مسیریابی در میکروتیک

مسیریابی یا Routing

اصلی ترین وظیفه لایه شبکه، مسیریابی بسته ها از ماشین مبدا تا ماشین مقصد است.در اکثر زیرشبکه ها، داده برای انتقال خود نیاز به عبور از چندین هاب دارد. الگوریتم مسیریابی، قسمتی از نرم افزار لایه شبکه است که وظیفه و مسئولیت تعیین مسیر از بین مسیرهای موجود بر عهده آن است.

Routing یکی از مهم ترین ویژگی های مورد نیاز در یک شبکه به منظور ارتباط با سایر شبکه هاست. در صورتی که امکان مسیریابی پروتکل ها وجود نداشته باشد کامپیوتر ها قادر به مبادله داده نخواهند بود.

به طور کلی دو روش مسیریابی وجود دارد:

مسیریابی ایستا(Static routing)

مسیریابی پویا(Dynamic routing)

Static routing

در مسیریابی ایستا، مسیرها از قبل با توجه به شرایط آغازین شبکه همچون توپولوژی آن انتخاب می شوند. در واقع در تعیین مسیر، توجهی به ترافیک و یا توپولوژی فعلی شبکه نمی کنند بلکه تعیین مسیر به صورت off-line  صورت گرفته و راهشان برای رسیدن به مقصد توسط مدیرشبکه تعریف شده و راه دیگری را نمی توانند پیدا کنند. بدیهی است که این شیوه برای شبکه هایی که اندازه کوچکی دارند و ترافیک آن ها از قبل قابل پیش بینی است می تواند مفید واقع شوند؛ اما از طرفی قابلیت پاسخ سریع به تغییر شرایط را نخواهند داشت.

Dynamic routing

همان طور که قبلا بیان شد به انتخاب مناسب‌ترین مسیر در بین روترهای شبکه routing گفته می‌شود. در مسیریابی پویا بسته های اطلاعاتی همیشه از یک مسیر مشخص برای رسیدن به مقصد استفاده نمی کنند و بر اساس پروتکل های مورد استفاده، بهترین مسیر برای رسیدن به مقصد را پیدا کرده؛ سپس کانال مربوطه برای رسیدن بسته اطلاعاتی به مقصد نیز باز می شود. این الگوریتم ها عملکرد خود را با تغییر در توپولوژی و ترافیک شبکه تغییر می دهند. در واقع هدف از این پروتکل‌ها این است که بتوانیم مسیرهای موجود در یک شبکه‌ را شناسایی کرده، جدول‌های مسیریابی ساخته شود و درنهایت درباره‌ی بهترین مسیر تصمیم‌گیری شود. تفاوت این الگوریتم ها با یکدیگر، در نحوه گردآوری اطلاعات (به عنوان مثال محلی، از مسیریاب های همسایه و یا از کلیه مسیریاب های شبکه) نحوه تغییر مسیر(به عنوان مثال هر دلتا ثانیه، وقتی که بار فرق کند و یا زمانی که توپولوژی عوض شود) و معیاری که برای بهینه کردن از آن  استفاده می کنند (به عنوان مثال مسافت، تعداد هاپ ها و یا تخمین زمان ارسال) می باشد.

پروتکل های مسیریابی

رایج‌ترین پروتکل‌های مسیریابی پویا شبکه عبارت‌اند از: RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGP.

پروتکل های مسیریابی پویا به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند:

• پروتکل دروازه داخلی یا (Interior Gataway Protocol(IGP
• پروتکل دروازه خارجی یا (Exterior Gataway Protocol(EGP

الگوریتم های دسته IGP در سه گروه  قرار می‌گیرند که عبارت‌اند از:

پروتکل‌های Distance Vector، پروتکل‌های Link State و پروتکل های Hybrid

پروتکل های IGP

• پروتکل‌های Distance Vector: 

• RIP,IGRP

• پروتکل‌های Link State

• OSPF,IS-IS

• پروتکل های Hybrid
• EIGRP

پروتکل EGP

• BGP

پیاده سازی سناریوی مسیریابی در میکروتیک

در ادامه مقاله سناریوی با هدف برقراری ارتباط بین دو شبکه با subnetهای متفاوت با استفاده از دو نوع مسیریابی ایستا و پویا (با استفاده از پروتکل OSPF) در میکروتیک انجام می گردد.

برای پیاده سازی این سناریو همان طور که در شکل 1 مشاهده می کنید دو روتر به عنوان مسیریاب در نظر گرفته شده است؛ همچنین دو سیستم کلاینت به عنوان کلاینت های موجود در هر شبکه راه اندازی می کنیم. 

شکل 1- سناریوی مسیریابی در میکروتیک

تنظیمات در روترهای میکروتیک

Winbox نرم افزار گرافیکی برای مدیریت Router OS میکروتیک می باشد. این نرم افزار کم حجم توسط شرکت میکروتیک ارائه شده است. بنابراین مطابق شکل 2 با استفاده از این نرم افزار گرافیکی به دستگاه های میکروتیک متصل شدیم.

شکل 2- اتصال به روترهای میکروتیک از طریق نرم افزار گرافیکی winbox

در ادامه تنظیمات مربوط به اضافه کردن کارت شبکه به روتر در Vmware و قرار دادن در Lan segment های مختلف طبق سناریو تعریف شده ( شکل 3) در هر دو روتر انجام می گردد.

شکل 3- اضافه کردن کارت شبکه به روتر در Vmware و قرار دادن آن در Lan segment های مختلف

تنظیمات آدرس IP در روترهای میکروتیک

 برای کارت های شبکه Router 1 و Router 2 طبق سناریو بالا  آدرس IP اختصاص می دهیم.(شکل 4 و 5)

شکل 4- انتساب IP برای کارت های شبکه Router 1

شکل 5- انتساب IP برای کارت های شبکه Router 2

تنظیمات در سیستم های کلاینت

کلاینت 1 را مطابق شکل 6 در Lan-Segment-1 و کلاینت 2 را در Lan-Segment-2 قرار می دهیم. سپس طبق سناریو برای آن ها IP تعریف می کنیم(شکل 7 و 8).

شکل 6 -قرار گیری کلاینت 1 در1-LanSegment

شکل 7 -تنظیمات IP در کلاینت 1

شکل 8- تنظیمات IP در کلاینت 2

تا اینجای کار ارتباط بین دو روتر برقرار است.برای تست برقراری این ارتباط می توان از منوی اصلی گزینه Tools و از زیرمنوی باز شده ping را انتخاب کنید و IP روتر مقابل را وارد کنید. اما همان طور در شکل 9 و 10 مشاهده می کنید بدلیل عدم وجود مسیریابی امکان برقراری ارتباط بین دو شبکه Lan و در نتیجه کلاینت ها وجود ندارد!

شکل 9 عدم برقرار ارتباط بین دو شبکه lan

شکل 10-عدم برقراری ارتباط بین کلاینت ها

برقرای ارتباط بین دو شبکه با Subnetهای متفاوت با استفاده از Static Route

همان طور که گفته شد برای برقراری ارتباط بین دو شبکه Lan باید بر روی روترها Static Route و یا Dynamic Route ایجاد شود. در ادامه ابتدا از Static Route (مسیریابی ایستا)استفاده می گردد؛ سپس مسیریابی با استفاده از Dynamic protocols انجام می شود.

ایجاد Static Route بر روی  Router 1 و Router 2

برای این کار  از منوی اصلی گزینه IP و از زیرمنوی باز شده Routes را انتخاب می کنیم.(شکل 11 و 12)

برای قسمت Dst.Address آدرس IP زیر شبکه ای که قصد مسیریابی به آن وجود دارد را وارد می کنیم(به عنوان مثال در Router-1 جهت مسیریابی به  Lan دیگر، در این قسمت طبق سناریو 192.168.3.0/24 را وارد می کنیم. ) و در قسمت Gateway مقصد بعدی که بسته های شبکه باید به آن، جهت برقراری ارتباط ارسال شوند را مشخص می کنیم.(در صورت وجود چندین روتر تنها آدرس IP روتر مجاور را در Gateway وارد می کنیم).

شکل 11- تنظیمات static route در router 1

شکل 12- تنظیمات static route در router 2

با این تنظیمات ارتباط بین کلاینت ها برقرار می باشد.برای تست این ارتباط از کلاینت ها مطابق شکل 13 و 14 به یکدیگر ping می زنیم.

شکل 13-برقراری ارتباط

شکل 14-برقراری ارتباط بین کلاینت ها

در شکل زیر با دستور tracert می توان گام های مسیریابی را در کلاینت 2 جهت برقراری ارتباط با کلاینت 1 مشاهده کرد.

برقرای ارتباط بین دو شبکه با Subnetهای متفاوت با استفاده از Dynamic Route

در ادامه به برقراری ارتباط بین دو شبکه با Subnet های مختلف با استفاده از Dynamic Route و پروتکل OSPF پرداخته می شود. تفاوت این بخش با قسمت قبل این است که مسیریابی به جای حالت ایستا به صورت پویا انجام می گردد و تنظیمات روترهای میکروتیک در این خصوص انجام خواهد شد.

بنابراین در ابتدا مسیر هایی را که  به جدول روتینگ به صورت Static وارد کردیم را حذف کرده بدین صورت مجددا بدلیل عدم وجود مسیریابی ارتباط بین Lan ها مطابق شکل 15 قطع می شود.

شکل15-حذف static route و عدم برقراری ارتباط بین شبکه ها

راه اندازی پروتکل OSPF در Router 1 و Router 2 

برای اینکار از منوی اصلی گزینه Routing و از زیر منوی باز شده OSPF را انتخاب می کنیم و از پنجره باز شده به تب Network می رویم و شبکه هایی که بر روی روتر وجود دارد را ADD می کنیم.(شکل 16 و 17)

شکل 16- راه اندازی پروتکل OSPF در Router 1

شکل 17- راه اندازی پروتکل OSPF در Router 2

با این تنظیمات باید ارتباط بین کلاینت ها از طریق پروتکل OSPF برقرار باشد. برای تست برقراری این ارتباط از کلاینت ها مانند شکل 18 به یکدیگر Ping می زنیم.

شکل 18-برقراری ارتباط بین کلاینت به صورت Dynamic Route با پروتکل OSPF