रूटिंग प्रोटोकॉल (Routing Protocols) परिचय :
रूटिंग प्रोटोकॉल का उपयोग करके राउटर एक दूसरे के साथ संवाद करते हैं। प्रोटोकॉल नेटवर्क टोपोलॉजी और नेटवर्क टोपोलॉजी में होने वाले परिवर्तनों को जानने के लिए राउटर की मदद करते हैं।
रूटिंग प्रोटोकॉल प्राप्त पैकेट के लिए सबसे अच्छा आउटपुट पथ तय करने के लिए रूटिंग एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं।
राउटिंग एल्गोरिथ्म नेटवर्क लेयर सॉफ्टवेयर का एक हिस्सा है और इसे सही, स्थिर और सरल होना चाहिए।
यह नेटवर्क टोपोलॉजी और ट्रैफिक के आधार पर पैकेट के लिए सही रास्ता तय करेगा।
सबसे अच्छा रास्ता खोजने के लिए, राउटर पैकेट ट्रांसमिशन के हॉप्स की संख्या, समय की देरी और संचार लागत पर विचार करता है।
एक बड़े इंटरनेट को ऑटोनॉमस सिस्टम्स (एएस) नामक नेटवर्क के समूहों में विभाजित किया गया है।
एक स्वायत्त प्रणाली में नेटवर्क समूह और राउटर होते हैं जिन्हें एक संगठन द्वारा प्रबंधित किया जाता है।
आंतरिक मार्ग का उपयोग AS के भीतर किया जाता है, जबकि बाहरी मार्ग दो AS के बीच मार्ग प्रदान करता है। राउटिंग प्रोटोकॉल का वर्गीकरण चित्र में दिखाया गया है।
आंतरिक रूटिंग में, पांच रूटिंग प्रोटोकॉल में से एक, रूटिंग इंफॉर्मेशन प्रोटोकॉल (RIP), इंटीरियर गेटवे रूटिंग प्रोटोकॉल (IGRP), एन्हैंस्ड इंटीरियर गेटवे रूटिंग प्रोटोकॉल (EIGRP), ओपन शॉर्टेस्ट पाथ फर्स्ट (OSPF) और इंटरमीडिएट सिस्टम-टू-इंटरमीडिएट सिस्टम (IS-IS) का उपयोग किया जा सकता है।
लेकिन केवल बाहरी राउटिंग में बॉर्डर गेटवे प्रोटोकॉल (बीजीपी) का उपयोग किया जाता है।
रूटिंग सूचना प्रोटोकॉल (Routing Information Protocol ) (RIP) :
RIP एक बहुत ही सरल आंतरिक मार्ग प्रोटोकॉल है। इसका उपयोग AS के भीतर राउटिंग टेबल को अपडेट करने के लिए किया जाता है। RIP दूरी वेक्टर रूटिंग पर आधारित है।
दूरी वेक्टर रूटिंग (Distance Vector Routing) :
डिस्टेंस वेक्टर रूटिंग में, प्रत्येक राउटर अन्य राउटर के साथ संचार करता है जो सीधे एक-दूसरे से जुड़े होते हैं, जिन्हें पड़ोसी कहा जाता है।
राउटर अपने पड़ोसियों के साथ अपनी जानकारी साझा करते हैं। इसलिए वे केवल यह जानते हैं कि अगला हॉप कैसे बनाया जाए।
किसी भी गंतव्य तक पहुंचने के लिए सबसे कम रास्ता निर्धारित करने के लिए दूरी वेक्टर रूटिंग हॉप्स का उपयोग करता है। प्रत्येक राउटर एक हॉप का गठन करता है।
दूरी वेक्टर रूटिंग में, प्रत्येक राउटर एक राउटिंग टेबल रखता है जिसमें सबनेट में प्रत्येक राउटर के लिए एक प्रविष्टि होती है।
प्रविष्टि उस गंतव्य के लिए अगली आशा देता है और गंतव्य तक पहुंचने के लिए अनुमानित समय या दूरी।
जब नेटवर्क पर कोई परिवर्तन होता है, जैसे सिस्टम विफलता या यदि नेटवर्क में कोई उपकरण हटा दिया जाता है, तो सभी राउटर को परिवर्तन के बारे में जागरूक होने में कुछ समय लग सकता है।
परिवर्तन के बारे में सीखने वाले प्रत्येक राउटर की प्रक्रिया और इसके रूटिंग टेबल को अपडेट करने को अभिसरण के रूप में जाना जाता है।
छोटे नेटवर्क में, अभिसरण में अधिक समय नहीं लग सकता है, लेकिन बड़े संजाल में अभिसरण में अधिक समय लग सकता है।
दूरी वेक्टर आधारित नेटवर्क की अभिसरण गति में सुधार करने के लिए, ट्रिगर अपडेट को कॉन्फ़िगर किया जा सकता है जिसमें टोपोलॉजी परिवर्तन का पता चलने पर अपडेट भेजे जाते हैं।
इसका मतलब है कि जब भी नेटवर्क टोपोलॉजी बदलती है, तो अपडेट पूरे नेटवर्क में भेजे जाएंगे।
अभिसरण का अर्थ है राउटर द्वारा अपनी रूटिंग टेबल को अपडेट करने के लिए लिया गया समय।
RIPv1 और RIPv2 :
RIP, RIPv1 और RIPv2 के दो संस्करण हैं। RIPv1 एक खुला मानक है और क्लासफुल रूटिंग का उपयोग करता है। RIPv2। एक प्रमाणीकरण तंत्र प्रदान करता है जो RIPv1 द्वारा समर्थित नहीं है।
RIPv2 संदेश में RIPv1 की तुलना में अधिक जानकारी शामिल है। RIPv2 क्लासलेस रूटिंग प्रोटोकॉल का उपयोग करता है।
आंतरिक गेटवे रूटिंग प्रोटोकॉल (Interior Gateway Routing Protocol) (IGRP) :
IGRP को विशेष रूप से RIP को बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया था। RIP की दो सीमाएँ हैं जैसे कि एक रूटिंग मीट्रिक के रूप में केवल हॉप काउंट का उपयोग और 15. IGRP की हॉप काउंट लिमिट इन सीमाओं को पार करती है।
IGRP RIP की तरह दूरी वेक्टर रूटिंग पर आधारित है। जैसा कि IGRP को एक स्वायत्त प्रणाली के साथ उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, यह मार्ग निर्धारित करने के लिए RIP के समान मूल तंत्र का उपयोग करता है।
प्रत्येक राउटर स्थानीय नेटवर्क पर एक संदेश भेजता है जिससे वह जुड़ा हुआ है। संदेश में इसकी रूटिंग तालिका की एक प्रति है।
प्रत्येक नेटवर्क तक पहुंचने के लिए उपलब्ध नेटवर्क और लागतों के जोड़े को रूटिंग तालिका में दिया गया है।
जब दूसरा राउटर इस संदेश को प्राप्त करता है तो यह जानता है कि यह संदेश में दिए गए सभी नेटवर्क तक पहुंच सकता है जब तक कि यह स्रोत राउटर तक पहुंच सकता है।
यह वर्तमान लागतों को जोड़कर उन नेटवर्क तक पहुंचने की लागत की गणना करता है। इस तरह, राउटर अपनी टेबल को अपडेट करते हैं और इस जानकारी को अपने अगले रूटीन अपडेट में भेजते हैं।
IGRP कई व्यक्तिगत मैट्रिक्स जैसे कि इंटरनेटवर्क देरी, बैंडविड्थ, विश्वसनीयता और लोड के आधार पर एक नेटवर्क तक पहुंचने के लिए समग्र लागत की गणना करता है।
एक प्रशासक के लिए यह संभव है कि वह स्वायत्त प्रणाली की प्राथमिकताओं को निर्धारित करने के लिए गणना की गई लागत को संशोधित करे।
इसलिए, यदि किसी विशेष प्रशासक को लगता है कि बैंडविड्थ पर विश्वसनीयता पर जोर देने से मार्ग की लागत सबसे अच्छी होगी, तो वह इसे बदल सकता है। इस तरह की प्रणाली आरआईपी की कठोर हॉप गणना प्रणाली पर लचीलापन प्रदान करती है।
IGRP में नेटवर्क के बीच 15 hops की कोई अंतर्निहित सीमा नहीं है। IGRP, दूरी वेक्टर के बुनियादी एल्गोरिथ्म में एक बहुपथ रूटिंग सुविधा जोड़ता है।
यह स्वचालित रूप से मार्गों के बीच कई रास्तों का उपयोग करने में मदद करेगा, जिनके बीच यातायात साझा किया जाएगा। प्रत्येक पथ की सापेक्ष लागत मीट्रिक के आधार पर, यातायात का हिस्सा या तो असमान हो सकता है या असमान।
यह सुविधा बेहतर प्रदर्शन और लचीलापन प्रदान करती है। IGRP यह भी नियंत्रित करने के लिए टाइमर का उपयोग करता है कि कैसे अपडेट भेजे जाते हैं, कितने लंबे राउटर को नीचे रखा जाता है और समाप्ति से पहले राउटिंग टेबल में कितने लंबे रूट आयोजित किए जाते हैं।
आजकल सभी Cisco रूटर्स IGRP रूटिंग प्रोटोकॉल का समर्थन नहीं करते हैं।
बढ़ाया आंतरिक गेटवे रूटिंग प्रोटोकॉल (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol ) (EIGRP) :
EIGRP भी दूरी-सदिश मार्ग पर आधारित है। लेकिन यह आईजीआरपी या आरआईपी जैसे अन्य दूरी-वेक्टर प्रोटोकॉल की तुलना में अधिक परिष्कृत है और इसमें कुछ विशेषताएं शामिल हैं जो कि दूरी-वेक्टर एल्गोरिदम की तुलना में ओएसपीएफ जैसे लिंक-स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल के साथ अधिक बार जुड़े हुए हैं।
EIGRP में जिस तरह से मार्गों की गणना की जाती है उसे दक्षता में सुधार और मार्ग अभिसरण की गति में बदल दिया जाता है।
यह एक नए मार्ग गणना एल्गोरिथ्म पर आधारित है जिसे डिफ्यूजिंग अपडेट एल्गोरिथम (DUAL) कहा जाता है।
दोहरी रूट गणना एल्गोरिथ्म (DUAL Route Calculation Algorithm) :
DUAL एक विशिष्ट दूरी-वेक्टर एल्गोरिथ्म की तुलना में इंटरनेटवर्क के बारे में अधिक टोपोलॉजी जानकारी रखता है जो RIP या IGRP द्वारा उपयोग किया जाता है।
इस जानकारी का उपयोग नेटवर्क के बीच कम से कम लागत, लूप-मुक्त मार्गों का चयन करने के लिए किया जाता है।
एक मीट्रिक जो किसी लिंक की बैंडविड्थ के मूल्यांकन को जोड़ती है और लिंक पर भेजने में कुल देरी का उपयोग EIGRP द्वारा किया जाता है।
जब एक पड़ोसी राउटर संशोधित मीट्रिक जानकारी भेजता है, तो मार्गों को पुनर्गणित किया जाता है और आवश्यकतानुसार अपडेट भेजे जाते हैं।
यदि आवश्यक हो तो DUAL पड़ोसी राउटरों को पुनःचुन्यता की जानकारी के लिए क्वेरी करेगा।
EIGRP आवश्यकतानुसार केवल आंशिक अपडेट भेजता है। इसलिए, राउटर के बीच उत्पन्न यातायात की मात्रा को कम करता है। इन अद्यतनों को डिज़ाइन किया गया है ताकि अद्यतन जानकारी की आवश्यकता वाले केवल राउटर उन्हें प्राप्त करें।
सबसे छोटा रास्ता पहले (OSPF) प्रोटोकॉल (Open Shortest Path First (OSPF) Protocol) :
OSPF आंतरिक रूटिंग प्रोटोकॉल में से एक है। यह एक स्वायत्त प्रणाली के अंदर रूटिंग टेबल को अपडेट करता है। OSPF लिंक-स्टेट रूटिंग पर आधारित है।
लिंक-स्टेट रूटिंग (Link-State Routing) :
लिंक-स्टेट रूटिंग में, राउटर पूरे नेटवर्क का एक नक्शा बनाते हैं और इसे मेमोरी में स्टोर करते हैं।
राउटर लाइन राज्य विज्ञापन (एलएसए) भेजते हैं जिसमें वे जुड़े होते हैं कि वे किस नेटवर्क से संबंधित हैं।
एसटीए नेटवर्क पर हर राउटर को भेजा जाता है। यह राउटर को अपने नेटवर्क मैप बनाने में सक्षम बनाता है।
प्रत्येक राउटर पर नेटवर्क मैप को पूरा करने के बाद, राउटर एक दूसरे को अपडेट करते हैं। लेकिन अद्यतन दूरी-वेक्टर मार्ग की तुलना में बहुत कम बार होते हैं।
लिंक-स्टेट रूटिंग में, राउटर अद्यतन को भेजते हैं यदि टोपोलॉजी में परिवर्तन का पता लगाया जाता है।
इंटरमीडिएट सिस्टम-टू-इंटरमीडिएट सिस्टम (IS-IS) प्रोटोकॉल (Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) Protocol) :
यह मूल रूप से कनेक्शन रहित नेटवर्क प्रोटोकॉल (CLNP) के लिए एक रूटिंग प्रोटोकॉल के रूप में डिज़ाइन किया गया था।
लेकिन फिर आईपी सहित अन्य प्रोटोकॉल को संभालने के लिए संशोधित किया गया था। IS-IS का उपयोग IP रूटिंग सूचनाओं को IP नेटवर्क में एकल AS के रूप में वितरित करने के लिए किया जाता है।
IS-IS एक लिंक-स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल है। इस प्रोटोकॉल में, राउटर अपने निकटतम पड़ोसियों के साथ टोपोलॉजी जानकारी का आदान-प्रदान करते हैं।
यह जानकारी तब पूरे AS में पास कर दी जाती है, ताकि AS के हर राउटर को AS के टोपोलॉजी की पूरी जानकारी मिल जाए।
राउटर टोपोलॉजी जानकारी का उपयोग एएस के माध्यम से एंड-टू-एंड पथ की गणना करने के लिए करते हैं।
डेटा को अग्रेषित करने की अगली उम्मीद अंतिम गंतव्य के लिए सबसे अच्छा रास्ता चुनकर निर्धारित की जाती है।
जब नेटवर्क टोपोलॉजी में परिवर्तन होता है, तो लिंक-स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल मार्गों को पुनर्गणना करता है। IS-IS एक ही समय में कई नेटवर्क लेयर प्रोटोकॉल का समर्थन कर सकता है।
बॉर्डर गेटवे प्रोटोकॉल (Border Gateway Protocol) :
बीजीपी एक बाहरी मार्ग प्रोटोकॉल है। राउटर जो बीजीपी का उपयोग करते हैं, केवल रूटिंग सूचनाओं के आदान-प्रदान के लिए एक कनेक्शन स्थापित करके संवाद करते हैं। इस कनेक्शन को एक सत्र कहा जाता है।
बीजीपी में सत्रों को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:
बाहरी बीजीपी सत्र (External BGP (E-BGP) Session ) –
उन राउटरों के बीच सूचनाओं का आदान-प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है जो इससे हैं
विभिन्न ए.एस.
आंतरिक बीजीपी सत्र (Internal BGP (I-BGP) Session )–
उन राउटर के बीच सूचना का आदान-प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है जो एक एएस के अंदर होते हैं।
पथ वेक्टर रूटिंग (Path Vector Routing) :
बीजीपी पथ वेक्टर रूटिंग पर आधारित है। पथ वेक्टर रूटिंग में, रूटिंग तालिका में प्रविष्टि में गंतव्य नेटवर्क, अगला राउटर और गंतव्य तक पहुंचने का मार्ग होता है।
पथ स्वायत्त प्रणालियों की एक सूचीबद्ध सूची है जिसमें पैकेट को गंतव्य तक पहुंचने के लिए यात्रा करनी चाहिए।
एक सीमा राउटर दो स्वायत्त प्रणालियों को जोड़ता है। यह पथ वेक्टर रूटिंग का उपयोग करता है।
राउटर पड़ोसी सीमा राउटर को अपनी स्वायत्त प्रणाली तक पहुंचने के लिए सूचना भेजता है।
जब राउटर एक पथ वेक्टर संदेश प्राप्त करता है, तो वह पथ को सत्यापित करता है और अपनी स्वयं की रूटिंग तालिका को अपडेट करता है। यह फिर अगले पड़ोसी को भेजने से पहले संदेश को संशोधित करता है।
