Tuesday, August 4, 2009

การทำงานของ Router
สิ่งที่แตกต่างกันระหว่าง Bridge กับ Router คือ Bridge ทำงานในระดับ Data Link Layer คือจะใช้ข้อมูล station address ในการทำงานส่งข้อมูลไปยังที่ใดๆ ซึ่งหมายเลข station address นี้มีการกำหนดมาจากฮาร์ดแวร์หรือที่ส่วนของ Network Interface Card (NIC) และถูกกำหนดมาเฉพาะตัวจากโรงงานไม่ให้ซ้ำกัน ถ้ามีการเปลี่ยน NIC นี้ไป ก็จำทำให้ station address เปลี่ยนไปด้วย ส่วน Network Layer address ในกการส่งผ่านข้อมูลโปรโตคอลของเครือข่ายชนิดต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น IPX, TCP/IP หรือ AppleTalk ซึ่งจะเป็นโปรโตคอลที่ทำงานใน Network Layer การกำหนด Network address ทำได้โดยผู้ดูแลระบบเครือข่ายนั้น ทำให้สามารถแก้ไขเปลี่ยนแปลงได้ง่าย และสามารถใช้อุปกรณ์ Router เชื่อมโยงเครือข่ายที่แยกจากกันให้สามารถส่งผ่านข้อมูลร่วมกันได้และทำให้เครือข่ายขยายออกไปได้เรื่อยๆหน้าที่หลักของ Router คือการหาเส้นทางในการส่งผ่านข้อมูลที่ดีที่สุด และเป็นตัวกลางในการส่งต่อข้อมูลไปยังเครือข่ายอื่น ทั้งนี้ Router สามารถเชื่อมโยงเครือข่ายที่ใช้สื่อสัญญาณหลายแบบแตกต่างกันได้ไม่ว่าจะเป็น Ethernet, Token Rink หรือ FDDI ทั้งๆที่ในแต่ละระบบจะมี packet เป็นรูปแบบของตนเองซึ่งแตกต่างกัน โดยโปรโตคอลที่ทำงานในระดับบนหรือ Layer 3 ขึ้นไปเช่น IP, IPX หรือ AppleTalk เมื่อมีการส่งข้อมูลก็จะบรรจุข้อมูลนั้นเป็น packet ในรูปแบบของ Layer 2 คือ Data Link Layer เมื่อ Router ได้รับข้อมูลมาก็จะตรวจดูใน packet เพื่อจะทราบว่าใช้โปรโตคอลแบบใด จากนั้นก็จะตรวจดูเส้นทางส่งข้อมูลจากตาราง Routing Table ว่าจะต้องส่งข้อมูลนี้ไปยังเครือข่ายใดจึงจะต่อไปถึงปลายทางได้ แล้วจึงบรรจุข้อมูลลงเป็น packet ของ Data Link Layer ที่ถูกต้องอีกครั้ง เพื่อส่งต่อไปยังเครือข่ายปลาย

Routing Protocol
คือโพรโทคอลที่ใช้ในการแลกเปลี่ยน routing table ระหว่างอุปกรณ์เครือข่ายต่างๆที่ทำงานในระดับ Network Layer (Layer 3) เช่น Router เพื่อให้อุปกรณ์เหล่านี้สามารถส่งข้อมูล (IP packet) ไปยังคอมพิวเตอร์ปลายทางได้อย่างถูกต้อง โดยที่ผู้ดูแลเครือข่ายไม่ต้องแก้ไขข้อมูล routing table ของอุปกรณ์ต่างๆตลอดเวลา เรียกว่าการทำงานของ Routing Protocol ทำให้เกิดการใช้งาน dynamic routing ต่อระบบเครือข่าย


การเลือกเส้นทางแบบ Dynamic นี้ เป็นการใช้ ซอฟต์แวร์ที่ติดตั้งมากับ Router เพื่อท า
หน้าที่แลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารที่เกี่ยวกับการเลือกเส้นทางระหว่าง Router โดยที่เราเรียกว่า
โปรโตคอลเลือกเส้นทาง ( Routing Protocol) ข้อดีของการใช้ Routing Protocol ได้แก่ การที่
Router สามารถใช้ Routing Protocol นี้เพื่อการสร้างตารางเลือกเส้นทางจากสภาวะของเครือข่าย
ในขณะนั้น ประโยชน์ของการใช้ Routing Protocol มีดังนี้
- เหมาะส าหรับเครือข่ายขนาดใหญ่
- Router สามารถจัดการหาเส้นทางเองหากมีการเปลี่ยนแปลงของเครือข่ายเกิดขึ้น



Distance Vector
Distance Vector เป็นโปรโตคอลเลือกเส้นทางที่ Router ใช้เพื่อการสร้างตาราง Routing (Routing Table) และจัดการนำแพ็กเก็ตส่งออกไปยังเส้นทางที่กำหนด โดย อาศัยข้อมูลเกี่ยวกับระยะทาง เช่น Hop เป็นตัวกำหนดว่า เส้นทางใดเป็นเส้นทางที่ดีที่สุด ที่จะนำแพ็กเก็ตส่งออกไปที่ปลายทาง โดยถือว่า ระยะทางที่ใกล้ที่สุด เป็นเส้นทางที่ดีที่สุด
Distance Vector Router แต่ละตัวที่อยู่บนเครือข่ายจะต้องเรียนรู้ลักษณะของ Network Topology โดยการแลกเปลี่ยน Routing Information ของตัวเอง กับ Router ที่เชื่อมต่อกันเป็นเพื่อนบ้านโดยตรง โดย Router เองจะต้องทำการจัดสร้างตารางการเลือกเส้นทางขึ้นมา โดยเอาข้อมูลข่าวสารที่ได้รับจากเครือข่ายที่เชื่อมต่อโดยตรง
หลักการทำงานของ Distance Vector ได้แก่การที่ Router จะส่ง Routing Information ไปยัง Router ตัวอื่นๆ ที่เชื่อมต่ออยู่กันโดยตรง ด้วยการแลกเปลี่ยน Routing Information นี้เอง ทำให้ Router แต่ละตัว จะรู้จักซึ่งกันและกัน และเรียนรู้เส้นทางที่ใช้ในการส่งข้อมูลไปยังเครือข่ายอื่นๆ มากขึ้นเรื่อยๆ เพราะ กระบวนการแลกเปลี่ยนนี้จะดำเนินต่อไปเป็นห้วงๆ ในช่วงเวลาที่แน่นอน
ตัวอย่างของโปรโตคอลที่ทำงานภายใต้ Distance Vector Algorithm ได้แก่ Routing Information Protocol (RIP)

Link State Routing
Link State Router แต่ละตัวจะทำการ Broadcast ข้อมูลข่าวสารออกมายัง Router ที่อยู่ภายในเครือข่ายเดียวกัน (Autonomous System) เป็นระยะๆ ข้อมูลข่าวสารนี้ประกอบด้วยสถานะของการเชื่อมต่อระหว่างRouter และ Router ข้างเคียง
ด้วยวิธีการของ Link State นี้ Router แต่ละตัวจะทำการสร้างผังที่สมบูรณ์ของเครือข่ายขึ้น จากข้อมูลที่ได้รับจาก Router อื่นๆ ทั้งหมด จากนั้นจะนำมาทำการคำนวณเส้นทางจากผังนี้โดยใช้ Algorithm ที่เรียกว่า Shortest Path Algorithm
Router จะเฝ้าตรวจสอบดูสถานะของการเชื่อมต่ออย่างต่อเนื่อง โดยการแลกเปลี่ยนระหว่างแพ็กเก็ตกับ Router เพื่อนบ้าน แต่หาก Router ไม่ตอบสนองต่อความพยายามที่จะติดต่อด้วย หลายๆครั้ง การเชื่อมต่อก็จะถือว่าตัดขาดลง แต่ถ้าหากสถานะของ Router หรือการเชื่อมต่อเกิดการเปลี่ยนแปลง ข้อมูลข่าวสารนี้จะถูก Broadcast ไปยัง Router ทั้งหมดที่อยู่ในเครือข่าย



ลักษณะการทำงานได้ 3 ชนิดคือ
1. Distance Vector Routing Protocol เป็น Protocol ที่ ใช้ ระยะทาง hop count ในการคำนวณเส้นทาง เช่น RIP ,IGRP 2. Link State Routing Protocol ใช้ algorithm ในการวาด topology ขึ้นมา แล้วนำมาควณเส้นทางที่ดีที่สุด เช่น OSPF, IS-IS 3. Hybrid Routing Protocol เป็นการนำข้อดีของ Distance Vector Routing Protocol และ Link State Routing Protocol มา เช่น EIGRP


Open Shortest Path First (OSPF)
ถือเป็น เร้าติ้งโปรโตคอล (Routing Protocol) ตัวหนึ่งที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในระบบเน็ตเวิร์ก เนื่องจากมีจุดเด่นในหลายด้าน เช่น การที่ตัวมันเป็น Routing Protocol แบบ Link State, การที่มีอัลกอรึทึมในการค้นหาเส้นทางด้วยตัวเอง ซึ่งเปรียบเสมือนว่า ตัวของ เราเตอร์ที่รัน OSPF ทุกตัวเป็นรูท (Root) หรือ จุดเริ่มต้นของระบบไปยังกิ่งย่อยๆ หรือโหนด (Node) ต่างๆ ซึ่งเป็นเทคนิคในการลดเส้นทางที่วนลูป (Routing Loop) ของการ Routing ได้เป็นอย่างดี รวมถึงความสามารถในการ Convergence หรือ การรับรู้ถึงความเปลี่ยนแปลงใน Topology หรือเส้นทางของ Network ได้อย่างรวดเร็วจนกระทั่งพูดได้เลยว่า แทบจะทันทีที่มีการเปลี่ยนแปลง Topology ขึ้นในระบบ และความสามารถในการรองรับการขยายของระบบ (Scalable) ได้อย่างดีเยี่ยม ซึ่ง ข้อดีดังกล่าวนั้น ทำให้ บรรดา Network Architect ต่างๆ นั้นนิยมเลือก OSPF มาเป็น Routing Protocol หลัก แทนที่ Routing Protocol แบบ Distance Vector เช่น RIP หรือ IGRP ซึ่ง ก่อนที่จะลงถึงรายละเอียดของ OSPF นั้น ก็จะมีการเกริ่นถึง คำที่เกี่ยวข้องภายใน Routing Protocol ของ OSPF เสียก่อน

OSPF Terminology Neighbor – หรือ เราเตอร์เพื่อนบ้าน ในที่นี้จะหมายถึง เราเตอร์ที่ รัน Process ของOSPF ซึ่งทำการเชื่อมต่ออยู่กับเราเตอร์ตัวอื่นๆ ที่รัน OSPF อยู่ด้วยเช่นกัน หรือที่เรียกว่า Adjacent Router (เราเตอร์ที่เชื่อมต่อกัน) ซึ่ง เราเตอร์เพื่อนบ้านกันนี้ จะคอยค้นหากันและกันผ่าน Hello Packet ซึ่งข้อมูลที่เกี่ยวข้องในการเราติ้งจะไม่ถูกส่งผ่านกันจนกว่าจะมีการฟอร์มความสัมพันธ์ระหว่างกันและกัน (Adjacency Forms)

No comments: