2. Yönlendirme
Bir paketin bir segmentten başka bir segmente
yönlendirilmesi işlemine Yönlendirme (Routing) denir.
Ağda yönlendirme işlemini yapabilmek için
yönlendiricilerin bazı bilgileri edinmeleri
gerekmektedir.
Bunlar ;
• Yönlendirilecek paketin hedef adresi,
• Rotaların keşfedilmesi,
• En iyi rotanın seçilmesi,
• Yönlendirme bilgilerinin yönlendiriciler arasında
devamlılığının sağlanması.
3. Bu bilgilerin bir kısmı yönlendirilen protokoller
diğer bir kısmı ise yönlendiren protokoller
tarafından sağlanmaktadır.
Bu iki kavram birbirinden farklı işlevlere sahiptir.
Yönlendirilen protokoller, mantıksal adresleme
yapan 3.katman protokollerdir. IP ve IPX bu
protokollere örnek olarak verilebilir. Paketlerin
hedef ve kaynak adresleri bu prokoller ile
öğrenilmektedir.
Yönlendiren protokoller ise IP ve IPX gibi
yönlendirilen protokolleri kendilerine özgü
algoritmalar kullanarak yönlendirirler.
4. Sabit Yönlendirme
Ağ yöneticisinin bütün ağdaki alt ağları her
yönlendiricide uygun bir şekilde elle konfigüre
etmesine sabit (statik) yönlendirme denmektedir.
Bu tarz ağ yönetiminin hem avantajı hem de
dezavantajı vardır.
5. • Yönlendiricilerde daha az işlemci kullanımı,
• Ağ üzerinde yönlendirme mesajları için gerekli
olan bant genişliğinin kullanılmaması,
• Döngülerin oluşma riskinin olmaması ,
gibi avantajlar özellikle küçük ağlar için statik
yönlendirmeyi daha etkin bir yönetim anlayışı
yapmaktadır.
• Fakat sabit yönlendirme yapılırken ;
• Ağ yöneticisinin ağ yapısını iyi bilen ve konfigüre
edebilen yetkin bir kişinin olması,
• Büyük ağlarda yönlendirme için gerekli
konfigürasyonun yapılmasının çok vakit alması,
• Hata yapma riskinin yüksek olması ,
gibi sebeplerden dolayı büyük ağlar için bu
yöntem tercih edilmemelidir.
6. Sabit Yönlendirmeyi Yapılandırma
Yukarıdaki şekilde basit bir küçük ağ verilmiştir.
Bu ağ küçük olması sebebiyle sabit olarak
yönlendirilebilir. A ve B yönlendiricilerinde
yapılması gereken konfigürasyon ;
7. • RouterA(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0
192.168.3.1
• RouterA(config)#ip route 192.168.5.0 255.255.255.0
192.168.4.2
• RouterA(config)#exit
• RouterA(config)#show ip route
• Codes : C – connected, S – static, I – IGRP, R – RIP, M –
Mobile, B – BGP,
• D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA – OSPF inter
area, N1 – OSPF NSSA external type 1, N2– OSPF NSSA
external type 2, E1 – OSPF external type 1, E2 – OSPF
external type 2, E – EGP,
i – IS-IS, L1 – IS-IS level-1, L2
– IS-IS level-2,
* - candidate default, U – peruser static route, o- ODR
• Gateway of last resort is not set
192.168.3.0 is directly connected, serial0
• C
192.168.2.0 [1/0] via 192.168.3.1
• S
192.168.5.0 [1/0] via 192.168.4.2
• S
192.168.4.0 is directly connected, serial1
• C
• RouterA#
RouterA için
8. • RouterB(config)#ip route 192.168.4.0 255.255.255.0
192.168.3.2
• RouterB(config)#ip route 192.168.5.0 255.255.255.0
192.168.3.2
• RouterB(config)#exit
• RouterB(config)#show ip route
• Codes : C – connected, S – static, I – IGRP, R – RIP, M –
Mobile, B – BGP,
• D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA – OSPF inter
area, N1 – OSPF NSSA external type 1, N2– OSPF NSSA
external type 2, E1 – OSPF external type 1, E2 – OSPF
external type 2, E – EGP,
i – IS-IS, L1 – IS-IS level-1, L2
– IS-IS level-2,
* - candidate default, U – peruser static route, o- ODR
• Gateway of last resort is not set
• C
192.168.2.0 is directly connected, Ethernet0
192.168.4.0 [1/0] via 192.168.3.2
• S
192.168.5.0 [1/0] via 192.168.3.2
• S
192.168.3.0 is directly connected, serial0
• C
• RouterB#
RouterB için
9. Dinamik Yönlendirme
Dinamik yönlendirme ağ üzerinde kullanılan
yönlendiricilerin yönlendirme bilgilerinin dinamik
olarak yönetilmesi ve güncellenmesi olarak
tanımlanabilir. Dinamik yönlendirme protokolleri
ise bu dinamizmi sağlayan ve belirli kurallar
dahilinde işleyen standartlaşmış protokollerdir.
10. Yönlendirme Protokollerine Giriş
WAN’larda yönlendirme işlemi çok önemlidir;
önemli olan paketlerin kaybolmadan ve olabilecek
en verimli şekilde alıcısına iletilmesidir. Bir
WAN’da, geniş alan ağında, yönlendirici sayısı ve
bunlara bağlı IP ağların sayısı az olduğu
durumlarda yönlendirme işlemi kolaydır;
yönlendirme bilgileri doğrudan statik değerlerle
yapılabilir. Fakat yönlendirici ve bağlı olan IP
ağlarının sayısı arttığı zaman ağ üzerinde yanlış
yönlendirmeler oluşabilmektedir ve ağın yönetimi
zorlaşmaktadır. Özellikle yedekli bağlantıların
olduğu durumlarda, elle müdahale etmeksizin ağ
topolojisinin otomatik olarak değişmesini sağlamak
gereklidir. Bu nedenlerle dinamik yönlendirme
teknolojisi ve dinamik yönlendirme protokolleri
geliştirilmiştir.
11. Özerk Sistemler
Özerk sistem belirli sınırlar içerisinde (Bu sınır
bir bina, bir şehir, bir bölge veya bir kıta olabilir.)
çalışmakta olan ve tek bir yönetici grubu
tarafından yönetilen ağ cihazlarının tümünün
oluşturduğu sisteme verilen addır.
Yani, geniş bir ağın sadece tek bir yetki
tarafından yönetilen mantıksal parçalarından her
birine denir. Bu sistemler kendi bünyelerinde
farklı yönlendirme protokolleri kullanmalarına
karşın bu özerk sistemler arasında ortak
yönlendirme protokolleri kullanılır.
12. Yönlendirme Protokollerinin ve
Özerk Sistemlerin Amacı
•
•
•
•
Dinamik yönlendirme protokollerinin amaçları :
Ağ cihazları üzerinde bulunan yönlendirme
bilgilerinin diğer ağ cihazları ile paylaşılmasını
sağlamak,
Ağın sürekliliğini sağlamak,
Ağ üzerinde meydana gelebilecek insan kaynaklı
problemleri en aza indirmek,
Yük dağılımını sağlamak,
şeklinde sıralanabilir.
13. Yönlendirme Protokolleri Sınıflarının
Tanımlanması
Dinamik yönlendirme, ağ üzerinde kullanılan
yönlendiricilerin yönlendirme bilgilerinin dinamik
olarak yönetilmesi ve güncellenmesi olarak
tanımlanabilir. Dinamik yönlendirme protokolleri
ise bu dinamizmi sağlayan ve belirli kurallar
dahilinde işleyen standartlaşmış protokollerdir.
Dinamik yönlendirme protokolleri :
• Dahili ağ geçidi yönlendirme protokolleri
(Interior Gateway Routing Protocols- IGRP)
• Harici ağ geçidi yönlendirme protokolleri (Exterior
Gateway Routing Protocols-EGRP)
olarak ikiye ayrılırlar.
Dinamik yönlendirme “özerk sistemler” arasında
veya sistem içinde kullanılır.
14. UYGULAMA FAALİYETİ
• A yönlendiricisini başlatınız.
• Yönlendirici yazılımını (işletim sistemi) çalıştırınız.
• Yönlendirme komutlarını komut satırına yazınız.
– RouterA#
– RouterA(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0
192.168.3.1
– RouterA(config)#ip route 192.168.5.0 255.255.255.0
192.168.4.2
• Yönlendiricide komut oturumunu kapatınız.
– RouterA(config)#exit
• Yapılan sabit yönlendirmeyi aşağıdaki kodla kontrol ediniz.
– RouterA(config)#show ip route
• Bu işlem sonucunda aşağıdaki ekran görüntüsü gelecektir.
– RouterA(config)#show ip route
– Codes : C – connected, S – static, I – IGRP, R – RIP, M – Mobile,
B – BGP, D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA –
OSPF inter area,
N1 – OSPF NSSA external type 1, N2–
OSPF NSSA external type 2, E1 – OSPF external type 1, E2
– OSPF external type 2, E – EGP,
i – IS-IS, L1 – IS-IS level1, L2 – IS-IS level-2, * - candidate default, U – per-user
static route, o- ODR Gateway of last resort is not set C
192.168.3.0 is directly connected, serial0 S 192.168.2.0 [1/0]
via 192.168.3.1 S 192.168.5.0 [1/0] via 192.168.4.2 C
192.168.4.0 is directly connected, serial1
15. • İşlemi B yönlendiricisi için de aynı şekilde uygulayınız ve
kontrol ediniz.
16. YÖNLENDİRME
PROTOKOLLERİ
Yol Belirleme;
Yönlendiricilerin iki temel görevi vardır. Kaynak ve
hedef sistem arasında en uygun yolu belirlemek ve
kaynaktan gelen veri paketlerini hedefe doğru
iletmek. Yönlendirici; kaynak ile hedef arasındaki en
uygun yolu bulurken en kısa yolu tercih eder.Aslında
en kısa yol demek sadece metrik bir tanım değildir.
Bu tanımın içinde en kısa yol uzunluğu, basitlik,
iletişim maliyeti, sağlamlık ve güvenilirlik, bağlantı
hızı ve esneklik bilgileri de yer almaktadır. İşte
yönlendiriciler yol belirleme çalışmasını bu kriterlere
göre yaparlar. Yol belirleme işlemini gerçekleştiren
mekanizmalara ise yönlendirme algoritması denir.
17. •
•
•
•
•
Yönlendirme algoritmalarının yaptığı görevleri ve
özellikleri ;
Yönlendirme algoritması en kısa zamanda ve doğru
olarak kaynak ve hedef sistem arasındaki en kısa yolu
bulmalıdır.
Yönlendirme algoritmaları mümkün olduğu az bir
yazılımla verimli olarak çalışmalı yani basit olarak
dizayn edilmelidir.
Yönlendirme algoritmaları güvenilir olmalıdır. Mesela
beklenmeyen bir donanım arızasında, fazla veri
trafiğinin olduğu durumlarda doğru karar
verebilmelidir.
Yönlendirme algoritması tüm yönlendiricilerin hemfikir
olabileceği bir yolu en kısa zamanda belirlemelidir.
Yönlendirme algoritmaları şartların gereklerine göre
esnek olabilmelidir. Normal şartların değiştiği, örneğin
yönlendiricilerden birinin devreden çıktığı anda bir
sonraki en uygun yolu belirleyip karar verebilmelidir.
18. Yönlendirme algoritmalarını temel olarak iki gruba
ayırmak mümkündür.
• Sabit Yönlendirme Algoritmaları
– En Kısa Yol Algoritması
• Dijkstra Algoritması
• Bellman-Ford Algoritması
– Taşma (Su Baskını) Algoritması
– Rasgele Yönlendirme Algoritması
– Akış Durumu Yönlendirme Algoritması
• Uyarlanabilir (Dinamik) Yönlendirme Algoritmaları
– Uzaklık Vektörü Algoritması
– Bağlantı Durumu Algoritması
19. Sabit Yönlendirme Algoritmaları
Bu tür algoritma kullanan yönlendiriciler,
yönlendirme kararlarını, o andaki trafik durumuna
ve ağ bağlantı biçimine (topoloji) ilişkin ölçmelere
ya da tahminlere dayandırmazlar.
Bunun yerine, önceden hesaplanmış ve ağa
bağlandığı zaman yönlendiriciye yüklenmiş
tablolara göre yönlendirme yaparlar. Bu tür
algoritmalara Uyarlanabilir Olmayan (Nonadaptive)
yönlendirme algoritmaları denir.
20. En Kısa Yol Algoritması
Bir ağ içerisinde kaynak sistem ile hedef sistem
arasındaki yolun en kısa olması esasına göre çalışan
sabit yani duruma göre plan değiştirmeyen bir
algoritmadır. Bu algoritmada yönlendiriciler
arasındaki uzaklık kriter seçilebileceği gibi,
yönlendiriciler arasındaki sekme sayısı ortalama
gecikme, ortalama trafik yükü, iletişim maliyeti,
ortalama kuyruk uzunluğu gibi ölçüm kriterleri de
seçilebilir.
Seçilen kriter uzaklık ise, algoritma yönlendiriciler
arasındaki en kısa yolu belirler. Eğer seçilen kriter
maliyet ise algoritma en az maliyetli yolları elde
eder.
21. Statik yönlendirme algoritmaları kullanılan
ağlarda, bağlantılarda bir değişiklik olduğu zaman,
yönlendiriciler komşularına olan uzaklık, gecikme
gibi ölçümleri yeniden yaparak komşu
yönlendiricilere gönderirler.
Ayrıca komşu yönlendiricilerden gelen bilgileri de
kullanarak yeni yönlendirme tabloları oluşturmak
için algoritmaları çalıştırırlar. Bu algoritmalar her
bir yönlendiricide ayrı ayrı çalıştırılabileceği gibi,
sadece merkezi olarak seçilen bir yönlendirici
tarafından çalıştırılıp elde edilen sonuçlar ilgili
yönlendiricilere gönderilebilir.
22.
23.
24. İlk şekilde görülen bilgisayar ağı için tanımlanmış
yol planı aşağıdadır. Planda her düğüm noktasının
(yönlendirici anlamında) veri gönderilecek hedefe
göre değişen bir sonraki düğüm noktası tanımı
vardır. Veriyi alan düğüm noktası elindeki plan
uyarınca veriyi uygun düğüme yollar.
25. Düğüm Noktası 1 Planı
Düğüm Noktası 2 Planı
Düğüm Noktası 3 Planı
Hedef Düğüm
Sonraki Düğüm
Hedef Düğüm
Sonraki Düğüm
Hedef Düğüm
Sonraki Düğüm
2
2
1
1
1
5
3
4
3
3
2
5
4
4
4
4
4
5
5
4
5
4
5
5
6
4
6
4
6
5
Düğüm Noktası 4 Planı
Düğüm Noktası 5 Planı
Düğüm Noktası 6 Planı
Hedef Düğüm
Sonraki Düğüm
Hedef Düğüm
Sonraki Düğüm
Hedef Düğüm
Sonraki Düğüm
1
2
1
4
1
5
2
2
2
4
2
5
3
5
3
3
3
5
5
5
4
4
4
5
6
5
6
6
5
5
26. Beraber Yol Planı İnceleyelim
Örneğin 5 numaralı düğüm noktası için yol planını
inceleyecek olursak :
5 numaralı düğüm noktasına gelen verinin hedefi 1
numaralı düğüm noktası ise veri sonraki adım olan
4 numaralı düğüm noktasına yönlendirilir. Hedef 2
numaralı düğüm noktası ise yine sonraki adım olan
4 numaralı düğüm noktasına yönlendirilir. Burada 2
numaraya alternatif bir yol daha vardır. O da 3
numaralı düğüm noktasıdır. Fakat metrik değerleri
inceleyecek olursak 5 numaradan 2 numaraya gidiş
uzunluğu 4 numara üzerinden 2 numaraya kadar 3
birimdir. 3 numara üzerinden 2 numaraya kadar ise
1+6= 7 birimdir. Bu durumda 5 numaralı düğüm
noktasından 2 numaraya giden bir veri 4 numaraya
yönlendirilir.
27. Beraber Yol Planı İnceleyelim
• 1 numaralı düğüm noktasından 6 numaralı düğüm
noktasına bir verinin iletileceğini düşünelim. 1
numaralı düğüm noktasının planına göre hedef 6
numara ise sonraki adım 4 numaralı düğüm
noktasıdır. 4 numaralı düğüm noktasına gelen veri
artık 4 numaralı düğüm noktasının yol planına
uymak zorundadır. 4 numaralı düğüm noktasının
planında hedef 6 numaralı düğüm noktası ise
sonraki adım 5 numaralı düğüm noktasıdır. Veri 5
numaralı düğüm noktasına yönlendirilir. 5 numaralı
düğüm noktasında ise hedef 6 numaralı düğüm ise,
veri zaten sonraki adım olan 6 numaraya
yönlendirilerek veri paketinin yolculuğu sona ermiş
olur.
28. • En kısa yol algoritmalarının en bilinenleri
“Dijkstra” ve “Bellman-Ford” algoritmalarıdır. Bu
algoritmaların ikisi de kaynak noktadan hedefe
giden en kısa yolu bulmak için kullanılan
algoritmalardır. İkisi de bu işlemi farklı mantıksal
temeller üzerine oturtarak yaparlar. Bellman-Ford
algoritması Dijkstra algoritmasına göre daha
kapsamlı bir algoritmadır.
29. Taşma (Su Baskını) Algoritması
Bu algoritmadaki temel mantık, bir düğüme gelen
her paketin geldiği yön dışındaki tüm yönlere
gönderilmesi prensibine dayanır. Bu şekilde her
paket, ağda tekrar tekrar dolaşır. Tahmin
edilebileceği gibi ; bir önlem alınmadığı takdirde,
paketin ağdaki tekrar sayısı sınırsız olarak artacak
ve tıkanıklığa sebep olacaktır.
30. Oluşabilecek sınırsız artışın önlenmesi amacıyla
paketlerin başına bir sekme sayacı yerleştirilir. Bu
sayacın başlangıç değeri ağdaki maksimum sekme
sayısına ayarlanır. Bu sayaç her düğümden
geçişinde “1” azaltılır ve sayaç değeri “sıfır”
olduğunda paket yok edilir.
Tıkanıklık oluşumunu engellemeyi amaçlayan bir
diğer yöntemde ise ; daha önce gönderilen
paketlerin listesi tutulur. Aynı kaynak adresinden
gelen aynı sıra numaralı paketler yok edilir, ikinci
kez gönderilemezler. Bu listenin sonsuza kadar
büyümesini engellemek için liste belirli bir sayaç
ile azaltılır. Örneğin “5” numaralı pakete kadar
olanlar önceden gönderilmiş olduklarından listeden
çıkarılırlar.
31. Bu algoritmanın üstünlükleri ise ;
• Paketlere alternatif bir çok yol sunmaktadır.
Kaynak ile hedef arasındaki tüm yollar denendiği
için ağda meydana gelebilecek herhangi bir
sorunda paketler alternatif yollardan hedefe
ulaşırlar. Bu özellik çeşitli uygulamalarda fayda
sağlamaktadır. (Örneğin acil mesaj gönderimi
gerektiği zamanlarda, askeri uygulamalarda, vs..)
32. Rasgele Yönlendirme Algoritması
• Bu algoritmada bir düğüme gelen paketin
gönderileceği yol, geliş yolu dışındaki yollar
arasından rasgele seçilir. Tüm yolların seçilme
olasılıkları eşittir.
• Rasgele yönlendirme algoritması da “flooding”
algoritması gibi ağ bağlantı bilgilerini kullanmaz.
Yol seçimi rasgele yapıldığından, seçilen yol en kısa
olanı olmayabilir.
33. Akış Durumu Yönlendirme
Algoritması
Ağ bağlantı bilgilerinin ve trafik akışının birlikte
kullanılarak yönlendirme yapıldığı bir sabit
yönlendirme algoritmasıdır. Temel mantığı
ortalama paket gecikmelerinin kuyruk teorisine
göre hesaplanmasına dayanır.
34. Dinamik Yönlendirme Algoritmaları
Uzaklık Vektörü Algoritması ;
Uzaklık vektörü algoritmasında tüm düğüm
noktalarında her hedef adres için gidiş yolunu ve
ortalama gidiş mesafesi ve zamanını belirten bir yol
bilgisi vardır. Bu sistemde her düğüm noktasının tüm
komşularına ait uzaklık ve zaman gecikmesi bilgilerini
bildiği varsayılır. Bu algoritmada her düğüm diğer
düğümlere erişmek için kullanılması gereken en iyi
yolun uzaklığını (ya da gecikmesini) ve en iyi yola
hangi komşu düğüm üzerinden erişebileceğini
gösteren yönlendirme tabloları oluştururlar. Bu
tablolara “vektör” adı verilir.ve düğümler arasındaki
bilgi alışverişi ile güncellenirler.
35. Sistem ilk çalışmaya başladığı anda tüm düğüm
noktaları kendilerine komşu düğüm noktalarına
özel bir bilgi paketi yollayarak komşularının uzaklık
bilgilerini edinir. Tüm düğüm noktalarının elde
ettiği bu uzaklık bilgileri sonuçta her düğüm
noktasının diğer düğüm noktalarına olan
uzaklıklarının listelendiği bir tablo halini alır.
Her düğüm, kendisi ile komşu olan düğümler
arasındaki uzaklığı bulmak için çeşitli ölçümler
yapar.
36. • Eğer ölçüt gecikme (delay) olarak seçilmişse, her
yönlendirici özel yankı (echo) paketleri göndererek
gecikme ölçümlerini yaparlar. Yankı paketini alan
düğüm, aldığı paket üzerine alma ve gönderme
zamanlarını yazarak geri gönderir. Her düğüm
belirli zaman aralıklarında (birkaç ms gibi) komşu
düğümlere olan gecikmeleri ölçerek bu bilgileri
komşu düğümlerine gönderir. Aynı şekilde
komşulardan da benzer bilgiler alır.
37. Beraber İnceleme Yapalım
Şekildeki ağı göz önüne alalım. B yönlendiricisinin yaptığı
ölçümler sonucunda, C ile arasındaki gecikme 13 ms olarak
bulunmuş olsun ve komşusu C’den aldığı C-D yolu gecikmesinin
de 15 ms olduğu varsayılsın. B yönlendiricisi bu bilgileri
kullanarak, B’den D’ye olan gecikmeyi 13+15=28 ms olarak
hesaplayacaktır. Bu hesaplamalar tüm yönlendiriciler için
yapılır ve en az gecikmeli yolun gecikme süresi ve bu yola
hangi komşu yönlendirici üzerinden erişilebileceği bilgisi
yönlendirme tablosuna kaydedilir. Yönlendirme tablosundaki
eski değerler bu hesaplamalara katılmazlar ve hesaplamalar
sonucunda bu tablolar güncellenirler.Aşağıdaki çizelgede
komşu yönlendiricilerden J düğümüne gelen gecikme
vektörleri verilmiştir. Örneğin, A’dan gelen gecikme vektörü
A’dan B’ye gecikmenin 12 ms, C’ye 25 ms, D’ye 40 ms olduğu
bilgilerini de taşır.
38. Varış
A’dan Gecikme (ms)
Varış
H’dan Gecikme (ms)
Varış
I’dan Gecikme (ms)
Varış
K’dan Gecikme (ms)
A
0
A
20
A
24
A
21
B
12
B
31
B
36
B
28
C
25
C
19
C
18
C
36
D
40
D
8
D
27
D
24
E
14
E
30
E
7
E
22
F
23
F
19
F
20
F
40
G
18
G
6
G
31
G
31
H
17
H
0
H
20
H
19
I
21
I
14
I
0
I
22
J
9
J
7
J
11
J
10
K
24
K
22
K
22
K
0
L
29
L
9
L
33
L
9
39. Aşağıdaki tabloda ise J’nin kendi yaptığı ölçümler
sonucunda elde ettiği komşularına olan gecikme değerleri
gösterilmiştir. J yönlendiricisi yeni bir yönlendirme
tablosu oluşturmak için kendi gecikme ölçümlerinden ve
komşulardan gelen gecikme vektörlerinden yararlanır.
Varış
A
H
I
K
J’den Gecikme
(ms)
8
12
10
6
Uzaklık vektörü algoritması, yukarıdaki iki
çizelgedeki verileri kullanarak tüm yönlendiricilere
en iyi hangi yol üzerinden erişebileceğini ve en kısa
gecikmenin hangi değerde olduğunu hesaplayarak
yönlendirme tablosunu günceller.
40. •
•
•
Verilen bu örnekte J’nin yönlendirme tablosu şu şekilde oluşturulur:
J’den A’ya gitmek için en iyi yol seçimi ;
–
–
–
–
A üzerinden
H üzerinden
I üzerinden
K üzerinden
Sonuçta en az gecikme A’ya doğrudan giden 8 ms gecikmeli yoldur.
J’den B’ye gitmek için en iyi yol seçimi ;
A üzerinden : JB = JB + BA = 8 + 12 = 20 ms gecikmeli yol
ile (Minimum),
– H üzerinden
– I üzerinden
– K üzerinden
•
: JA = 8 ms gecikmeli yol ile (Minimum),
: JA = JH + HA = 12 + 20 = 32 ms gecikmeli yol ile,
: JA = JI + IA = 10 + 24 = 34 ms gecikmeli yol ile,
: JA = JK + KA = 6 + 21 = 27 ms gecikmeli yol ile,
: JB = JH + HB = 12 + 31 = 43 ms gecikmeli yol ile,
: JB = JI + IB = 10 + 36 = 46 ms gecikmeli yol ile,
: JB = JK + KB = 6 + 28 = 34 ms gecikmeli yol ile,
Sonuçta J’den B’ye en az gecikme A üzerinden giden 20 ms
gecikmeli yoldur.
J’den C’ye gitmek için en iyi yol seçimi ;
: JC = JA + AC = 8 + 25 = 33 ms gecikmeli yol ile,
– A üzerinden
: JC = JH + HC = 12 + 19 = 31 ms gecikmeli yol ile,
– H üzerinden
– I üzerinden
: JC = JI + IC = 10 + 18 = 28 ms gecikmeli
yol ile (Minimum) ,
– K üzerinden
: JC = JK + KC = 6 + 36 = 42 ms gecikmeli yol ile,
Sonuçta J’den C’ye en az gecikme I üzerinden giden 28 ms
gecikmeli yoldur.
41. • Bu işlemler tüm yönlendiriciler için tekrarlanarak
aşağıdaki yönlendirme tablosu oluşturulur.
Varış
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
J’den Gecikme (ms)
8
20
28
20
17
30
18
12
10
0
6
15
En İyi Yol
A
A
I
H
I
I
H
H
I
-
K
K
42. “Count to Infinity” Problemi
Uzaklık vektörü algoritması teoride güzel
çalışacak gibi görünse de pratikte bazı sorunları
vardır. Bu sorun zamandır. Birbirine bağlı olan
yönlendiricilerin herhangi birinde olan bir
problemin diğer yönlendiricilere bildirilmesi uzun
zaman almaktadır. Diğer taraftan normalde arızalı
olan, fakat çalışma esnasında normal hale gelen
yönlendiricinin diğer yönlendiricilere bildirilmesi
nispeten daha az zaman almaktadır.
43. • Bu problemi bir örnekle açıklayalım :
Doğrusal olarak bağlanmış 5 tane yönlendirici
düşünelim. (Şekil 3. ) Bunlar arasındaki uzaklık da 1
birim olsun. İlk durum A yönlendiricisinin arızalı
olduğu durumu göz önüne alalım. Bu nedenle arızalı
olan A yönlendiricisine olan gecikme sonsuz olarak
yönlendirme tablolarına kaydedilmiştir. A
yönlendiricisi sağlam konumuna geçer geçmez bunu
anlayan B yönlendiricisi tablosuna A
yönlendiricisine ait olan gecikmeyi 1 olarak
kaydeder. Fakat hala C,D ve E yönlendiricilerinin
tablolarında A yönlendiricisine olan gecikme
sonsuz olarak bilinmektedir.
44. İkinci adımda B yönlendiricisinin A’ya olan gecikmesini 1
olarak algılayan C yönlendiricisi kendi tablosunu
düzenleyerek A2ya olan gecikmeyi 2 olarak kaydeder. Bu
olay böyle devam eder ve toplam 5 adımda (yönlendirici
sayısına denk sayıda) tüm yönlendiriciler tablolarını
düzeltmiş olurlar. Çalışma devam ederken 7.adımda A
yönlendiricisinin tekrar arızalı duruma geçtiğini varsayalım.
Tüm yönlendiriciler sağlam iken A yönlendiricisine olan
gecikme süreleri B,C,D ve E için sırasıyla 1,2,3 ve 4 tür. A
yönlendiricisinin arızalandığını fark eden B yönlendiricisi C
yönlendiricisinden “bende A yönlendiricisine 2 gecikme
zamanlı yol var” mesajı alır ve kendi tablosunda A’ya olan
gecikmeyi 3 olarak düzeltir. ( C’den A’ya 2 ve B’den C’ye 1
toplam 3 eder) Fakat 8.adımda C yönlendiricisi A
yönlendiricisine olan 2 gecikme zamanlı yolun aktif olmadığını
(dolayısıyla A yönlendiricisinin arızalı olduğunu) fark eder,
fakat D yönlendiricisinden “bende A yönlendiricisine 3
gecikme zamanlı yol var” mesajı alır ve kendi tablosuna A’ya
olan gecikmeyi 4 olarak düzeltir. (D’den A’ya 3 ve C’den D’ye
1 toplam 4 eder) Bu olay böyle devam ederek gider ve son
adımda tüm yönlendiriciler A’nın arızalı olduğunu ve A
yönlendiricisine olan gecikmenin sonsuz olduğunu kabul
ederler.
46. “Count to Infinity” Probleminin Çözümü
Bu problemin çözümü için ek algoritmalar
geliştirilmiştir. Bunlardan bir tanesi maksimum
düğüm sayısı belirleyen algoritmadır. Bu sayı
uzaklık vektörü algoritmasını kullanan bazı
protokollerde (RIP gibi) 16 olarak belirlenmiştir.
Bu sayıdan fazla düğüm ile ulaşılabilecek hedefler
ulaşılamaz olarak belirtilmektedir.
Bir diğer algoritma yönlendirme bilgilerinin tek
yönlü olarak dağıtıldığı algoritmadır. Bu
algoritmayı kullanan ağlarda bir yönlendiricinin
bilgisi tek yöne doğru gönderilmekte aynı
yönlendiricinin bilgisi geriye doğru
iletilmemektedir.
47. Bağlantı Durumu Algoritması
Bağlantı durumu algoritması en kısa yol
algoritmasına çok benzer, başka bir deyişle en kısa
yol algoritmasını kullanır. Aralarındaki temel fark
en kısa yol algoritmasının durağan yani duruma
göre karar değiştirmeyen hep aynı planı uygulayan
olması, bağlantı durumu algoritmasının ise dinamik,
yani duruma göre karar değiştirebilen olmasıdır.
Bağlantı durumu algoritması uzaklık vektörü
algoritmasının değiştirilmiş halidir. ARPANET’de
kullanılan uzaklık vektörü algoritması, 1979’da
yerini bağlantı durumu algoritmasına bırakmıştır.
48. Uzaklık vektörü algoritmasının başlıca iki sorunu
vardır. Birincisi yön seçimi yaparken sadece
kuyruktaki gecikmeleri ölçüt olarak alması, hat
kapasitesini hesaba katmamasıdır. İlk
uygulamalardaki hat kapasitesi tüm yönlere doğru
56 Kbps olduğu için bu ölçütü yönlendirmede göz
önünde tutmaya gerek yoktu. Fakat daha sonraki
yıllarda 1544 Kbps, 2048 Kbps ya da daha yüksek
kapasiteli hatlar kullanıldığı için, hat kapasitesi
ölçütünün(kriterinin) göz önünde bulundurulması
gerekliliği doğmuştur. İkinci sorun ise, uzaklık
vektörü algoritmasının sonuca ulaşmasının
(converge) uzun süre almasıdır.
49. Bağlantı durumu algoritması bant genişliğini de
dikkate alarak daha etkin bir yönlendirme tablosu
elde edilmesini sağlar. Ayrıca bağlantı durumu
algoritmasında yönlendirme tabloları uzaklık
vektörü algoritmasından farklı olarak sadece
komşu yönlendiricilere değil tüm yönlendiricilere
yollanır.
50. •
•
•
•
Bağlantı durumu algoritmasının çalışması aşağıda
anlatılmıştır:
Her düğüm noktası ilk açıldığı zaman kendisine komşu olan
düğüm noktalarını ve adreslerini öğrenir, bu işlemi bağlı
olduğu tüm düğümlere “selamlama (HELLO)” paketi
göndererek ve gelen yanıtları inceleyerek yapar.
Komşu düğüm noktalarına olan uzaklıkları, gecikme
zamanlarını ve maliyetlerini hesaplar, bu işlemi bağlı olduğu
tüm düğümlere “yankı (ECHO)” paketi göndererek yapar.
Bu bilgiler ışığında bir yönlendirme tablosu hazırlar. Bağlantı
durum tablosu adı verilen bu yönlendirme tablolarının
hazırlanması kolaydır. Fakat bu tabloların ne zaman
hazırlanacağına karar vermek gerekir. Bu tablolar, bazen
belirli aralıklarla bazen de ağa düğüm eklenip çıkarıldığı
zamanlarda yeniden hazırlanırlar.
Bu hazırlanan tablolar bir paket halinde, “Su Baskını
Algoritması” kullanılarak tüm düğüm noktalarına yollanır. Bu
paketlerin sonsuz sayıda artmasını engellemek için düğümler
paketlerin sıra numaralarını ve sayaçlarını kontrol ederler.
Sayaç her saniye “bir” azaltılır ve “sıfır” olunca yok edilir.
51. Uzaklık Vektörü Algoritması
Bağlantı Durumu algoritması
Ağın topolojisini komşularının
açısından görebilir.
Tüm ağın topolojisini elde edebilir.
Uzaklık bilgileri yönlendiriciden
yönlendiriciye toplanır.
Diğer yönlendiricilere olan uzaklıklar
her yönlendiricide hesaplanır.
Yönlendirme tabloları periyodik olarak
güncellenir.
Yönlendirme tabloları topoloji
değişikliklerinde güncellenir.
Yönlendirme tabloları sadece
komşulara gönderilir.
Yönlendirme tabloları tüm
yönlendiricilere gönderilir.
52. Yönlendirme Protokolleri
Yönlendiriciler, yönlendirme tablolarını belirli bir metodoloji
takip ederek oluştururlar. Yönlendiriciler, gerek ağ
yöneticisinin sabit olarak yol belirlemesiyle gerekse dinamik
yönlendirme protokollerinin mesajları ile elde ettikleri ağ
bilgilerini yönlendirme tablosuna kaydetmeden önce
incelerler. Eğer bir ağa ait birden fazla farklı yol bilgisi
varsa; bu yolların hangi protokol aracılığıyla elde edildiğine
bakılır.
Dinamik yönlendirme protokollerine sahip oldukları mevcut
algoritmalara göre ağda en etkin yol belirleme yeteneğine
göre belirlenen değerler Yönetimsel Uzaklık olarak
bilinmektedir. Bir yolun yönetimsel uzaklık değeri ne kadar
küçükse bu yolun o kadar tercih edilebilir olduğunu gösterir.
53. IGP
IGP, özel ve bağımsız ağlar içindeki yönlendiricilerde
kullanılan bir iç protokoldür. Bağımsız özel ağlarda temel
kriter hız ve başarımın (performansın) yüksek olmasıdır. Ağ
içerisinde olabilecek herhangi bir kesintiye karşı, diğer en
uygun yol hızlıca belirlenmelidir. IP ağ uygulamalarından iyi
bilinen RIP ve OSPF bu protokole dayanır.
54. RIP
LAN’lar için tasarlanan RIP Xerox’un PUP ve XNS
yönlendirme protokollerine dayanılarak
geliştirilmiştir. RIP , RIP’i destekleyen
yönlendiriciler arasında otomatik olarak ağ
yönlendirme tablolarını oluşturan bir protokoldür.
RIP olmadan, her yönlendirme değişikliği
yapıldığında, yönlendirme tablolarının el ile
güncellenmesi gereklidir.
RIP ile bir yönlendirici, komşu yönlendiricilerin
birindeki yönlendirme tablosundaki değişikliği
öğrendiği zaman, bu bilgiyi diğer komşu
yönlendiricilere ileterek bu yönlendiricilerin de
yönlendirme tablolarını güncellemelerini sağlar.
55. IGRP
RIP protokolüne oldukça benzer bir protokoldür. Küçük ve
orta ölçekli ağlarda etkin olarak kullanılmaktadır. Uzaklık
Vektörü yönlendirme protokollerindendir. Bant genişliği,
güvenilirlik, yük ve maksimum transmisyon biriminden oluşan
fonksiyonu metrik olarak kullanır. Metrik olarak kullandığı
fonksiyon RIP’e göre daha etkin rota tespit etmesini sağlar.
56. EIGRP
IGRP, Cisco Systems tarafından tasarlanmış ve IGRP’nin
geliştirilmiş sürümüdür.
Metot olarak uzaklık vektörü protokolüdür, ama link state
özelliklerini de taşır.
EIGRP alternatif yollar arasında çok yüksek geçiş hızı sunar.
EIGRP, IGRP gibi periyodik yönlendirme güncellemesiyle
çalışmamaktadır. Yönlendirme tablosunda bir değişiklik
olduğunda tüm tabloyu değil, sadece güncellenen kısmı
göndermektedir. Böylece yönlendiriciye getirdiği ek yük de
çok düşüktür ve ağ trafiğini de optimum kullandırır.
57. OSPF
OSPF, ağ katmanında DARPA Internet Protokolü tabanlı,
TCP/IP ağları için bir yönlendirme protokolüdür.
Bu protokol özerk sistemler içinde kullanılmak üzere
tasarlanmıştır. Özerk sistemler arası yönlendirme için
tasarlanmamıştır.
Bu yüzden OSPF bir dahili geçit (Interior Gateway)
protokolüdür. Ortak bir yönetim altındaki, kampus, şirket ve
bölgesel ağlar gibi, IP ağlarında kullanılır.
OSPF aynı varış noktasına birden fazla yönlendirme bilgisini
tutmaktadır. Ancak OSPF’nin bugün için sadece özel
yönlendirme cihazları üzerinde var olması ve henüz UNIX
sistemlerin bir parçası haline gelmemesinden dolayı yaygın
kullanıma geçilememektedir.
58. • OSPF belirli birtakım amaçları yerine getirmek için
tasarlanmıştır.
– Tüm üreticilerin birlikte çalışırlığını sağlayabilecek bir
protokol sağlamak,
– İnternet yönlendirmelerinin hızlı olarak hesaplanmasını
sağlamak,
– İnternet’in farklılık gösteren parçalarının yönetimini
kolaylaştırmak,
– İnternet hakkındaki detaylı bilgiyi saklamayı
kolaylaştırmak,
– Yönlendirme hesaplarının optimizasyonu için internet
hakkındaki detaylı bilgiyi kullanmak,
– Yanlış ayarlanmış veya çalışmayan yönlendiricileri
İnternet’ten arındırmak ve yönlendirmeleri etraflarından
yapmak,
– Diğer yönlendirme protokollerinden, hatta OSPF’nin
anlamadığı metrik değerleri kullanan protokollerden,
türetilen bilgilerin verimli olarak kullanılmasını sağlamak.
59. EGP
EGP, komşu gateway’ler arasında ağa ulaşabilirlik bilgisi
alışverişi yapılmasını sağlar.
Bir ağ hem dahili ve hem de harici geçitlere sahiptir.
Dahili bir geçit veriyi kurumun kendi ağı içinde yönlendirir.
Tipik olarak, bir dahili yönlendirme protokolü (RIP gibi) bu
yönlendirme bilgisinin bu ağlar üzerindeki istasyonları
arasında sağlanması için kullanılır.
Harici bir geçit ise kurumun ağlarının, kurum dışındaki ağlara
bağlantısını sağlar.
60. GGP de, özerk sistemler arasında yönlendirme bilgisi
alışverişini sağlar fakat yine de EGP’ye ihtiyaç vardır.
Aradaki farkı anlamak için aşağıda gösterilen durumu
birlikte inceleyelim :
Core Gateway: Tek bir otorite tarafından yönetilen ağ geçit
yollarıdır.
Noncore Gateway: Tek bir yönetici tarafından yönetilmezler, farklı
grupların kontrolü altında çalışırlar.
61. • EGP’nin ana işlemleri :
– Komşular edinmeye çalışır,
– Komşular arasında bilgi mesajları alışverişi yapar,
– Komşuların ulaşılabilirliklerini denetler.
62. BGP
İnternet omurgasına birden fazla noktadan bağlanıldığında,
trafiğin nereden aktarılacağına karar verilmesini sağlayan ve
özerk sistemler arasında ara bağlantıları sağlayan
yönlendiriciler üzerinde çalışan bir yönlendirme
protokolüdür.
BGP protokolü ile yalnızca belirli bir hedefe yönlenmiş
trafiğin hangi yoldan iletileceğine ilişkin kararlar alınmaz;
aynı zamanda bir özerk sistem kendisine nasıl
erişilebileceğine dair duyurular yapar.
