القائمة الرئيسية

الصفحات

اتصال الجهاز بالجهاز باستخدام الراوتر

اتصال الجهاز بالجهاز باستخدام الراوتر

اتصال الجهاز بالجهاز باستخدام الراوتر
لقد بحثنا في ما يتطلبه اتصال جهازين متصلين ببعضهما البعض مباشرة. لقد بحثنا في ما يلزم للجهاز للتحدث إلى جهاز آخر من خلال السويش. نضيف الآن جهاز شبكة آخر وسنعرف ما يتطلبه مرور البيانات من جهاز إلى جهاز آخر عبر جهاز الراوتر .

ستكون هذه المقالة بمثابة التطبيق العملي لكل ما تمت مناقشته عندما نظرنا إلى جهاز الراوتر باعتباره جهازاً رئيسيًا في عملية نقل الباكت. قد يكون من المفيد مراجعة هذا القسم قبل المتابعة.

سنبدأ من خلال النظر في وظيفتي الرواتر الرئيسيتين.

لمناقشة طريقنا من خلال هذه المفاهيم ، سوف نستخدم الصورة الآتية. سنركز على R1 وما هو مطلوب منه لإعادة توجيه الباكت من الجهاز A إلى الجهاز B والجهاز C.

عمليات الراوتر

من أجل البساطة ، سيتم اختصار عناوين الماك لكل بطاقة شبكة إلى أربعة أرقام فقط.

وظائف الراوتر
ذكرنا في وقت سابق أن الغرض الأساسي من جهاز الراوتر هو تسهيل الاتصال بين الشبكات. على هذا النحو ، ينشئ كل جهاز راواتر حدوداً بين شبكتين ، ويتمثل دوره الرئيسي في إعادة توجيه الباكت من شبكة إلى اخرى.

لاحظ في الصورة أعلاه ، لدينا R1 وقد انشئ حدود بين شبكة 11.11.11.x وشبكة 22.22.22.x. ولدينا R2 والذي انشء حدود بين شبكات 22.22.22.x و 33.33.33.x. كل من الراوترين لديه وصلة في شبكة 22.22.22.x.

لإعادة توجيه الباكت بين الشبكات ، يجب أن يؤدي الراوتر وظيفتين: ملء جدول التوجيه والحفاظ عليه ، وملء جدول ARP والحفاظ عليه.

ملء جدول التوجيه
من وجهة نظر كل جهاز راوتر ، فإن جدول التوجيه هو خريطة لجميع الشبكات الموجودة. يبدأ جدول التوجيه فارغًا ، ويتم ملؤه عند معرفة الراوتر بالطرق الجديدة لكل شبكة.

هناك عدة طرق يمكن لجهاز التوجيه من خلالها معرفة الطرق المؤدية إلى كل شبكة. سنناقش اثنين منهم في هذه المقالة.

أبسط طريقة هي ما يُعرف باسم المسار المتصل مباشرة Directly Connected . بشكل أساسي ، عندما يتم تكوين وصلة على جهاز الراوتر واعطائها ايبي معين ، سيعرف جهاز الراوتر انها شبكة يتصل بها مباشرة.

على سبيل المثال ، في الصورة أعلاه ، تم تكوين الوصلة التي على اليسار في R1 بعنوان ايبي 11.11.11.1. هذا يخبر R1 بأن موقع شبكة 11.11.11.x يخرج من الوصلة التي على اليسار. بنفس الطريقة ، يعلم R1 أن شبكة 22.22.22.x  تخرج من الوصلة التي على اليمين.

بالطبع ، لا يمكن توصيل جهاز الراوتر مباشرة بكل شبكة. لاحظ في الصورة أعلاه ، أن R1 غير متصل بـ 33.33.33.x مباشرة ، لذلك ، يجب أن يجد الراوتر طريقة أخرى لتعلم الشبكات ، إلى جانب الشبكات المتصلة مباشرة.

وتعرف هذه الطريقة الأخرى باسم "static route". او المسار الثابت وهو طريق يتم تهيئته يدويًا بواسطة مسؤول الشبكة. سيكون الأمر كما لو أنك أخبرت R1 بشكل صريح أن شبكة 33.33.33.x موجودة خلف R2 ، وللوصول إليها ، يتعين على R1 إرسال الحزم إلى وصلة R2 (والتي تحوي عنوان الايبي 22.22.22.2).


بعد معرفة R1 بالمسارين المتصلين مباشرة ، وبعد اضافة المسار الثابت، سيكون R1 له جدول توجيه يشبه الصورة اعلاه.

جدول التوجيه يتم اضافة العديد من المسارات. يحتوي كل مسار على ربط الشبكات بالوصلات interfaces أو بعناوين ايبي القفزة التالية Next-hop ip.

في كل مرة يتلقى فيها جهاز الراوتر حزمة ، سوف ينظر الى جدول التوجيه الخاص به لتحديد كيفية إعادة توجيه الحزمة.

مرة أخرى ، من منظور كل جهاز راوتر يعد جدول التوجيه عبارة عن خريطة لكل شبكة موجودة. إذا استقبل جهاز الراوتر حزمة موجهة إلى شبكة ما وليس لديه مسار لتلك الشبكة في جدول التوجيه. سيعتبرها الراوتر غير موجودة ويتجاهلها.

أخيرًا ، هناك طريقة ثالثة لطرق التعلم المعروفة باسم التوجيه الديناميكي. يتضمن ذلك أجهزة الراوتر التي تكشف وتتحدث مع بعضها البعض تلقائيًا لإبلاغ بعضها البعض بالمسارات المعروفة. هناك العديد من البروتوكولات التي يمكن استخدامها للتوجيه الديناميكي ، يمثل كل منها استراتيجيات مختلفة.

ومع ذلك ، فإن جدول التوجيه سيخبر جهاز التوجيه بعنوان الايبي الذي سيعيد توجيه الحزمة اليه. ولكن كما تعلمنا سابقًا ، فإن تسليم الحزمة هو دائمًا مهمة الطبقة 2. ولكي يقوم الموجه بإنشاء هيدر الطبقة الثانية والذي سيوصل الحزمة إلى عنوان الطبقة الثالثة التالي ، يجب أن يحتفظ جهاز الراوتر بجدول ARP.

ملء جدول ARP
بروتوكول تحليل العنوان (ARP) هو بمثابة جسر بين الطبقة الثالثة والطبقة الثانية. عند التعامل مع عنوان ايبي يتم تحويله الى الماك المقابل له في جدول الـ ARP . الأجهزة تخزن العناوين بشكل مؤقت في الذاكرة المؤقتة ARP Cache.

يستخدم جهاز التوجيه جدول التوجيه الخاص به لتحديد ماهو عنوان الايبي التالي الذي يجب اعطائه الحزمة او الباكت. إذا كان المسار يشير إلى أن الوجهة على شبكة متصلة مباشرة ، فإن "عنوان الايبي التالي" هو عنوان الايبي الوجهة الخاص بالحزمة وستكون الوجهة الاخيرة للحزمة.

في كلتا الحالتين ، سوف يستخدم جهاز الراوتر هيدر الطبقة الثانية كوسيلة لتسليم الحزمة إلى بطاقة الشبكة المقصودة.

 على عكس جدول التوجيه ، يتم ملء جدول ARP "حسب الحاجة". مما يعني في الصورة أعلاه ، أن R1 لن يبدأ طلب ARP لعنوان الماك الخاص بالجهاز B حتى يكون هناك حزمة يجب تسليمها إلى الجهاز B.

ولكن كما ناقشنا من قبل ، فإن جدول ARP هو مجرد ربط عناوين ايبي بما يقابلها من عناوين ماك. عندما يتم ملء جدول ARP الخاص بـ R1 بالكامل ، سيبدو كما في هذه الصورة.




مرة أخرى ، من أجل البساطة ، تستخدم الصور في هذه المقالة ببساطة أربعة أرقام  لعناوين الماك. في الواقع ، يبلغ طول عنوان الماك 12 رقمًا. يمكنك ببساطة تكرار عنوان الماك المكون من أربعة أرقام ثلاث مرات ، ليكون ماك وصلة R2 اليسرى عنوان ماك حقيقي bb22.bb22.bb22.


عملية التوجيه
بعد فهم كيفية ملء جهاز الراوتر لجدول التوجيه الخاص به, يمكننا الآن النظر في كيفية استخدام هذين الجدولين عملياً لتسهيل الاتصال بين الشبكات.

في جدول التوجيه الخاص بـ R1 أعلاه ، يمكنك أن ترى أن هناك نوعين من المسارات: بعضها يشير إلى وصلة معينة ، والبعض الآخر يشير إلى عنوان ايبي للقفزة التالية. سنضع إطارًا لمناقشة تعامل جهاز الراوتر مع هذين الاحتمالين.

لكن أولاً ، سنناقش كيف يرسل الجهاز A الحزمة إلى البوابة الافتراضية (R1). بعد ذلك ، سوف نلقي نظرة على ما يفعله R1 مع الحزمة المرسلة من الجهاز A إلى الجهاز B ، ثم الحزمة الأخرى التي يتم إرسالها من الجهاز A إلى الجهاز C.



ارسال الجهاز A الحزمة الى R1
في كلتا الحالتين ، يتواصل الجهاز A مع جهازين موجودين على شبكات مختلفة. لذلك ، سيحتاج الجهاز A لارسال الباكت إلى البوابة الافتراضية الخاصة به وهو R1.


ارسال الجهاز A الحزمة الى R1


سينشئ الجهاز A هيدر طبقة ثالثة بعنوان الايبي المصدر 11.11.11.77 وعنوان ايبي الوجهة 22.22.22.88 (الخاص بالجهاز B) أو 33.33.33.99 (الخاص بالجهاز C). سيخدم هيدر الطبقة الثالثة الغرض من تسليم البيانات من "النهاية إلى النهاية".

لكن هيدر الطبقة الثالثة لن يكون كافياً لتوصيل الحزمة إلى R1. شيء آخر سوف يتعين استخدامه.

سيقوم الجهاز A بعد ذلك بتغليف هيدر الطبقة الثالثة في داخل هيدر الطبقة الثانية والذي سيتضمن عنوان ماك المصدر aaaa.aaa.aaaa وعنوان ماك للوجهة aa11.aa11.aa11 (عنوان الماك الذي يشير الى كارت الشبكة NIC الخاص بـ R1). 

سيكون الجهاز A قد تم تهيئته بالفعل بعنوان ايبي الخاص بالبوابة الافتراضية ، ونأمل أن يكون الجهاز A قد تواصل بالفعل مع اجهزة خارج الشبكة. على هذا النحو الجهاز A من المرجح ان يكون لديه حقل في جدول ARP يشير الى R1. على العكس من ذلك ، إذا كان هذا هو أول اتصال للجهاز A مع جهاز خارج الشبكة ، فسيحتاج الجهاز الى ارسال طلب ARP لاكتشاف عنوان الماك الخاص بـ R1.

عند هذه النقطة ، سيستلم R1 الحزمة. سيكون عنوان الايبي الوجهة للحزمة هو 22.22.22.88 للاتصالات المرسلة إلى الجهاز B ، أو 33.33.33.99 للاتصالات المرسلة إلى الجهاز C. وتوجد هاتان الوجهتان في جدول توجيه الخاص بـ R1 - الفرق هو أن مسار يشير الى الوصلة والمسار الآخر يشير إلى ايبي القفزة التالية.

مسارات تشير إلى الوصلة
تم عادةً التعرف على مسار في جدول التوجيه يشير إلى وصلة لأن جهاز الروتر كان متصلاً مباشرة بالشبكة. إذا كان عنوان الايبي المقصود للحزمة موجودًا في شبكة متصلة مباشرة بجهاز التوجيه ، فإن جهاز التوجيه يعلم أنه مسؤول عن تسليم الحزمة إلى وجهتها النهائية.

تشبه العملية ما تمت مناقشته من قبل. يستخدم جهاز الراوتر معلومات هيدر الطبقة الثالثة لتحديد اتجاه إرسال الحزمة التالية ، ثم يقوم بإنشاء هيدر الطبقة الثانية للوصول إلى هناك. في هذه الحالة ، فإن القفزة التالية (والأخيرة) التي يجب أن تأخذها هذه الحزمة هي بطاقة واجهة الشبكة على الجهاز B.


عملية التوجيه - التسليم المحلي


سيظل هيدر الطبقة الثالثة بدون تغيير - وهو مطابق للهدر الذي تم إنشاؤه بواسطة الجهاز A.

ما هو مختلف ، هو هيدر الطبقة الثانية. لاحظ أن عنوان الماك المصدر bb11.bb11.bb11 وهو ماك الوصلة التي على يمين الرواتر R1 . تم تجريد هيدر الطبقة الثانية القديم الذي أنشأه الجهاز A لنقل الحزمة إلى R1 ، وتم إنشاء هيدر جديد (بواسطة R1) لتسليمه إلى بطاقة الشبكة التالية.

عنوان الماك الوجهة بالطبع سيكون ، bbbb.bbbb.bbbb - وهو عنوان ماك الجهاز B.

المسارات التي تشير إلى عنوان ايبي القفزة التالية
بالنسبة للحزمة المرسلة من الجهاز A الى الجهاز C ، سيكون عنوان الايبي للوجهة هو 33.33.33.99. عندما ينظر R1 الى جدول التوجيه الخاص به ، فإنه سيتم تحديد أن القفزة التالية لشبكة 33.33.33.x موجودة على عنوان الايبي 22.22.22.2 - عنوان الايبي للوصلة اليسرى في R2.

على نحو فعال ، هذا يخبر R1 باستخدام هيدر طبقة ثانية والذي سيوصل الحزمة إلى R2 وذلك لمواصلة توجيه الحزمة نحو هدفها.

نظرًا لأن القفزة الحالية بين R1 و R2 ، فإن عناوين الماك الخاصة بهم ستشكل عناوين ماك المصدر والوجهة:


عملية التوجيه - التسليم الخارجي


مرة أخرى ، يبقى هيدر الطبقة الثالثة بدون تغيير ، فهو يتضمن نفس عناوين الايبي للمصدر والوجهة التي تم تعيينها في البداية بواسطة الجهاز A - تمثل هذه العناوين "طرفي" الاتصال. ومع ذلك ، يتم إعادة إنشاء هيدر الطبقة الثانية بالكامل في كل مرحلة.

إذا لم يكن لدى R1 عنوان ماك الخاص بـ R2 ، فسيبدأ ببساطة في ارسال طلب ARP لعنوان الايبي الخاص بالمسار: 22.22.22.2. ولن يواجه أية مشكلات في إنشاء هيدر الطبقة الثانية المناسب والذي سيضمن وصول الحزمة من R1 إلى R2.

واخيراً سيتلقى R2 الحزمة ، ثم سيفعل نفس الشيء الذي فعله R1 في المثال أعلاه لتسليم الحزمة إلى وجهتها الأخيرة.


هذه العملية يمكن أن تستمر حسب الحاجة. لو كان الجهاز A يحاول التحدث إلى الجهاز X وكان هناك عشر رواتر في المسار ، لكانت العملية نفسها. سيتوجب على كل راوتر في المسار شبكة تربط الجهاز X بعنوان ايبي القفزة التالية في المسار. حتى تصل الحزمة الى الراوتر الأخير والذي سيكون متصلاً مباشرةً بالشبكة المقصودة. وسيكون الراوتر النهائي مسؤولاً عن تسليم الحزمة إلى وجهتها الأخيرة وهو الجهاز X.

هل لديك ما تقوله حول هذه المقالة؟ يمكنك التعليق أدناه أو مشاركتها معنا على Facebook أو Twitter.
reaction:

تعليقات