ما هي خوارزميات التوجيه الديناميكي وخوارزميات التوجيه الثابت في شبكات الحاسوب

في الشبكات هناك أنواع متعددة من خوارزميات التوجيه يتم تجميعها جميعاً أو تصنيفها بناءً على التعديل الذي يحدث لجدول التوجيه.

ما هي خوارزميات التوجيه الثابت

التوجيه الثابت: هو التوجيه غير التكيفي ويتبع التوجيه المحدد من قبل المستخدم ولا يتم تغيير جدول التوجيه حتى يغيره مسؤول الشبكة، ويستخدم التوجيه الثابت خوارزميات توجيه بسيطة ويوفر أماناً أكثر من التوجيه الديناميكي.

1- أساسيات خوارزميات التوجيه الثابت

في التوجيه الثابت تعرض المسارات الممر بين جهازي توجيه لا يمكن تطويرهما تلقائياً ويتم تحسين المسار بشكل يدوي، وفي حالة حدوث التعديلات على جانب الشبكة هناك ضرورة إلى تحسين مسار تعديل جدول التوجيه، وجداول التوجيه هي الجداول التي تتضمن على بيانات التوجيه ومن السهل إنشاؤها واعتماد التوجيه الثابت، حيث لا يتوفر طريق معقد.

كما يُعد التوجيه الثابت هو الخيار المناسب عندما يكون عدد أجهزة التوجيه منخفض لأنّه يحتاج تحسينات يدوية ويُعرف التوجيه الثابت أيضاً بالتوجيه غير التكيفي لأنّه لا يرتبط بمسار التوجيه تلقائياً، وفي التوجيه الثابت يقوم مدير الشبكة يدوياً بكتابة بيانات التوجيه إلى جدول التوجيه لكل جهاز توجيه وجهاز حاسوب وإدخال التوجيه هو إدخال يدل على نوع البوابة التي يجب أن تمر الحزمة إليها قبل أن تصل إلى وجهة معينة.

ويوجد على كل جهاز توجيه أو جهاز كمبيوتر جدول يسمى جدول التوجيه يحتوي على العديد من إدخالات التوجيه، وبالنسبة لشبكة صغيرة وبسيطة سيكون من الممكن وضع مسارات ثابتة لكل جهاز توجيه ولكن هذا يصبح ثقيل للغاية مع زيادة حجم الشبكة وتعقيدها، وبالإضافة إلى ذلك إذا كان التغيير في الشبكة يؤثر على التوجيه وعلى سبيل المثال إذا كان جهاز التوجيه معطلاً أو تمت إضافة جهاز توجيه جديد فيجب تغيير إدخالات التوجيه يدوياً.

وبالتالي في التوجيه الثابت يجب أن يقوم المسؤول أيضاً بالتحكم في جداول التوجيه، وفائدة التوجيه الثابت هي أنّه لا يتوفر العديد من المعالجة، والعمل الوحيد هو القيام ببحث في جدول التوجيه لوجهة معينة لذلك يجب ألّا تتطلب أجهزة التوجيه تحسينات متقدمة ممّا يجعلها أقل تكلفة.

2- مزايا التوجيه الثابت

• يوفر صيانة سهلة لجدول التوجيه في الشبكات.

• يستهلك التوجيه الثابت نطاقاً ترددياً أقل عند مقارنته بالتوجيه الديناميكي، حيث لا يتم استخدام دورات وحدة المعالجة المركزية في حساب المسار والاتصال.

• نظراً لأنّ المسارات الثابتة لا تعلن عن مسارها عبر الشبكة فإنّها تؤدي إلى تحسين أمان الشبكة.

3- عيوب التوجيه الثابت

• في الشبكات الكبيرة يُعد تكوين مسار ثابت وإضافته إلى جدول التوجيه أمراً صعباً للغاية.

• يتطلب تكوين المسارات الثابتة معرفة خلفية بهيكل الشبكة من قبل مسؤول الشبكة.

• المسار الثابت عرضة للخطأ.

ما هي خوارزميات التوجيه الديناميكي

التوجيه الديناميكي: هو التوجيه التكيفي، وهو يغير جدول التوجيه بمجرد حدوث أي تغييرات على الشبكة أو تغيير هيكل الشبكة، وأثناء تغيير الشبكة يرسل التوجيه الديناميكي إشارة إلى جهاز التوجيه ويعيد حساب المسارات ويرسل معلومات التوجيه المحدثة.

أساسيات خوارزميات التوجيه الديناميكي

في التوجيه الديناميكي تظهر أجهزة التوجيه المسار بين جهازي توجيه يمكن تحديثهما تلقائياً ويتم تحسين المسارات تلقائياً، حيث إذا حدثت التحسينات على جانب الشبكة فلا يكون حاجة لتحديث مسار التوجيه يدوياً وسيتم تحديث مسارات التوجيه تلقائياً، كما تُعرف المسارات بين أجهزة التوجيه باسم مسارات التوجيه وعندما تحدث تعديلات في الشبكة فإنّها تبعث رسائل إلى جهاز توجيه للإخبار عن التعديلات.

يعمل جهاز التوجيه بتحديث التغييرات واستعمال مسارات خوارزمية التوجيه أي يتم حساب مسارات التوجيه وتحديثها في الجدول، كما يُطلق على التوجيه الديناميكي أيضاً بالتوجيه التكيفي لأنّه يرتبط بممر التوجيه تلقائياً، و”OSPF” هي خوارزمية تتبع خوارزمية حالة الارتباط وبروتوكول معلومات التوجيه”RIP” عبارة عن خوارزمية تستخدم خوارزمية متجه المسافة.

كما يُعد التوجيه الديناميكي مناسباً للشبكات الجديدة الكبيرة التي تحتوي على الكثير من التغييرات خلال التفعيل، وفي التوجيه الديناميكي يتم تحسين جداول التوجيه بشكل متكرر لذلك في حالة حدوث تعديل سيتم إنشاء جداول التوجيه الجديدة بناءً عليها.

وفائدة أخرى هي أنّه في التوجيه الديناميكي وبالنسبة للازدحام يتم اعمتاد التوجيه، حيث إذا كان ممر محدد مزدحماً للغاية فإنّ بروتوكولات التوجيه ستعينها، وسيتم الابتعاد عن هذه المسارات في جداول التوجيه المستقبلية، وعيب التوجيه الديناميكي هو أنّ الحسابات صعبة وتحتاج لمعالجة كبيرة لذلك فإنّ تكلفة أدوات التوجيه هذه ستكون عالية الثمن.

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

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

الفرق بين التوجيه الثابت والتوجيه الديناميكي

ملاحظة:“BGP” هي اختصار لـ “Border Gateway Protocol”.

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

خصائص الاختلافات الرئيسية بين التوجيه الثابت والتوجيه الديناميكي

• في التوجيه الثابت يتم تحديث جداول التوجيه بشكل يدوي، وبالنسبة للتوجيه الديناميكي يتم تحسين الجداول تلقائياً.

• يُعد التوجيه الثابت هو الأفضل لتنفيذ الشبكات الصغيرة والطبولوجيا النجمية وإنّها ليست جيدة لأية طبولوجيا أخرى، وفي حين أنّ التوجيه الديناميكي هو الأفضل لتنفيذ شبكة كبيرة وإنّه جيد لطبولوجيا الشبكة التي تتكون من ارتباطات زائدة عن الحاجة.

• يتطلب التوجيه الثابت نطاقاً ترددياً أقل من التوجيه الديناميكي، حيث يتطلب التوجيه الديناميكي نطاقاً ترددياً كبيراً.

• في مسارات التوجيه الثابتة يتم تحديث المسار من خلال المستخدم أو المسؤول، بينما في التوجيه الديناميكي يتم تحديث الممرات تلقائياً.

• لا يستخدم التوجيه الثابت أي بروتوكولات وخوارزميات توجيه، بينما يستخدم التوجيه الديناميكي بروتوكولات التوجيه والخوارزميات الصعبة لحساب عمليات التوجيه.

• يُعرف التوجيه الثابت بالتوجيه غير التكيفي بينما يُعرف التوجيه الديناميكي بالتوجيه التكيفي.

• تتطلب المسارات الثابتة مسافة إدارية صغيرة من المسار الديناميكي.

• في التوجيه الثابت لا تتفاعل المسارات مع تغييرات الشبكة، بينما في التوجيه الديناميكي تتفاعل المسارات مع تغييرات الشبكة.

• لا يتطلب التوجيه الثابت ترخيصاً بينما يتطلب التوجيه الديناميكي ترخيصاً، وفي التوجيه الثابت يؤدي فشل الارتباط إلى تعكير صفو التوجيه، وأثناء التوجيه الديناميكي لا يزعج تعطل الارتباط عملية التوجيه.

• في التوجيه الثابت تكون مسارات الوجهة هي نفسها كما تم تعريفها، وأثناء التوجيه الديناميكي تعتمد المسارات على هيكل الشبكة الحالي.

• حركة إعادة التوجيه غير موجودة في التوجيه الثابت ولكنّها موجوده في التوجيه الديناميكي.

• ليست هناك ضرورة لمصادر إضافية في التوجيه الثابت، بينما في التوجيه الديناميكي هناك حاجة إلى موارد إضافية.

• في التوجيه الثابت تكون البنية التحتية للشبكة صغيرة، بينما البنية التحتية للشبكة ضخمة في التوجيه الديناميكي.