1.10 أنه يجب إرسال الإطار إلى جهاز التوجيه 10.1.1.1. يتم هذا النقل داخل الشبكة المحلية ، حيث لا يهم عنوان IP ، فقط عنوان MAC مهم هنا. لنفترض أن الكمبيوتر لم يتصل مطلقًا بالموجه ولم يعرف عنوان MAC الخاص به ، لذلك يجب عليه أولاً إرسال طلب ARP ، والذي يطلب من جميع الأجهزة الموجودة على الشبكة الفرعية: "مهلاً ، أي منكم لديه العنوان 10.1.1.1؟ من فضلك قل لي عنوان MAC الخاص بك! " نظرًا لأن ARP رسالة بث ، فإنها تصل إلى جميع منافذ جميع الأجهزة ، بما في ذلك جهاز التوجيه.
الكمبيوتر 10.1.1.12 ، بعد تلقي ARP ، يعتقد: "لا ، عنوان بريدي ليس 10.1.1.1" ، ويرفض الطلب ، الكمبيوتر 10.1.1.13 يفعل نفس الشيء. بعد أن استلم الموجه الطلب ، يفهم أنه يطلب ذلك ، ويرسل عنوان MAC الخاص بالمنفذ F0 / 0 - وجميع المنافذ له عنوان MAC مختلف - إلى الكمبيوتر 10.1.1.10. الآن ، ومعرفة عنوان البوابة XXXX: AAAA ، والذي في هذه الحالة هو عنوان الوجهة ، يضيفه الكمبيوتر إلى نهاية الإطار الموجه إلى الخادم. إلى جانب ذلك ، يقوم بتعيين رأس إطار FCS / CRC ، وهي آلية للتحقق من أخطاء الإرسال.
بعد ذلك ، يتم إرسال إطار الكمبيوتر 10.1.1.10 عبر الأسلاك إلى جهاز التوجيه 10.1.1.1. بعد تلقي الإطار ، يحذف جهاز التوجيه FCS / CRC ، باستخدام نفس الخوارزمية مثل الكمبيوتر للتحقق. البيانات ليست أكثر من مجموعة من الأصفار والأخرى. في حالة تلف البيانات ، أي 1 يصبح 0 أو 0 يصبح واحدًا ، أو يحدث تسرب للبيانات غالبًا عند استخدام لوحة الوصل ، يجب على الجهاز إعادة توجيه الإطار مرة أخرى.
إذا نجح اختبار FCS / CRC ، فإن الموجه ينظر إلى عناوين MAC المصدر والوجهة ويحذفها ، لأن هذه معلومات من المستوى 2 ، وينتقل إلى نص الإطار الذي يحتوي على معلومات المستوى 3. من خلاله ، يعلم أن المعلومات التي يحتويها الإطار هي لجهاز بعنوان IP 30.1.1.10.
يعرف الموجّه بطريقة ما مكان هذا الجهاز. لم نناقش هذه المشكلة عندما نظرنا في تشغيل المفاتيح ، لذلك سننظر فيها الآن. يحتوي جهاز التوجيه على 4 منافذ ، لذلك قمت بإضافة عدد قليل من الاتصالات إليه. لذلك ، كيف يعرف الموجه أن بيانات الجهاز بعنوان IP 30.1.1.10 تحتاج إلى إرسالها عبر المنفذ F0 / 1؟ لماذا لا يرسلهم عبر المنفذ F0 / 3 أو F0 / 2؟
الحقيقة هي أن جهاز التوجيه يعمل مع جدول التوجيه. يحتوي كل جهاز توجيه على جدول يسمح لك بتحديد المنفذ الذي سيتم إرسال إطار معين من خلاله.
في هذه الحالة ، يتم تكوين المنفذ F0 / 0 على عنوان IP 10.1.1.1 وهذا يعني أنه متصل بالشبكة 10.1.1.10/24. وبالمثل ، تم تكوين المنفذ F0 / 1 لمعالجة 20.1.1.1 ، أي أنه متصل بالشبكة 20.1.1.0/24. يعرف الموجه هاتين الشبكتين لأنهما متصلان مباشرة بمنافذه. وبالتالي ، فإن المعلومات التي تشير إلى أن حركة مرور الشبكة 10.1.10 / 24 يجب أن تمر عبر منفذ F0 / 0 ، وبالنسبة للشبكة 20.1.1.0/24 يجب أن تمر عبر منفذ F0 / 1 ، وهي معلومات معروفة افتراضيًا. كيف يعرف الموجه من خلاله المنافذ للعمل مع الشبكات الأخرى؟
نرى أن الشبكة 40.1.1.0/24 متصلة بالمنفذ F0 / 2 ، وأن الشبكة 50.1.1.0/24 متصلة بالمنفذ F0 / 3 ، وأن الشبكة 30.1.1.0/24 تقوم بتوصيل الموجه الثاني بالخادم. يحتوي جهاز التوجيه الثاني أيضًا على جدول توجيه ، والذي يشير إلى أن الشبكة 30. متصلة بمنفذها ، ونشير إليها 0/1 ، وهي متصلة بالموجه الأول من خلال المنفذ 0/0. يعرف هذا الموجه أن المنفذ 0/0 متصل بالشبكة 20. والمنفذ 0/1 متصل بالشبكة 30 ، ولا يعرف شيئًا أكثر.
وبالمثل ، يعرف الموجه الأول الشبكات 40. و 50. متصلين بالمنفذين 0/2 و 0/3 ، لكن لا يعرف شيئًا عن الشبكة 30. يوفر بروتوكول التوجيه لأجهزة التوجيه المعلومات التي لا يملكونها افتراضيًا. الآلية التي تتفاعل بها هذه الموجهات مع بعضها البعض هي أساس التوجيه ، وهناك توجيه ديناميكي وثابت.
التوجيه الثابت هو أنه يتم إعطاء معلومات الموجه الأول: إذا كنت بحاجة إلى الاتصال بالشبكة 30.1.1.0/24 ، فأنت بحاجة إلى استخدام المنفذ F0 / 1. ومع ذلك ، عندما يستقبل جهاز التوجيه الثاني حركة مرور من خادم مصمم للكمبيوتر 10.1.1.10 ، فهو لا يعرف ماذا يفعل بها ، لأنه في جدول التوجيه الخاص به لا توجد سوى معلومات حول الشبكة 30. و 20. لذلك ، يحتاج هذا الموجه أيضًا إلى تسجيل التوجيه الثابت : إذا كان يستقبل حركة مرور الشبكة 10. ، فيجب أن يرسلها عبر المنفذ 0/0.
تتمثل مشكلة التوجيه الثابت في أنه يجب علي تكوين أول جهاز توجيه يدويًا للعمل مع الشبكة 30. وجهاز التوجيه الثاني للعمل مع شبكة 10. هذا أمر بسيط إذا كان لدي جهازان فقط ، ولكن عندما يكون لدي 10 أجهزة توجيه ، قم بإعداد ثابت التوجيه يستغرق الكثير من الوقت. في هذه الحالة ، من المنطقي استخدام التوجيه الديناميكي.
لذلك ، بعد استلام الإطار من الكمبيوتر ، ينظر الموجه الأول إلى جدول التوجيه ويقرر إرساله عبر المنفذ F0 / 1. في نفس الوقت ، فإنه يضيف عنوان MAC المصدر XXXX.BBBB وعنوان MAC الوجهة XXXX.SSCC إلى الإطار.
بعد تلقي هذا الإطار ، يقوم جهاز التوجيه الثاني "بقطع" عناوين MAC المتعلقة بالمستوى الثاني من OSI ، ويتابع معلومات المستوى الثالث. يرى أن عنوان IP الوجهة 30.1.1.10 ينتمي إلى نفس الشبكة مثل المنفذ 0/1 من جهاز التوجيه ، ويضيف عنوان MAC المصدر وعنوان MAC للجهاز الوجهة إلى الإطار ويرسل الإطار إلى الخادم.
كما قلت بالفعل ، ثم تتكرر عملية مماثلة في الاتجاه المعاكس ، أي يتم تنفيذ مرحلة المصافحة الثانية ، حيث يرسل الخادم رسالة SYN ACK. قبل ذلك ، يتجاهل جميع المعلومات غير الضرورية ويترك فقط حزمة SYN.
بعد تلقي هذه الحزمة ، ينظر الموجه الثاني في المعلومات الواردة ، ويكملها ويرسلها إلى أبعد من ذلك.
لذلك ، في الدروس السابقة ، درسنا كيف يعمل رمز التبديل ، والآن تعلمنا كيفية عمل أجهزة التوجيه. دعنا نجيب على سؤال حول ما هو التوجيه بالمعنى الشامل. لنفترض أنك صادفت علامة مميزة مثبتة في دوار. ترى أن الفرع الأول يؤدي إلى قاعدة سلاح الجو الملكي فيرفاكس ، والثاني إلى المطار ، والثالث إلى الجنوب. إذا اخترت المخرج الرابع ، فسوف ينتهي بك المطاف في طريق مسدود ، وبعد الخامس يمكنك أن تقود سيارتك عبر وسط المدينة إلى قلعة براكسبي.
بشكل عام ، التوجيه هو ما يجعل جهاز التوجيه يقرر مكان توجيه حركة المرور. في هذه الحالة ، يجب عليك ، كسائق ، أن تقرر أي مخرج من التقاطع الذي تحتاج إلى أخذه. في الشبكات ، يتعين على أجهزة التوجيه اتخاذ قرارات بشأن مكان إرسال الحزم أو الإطارات. يجب أن تفهم أن التوجيه يسمح لك بإنشاء جداول بناءً على أجهزة التوجيه التي تتخذ هذه القرارات.
كما قلت ، هناك توجيه ثابت وديناميكي. ضع في اعتبارك التوجيه الثابت ، الذي سأرسم له 3 أجهزة متصلة مع بعضها البعض ، مع توصيل الأجهزة الأولى والثالثة بالشبكات. افترض أن شبكة واحدة 10.1.1.0 ترغب في الاتصال بشبكة 40.1.1.0 ، وبين أجهزة التوجيه هناك شبكات 20.1.1.0 و 30.1.1.0.
في هذه الحالة ، يجب أن تنتمي منافذ أجهزة التوجيه إلى شبكات فرعية مختلفة. لا يعرف جهاز التوجيه 1 بشكل افتراضي سوى الشبكة 10. و 20. ولا يعرف شيئًا عن الشبكات الأخرى. لا يعرف جهاز التوجيه 2 سوى الشبكات 20. و 30. نظرًا لأنهما متصلان به ، والموجه 3 يعرف فقط عن الشبكات 30. و 40. إذا كانت الشبكة 10. تريد الاتصال بالشبكة 40. ، يجب أن أخبر الموجه 1 عن الشبكة 30 وأنه إذا أراد نقل إطار الشبكة 40. يجب عليه استخدام الواجهة للشبكة 20. وإرسال الإطار عبر نفس الشبكة 20.
يجب أن أقوم بتعيين مسارين للموجه الثاني: إذا كان يريد نقل الحزمة من الشبكة 40. إلى الشبكة 10. ، يجب أن استخدم منفذ الشبكة 20. ، ونقل الحزمة من الشبكة 10. الشبكة 40. - منفذ الشبكة 30. وبالمثل ، يجب أن أقدم جهاز التوجيه 3 مع معلومات حول الشبكات 10. و 20.
إذا كان لديك شبكات صغيرة ، فمن السهل جدًا إعداد التوجيه الثابت. ومع ذلك ، كلما زاد نمو الشبكة ، تنشأ مشاكل أكثر مع التوجيه الثابت. تخيل أنك قمت بإنشاء اتصال جديد يربط مباشرة الموجهات الأولى والثالثة. في هذه الحالة ، سيقوم بروتوكول التوجيه الديناميكي تلقائيًا بتحديث جدول التوجيه الخاص بالموجه 1 ، مع الإشارة إلى ما يلي: "إذا كنت بحاجة إلى الاتصال بالموجه 3 ، فاستخدم مسارًا مباشرًا"!
هناك نوعان من بروتوكولات التوجيه: بروتوكول البوابة الداخلية IGP وبروتوكول العبّارة الخارجية EGP. يعمل البروتوكول الأول مع نظام مستقل مستقل يُعرف باسم مجال التوجيه. تخيل أن لديك مؤسسة صغيرة بها 5 أجهزة توجيه فقط. إذا كنا نتحدث فقط عن الاتصال بين أجهزة التوجيه هذه ، فإننا نعني IGP ، ولكن إذا كنت تستخدم شبكتك للتواصل مع الإنترنت ، كما يفعل مزودو خدمة الإنترنت ، فعليك استخدام EGP.
يستخدم IGP 3 بروتوكولات شائعة: RIP و OSPF و EIGRP. يذكر منهج CCNA البروتوكولات الأخيرة فقط لأنه تم إهمال RIP. هذا هو أبسط بروتوكولات التوجيه ، التي لا تزال تستخدم في بعض الحالات ، ولكنها لا توفر أمان الشبكة الضروري. هذا أحد أسباب استبعاد Cisco لـ RIP من الدورة التدريبية. ومع ذلك ، ما زلت أخبرك بذلك ، لأن تعلمها يساعد على فهم أساسيات التوجيه.
يستخدم تصنيف بروتوكولات EGP بروتوكولين: BGP وبروتوكول EGP الفعلي. عند دراسة دورة CCNA ، سننظر فقط في BGP و OSPF و EIGRP. يمكنك التفكير في قصة معلومات RIP الإضافية ، والتي ستنعكس في أحد برامج الفيديو التعليمية.
هناك نوعان آخران من بروتوكولات التوجيه: بروتوكولات متجه مسافة المسافة وبروتوكولات توجيه حالة ارتباط الحالة.
البزل الأول يأخذ بعين الاعتبار متجهات المسافة والاتجاه. على سبيل المثال ، يمكنني إنشاء اتصال مباشرة بين R1 و R4 ، ويمكنني إجراء اتصال على طول المسار R1-R2-R3-R4. إذا كنا نتحدث عن بروتوكولات التوجيه باستخدام طريقة الموجه البعيد ، فسيتم دائمًا في هذه الحالة إجراء الاتصال على طول أقصر الطرق. لا يهم أن هذا الاتصال سيكون الحد الأدنى للسرعة. في حالتنا ، يكون 128 kbit / s ، وهو أبطأ بكثير من الاتصال على طول الطريق R1-R2-R3-R4 ، حيث تبلغ السرعة 100 ميجابت في الثانية.
النظر في بروتوكول مكافحة ناقلات RIP. سأنتهي من الشبكة 10 أمام R1 والشبكة 40 خلف R4. لنفترض أن هناك العديد من أجهزة الكمبيوتر في هذه الشبكات. إذا كنت أرغب في إجراء اتصال بين الشبكة 10. R1 والشبكة 40. R4 ، فسوف أقوم بتعيين توجيه ثابت R1 من النوع: "إذا كنت بحاجة إلى الاتصال بشبكة 40. ، استخدم الاتصال المباشر مع جهاز التوجيه R4". في هذه الحالة ، على جميع أجهزة التوجيه الأربعة ، يجب أن أقوم بتكوين RIP يدويًا. بعد ذلك سيبلغ جدول التوجيه R1 تلقائيًا أنه إذا أرادت الشبكة 10. الاتصال بالشبكة 40. ، يجب عليك استخدام اتصال مباشر R1-R4. حتى إذا كان الحل البديل أسرع ، فسيظل بروتوكول المسافة عن بعد يحدد أقصر مسار بأقل مسافة نقل.
OSPF هو بروتوكول توجيه لحالة القناة يبحث دائمًا عن حالة أقسام الشبكة. في هذه الحالة ، يقدر سرعة القنوات ، وإذا رأى أن معدل نقل الحركة على القناة R1-R4 منخفض جدًا ، فإنه يختار مسارًا ذو سرعة أعلى R1-R2-R3-R4 ، حتى إذا تجاوز طوله أقصر مسار. وبالتالي ، إذا قمت بتكوين بروتوكول OSPF على جميع أجهزة التوجيه ، عندما أحاول توصيل الشبكة 40. بالشبكة 10. ، سيتم إرسال حركة المرور على طول الطريق R1-R2-R3-R4. لذلك ، RIP هو بروتوكول متجه المسافات ، و OSPF هو بروتوكول توجيه حالة القناة.
هناك بروتوكول آخر - EIGRP ، بروتوكول التوجيه الخاص بشركة Cisco. إذا تحدثنا عن أجهزة الشبكة من الشركات المصنعة الأخرى ، على سبيل المثال ، Juniper ، فإنهم لا يدعمون EIGRP. هذا بروتوكول توجيه ممتاز أكثر فاعلية بكثير من RIP و OSPF ، ولكن يمكن استخدامه فقط على الشبكات القائمة على أجهزة Cisco. في وقت لاحق سوف أخبركم أكثر عن سبب جودة هذا البروتوكول. حتى الآن ، ألاحظ أن EIGRP تجمع بين ميزات بروتوكولات متجه المسافات وبروتوكولات توجيه حالة القناة ، التي تمثل بروتوكولًا مختلطًا.
في البرنامج التعليمي التالي للفيديو ، سنقترب من فحص أجهزة توجيه Cisco ، وسأخبرك قليلاً عن نظام التشغيل Cisco IOS ، المصمم لكل من المحولات وأجهزة التوجيه. آمل أن نبدأ في الدروس المستفادة من اليوم التاسع عشر أو العشرين في إجراء دراسة مفصلة لبروتوكولات التوجيه ، وسأوضح كيفية تكوين أجهزة توجيه Cisco باستخدام مثال الشبكات الصغيرة.
شكرا لك على البقاء معنا. هل تحب مقالاتنا؟ تريد أن ترى المزيد من المواد المثيرة للاهتمام؟ ادعمنا عن طريق تقديم طلب أو التوصية به لأصدقائك ،
خصم 30 ٪ لمستخدمي Habr على تناظرية فريدة من خوادم الدخول التي اخترعناها لك: الحقيقة الكاملة حول VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1 جيجابت في الثانية من 20 $ أو كيفية تقسيم الخادم؟ (تتوفر خيارات مع RAID1 و RAID10 ، ما يصل إلى 24 مركزًا وما يصل إلى 40 جيجابايت من ذاكرة DDR4).
ديل R730xd 2 مرات أرخص؟ فقط لدينا
2 من Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6 جيجا هرتز 14 جيجا بايت 64 جيجا بايت DDR4 4 × 960 جيجا بايت SSD 1 جيجابت في الثانية 100 TV من 199 دولار في هولندا! Dell R420 - 2x E5-2430 سعة 2 جيجا هرتز 6 جيجا بايت 128 جيجا بايت ذاكرة DDR3 2x960GB SSD بسرعة 1 جيجابت في الثانية 100 تيرابايت - من 99 دولارًا! اقرأ عن
كيفية بناء البنية التحتية فئة باستخدام خوادم V4 R730xd E5-2650d تكلف 9000 يورو عن بنس واحد؟