بروتوكول توجيه البوابة الداخلية في شبكات الحاسوب IGRP

يتحكم “IGRP” في تدفق معلومات التوجيه داخل أجهزة التوجيه المتصلة في الشبكة المضيفة أو النظام المستقل، حيث يضمن البروتوكول أن كل جهاز توجيه يحتوي على جداول توجيه محدثة بأفضل مسار متاح، كما يتجنب “IGRP” أيضاً حلقات التوجيه عن طريق تحديث نفسه بالتغييرات التي تحدث عبر الشبكة وبواسطة إدارة الأخطاء.

ما هو بروتوكول توجيه البوابة الداخلية IGRP

بروتوكول توجيه البوابة الداخلية “IGRP”: هو بروتوكول توجيه متجه مسافات خاص يستخدم لتوصيل معلومات التوجيه داخل شبكة مضيفة، وتم اختراعه بواسطة شركة سيسكو.

• “IGRP” هي اختصار لـ “Interior Gateway Routing Protocol”.

أساسيات بروتوكول توجيه البوابة الداخلية IGRP

أنشأت “Cisco” بروتوكول توجيه البوابة الداخلية “IGRP” استجابةً للقيود الموجودة في بروتوكول معلومات التوجيه “RIP” والذي يتعامل مع الحد الأقصى لعدد القفزات وهو 15، كما يدعم “IGRP” حداً أقصى لعدد القفزات يصل إلى “255” والغرضان الأساسيان من “IGRP” هما:

• العمل على توصيل معلومات التوجيه إلى جميع أجهزة التوجيه المتصلة داخل حدودها أو نظامها المنفرد.

• الاستمرار في التحديث متى حدث تغيير طوبولوجي أو تغيير في الشبكة أو المسار.

ترسل “IGRP” إشعاراً بأي تغييرات جديدة ومعلومات حول حالتها إلى جيرانها كل “90 ثانية”، كما يدير “IGRP” جدول توجيه مع المسار الأمثل للعقد المعنية والشبكات داخل الشبكة الأم، ونظراً لأنّه بروتوكول متجه مسافة يستخدم “IGRP” العديد من المعلمات لحساب القياس لأفضل مسار إلى وجهة معينة، كما تتضمن هذه المعلمات التأخير وعرض النطاق الترددي “bandwidth” والموثوقية والنقل ووحدة الإرسال القصوى “MTU”.

يستخدم “IGRP IP” مباشرةً باستخدام البروتوكول ويستخدم “RIP” منفذ “UDP 520″، كما يستخدم “IGRP” أرقام النظام الذاتي للتمييز بين مجالات التوجيه وهو بروتوكول توجيه ذو تصنيف، حيث يرسل “IGRP” تحديثات كل “90 ثانية” ويستخدم عددًا من العوامل لتحديد المقياس، كما يُعد النطاق الترددي أحد العوامل المستخدمة في تحديد هذا المقياس ويمكن تعديله لخداع جهاز التوجيه إذا رغبت في ذلك.

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

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

• “UDP” هي اختصار لـ “User Datagram Protocol”.

• “MTU” هي اختصار لـ “maximum transmission unit”.

مقاييس بروتوكول IGRP

بينما يستخدم “RIP” مقياس القفزات يستخدم “IGRP” المقاييس التالية:

أولاً: تأخير عمل الإنترنت Internetwork Delay

يمثل هذا التأخير على الوسيط بوحدات “10 ميكروثانية” على سبيل المثال بالنسبة إلى “Ethernet” كما تبلغ هذه القيمة “100 ميكروثانية” أي “1 مللي ثانية”، وبالتالي فإن قيمة التأخير هي “100/10 = 10”.

ثانياً: عرض النطاق الترددي Bw

يمثل هذا سرعة الارتباط، حيث يمكن أن تتراوح السرعة من “1200 بت في الثانية” إلى “10 جيجابت في الثانية”، والقيمة المستخدمة هي في الواقع معكوس النطاق الترددي “بالكيلو بايت / ثانية” مضروبة في “107” على سبيل المثال لرابط “64 كيلو بايت / ثانية قيمة” أي Bw 107/64 = 156250.

ثالثاً: الموثوقية

الكسور من “255”، حيث يعني “255” موثوقاً تماماً.

رابعاً: المسافة الإدارية

يمكن أن تأخذ قيمة بين 1 و255 وتنشئ حملاً أو ترجيحاً على هذا الرابط المعين فكلما زاد الرقم كلما كان الارتباط أقل جاذبية.

خامساً: المقياس الافتراضي

المقياس الافتراضي: هو “Bw + Delay”، حيث يمكن تغيير الأوزان إذا أراد المستخدم، لكن إنّ هذه الأوزان يجب أن تكون متماثلة على جميع أجهزة التوجيه.

عملية عمل بروتوكول توجيه البوابة الداخلية IGRP

أولاً: مسارات IGRP

لن ترسل “IGRP” إلا تحديثات التوجيه إلى أجهزة التوجيه الموجودة داخل نفس النظام الذاتي، وهناك ثلاثة أنواع من المسارات:

1- الطرق الداخلية

إذا كانت هناك شبكات فرعية فسيتم الإعلان عنها، وهذه المسارات عبارة عن شبكات فرعية متصلة محلياً.

2- مسارات النظام

المسارات إلى الشبكات المُلخصة داخل “AS”.

• “AS” هي اختصار لـ “automatic system”.

3- المسارات الخارجية

المسارات إلى الشبكات خارج “AS” وتسمى الشبكات الافتراضية.

ثانياً: مبدأ عمل IGRP

يعلن “RIP” و”OSPF” عن الشبكات الافتراضية كـ “0.0.0.0”، كما يمكن لـ “IGRP” و”EIGRP” الإعلان عن شبكات أكثر تحديداً كشبكات افتراضية ولديها عدد منها، كما يتم تكوين الشبكة الافتراضية ضمن عملية توجيه “IGRP” باستخدام الأمر “ip default-network network”.

مؤقت التحديث الافتراضي هو “90 ثانية”، وعداد الوقت غير صالح هو ثلاثة أضعاف موقت التحديث أي “270 ثانية”، كما إنّ “Hold-down Timer” هو “Invalid Timer” بالإضافة إلى “10 ثوانٍ” و”Flush Timer” هو سبعة أضعاف “Update Timer” أي “630 ثانية”، كما تتم إضافة “20%” ارتعاش إلى مؤقت التحديث لمنع موجات التحديثات من إغراق الشبكة.

يمكن تغيير أجهزة ضبط الوقت باستخدام جهاز ضبط الوقت الأساسي والتحديث الأساسي غير الصحيح لوقت التوقف المفاجئ، كما يمكن تعطيل “Holddown” بالأمر “no metric holddown” وإذا كانت الهيكل خالية من التكرار فسيؤدي ذلك إلى تقليل وقت التقارب.

بشكل افتراضي إذا كانت هناك عدة مسارات متساوية التكلفة إلى وجهة فسيقوم جهاز التوجيه بتحميل المشاركة عبر ما يصل إلى أربعة مسارات، ويمكن تغيير هذا في عملية التوجيه باستخدام الحد الأقصى لعدد مسارات الأوامر ولديك ما يصل إلى “6 مسارات”.

يمكن أيضاً تحميل المشاركة عبر مسارات تكلفة غير متساوية، وللقيام بذلك يتم استخدام الأمر “variance” في عملية توجيه “IGRP”، كما يتم تعريف التباين بمضاعف يمثل الفرق بين مقاييس المسارات والتباين الافتراضي هو “1” ممّا يعني أنّ المسارات المتعددة يجب أن يكون لها نفس المقاييس.

• “OSPF” هي اختصار لـ “Open Shortest Path First”.

• “EIGRP” هي اختصار لـ “Enhanced Interior Gateway Routing Protocol”.

تطور بروتوكول IGRP

يُعد بروتوكول توجيه البوابة الداخلية “IGRP” بأنّه بروتوكول بوابة داخلية ويسمى أيضاً باسم متجه المسافات، حيث إنّه مقياس توجيه فردي بسعة قصوى لعدد القفزات هي “15” ويمكن توصيله بالشبكات الكبيرة فقط، وفي “IGRP 255” هي سعة عدد قفزات السعة القابلة للتكوين لحزم مسار “IGRP”، كما يمكن أن يتكون المقياس الفردي بمقياس مسار مقارنين.

تُستخدم شبكة “IGRP” المصنفة فقط في عملية التوجيه لذا فهي بروتوكول شبكة ذو تصنيف، كما يتم استخدام نفس الشبكات فقط للتكوين، وفي “IGRP” تستخدم بوابتان رئيسيتان هما البوابة الداخلية والبوابة الخارجية، كما تستخدم البوابات المستقلة في البوابات الداخلية ويستخدم النظام المستقل المختلف في المداخل الخارجية، حيث يجب استخدام البوابات الداخلية للبحث في معلومات مسار النظام المستقل.

يجب أن يكون بروتوكولا التوجيه الرئيسيان في “IGRP” هما بروتوكول التوجيه الداخلي وبروتوكول التوجيه الخارجي، ويستخدم بروتوكول التوجيه الداخلي للاتصال بالأنظمة المستقلة الفردية ويمكنه أيضاً التواصل مع النظام المستقل الفردي، وفي “IGRP” يتم استخدام رقم 9 للاتصال بين النظام المستقل وحلقات التوجيه عن طريق تحديث نفسها وسيحدث التعديل على أنظمة الشبكة.

هناك نوعان مهمان من بروتوكولات التوجيه هما بروتوكول توجيه حالة الارتباط والنوع الثاني من بروتوكول توجيه البوابة الداخلية هو بروتوكول متجه المسافات وهو “RIPv2″، ويسمح “IGRP” بموازنة الحمل ضمن الوجهة الفردية لنظام الشبكة ويمكن توصيل “IGRP” فقط بشبكة المنطقة المحلية “LAN” لذلك يُعرف بأنّه نظام شبكة مستقل، ويمكن نقل أجهزة توجيه “IGRP” إلى البيانات من أنظمة مستقلة.

سيتم توصيل عملية توجيه “IGRP” بمزيد من بروتوكولات التوجيه وسيتم تغيير هيكل شبكة “IGRP” بسرعة كبيرة ولا توجد أداة مستخدمة لمشاكل التوجيه، كما يتم تسمية مجموعة واحدة من الشبكة باسم بروتوكول البوابة الداخلية “IGRP” في بعض الأحيان ويتم توصيل الشبكات ذات المجموعة المفردة ببروتوكولات البوابة الخارجية.

ويعتمد “IGRP” على فئة الخوارزميات إلى أقصر مسار أولاً “SPF”، وسيحدث في البروتوكول سيتم تغييره فجأة في “SPF”، وكما يتم استخدام “IGRP” مع الشبكات القائمة على الحزم وإذا كانت الشبكة سيتم توصيلها بنظام ما فسيتم إرسالها في شكل حزم، وإرسال الحزم من المصدر إلى بوابات الوجهة لذا فهي بعيدة جداً وسيتم توصيلها أولاً بالأجهزة المجاورة.

• “SPF” هي اختصار لـ “Sender Policy Framework”.

• “LAN” هي اختصار لـ “Local Area Network”.