پایان نامه کامپیوتر با موضوع مسیریابی
75 صفحه در قالب word
پیشگفتار:
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.
فهرست مطالب:
فصل اول مسیریابی بسته های IP. 1
1-1مسیر یاب(ROUTER): 1
1-2تفاوت یک سوییچ لایه ۳ با یک مسیریاب معمولی: 2
1-3پروتکل های INTERIOR وEXTERIOR : 4
1-4شبکه هایی که با مسیریاب BGP در ارتباطند: 5
1-5دو دیدگاه الگوریتم های مسیریابی: 5
1-6انواع پروتکل: 7
1-6-1انواع پروتکل Routed: 7
1-6-2انواع پروتکل Routing : 7
1-7CLASSFUL ROUTING: 7
1-8CLASSLESS ROUTING: 8
1-9پروتکل های IP Distance Vector : 9
1-10عملکرد پروتکل های Distance Vector : 9
1-11پروتکل های IP Link State: 10
1-12آگاهی از وضعیت شبکه: 10
1-13نحوه ی مسیریابی بصورت استاتیک: 11
فصل دوم پروتکل OSPF. 15
2-1پروتکل OSPF: 15
2-2مقایسه پروتکل OSPF با پروتکل RIP: 15
2-4انواع Area: 18
2-5وضعیت های اتصال: 19
2-6خصوصیات یک شبکه OSPF : 19
2-7ID مسیریاب OSPF: 19
2-8همسایه یابی OSPF: 20
2-9بررسی عملکرد OSPF: 21
2-10تایمرهای OSPF: 22
2-11انواع LSA در OSPF: 23
2-12انواع شبکه های تعریف شده در OSPF: 23
2-13برقراری رابطه مجاورت در شبکه های NBMA: 25
2-14پیکربندی OSPF در شبکه های Frame Relay: 26
2-15کاربرد OSPF در شبکه frame relay point-to-multipoint: 28
2-16انواع روترهای OSPF: 29
2-17انواع پیام در پروتکل OSPF: 30
2-18کاربرد Ipv6 در پروتکل OSPF: 31
2-19عملکرد OSPF در شبکه های IPv6: 32
2-20مقایسه OSPF V2 و OSPF V3: 32
2-21نحوه مسیریابی با پروتکل OSPF: 34
فصل سوم طراحی و پیاده سازی مدل فازی OSPF. 36
3-1مسیر یابی مبتنی بر کیفیت سرویس(QOS): 36
3-2اهداف مسیریابی کیفیت سرویس: 37
3-3پروتکل LINK STATE و OSPF: 38
3-4سیستم فازی پیشنهادی: 39
3-5توابع عضویت و بانک قوانین: 40
3-6شبیه سازی و ارزیابی عملکرد: 42
فصل چهارم مسیر یابی چند منظوره 51
4-1مسیر یابی چند منظوره: 51
4-2انتخاب مسیر چند منظوره: 52
4-3پروتکل IGMP: 53
4-4پروتکل CGMP: 53
4-5جستجوی IGMP: 54
4-6پروتکل مستقل مسیریابی چند منظوره: 55
4-7PIM سبک متراکم: 55
4-8PIM سبک پراکنده: 56
4-9RP ثابت (Static RP): 57
4-10Auto-RP: 57
4-11Anycast- RP: 58
4-12آدرس های چند منظوره ذخیره : 59
4-13مسیریابی هوشمند: 59
منابع. 69
1-1مسیر 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 (اخح) 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.
1-2تفاوت 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 25 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.
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
پایان نامه کامپیوتر با موضوع مسیریابی
