فهرست مطالب :

فصل اول مسیریابی بسته های IP

۱-۱مسیر یاب(ROUTER)

۱-۲تفاوت یک سوییچ لایه ۳ با یک مسیریاب معمولی

۱-۳پروتکل های INTERIOR وEXTERIOR

۱-۴شبکه هایی که با مسیریاب BGP در ارتباطند

۱-۵دو دیدگاه الگوریتم های مسیریابی

۱-۶انواع پروتکل

۱-۶-۱انواع پروتکل Routed

۱-۶-۲انواع پروتکل Routing

۱-۷CLASSFUL ROUTING

۱-۸CLASSLESS ROUTING

۱-۹پروتکل های IP Distance Vector

۱-۱۰عملکرد پروتکل های Distance Vector

۱-۱۱پروتکل های IP Link State

۱-۱۲آگاهی از وضعیت شبکه

۱-۱۳نحوه ی مسیریابی بصورت استاتیک

فصل دوم پروتکل OSPF

۲-۱پروتکل OSPF

۲-۲مقایسه پروتکل OSPF با پروتکل RIP

۲-۴انواع Area

۲-۵وضعیت های اتصال

۲-۶خصوصیات یک شبکه OSPF

۲-۷ID مسیریاب OSPF

۲-۸همسایه یابی OSPF

۲-۹بررسی عملکرد OSPF

۲-۱۰تایمرهای OSPF

۲-۱۱انواع LSA در OSPF

۲-۱۲انواع شبکه های تعریف شده در OSPF

۲-۱۳برقراری رابطه مجاورت در شبکه های NBMA

۲-۱۴پیکربندی OSPF در شبکه های Frame Relay

۲-۱۵کاربرد OSPF در شبکه frame relay point-to-multipoint

۲-۱۶انواع روترهای OSPF

۲-۱۷انواع پیام در پروتکل OSPF

۲-۱۸کاربرد Ipv6 در پروتکل OSPF

۲-۱۹عملکرد OSPF در شبکه های IPv6

۲-۲۰مقایسه OSPF V2 و OSPF V3

۲-۲۱نحوه مسیریابی با پروتکل OSPF

فصل سوم طراحی و پیاده سازی مدل فازی OSPF

۳-۱مسیر یابی مبتنی بر کیفیت سرویس(QOS)

۳-۲اهداف مسیریابی کیفیت سرویس

۳-۳پروتکل LINK STATE و OSPF

۳-۴سیستم فازی پیشنهادی

۳-۵توابع عضویت و بانک قوانین

۳-۶شبیه سازی و ارزیابی عملکرد

فصل چهارم مسیر یابی چند منظوره

۴-۱مسیر یابی چند منظوره

۴-۲انتخاب مسیر چند منظوره

۴-۳پروتکل IGMP

۴-۴پروتکل CGMP

۴-۵جستجوی IGMP

۴-۶پروتکل مستقل مسیریابی چند منظوره

۴-۷PIM سبک متراکم

۴-۸PIM سبک پراکنده

۴-۹RP ثابت (Static RP)

۴-Auto-RP 10

۴-Anycast- RP 11

۴-۱۲آدرس های چند منظوره ذخیره

۴-۱۳مسیریابی هوشمند

منابع

چکیده :

از بررسی و قضاوت در مورد تحقیقاتی که هم اکنون صورت می پذیرد می توان به این نتیجه رسید که مسیریابی در اینترنت جزء اکثر مواردی است که رغبت بدان هم چنان تنزل نیافته است. مخصوصا مسیریابی مبتنی بر کیفیت سرویس (QOS) در سالهای اخیرگواه صحت این ادعاست.
در طول دهه اخیر،اینترنت از پروژه های تحقیقاتی ارتباطات که دنیای ما را برای همیشه دچار تحول ساخته اند،فراتر رفته است.پیام های فوری،تلفنی ip،فیلم و موسقی های درخواستی،بانکداری؛تنها بخشی از کاربرد های فراوانی هستند که زندگی ما را راحتر کرده اند.اما تکنولوژی و فناوری که ما را قادر به استفاده از این امکانات می کند شبکه های کامپیوتری و نحوه ی ارتباط بین این شبکه ها می باشد.اینترنت که بزرگترین ابزار برای ارائه خدمات فوق می باشد از چندین هزار شبکه کوچک تشکیل شده است که برای برقراری ارتباط و تبادل اطلاعت بین این شبکه ها به یک شبکه گسترده دیگر نیاز دارد که backbone نامیده می شود، و دارای device های مختلف از جمله router است ،نحوه ی رد و بدل شدن پیام ها بین router ها اساس کار این backbone می باشد،ما به دلیل اهمیتی که این تکنیک ارسال و دریافت پیام از یک نتقطه به نقطه دیگر دارد روش های مختلف انجام این کار را بررسی می کنیم و در نهایت بهترین و مناسب ترین روش انجام کار را به صورت کامل بررسی می کنیم.
اساس آغاز یک پروژه نظریه فکر یا خواسته ای است که توسط شخص یا اشخاص یا سازمانی مطرح می شود.هدف از انجام این پروژه تحلیل و چگونگی کار پروتکل های مسیر یابی و مقایسه آنها و بررسی پروتکل OSPF به طور کامل و ارائه تکنیک های هوش مصنوعی برای بهبود کارایی این پروتکل است.
توضیحات ذیل درباره فصل های این پروژه است و ایده کلی از این پروژه را در اختیار شما قرار خواهد داد.
• فصل اول٬ تعریف کلی از مسیریاب و کاربرد آن در شبکه های کامپیوتری و معیار های مختلف برای یک الگوریتم مسیریابی ونحوه مسیریابی پروتکل IP به صورت ایستا را ارائه می دهد.
• فصل دوم٬ پروتکل مسیریابی OSPF و مزایای آن و چگونگی اجرای این الگوریتم در مسیریاب های سیسکو را بیان می کند.
• فصل سوم٬ طراحی و پیاده سازی مدل فازی الگوریتم OSPF و تجزیه و تحلیل این الگوریتم را بیان می کند.
• فصل چهارم٬مسیریابی چند منظوره وچگونگی مسیریابی چند منظوره OSPF را توضیح می دهد.

۱-۱مسیر یاب(ROUTER):

محیط‌های شبکه پیچیده می‌توانند  از چندین قسمت که از پروتکل‌های مختلف با معماری‌های متفاوت هستند، تشکیل شده باشند. در این حالت ممکن است استفاده از پل برای حفظ سرعت ارتباطات بین قسمت‌های شبکه مناسب نباشد. در این محیط‌ های شبکه‌ای پیچیده و گسترده به دستگاهی نیاز خواهد بود تا علاوه بر دارا بودن خواص پل و قابلیت‌های تفکیک یک شبکه به بخش‌های کوچکتر، قادر به تعیین بهترین مسیر ارسال داده از میان قسمت‌ها نیز باشد. چنین دستگاهی Router یا مسیریاب نام دارد.

مسیریاب‌ها در لایه شبکه مدل OSI  عمل می‌کنند. مسیریاب‌ها به اطلاعات مربوط به آدرس‌دهی شبکه دسترسی دارند و در نتیجه قابلیت هدایت بسته‌های داده را از میان چندین شبکه دسترسی دارا هستند. این عمل از طریق تعویض اطلاعات مربوط به پروتکل‌ها بین شبکه‌های مجزا در مسیریاب ‌ها انجام می‌شود. در مسیریاب از یک جدول مسیریابی برای تعیین آدرس‌های داده‌های ورودی استفاده می‌شود.

در لایه های مختلف سویچینگ داریم ،که سویچینگ لایه سوم را مسیر یابی گویند.فرآیند مسیر یابی همانند فرآیند انتقال نامه در دفاتر پستی می باشد.

مسیریاب‌ها بر اساس اطلاعات موجود در جداول مسیریابی، بهترین مسیر عبور بسته‌های داده را تعیین می‌کنند. به این ترتیب ارتباط میان کامپیوترهای فرستنده و گیرنده مدیریت می‌شود مسیریاب‌ها فقط نسبت به عبور حجم زیادی از بسته‌های داده‌ای معروف به پدیده طوفان انتشار یا Broadcaste Storm را به شبکه نمی‌دهند.

مسیریاب‌ها بر خلاف پل‌ها می توانند چند مسیر را بین قسمت‌های شبکه LAN انتخاب کنند. به علاوه قابلیت اتصال قسمت‌هایی که از شکل‌های بسته‌بندی داده‌ها متفاوت استفاده می‌کنند، را نیز دارند.

مسیریاب‌ها می‌توانند بخش‌هایی از شبکه را که دارای ترافیک سنگین هستند، شناسایی کرده و از این اطلاعات برای تعیین مسیر مناسب بسته‌ها استفاده کنند. انتخاب مسیر مناسب بر  اساس تعداد پرش‌هایی که یک بسته داده باید انجام دهد تا به مقصد برسد و مقایسه تعداد پرش‌ها، انجام می‌گیرد. پرش به حرکت داده از یک مسیریاب بعدی اطلاق می‌شود.

مسیریاب‌ها بر خلاف پل‌هادر لایه شبکه (مدل OSI) کار می‌کنند و در نتیجه قادر به هدایت بسته‌های داده به شکل مؤثری هستند. آنها قابلیت هدایت بسته‌های داده را به مسیریاب‌های دیگر که ادرس آن‌ها خود شناسایی می‌کنند، نیز دارند. همچنین مسیریاب‌ها برخلاف پل‌ها که فقط  از یک مسیر برای هدایت داده استفاده می‌کنند، می توانند بهترین مسیر را از بین چند مسیر موجود انتخاب کنند.

Brouler      دستگاهی است که خواص پل و مسیریاب را با هم ترکیب کرده است Brouler در برابر پروتکل‌های با قابلیت مسیریابی به صورت یک مسیریاب عمل می‌کند و در دیگر موارد در نقش یک پل ظاهر می‌شود.

فرآیند دریافت یک واحد داده دارای هویت ،از یکی از کانال های ورودی و هدایت آن بر روی کانال خروجی مناسب ،بنحوی که بسوی مقصد نهایی خود نزدیک و رهنمون شود را سویچینگ گویند.

۱-۲تفاوت یک سوییچ لایه ۳ با یک مسیریاب معمولی:

سوییچینگ لایه ۳ (L3 Switching) و مسیریابی (Routing) هر دو به یک مضمون اشاره دارند : هدایت هوشمند بسته ها بر روی خروجی مناسب براساس آدرسهای جهانی و سرآیندی که در لایه ۳ به داده ها اضافه شده است. منظور از هدایت هوشمند نیز آن است که الگوریتمی بکار گرفته می شود تا کوتاهترین و بهینه ترین مسیرها محاسبه شده و براساس آن مسیر خروج بسته ها انتخاب گردد.

اگر چه مضمون این دو عبارت یکی است ولی هرگز در کلام یک متخصص شبکه سوییچ لایه ۳ و مسیریاب Router یکسان تلقی نمی شود و با هم فرق اساسی دارند. مسیریاب چیز دیگری است و سوییچ لایه ۳ چیزی دیگر, هرچند هر دو یک کار مشابه انجام می دهند.!! حال به تفاوتها می پردازیم:

• مسیریاب بر خلاف سوییچ لایه ۳ تعداد کانال ورودی/خروجی محدودی دارد ولی در عوض قادر است از انواع و اقسام پروتکل های مسیریابی ساده و پیچیده حمایت کرده و خود را با انواع متنوع خطوط WAN مثل ISDN , Frame Relay,ATM, SONET, یا ۲۵ تطبیق داده و از پروتکل های متعدد نقطه به نقطه پشتیبانی کند. لذا مسیریاب یک ابزار کاملا پیچیده و در عین حال بسیار منعطف و قابل پیکربندی در شرایط مختلف است. در ضمن یک مسیریاب میتواند با پروتکل های مختلف لایه ۳ مثل IP,IPX و یا نظایر آن کارکند.
• سوییچ لایه ۳ عموما یک سوییچ با تعداد زیادی پورت همنوع (عموما پورت اترنت) است که ضمن آنکه می تواند داده ها را در لایه ۲ و بر اساس آدرس MAC بین پورتها هدایت کند می تواند همین کار را نیز براساس آدرس های جهانی درج شده در سرآیند بسته ها در لایه ۳ انجام بدهد. ولی در عوض از خطوط متنوع WAN حمایت چندانی نمی کنند و انعطاف زیادی در پیکربندی آن در محیطهای مختلف با توپولوژی پیچیده و پروتکل های قدرتمند ندارد.
• سوییچ لایه ۳ عموما فقط یک سوییچ اترنت است که از فرآیند مسیریابی برای ایجاد ارتباط بین VLANها و تفکیک حوزه پخش فراگیر (Broadcast Domain) و افزایش سطح کنترل و نظارت بر دسترسی و فیلترینگ بسته , استفاده می کند و فضا و توپولوژی شبکه ای که در آن مسیریابی صورت می گیرد چندان گسترده و غیرهمگن نیست.
• یک سوییچ لایه ۳ در مقایسه با تعداد پورت و سرعتی که دارد بسیار ارزانتر از یک مسیریاب تمام می شود. به عنوان مثال یک سوییچ catalyst 3550-24 دارای ۲۴ پورت اترنت ۱۰۰ Mbps است و می تواند در هر ثانیه ۶.۶ میلیون بسته را بین پورتها هدایت نماید و ضمن حمایت از VLAN , بین آن ها مسیریابی انجام دهد. چنین سوییچی را امروزه می توان با قیمتی حدود دو میلیون تومان خرید (قیمت جهت مقایسه است و مربوط به تاریخ خاصی نمی باشد) درحالیکه یک مسیریاب نمونه مثل cisco 7300 با ظرفیت هدایت ۳.۵ میلیون بسته در ثانیه که تنها دو پورت اترنت گیگابیت دارد به قیمتی حدود ۱۰ میلیون تمام می شود. یعنی با ظرفیتی حدود نصف ظرفیت هدایت یک سوییچ ۳۵۵۰ قیمتی حدود پنج برابر آن دارد ولی درعوض می تواند از خطوط WAN و پروتکل های بسیار متنوع و پیچیده حمایت کند.
• نظر به آنکه عملیات مسیریابی در یک سوییچ در سطح بسیار ساده و عموما برای مسیریابی بین VLAN ها انجام میگیرد لذا می توان در یک سوییچ لایه ۳ با استفاده از مدارات مجتمع (ASIC (Application Specific Integrated Circuits که صرفا برای عمل مسیریابی در سطح سخت افزار طراحی و ساخته می شود سرعت هدایت بسته ها را تا حد بسیار بالایی افزایش داد. در حالی که در یک مسیریاب با پروتکل های پیشرفته و بسیار وسیعی که پشتیبانی میکند نمی توان به سادگی و با طراحی مدارات مجتمع ساده و ارزان به یک سوییچ لایه ۳ با سرعت هدایت بالا دست یافت. سطح عملیات قابل انجام توسط یک مسیریاب و انواع واسط های شبکه درآن به قدری وسیعند که یک سخت افزار واحد ASIC و پیش برنامه ریزی شده(Preprogrammed) نمی تواند این عملیات را به تنهایی انجام بدهد. پس یک مسیریاب باید بخش بزرگی از عملیات سطح نرم افزار و به کمک پردازنده های همه منظوره انجام گیرد که سرعت کمتری نسبت به پردازنده های خاص منظوره ASIC دارند. برای بالا بردن سرعت هدایت یک مسیریاب باید از پردازش موازی در محیطی چند پردازنده بهره گرفته شود که همین موضوع قیمت مسیریاب را بشدت افزایش خواهد داد.
• یک مسیریاب را می توان در طراحی ستون فقرات شبکه های WAN بکارگرفت ولی سوییچ لایه ۳ عموما زیرساخت شبکه های محلی پردیس (Campus LAN )به کار می آید.
• به دلیل تنوع و تفرق زیاد در خطوط ارتباطی یک مسیریاب , عموما نمی توان یک مسیریاب را برای سوییچینگ لایه ۲ پیکربندی کرد.

مسیر یابی فرآیندی مبتنی بر یکسری قواعد منطقی و سیاست هاست که پیچیدگی آن به سطوح و لایه ی امنیت،امکان پشتیبانی همزمان از دو یا سه پروتکل و پیچیدگی ساختار و توپولوژی شبکه دارد.انتقال داده ها از یک شبکه به شبکه دیگر وقتی که تنها یک مسیر واحد بین آن دو شبکه وجود دارد،ساده ترین فرآیند مسیر یابی است اما زمانی که بین دو شبکه چندین مسیر وجود دارد ،مکانیزم پیدا کردن بهترین مسیر و همچین اعمال معیار های بهینگی مسیر،به الگوریتم های پویا نیاز دارد.

۱-۳پروتکل های INTERIOR وEXTERIOR :

پروتکل هایی که در داخل یک سازمان فعالیت می کنند به نام پروتکل های Interior نامیده شده که شامل IS-IS،IGRP،EIGRP،OSPF،RIP می شوند.شبکه های خود مختار (AS) شبکه هایی هستند که تحت نظارت و سرپرستی یک مجموعه یا سازمان خاص پیاده و اداره میشود.مسیریابی بسته های IP درون یک شبکۀ خود مختار بیشتر تابع پارامترهایی نظیر سرعت و قابل اعتماد بودن الگوریتم مسیریابی است.مسیریابی بسته های اطلاعاتی بر روی شاهراه هایی که شبکه های  ASرا بهم متصل کرده ، مسائلی کاملاً متفاوت با مسیریابی در درون یک شبکۀ خودمختار دارد. در مسیریابی بین شبکه های  AS مسائلی نظیر امنیت، پرداخت حقّ اشتراک و سیاست نیز میتواند در انتخاب بهترین مسیر دخیل باشد.هر کدام از AS ها را با یک شماره می شناسند این شماره asn نامیده می شود٬که این شماره می تواند در دو نوع private وpublic باشد.شماره AS های متصل به اینترنت باید در تمامی محیط اینترنت منحصر به فرد بوده و بنابراین سازمان IANA اقدام به تخصیص شماره های فوق می نماید.

تعریف : Asn در محدوده ی ۱ تا ۶۵۵۳۵ تعریف شده است بخشی از این محدوده یعنی از ۶۴۵۱۲ تا ۶۵۵۳۵ نیز برای استفاده ی اختصاصی کنار گذاشته شده است و قابل ثبت نیست .

پروتکل هایی که اطلاعات Routing مربوط به سازمان ها را در بین آنها منتقل می نماید،به نام پروتکل های Exterior خوانده شده و تنها نمونه موجود آن،پروتکل BGP 4 می باشد.

۱-۴شبکه هایی که با مسیریاب BGP در ارتباطند:

شبکه های پایانی- Stub- :این نوع از شبکه ها فقط با یک مسیریاب نوع BGP در ارتباطند و بنابراین نمیتوانند در ستون فقرات اینترنت نقش ایفا کنند و کمکی به توزیع ترافیک بر روی شبکۀ اینترنت نمی کنند. معمولاً برای وصل شبکه های پایانی به یکی از مسیریابهای BGP باید هزینۀ قابل توجهی در هر ماه پرداخت شود. اکثر شبکه های متصل به اینترنت در ایران به خاطر عدم وجود ستون فقرات ارتباطی سریع بین شهرها و استانهای مختلف کشور ، از نوع شبکه های پایانی -Stub- بشمار میروند.

شبکه های چندارتباطی: این گونه از شبکه ها بین مسیریابهای نوع BGP  واقعند و میتوانند برای توزیع و حمل ترافیک در شبکۀ اینترنت مورد استفاده قرار بگیرند مگر آنکه بدلایل امنیتی ، تمایل به چنین کاری نداشته باشند.

شبکه های ترانزیت: این گونه شبکه ها که به نحوی به روی ستون فقرات شبکه اینترنت واقعند وظیفه عمده ای در حمل و توزیع بسته های IP بعهده دارند.(همانند شبکۀ NSFNet  در آمریکا)

۱-۵دو دیدگاه الگوریتم های مسیریابی:

الف) از دیدگاه روش تصمیم گیری و میزان هوشمندی الگوریتم

ب) از دیدگاه چگونگی جمع آوری و پردازش اطلاعاتِ زیرساخت ارتباطی شبکه

با دیدگاه اول الگوریتم های مسیریابی را میتوان به دو دستۀ  ”ایستا“ و ”پویا “ تقسیم بندی کرد. در الگوریتم های ایستا هیچ اعتنایی به شرایط توپولوژیکی و ترافیک لحظه ای شبکه نمی شود. معمولاً در این الگوریتم ها برای هدایت یک بسته ، هر مسیریاب از جداولی استفاده می کند که در هنگام برپایی شبکه تنظیم شده و در طول زمان ثابت است . در هنگام وقوع هرگونه تغییر در توپولوژی زیرساختِ شبکه ، این جداول باید توسط مسئول شبکه بصورت دستی مجدداً تنظیم شود. اگرچه این الگوریتم ها بسیار سریعند ولی چون ترافیک لحظه ای شبکه متغیر است ، نمی توانند بهترین مسیرها را انتخاب نمایند و هرگونه تغییر در توپولوژی زیرساخت ارتباطی شبکه ، یک مشکل عمده و جدی ایجاد خواهد کرد.

.در الگوریتم های پویا مسیریابی بر اساس آخرین وضعیت توپولوژیکی و ترافیک شبکه انجام می شود. جداول مسیریابی در این نوع الگوریتم ها هر T  ثانیه یکبار به هنگام میشود.

این الگوریتمها بر اساس وضعیت فعلی شبکه تصمیم گیری مینمایند ولی ممکن است پیچیدگی این الگوریتمها به قدری زیاد باشد که زمان تصمیم گیری برای انتخاب بهترین مسیر ، طولانی شده و منجر به تاخیرهای بحرانی شده و نهایتاً به ازدحام بیانجامد؛ بهمین دلیل در مسیریابهای سریع از تکنیکهای چند پردازندهای و پردازش موازی استفاده میشود.

از دیدگاه دوم الگوریتمهای مسیریابی به دو دستۀ  ”سراسری / متمرکز “و ”غیرمتمرکز“ تقسیم میشود.در ”الگوریتمهای سراسری“ هر مسیریاب باید اطلاعات کاملی از زیرساخت ارتباطی شبکه داشته باشد. یعنی هر مسیریاب باید تمامی مسیریابهای دیگر ، ارتباطات بین آنها و هزینۀ هر خط را دقیقاً شناسایی نماید. سپس با جمع آوری این اطلاعات ”ساختمان دادۀ“ مربوط به گراف زیرساخت شبکه را تشکیل بدهد. در چنین شرایطی برای یافتن بهترین مسیر بین هر دو مسیریاب ، از الگوریتمهای کوتاهترین مسیر نظیر ”الگوریتم دایجکسترا“استفاده میشود. به چنین الگوریتمهایی که برای مسیریابی به اطلاعات کاملی از زیرساخت شبکه و هزینۀ ارتباط بین هر دو مسیریاب نیازمندند ، اختصاراً الگوریتمهای LS  گفته میشود و در مسیریابهای مدرن و جدید از آن استفاده میشود.

در الگوریتمهای ”غیر متمرکز“ ، مسیریاب اطلاعات کاملی از زیرساخت شبکه ندارد بلکه فقط قادر است هزینۀ ارتباط با مسیریابهایی که بطور مستقیم و فیزیکی با آنها در ارتباط است محاسبه و ارزیابی نماید. سپس در فواصل زمانی منظم ، هر مسیریاب جدول مسیریابی خود را برای مسیریابهای مجاور ، ارسال مینماید. مسیریاب با دریافت این جداول و مقادیری که خودش مستقیماً اندازه گیری کرده ، با یک الگوریتم بسیار ساده جدول خودش را به هنگام مینماید و برای هدایت هر بسته ، از آن استفاده میکند. در این الگوریتمها برای مسیریابی هر بسته ، فقط یک جستجو در جدول مسیریابی کافی است و در نتیجه پیچیدگی زمانی بسیار مناسبی دارد چراکه درگیر اجرای الگوریتمهای وقت گیری شبیه ”دایجْکِسترا“ نخواهند شد. به این نوع الگوریتمها به اختصار ”الگوریتمهای “DV گفته میشود.

ساختار مسیریاب‌های دینامیک به دلیل آن که از فاکتورهای زیادی نظیر اندازه Port Queue و مقدار در دسترس بودن آن در عملیات مسیریابی استفاده می‌کنند، پیچیده می‌باشد.

۱-۶انواع پروتکل:

در لایه network دو نوع پروتکل یکی Routed Protocol و دیگری Routing Protocol وجود دارد.پروتکل های Routed در واقع یک پروتکل لایه سومی می باشد که اطلاعات را از یک نقطه به نقطه ای دیگر انتقال می دهد.بسته های مربوط به پروتکل های Routed شامل خود دیتا به همراه اطلاعات پروتکل های لایه سوم می باشد.اما پروتکل های Routing باعث انتقال اطلاعات بین روترهای همسایه می شود.در نتیجه این عمل،تمامی روترها درباره تمامی شبکه های موجود اطلاعت لازم را دریافت کرده و بنابراین بهترین مسیرهای ممکن برای دسترسی به مقصد را تعیین می کنند.

۱-۶-۱انواع پروتکل Routed:

۱-APPLETALK ،۲-IPX،۳-DECnet،۴-IP

همه پروتکل‌ها از مسیریابی پشتیبانی نمی‌کنند. پروتکل‌هایی که قابلیت مسیریابی دارند عبارتند از IP، IPX، سیستم شبکه زیراکس XNS و Apple Talk. نمونه‌های از پروتکل‌هایی که از مسیریابی پشتیبانی نمی‌کنند عبارتند از (LAT) Local Area Transport و NetBEUI.

۱-۶-۲انواع پروتکل Routing :

با اینکه هدف تمامی پروتکل ها انتخاب بهترین مسیر منتهی به مقصدی خاص می باشد،اما مکانیسم عمل آن ها تفاوت های زیادی نسبت به همدیگر دارد.هر یک از پروتکل های Routing در واقع یک نرم افزار در روی روترها بوده که هدف آنها،تبادل اطلاعات بین روترهای موجود در شبکه می باشد.روترها با استفاده از این رطلاعات اقدام به انتخاب مسیرهای منتهی به مقاصد مورد نظر مینمایند.

پروتکل های روتینگ را می توان از لحاظ پارامترهای مختلف در گروه های جداگانه قرار داد.یکی از تفاوت ها در ماسک مربوط به آدرس ها در داخل پیام های ارسالی می باشد.بدین صورت که برخی از آن ها ماسک مربوطه را نیز در داخل پیام ارسالی گنجانده ولی برخی دیگر این کار را نمی کنند.به ترتیب پروتکل های دسته اول را classless وپروتکل های دسته دوم را Classful گویند.

۱-۷CLASSFUL ROUTING:

مشخصات کلی مربوط به این گروه آدرس های IP:

۱)عمل Summarization در مرز بین شبکه ها بصورت خود به خود انجام می گیرد.

۲)عملیات Summarization در مورد route هایی که بین شبکه های ناشناخته منتقل می شوند انجام شده و به صورت آدرس های با کلاس استاندارد در خواهند آمد.

۳)پیام هایی که بین Subnetهای یک شبکه کلاس استاندارد منتقل می شوند،دارای ماسک مربوط به آدرس ها نیستند.

۴)پروتکل های Classful فرض را بر این می گیرند که Interfaceهای مربوط به تمامی روترها به شبکه هایی با ماسک یکسان متصل گشته اند ودلیل نگنجاندن ماسک مربوطه در داخل پیام های ارسالی نیز همین مسئله است.

۵)شامل پروتکل های RIPv1 و IGRP می باشد.

طرز هدایت پیام ها توسط پروتکل های Classful ،وابسته به قانون های مربوط به آنهاست.بدین صورت که اگر مورد متناظری در داخل جدول routing وجود داشته باشد،پیام دریافت شده به طرف همان مقصد هدایت خواهد شد.اگر هیچ مورد متناظری در داخل جدول وجود نداشته باشد،پیام از بین خواهد رفت.حتی اگر از یک Default Route نیز استفاده شود،تنها در صورتی استفاده از آن مجاز خواهد بود که هیچ نوع مورد متناظری در داخل جدول وجود نداشته باشد.بدین معنی حتی در صورت وجود شبکه اصلی در داخل جدول route پیام ها از بین رفته و به سمت Default Route نیز ارسال نخواهند شد.

محدودیت های مربوط به این دسته پروتکل ها:

۱-پروتکل های Classful باعث از دست رفتن آدرس های بیشتری می شوند.

۲-استفاده از ویژگی VLSM در داخل شبکه مجاز نیست.

۳-بدون استفاده از VLSM اندازه جدول روتینگ بیش از حد نرمال افزایش یافته و بنابراین پیام های Update انتقالی بین روتر ها نیز دارای سایزی بزرگتر خواهند بود.

۱-۸CLASSLESS  ROUTING:

پروتکل های فوق برای حل محدودیت های موجود در پروتکل های Classful مورد استفاده قرار می گیرند.

مشخصات کلی این دسته از آدرس های Ip:

۱)Interfaceهای متصل به یک شبکه لایه سوم می توانند از ماسک های متفاوتی استفاده نمایند.

۲)شامل پروتکل های BGP،RIPV2،IS-IS،EIGRP،OSPF می شوند.

۳)استفاده از ویژگی CIDR در داخل شبکه مجاز می باشد.

۴)استفاده از هر نوع Summarization دستی و اتوماتیک در مورد Routeهای موجود در جدول Routing مجاز می باشد.

برای اینکه پروتکل های Classful نیز از برخی مزایای موجود در پروتکل های Classless برخوردار گردند،دستور IP CLASSLESS را می توان اجرا نمود.البته بصورت Default،دستور مزبور در نسخه های اخیر IOS فعال گشته است.

۱-۹پروتکل های IP Distance Vector :

پروتکل های Distance Vector که در اوایل مورد استفاده قرار می گرفتند مناسب شبکه های کوچک بوده و از نوع Classful بودند.این پروتکل ها شامل RIPv1 وIGRP می گردند که در طول زمان و با اصلاحات انجام شده،پروتکل های RIPv2 وEIGRP معرفی گشته اند.با اینکه مکانیسم عمل پروتکل های جدید بر پایه نسخه های قدیمی تر بنا شده است،اما نسخه های جدید از نوع Classless می باشند.البته با وجود اینکه پروتکل های IGRP وEIGRP توسط سیسکو به عنوان پروتکل های Distance Vector معرفی گشته اند،اما برای مثال پروتکل EIGRP از برخی از خصوصیات مربوط به هر دو دسته از پروتکل ها برخوردار است .از این رو می توان آنها را از نوع Hybrid دانست.

۱-۱۰عملکرد پروتکل های Distance Vector :

این دسته از پروتکل ها محتویات مربوط به جدول Routing را به صورت متناوب و در قالب پیام های broadcast برای روتر های همسایه که به صورت مستقیم با روتر در تماس می باشند ارسال می کنند.

فاصله زمانی بین ارسال پیام های مزبور بستگی به نوع پروتکل مورد استفاده دارد.هر کدام از این پروتکل ها دارای یک تایمر می باشند که بعد از سپری شدن در زمان تعیین شده،اقدام به ارسال پیام های Update که شامل تمامی محتویات جدول Routing می باشد خواهند نمود.این تایمر بلافاصله بعد از ارسال پیام دوباره از صفر شروع خواهد شد.هر کدام از روترها بعد از دریافت پیام Update روتر همسایه،اقدام به اصلاح جدول Route خود کرده و تغییرات را از طریق پیام های Update دیگر برای بقیه روترها نیز ارسال می نمایند.بنا به اینکه روترها در این شرایط فقط با تکیه بر اطلاعات دریافت شده از طریق روترهای همسایه خود اقدام به ایجاد جدول Riuting خود می کنند،به چنین عملکردی در اصطلاح،Routing By Rumer گفته می شود.

پروتکل های DV از نوع Classful می باشند.هدف اجرای پروتکل های DV ،ایجاد یک شبکه بدون چرخه یا loopهای لایه سوم می باشد.تکنیک هایی که پروتکل های DV برای جلوگیری از بروز چرخه های لایه سوم به کار می گیرند عبارتند از:

۱)Split Horizon

۲)Poison Revers

۳)Holddown

۴)Triggerd Updates

۵)تخصیص یک زمان عمر برای هر کدام از Routeهای موجود در جدول

پروتکل های فوق از hop count به عنوان metric استفاده می کنند که عبارتست از تعداد روترهای موجود در بین راه منتهی به مقصد.سیسکو پروتکل های IGRP وEIGRP را به عنوان پروتکل های DV طبقه بندی می کند.اما پروتکل های فوق از hop count به عنوان metric استفاده نکرده و به جای آن از مجموعه ای از پارامترهای مختلف بهره می گیرند.پروتکل های DV برای یافتن بهترین مسیر منتهی به مقصد از الگوریتمی به نام Bellman Ford استفاده کرده که بر اساس hop countهای مربوط به انواع Routeها می باشد.اما پروتکل EIGRP از الگوریتمی دیگر به نام DUAL برای یافتن بهترین مسیر منتهی به مقصد استفاده می نمایید.

۱-۱۱پروتکل های IP Link State:

پروتکل های Link State نوع دیگری از پروتکل ها بوده که برای انجام عملیات Routing دارای امکانات پیشرفته تری می باشند.پروتکل های مزبور به جای ارسال تمامی محتویات جداول Routing در قالب پیام های broadcast،اقدام به فرستادن پیام های افزایشی یا Incremental به صورت پیام های multicast خواهند کرد.البته برخی از پروتکل ها در کنار پیام های Incremental همچنان اقدام به ارسال پیام های Update متناوب نیز مینمایند.البته این کار در هر ۳۰ دقیقه یکبار انجام گرفته و از پیام های multicast بهره خواهند گرفت.

۱-۱۲آگاهی از وضعیت شبکه:

پروتکل های Link State در همان ابتدای کار اقدام به ارسال پیام های hello برای دیگر روترهای موجود کرده و در نتیجه روترهای همسایه خود و نیز شبکه های متصل به آنها را شناسایی می نمایند.این عملیات به صورت مطمئن انجام می گیرد.بدین صورت که روترها دریافت کردن یا نکردن پیام ها را به اطلاع روتر ارسال کننده می رسانند.به این ویژگی در اصطلاح،connection-oriented گفته می شود.تا زمانی که روترها پیام های hello مربوط یه روترهای همسایه دیگر را دریافت می نمایند،ارتباط مجاورت یاadjacecy بین روترها به صورت فعال باقی خواهد ماند.از این روست که هر گونه تغییری در وضعیت اتصالات شبکه سریعاً به اطلاع تمامی روترها خواهد رسید.اما به محض معیوب بودن یک روتر٬پیام های hello آن برای روترهای همسایه ارسال نشده و بنابراین٬روتر مزبور به نام روتر از رده خارج و یا dead در نظر گرفته میشود.برای موفقیت آمیز بودن این عمل٬دو روتر باید دارای زمان های یکسان hello timer و ماسک های برابر باشند.

بلافاصله بعد از بروز هر گونه تغییر در شبکه ٬روترها بجای این که منتظر فرا رسیدن زمان ارسال پیام های Update بمانند٬اقدام به ارسال تغییرات انجام گرفته برای روترهای دیگر می نمایند که به نام Tiggered Update نامیده می شوند.این ویژگی باعث کاهش پهنای باند مصرفی شبکه شده و نیز زمان همگرایی شبکه را نیز کاهش می دهد.بدلیل اینکه پروتکل های Link State باعث مصرف کمتر منابع شبکه می گردند٬دلایلی که می توان برای این کار مطرح کرد عبارتند از:

۱)استفاده از پیام های multicast

۲)استفاده از پیام های Triggered Update

۳)ارسال پیام های Summary

۴)ارسال پیام های hello برای برقرار نگهداشتن رابط مجاورت بین روترها به جای ارسال تمامی محتویات جدول Routing

یک پروتکل Link State اطلاعات مربوط به وضعیت شبکه٬شامل تمامی روترها وشبکه های متصل به آنها را در خود ذخیره نمایند.این اطلاعات توسط الگوریتم مشخصی به نام Dijkstra باعث ایجاد جدول Routing می گردند.زمانی که روترها پیام های Update ارسالی را دریافت نماید٬جدول توپولوژی خود را اصلاح کرده و مسیرهای احتمالی جدید برای دستیابی به مقاصد مختلف را شناسایی می نماید.انتخاب بهترین مسیر منتهی به مقصد٬از طریق metric پیام ها انجام می پذیرد.

جدول زیر انواع پروتکل ها بر اساس دیدگاه های مختلف نشان می دهد:

جدول ۱-۱

۱-۱۳نحوه ی مسیریابی بصورت استاتیک:

مسیریابی غیرمستقیم وقتی اتفاق می‌افتد که میزبانهای مبدا و مقصد روی یک قسمت از شبکه نیستند و بسته‌ها باید از طریق مسیریابی منتقل شوند. یک مسیریاب در ساده‌ترین حالتش یک پیوند فیزیکی بین دو شبکه ایجاد می‌کند. مسیریابها ابزارهای بی اعتنایی Passive هستند که توجهی به ترافیک عمومی شبکه ندارند. بسته‌‌هایی که برای شبکه‌ی دیگر مقدر شده‌اند می‌بایست به منظور انتقال به یک مسیریاب ارسال شوند. عملاً شما می‌توانید یک مسیریاب را کامپیوتری با دو یا چند کارت شبکه روی آن بدانید. هر یک از این کارتها به یک قسمت جدا از شبکه صول شده‌اند و بدین ترتیب یک کامپیوتر می‌تواند پیامها را از یک قسمت به قسمت دیگر بفرستد. کامپیوترهایی که به عنوان مسیریاب پیکربندی شده‌اند، دروازه Gateway نیز نامیده می‌شوند.

یک مسیریاب ابزار فیزیکی است که برای اتصال دو یا چند شبکه استفاده می‌شود وقتی یک مسیریاب یک بسته را از میزبان فرستنده می‌گیرد، آن دو یا چند کار را انجام می‌دهد. اگر مسیریاب مستقیماً به شبکه مقصد وصل باشد آن می‌تواند بسته را مستقیماص به میزبان مقصد تحویل دهد. اگر مسیریاب مستقیماً به شبکه مقصد وصل نباشد باید آنها را به مسیریاب مستقیماً به شبکه مقصد وصل نباشد باید آنها را به مسیریاب دیگری برای گرفتن تصمیم مشابهی ارسال کند.

روی یک مسیریاب ایستا، جداول مسیریابی باید بصورت دستی وارد شوند. اگر شما یک مدیر شبکه باشید، این بدان معنی است که شما از این که بدانید که چه کسی این کار را انجام می‌دهد خوشحال خواهید شد. یک مسیریاب ایستا فقط شبکه‌هایی که مستقیماً به آن وصل شده است یا شبکه‌هایی که شما اطلاعاتی درباره آنها به آن مسیریاب داده‌اید را می‌شناسد. جداول مسیریابی ایستا باید بطور دستی پیکربندی شوند و باید شامل همه‌ی شبکه‌های شناخته شده روی internetwork به منظور کارایی بهتر باشند.

یک مسیر یاب قبل از انجام هر گونه مسیر یابی، باید برنامه ریزی و پیکربندی (CONFIG) شود.هر رابطی (Interface) که بر روی مسیر یاب استفاده می شود باید با یک آدرس IP و ماسک شبکه پیکر بندی شود.آدرس IP باید از آدرس های متعلق به شبکه ای باشد که با مسیر یاب در ارتباط است.با یک مثال نحوه ی انجام این کار را نشان می دهیم.

ما یک آدرس IP از کلاس C داریم و می خواهیم دو شبکه راه اندازی کنیم و بین این دو تا شبکه ارتباط برقرار کنیم تا بتوانند از هم PING بگیرند.ابتدا ما عملیات subneting را روی این آدرس ip انجام می دهیم ما برای راه اندازی این کار نیاز به ۳ شبکه متفاوت داریم یعنی بین دو تا روتر نیز ما به یک شبکه نیاز داریم.

IP ADDRESS:192.168.1.0

SUBNET MUSK:255.255.255.192

RANGE ADDRESS IP SUBNET ONE:192.168.1.0\26                ۱۹۲٫۱۶۸٫۱٫۶۳\۲۶

RANGE ADDRESS IP SUBNET TWO: 192.168.1.64\26            ۱۹۲٫۱۶۸٫۱٫۱۲۷\۲۶

RANGE ADDRESS IP SUBNET THREE:192.168.1.128\26        ۱۹۲٫۱۶۸٫۱٫۱۹۱\۲۶

۳-۱مسیر یابی مبتنی بر کیفیت سرویس(QOS):

منظور از مسیریابی مبتنی بر کیفیت سرویس درشکل پایه ای آن مبتنی بر قید کیفیت سرویس می باشد.مسئله ای که مسیریابی کیفیت سرویس سعی در حل آن دارد اثبات بهبود سطح سرویس کاربران به منظور پشتیبانی از نیازمندیهای چند رسانه ای در دنیای امروز اینترنت است. مسیریابی کیفیت سرویس یک امکان برای کارگذار و مدیر شبکه در افزایش کارایی آنان برای اداره کردن ترافیک موجود در شبکه براساس خصوصیات و ویژگی های آن ترافیک می باشد.OSPF به کمک فیلدی از هدر خود به نام TOS( نوع سرویس ) امکاناتی را برای مسیریابی بر اساس حداقل تاخیر ((TOS =16 و یا حداکثر گذردهی TOS =8)) را فراهم نموده است. اما موردی که هست چون در این پروتکل مسیریابی هر کدام از این ۲وضعیت، از پارامتر های مجزا از هم جهت در بر آوردن این خصوصیات استفاده می نماید، لذا نه تنها قابل پیگیری از طریق هم نمی باشند که امکان بهره مندی توامان از هر دو وجود نخواهد داشت اما درباره طول صف روتر و تاخیر لینک  سعی بر آن شده است که با کمک یک الگوریتم فازی از ترکیب این ۲ معیار و تولید یک معیار واحد نتایج مطلوبتری در انتخاب مسیرها ودرنتیجه پشتیبانی بهتر از کیفیت سرویس بدست آید.البته هر کدام از این ۲ معیار دارای محدودیت های مخصوص به خود می باشند. مثلا تاخیر لینک پارامتری است که از مجموع آن برای تمامی لینک های یک مسیر،تاخیر آن مسیر (ROUTE DELAY) بدست می آید.لذا تاخیر یک پارامتر جمعی بوده است. اما آنچه که باید در نظر گرفت این موضوع است که پایین بودن تاخیر یک مسیر به معنای وجود پهنای باند کافی در آن مسیر نمی باشد. لذا مشخص و بارز خواهد بود که تاخیر برای بیان وضعیت شبکه کافی نیست و یا بعنوان مثالی دیگر اگر از طول صف مربوط به آن لینک ومسیر نیز کمک بگیریم ، مشکلات اندازه صف هم با موارد مشابه تاخیر،آشکار خواهد شد که به تنهایی قابل اعتماد نیست . چرا که محدودیتهایی برای بیان رفتار شبکه خواهد داشت . مواردی نظیر انفجارهای ترافیکی و احتمال وجود بافرینگ در مسیرها باعث می شودکه پارامتر اندازه صف محدودیتهایی را برای صحت بیان ازدحام واعلام آن بر خود وارد بداند.چرا که با مواردی که توضیح داده شد رخداد صف بندی در زمانی که جریان ترافیکی حاضر کمتر از ظرفیت لینک باشد نیز وجود خواهد داشت. ضمنا پارامتر تاخیر برای یک لینک از ۲ پارامتر تاخیر صف بندی به علاوه تاخیر لینک که از مشخصه های فیزیکی آن است ، تشکیل می شود.که در این بین سهم تاخیر صف بندی را باید بزرگتر در نظر گرفت چرا که عکس این مورد را در نظر بگیریم از آنجا که سیگنال های الکتریکی ویا نوری با سرعتی معادل نور درون لینک در حرکتند، این فرض غیر منطقی به نظر خواهد رسید.حال در ادامه مقاله در مورد گزینش پارامترها و نحوه ترکیب آنها توضیحات کاملتریارائه خواهد شد .

۳-۲اهداف مسیریابی کیفیت سرویس:

پروتکل های فعلی مسیریابی در اینترنت از قبیل BGP,RIP,OSPF  پروتکل های مسیر یابی بهترین تلاش نام دارند که فقط کوتاهترین مسیر به مقصد را مشخص می کنند. به عبارت دیگر از الگوریتم های بهینه سازی تک منظوره بهره می گیرندکه در این الگوریتم ها تنها یک پارامتر(یا پهنای باند یا تعداد پرش و یا هزینه) لحاظ می گردد. لذا تمام ترافیک ها به کوتاهترین مسیر مسیر یابی می شوند. حتی اگر مسیر های دیگری نیز وجود داشته باشند ،مادامی که کوتاهترین مسیر نباشند مورد استفاده قرار نخواهند گرفت .باید توجه شود که کوتاهترین مسیر در اینجا لزوما به معنی مسیری با کوتاهترین فاصله فیزیکی نمی باشد . مثلا ممکن است به معنی مسیری با حداقل هزینه یا کمترین تعداد پرش ها باشد.عیب عمده این طرح این است که موجب ازدحام   در برخی لینک ها می شود در حالیکه برخی از لینک های دیگر کاملا و یا حتی اصلا مورد استفاده قرار نگرفته اند واین همان مشکلی است که مهندسی ترافیک برای حل آن بکار گرفته می شود.عیب دیگر آن این است که مسیر یابی بهترین تلاش فعلی ، وقتی  که مسیر بهتری یافت شود ، ترافیک را به آن منتقل می نماید، حتی اگر مسیر فعلی نیز نیازهای کیفیت سرویس آن ترافیک را تامین کند . این امر سبب ناپایداری در مسیر یابی می گردد. چرا که چنین شاخص هایی به سرعت تغییر می کنندو باعث می شوند که ترافیک دائما

به عقب برگردد وبه مسیردیگری ارسال شود.در بدترین حالت،این ناپایداری می تواند تاخیر و تغییرات تاخیر را به شدت افزایش دهد.مسیریابی مبتنی بر کیفیت سرویس برای رفع این معایب طراحی شده است که اهداف عمده آن عبارتند:تامین نیازهای کیفیت سرویس کاربر پایانی،یافتن مسیری که نیازهای پهنای باند ،تاخیر،تغییرات تاخیر ،احتمال از دست دادن بسته و …. کاربر را تامین نمایدو بهینه سازی در استفاده از منابع شبکه. مسیر یابی مبتنی بر کیفیت سرویس بایدترافیک را به گونه ای مسیر یابی وجهت دهی کند که بتواند میزان گذردهی کلی شبکه را به حداکثر برساند. یافتن کوتاهترین مسیر به این مسئله کمک می کند زیرا که مسیر طولانی تر ،منابع بیشتری از شبکه را مصرف می نماید.مسیر یابی مبتنی بر کیفیت سرویس باید به خصوص در حالتی که حجم بار ترافیکی سنگین است، کارایی بهتری را نسبت به مسیر یابی بهترین تلاش از خود نشان دهد(مثلا میزان گذردهی بهتری داشته باشد.)

۳-۳پروتکل LINK STATE و OSPF:

الگوریتم مسیریابی که ما به کمک آن این بهبود را نشان می دهیم ،پروتکل مسیریابی OSPF می باشد٬ که پروتکل مسیر یابی گسترش یافته ای در اینترنت می باشد به طوری که هم اکنون OSPF نسخه ۳ در آستانه ورود به اینترنت می باشد. OSPF یک ساختاری بهینه از پروتکل مسیر یابی وضعیت لینک (LINK STATE) می باشد.در شبیه ساز شبکه نسخه ۲ (NS-2) هم اکنون یک پیاده سازی از پروتکل OSPF با نام LINK STATE ROUTING موجود می باشد . ساختار اصلی OSPF همان )LINK STATE وضعیت لینک(می باشد. وضعیت لینک بلوک هایی هستند که جهت کامل کردن نقشه توپولوژی شبکه که توسط هر نود درشبکه نگهداری می شوند . این نقشه توسط پایگاه داده وضعیت لینک نمایش داده می شوند جهت توزیع این پایگاه داده هر نود ضرورتا هزینه تمام اتصالات خود را بدست می آورد و سپس این اطلاعات را به همسایگان خود ارسال می نماید . معمولا این هزینه یا مقداری است که مدیر شبکه با تناسبات مالی بدان اتصال اختصاص می دهد و یا معمولا تاخیر آن لینک را به عنوان هزینه آن در نظر می گیریم. اطلاعات ارسالی به همسایگان از طریق بسته های اعلان وضعیت لینک LINK STATE ADVERTISEMENT(LSA) و به کمک پروتکل طوفانی (FLOODING PROTOCOL) صورت می پذیرد. نود دریافت کننده برای هر LSA آن را تکرار و به همه خروجی های خود به جز خروجی نودی که LSA را از طریق آن در یافت کرده است ، ارسال می نماید . پروتکل OSPF برای محاسبه کوتاهترین مسیر ممکن براساس هزینه تمام لینک ها ازالگوریتم دایجسترا DIJKSTRA بهره می گیرد

۳-۴سیستم فازی پیشنهادی:

تاخیر، تغییرات تاخیر ، صف بندی ، پهنای باند و احتمال از بین رفتن بسته ها و …. از میان پارامترهای شبکه جهت استفاده در محاسبه یک پارامترتنها ، در مسیریابی شبکه ای بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. امکان استفاده از تمامی این پارامترها نیزهست اما نه تنها از نظر محاسباتی زمان زیادی از دست خواهد رفت ، بلکه افزونگی اطلاعات بین این چند پارامتر وجود دارد که نیازی به استفاده از آنها نیست . تاخیر یک پارامتر حیاتی در مبحث کیفیت سرویس (QOS) برای اکثربرنامه های کاربردی می باشد ، مخصوصا در برنامه های محاوره ای چرا که این برنامه ها به حداقل تاخیر جهت ارتباط مناسب با کاربران احتیاج دارند . البته برخی از برنامه های کاربردی مانند (VOIP)Voice over IP و  video confercing در یک محدودخاصی تاخیر را می تواند تحمل نمایند . با در نظر گرفتن این شرایط ، تاخیر به عنوان نقطه شروعی از پارامترها ، پارامتر مهمی که باید در نظر گرفته شود . تاخیر یک پارامتر جمعی است یعنی تاخیر  یک مسیر را می توان از مجموع تاخیر لینک های تشکیل دهنده آن مسیر بدست آورد . اما پایین بودن تاخیر یک مسیر لزوما به معنای بهتر بودن آن مسیرنیست و به معنای این نیست که این مسیر لزوما پهنای باند بهتری داشته باشد و یا بهروری لینک پایین تر داشته باشد . تاخیر اندازه گیری شده معمولا به صورت میانگین می باشد یعنی دراتصال با تاخیر برابر لزوما دارای فراز و نشیب ترافیکی یکسانی نیستند . صرف نظراز این مطالب اگردر مواقعی یک اتصال دارای تاخیر بیشتری باشد ممکن است بدلیل داشتن پهنای باند باقیمانده ی بیشتری نسبت به سایر اتصالات،از آن استفاد گردد . و آن لینک بهتری محسوب گردد. چرا که ممکن است آن تاخیرمربوط به یک قله ترافیکی باشد )در مدت زمان اندازه گیری تاخیر)در حالیکه سایر لینک ها در آن مدت زمان در دره ترافیکی خود بوده باشند . لذا دقیق نبودن تاخیر اندازه گیری شده ممکن است بصورت سلسله مراتبی در محاسبه مسیر بهینه نیزتاثیر گذار شود و مسیر صحیحی را محاسبه ننماییم . پس لازم جهت دقیق تر شدن معیار وزن دهی به لینک خاص از یک پارامتر دیگر جهت این امر استفاده نماییم به این منظور باید این پارامتر با (SINGLE) پارامتر تاخیر جهت تولید یک معیار توام اما تنها استفاده شود . متوسط طول صف و تاخیر در آن از مهمترین خصوصیات یک روتر در مرز ازدحام و درنتیجه از بین بردن بسته ها می باشد بطوریکه در لحظات قبل از رخداد ازدحام ، هم زمانی که صرف صف بندی می شود افزایش می یابد و هم طول صف (طول لحظه ای آن) به مقدار ماکزیمم طول صف نزدیک می گردد .ضمنا از بین رفتن بسته ها دقیقا زمانی رخ میدهد که صف مربوط به آن روتردچار شلوغی و سریزمی گردد بگونه ای که اگر یک لینک دارای تاخیر کمتر و طول صف کوتاهتر باشد دارای وزن کمتر می باشد یعنی از نظر الگوریتم مسیر یابی کیفیت سرویس لینک برجسته تر و بهتری خواهد بود .زمانی که بیش ازیک پارامتربرای وزن دهی به لینک ها وجود دارد راههای متفاوتی نیز برای ترکیب این ۲ پارامترو تشکیل یک پارامتر منفرد جهت مقداردهی به آن لینک وجود دارد : از راههای ساده ای همچون از آنها ضرب ، می نیمم گرفتن تا محاسبات هوشمندانه از نوع حتی مصنوعی آن. اما آنچه که مهم است این است که این محاسبات والگوریتم باید ساده ، آسان و در حداقل زمان صورت پذیرد تا امکان استفاده و پیاده سازی آن به راحتی در یک پروتکل مسیر یابی وجود داشته باشد .سربار ناشی از پیاده سازی الگوریتم باید در حداقل امکان قرار بگیرد البته دقت معیار خروجی با آنچه که از آن پارامترهای اولیه انتظار داریم نیز نباید متفاوت باشد الگوریتم باید به گونه ای باشد تا برتری هایی نیز نسبت به تک تک ان پارامترها داشته باشد . لذا از میان روشهای موجود ، با استقبالی که امروزه از متدهای فازی (Fuzzy)  صورت می پذیرد ، تصمیم گرفتم که این روش ترکیب در منطق فازی انجام گیرد و آن هم ترجیحا به خاطر سادگی روش آن در حل مسایل می باشد . چرا که در این روش ترکیب پرامترهای ورودی به سادگی و سهولت میباشد و قابل درک نیز هست و با کمک قوانین فازی به راحتی می توان پارامترها ی خروجی و نیز بازدهی را کنترل و تنظیم نمود که در مقایسه با سایر روشها بهتر عمل می نماید.

 الگوریتمای مسیریابی در شبکه های میان ارتباطی

فایل کامل این پروژه ۷۵ ( هفتاد و پنج) صفحه word همراه با منابع می باشد.

در تمامی ساعات شبانه روز >> پرداخت آنلاین و دانلود آنی فایل پس از پرداخت.