بروتوكول توجيه الإرسال المتعدد المتجه للمسافة DVMRP

يتم استخدام “DVMRP” للإرسال المتعدد عبر شبكات “IP” بدون بروتوكولات التوجيه لدعم الإرسال المتعدد، حيث يعتمد “DVMRP” على بروتوكول “RIP” ولكنّه أكثر تعقيداً من “RIP” ويحتفظ “DVRMP” بقاعدة بيانات حالة الارتباط لتتبع مسارات العودة إلى مصدر حزم البث المتعدد.

ما هو بروتوكول DVMRP

بروتوكول توجيه الإرسال المتعدد المتجه للمسافات “DVMRP”: هو آلية توجيه فعالة لبروتوكول البوابة الداخلية تجمع بين ميزات بروتوكول معلومات التوجيه وخوارزمية بث المسار العكسي المقطوع لمشاركة بيانات “IP” متعددة المهام بين الأنظمة المستقلة بدون اتصال.

• “RIP” هي اختصار لـ “Routing Information Protocol”.

• “DVMRP” هي اختصار لـ “Distance Vector Multicast Routing Protocol”.

• “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.

أساسيات بروتوكول DVMRP

يمكن تمديد توجيه متجه المسافات للبث الأحادي لدعم الإرسال المتعدد، ويُطلق على البروتوكول الناتج اسم بروتوكول توجيه الإرسال المتعدد المتجه للمسافات “DVMRP”، وكان “DVMRP” هو أول بروتوكول توجيه متعدد البث يعتمد على نطاق واسع، كما أنّه في خوارزمية متجه المسافات يخزن كل جهاز توجيه بجدول التوجيه والتكلفة ويتبادل قائمة أزواج الوجهة والتكلفة مع جيرانه المرتبطين معاً مباشرة.

توسيع هذه الخوارزمية لدعم البث المتعدد هي عملية من مرحلتين وهي يتم إنشاء آلية بث تسمح بإعادة توجيه الحزمة إلى جميع الشبكات على الإنترنت، كما أنّه يكون هناك حاجة إلى تطوير هذه الآلية بحيث تعمل على تقليل الشبكات التي لا تتضمن على مضيفين ينتمون إلى مجموعة الإرسال المتعدد وبالتالي يُعد “DVMRP” أحد بروتوكولات توجيه البث المتعدد الموصوفة ببروتوكولات التقليم والتقطيع.

بالرجوع إلى جدول توجيه أحادي الإرسال يعرف كل جهاز توجيه أنّ أقل مسار حالي إلى وجهة محددة يمر عبر “NextHop”، وبالتالي عندما يتلقى حزمة الإرسال المتعدد من المصدر S ويقوم الموجه بإعادة توجيه الحزمة على جميع الروابط الصادرة، وباستثناء تلك التي وصلت عليها الحزمة إذا وصلت الحزمة عبر الرابط الموجود في أقصر مسار إلى S، وعلى سبيل المثال جاءت الحزمة من “NextHop” المرتبطة بـ S في جدول التوجيه.

تعمل هذه الإستراتيجية بشكل فعال على إغراق الحزم إلى الخارج من S ولكنّها لا تعيد الحزم مرة أخرى نحو S، وهناك نوعان من أوجه القصور الرئيسية وهي أنّه يغمر الشبكة حقاً وليس لديها شرط لتجنب الشبكات المحلية التي ليس لها أعضاء في مجموعة الإرسال المتعدد، والقيد الثاني هو أنّه سيتم إعادة توجيه حزمة معينة عبر شبكة “LAN” بواسطة كل من أجهزة التوجيه المتصلة بهذه الشبكة المحلية.

ويرجع ذلك إلى استراتيجية إعادة التوجيه المتمثلة في إغراق الحزم على جميع الروابط بخلاف تلك التي وصلت عليها الحزمة، وبغض النظر عما إذا كانت هذه الروابط جزءاً من أقصر مسار شجرة متجذرة في المصدر أم لا، ويتتبع مسارات مصدر مخطط بيانات الإرسال المتعدد:

• يغلف الحزم كمخططات بيانات بروتوكول الإنترنت “IP”.

• يدعم الإرسال النفقي لمخطط بيانات “IP” المتعدد عبر أجهزة توجيه حزم أحادية الإرسال غير مدعومة ومغلفة ومعنونة.

• ينتج أشجار تسليم “IP” متعددة البث الديناميكي خلال الإرسال المتعدد للمسار العكسي وخوارزمية التوجيه الموزعة.

• تبادل مخططات بيانات التوجيه المكونة من رؤوس صغيرة وثابتة الطول وتدفقات بيانات مميزة عبر بروتوكول إدارة مجموعة الإنترنت.

• يتعامل مع النفق والواجهات المادية وفقًا لأشجار مصدر تبادل توجيه البث الناتجة أثناء إزالة فرع الشجرة المقطوع.

• يدير إعادة توجيه المسار العكسي لإعادة توجيه حركة مرور البث المتعدد إلى واجهات المصب.

ملاحظة:“LAN” هي اختصار لـ “Local Area Network”.

مكونات DVMRP

• الإصدار.

• النوع.

• النوع الفرعي وهي الرد أو الطلب أو تقرير عدم العضوية أو إلغاء عدم العضوية.

• المجموع الاختباري، وهي مجموع الرسائل الكامل المكون من 16 بت واحد، لا يشمل رؤوس “IP”، ويتطلب محاذاة “16 بت” وحقل حساب المجموع الاختباري هو صفر.

كيفية عمل DVMRP

• يتم إعادة توجيه الرسالة الأولى لأي زوج من مجموعات المصدر إلى شبكة البث المتعدد بأكملها  فيما يتعلق بوقت البقاء “TTL” للحزمة.

• يقيد “TTL” المنطقة التي تغمرها الرسالة.

• ترسل جميع أجهزة التوجيه الطرفية التي لا تحتوي على أعضاء على شبكات فرعية متصلة مباشرة رسائل تقليم إلى جهاز التوجيه الرئيسي.

• يتم حذف الفرع الذي أرسل رسالة تقليم من شجرة التسليم.

• يتم إنشاء شجرة التسليم، والتي تمتد إلى جميع الأعضاء في مجموعة الإرسال المتعدد.

ملاحظة:“TTL” هي اختصار لـ “time to live”.

خصائص بروتوكول DVMRP

• بروتوكول توجيه الإرسال المتعدد متجه المسافات هو بروتوكول توجيه البث المتعدد الذي يتخذ قرار التوجيه بناءً على عنوان مصدر الحزمة.

• تبني هذه الخوارزمية شجرة التوجيه للشبكة.

• عندما يستلم جهاز توجيه حزمة، فإنّه يعيد توجيهها إلى بعض منافذها بناءً على عنوان مصدر الحزمة.

• يتكون الجزء المتبقي من شجرة التوجيه بواسطة أجهزة توجيه مع التيار.

• بهذه الطريقة يتم إنشاء شجرة التوجيه من وجهة إلى مصدر.

مهمات بروتوكول DVMRP

• يجب أن يمنع تشكيل الحلقات في الشبكة.

• يجب أن يمنع تكوين حزم مكررة.

• يجب أن تتأكد من أن المسار الذي تسلكه الحزمة هو الأقصر من مصدرها إلى جهاز التوجيه.

• يجب أن توفر عضوية ديناميكية.

استراتيجيات خوارزمية DVMR

1- إعادة توجيه المسار العكسي RPF

• في هذه الإستراتيجية، يقوم الموجه بإعادة توجيه الحزم التي قطعت أقصر مسار من المصدر إلى الوجهة.

• لتحقيق ذلك، يتظاهر جهاز التوجيه بأن لديه حزمة لإرسالها إلى المصدر من حيث وصلت الحزمة.

• يتم حساب أقصر مسار لمرسل الحزمة.

• إذا اتبعت الحزمة المستلمة نفس المسار، فسيتم إعادة توجيهها إلى جهاز التوجيه التالي ويتم التخلص منها بخلاف ذلك.

• يضمن إعادة توجيه المسار العكسي أن الشبكة تتلقى نسخة من الحزمة دون تشكيل حلقات وتحدث الحلقة عندما تعود الحزمة، والتي تركت جهاز التوجيه مرة أخرى من واجهة أخرى أو من نفس الواجهة ويتم إعادة توجيهها مرة أخرى.

• لا تضمن “RPF” عدم وجود حزم مكررة في الشبكة أي أنّ الشبكة قد تتلقى نسختين أو أكثر.

• والسبب في ذلك هو أنّ التوجيه يعتمد على عنوان المصدر وليس على عنوان الوجهة.

ملاحظة:“RPF” هي اختصار لـ “Reverse-path forwarding”.

2- عكس مسار البث RPB

• من أجل حل المشكلة، يتم استخدام “RPB”.

• يتم تحديد موجه رئيسي واحد لكل شبكة.

• يمكن للشبكة قبول حزم الإرسال المتعدد من جهاز التوجيه الأصلي هذا فقط.

• يرسل هذا الموجه حزماً إلى تلك المنافذ التي تم تعيينه كأصل لها.

• وبالتالي، فإنّ مبدأ “RPB” يسمح للموجه ببث الحزمة في الشبكة.

• يؤدي هذا إلى إنشاء حزم مكررة على الشبكة ويقلل من كفاءة الشبكة.

ملاحظة:“RPB” هي اختصار لـ “Residential Programming Board”.

3- الإرسال متعدد المسار العكسي RPM

• للتغلب على مشكلة البث في “RPB” يتم استخدام البث المتعدد ذي المسار العكسي.

• في هذا يتم إنشاء شجرة شبكة البث المتعدد المرغوبة باستخدام طريقتين مختلفتين وهي التقليم والتطعيم.

• يمكن لجهاز التوجيه إرسال رسالة تقليم إلى جهاز التوجيه الرئيسي الخاص به عندما يجد أن شبكته غير مهتمة بحزمة البث المتعدد، ويقطع جهاز التوجيه شبكته من الإرسال المتعدد.

• إذا تلقى جهاز التوجيه رسالة تقليم من جميع أجهزة التوجيه المتلقية للمعلومات، فإنّه يرسل بدوره رسالة تقليم إلى جهاز التوجيه الرئيسي الخاص به.

• يمكن لجهاز التوجيه إرسال رسالة “graft” إلى جهاز التوجيه الرئيسي الخاص به إذا وجد أنّ شبكته مهتمة مرة أخرى باستلام حزمة الإرسال المتعدد، وتجبر رسالة الكسب غير المشروع جهاز التوجيه الرئيسي على استئناف إرسال رسالة البث المتعدد ويتم تطعيم الشبكة مرة أخرى “الانضمام”.

ملاحظة:“RPM” هي اختصار لـ “Reverse path multicast”.