مسیر یابی یا routing به چه معناست؟

آیا می‌دانید در شبکه‌‌های کامپیوتری و از جمله در شبکه‌ای به بزرگی اینترنت، داده‌ها چگونه از نقطه‌ای به نقطه دیگر منتقل می‌شوند؟ بسته‌های داده‌ از کجا می‌دانند که باید از چه مسیری حرکت کنند تا به مقصد برسند؟ با توسعه شبکه آداکهمراه باشید تا پاسخ سوالتان را بگیرید و درباره مسیریابی شبکه، انواع مسیریابی، مزایا و معایب انواع مسیریابی و نحوه پیاده سازی هر نوع مسیریابی اطلاعات مفیدی کسب کنید.

مسیریابی Routing چیست؟

فرآیند پیدا کردن مسیر درست انتقال داده در یک شبکه یا از شبکه‌ای به شبکه دیگر را مسیریابی (Routing) می‌گویند. در شبکه‌های کامپیوتری برای انتقال داده‌ها از شبکه‌ای به شبکه دیگر به وسیله‌ای به نام روتر نیاز دارید. روتر با استفاده از شیوه مسیردهی دستی (استاتیک) و یا با کمک پروتکل‌ها و الگوریتم‌های خاص مسیریابی، مسیرهای درست انتقال داده را یاد می‌گیرد. مسیریابی در شبکه سه نوع است که در این مجال به آن خواهیم پرداخت.

برخی از اصطلاحات مهم درباره مسیریابی شبکه

پیش از پرداختن به مبحث مسیریابی شبکه و انواع آن، لازم است معنی برخی از اصطلاحات مهم در این‌خصوص، خلاصه‌وار توضیح داده شود:

میزبان یا هاست (Host)

به کامپیوترهای متصل به شبکه، میزبان یا هاست (Host) می‌گویند. هر هاست در شبکه یک آدرس IP منحصر به فرد دارد و می‌تواند با دیگر هاست‌‌ها داده تبادل کند.

مسیریاب شبکه یا روتر (Router)

روتر وسیله‌ای است که شبکه‌ها را به هم متصل می‌کند. یکی از مهم‌ترین وظایف روتر، مسیریابی داده‌ها بین گره‌های شبکه‌های به‌هم پیوسته (Internetworks) است. در این راستا، محتوای “روتر چیست و چه کاربردی در شبکه دارد“را حتما بخوانید.

جدول مسیریابی (Routing Table)

جدول مسیریابی حاوی اطلاعاتی است که مسیرهای صحیح برای انتقال داده‌ از مبدا به مقصد را نشان می‌دهد. جدول مسیریابی در حافظه روتر ذخیره می‌شود.

شبکه دور (Remote network)

شبکه ریموت شبکه‌ای است که مستقیما به روتر متصل نیست، پس روتر باید با میانجی‌گری روتر دیگری به آن دسترسی یابد. شبکه دور را می‌توان شبکه غیرمجاور نیز معنا کرد. مثلا در شکل زیر، شبکه ۱ و شبکه ۳ از دید هم، شبکه دور محسوب می‌شوند. اما شبکه ۱ و شبکه ۲ و همچنین شبکه ۲ و شبکه ۳ مستقیما به هم متصل هستند، لذا با هم مجاورند.

هاپ (Hop)

انتقال داده از یک سگمنت شبکه به سگمنت دیگر را یک هاپ می‌نامند. شکل ۲ را در نظر بگیرید و فرض کنید که «کامپیوتر الف» در شبکه ۱ می‌خواهد برای «کامپیوتر ب» در شبکه ۳، داده‌ای بفرستد و بین این دو شبکه نیز شبکه دیگری موسوم به شبکه ۲ وجود دارد. شبکه ۱ به‌وسیله روتر R1 به شبکه ۲ متصل شده است و شبکه ۲ نیز به‌وسیله روتر R2 به شبکه ۳ وصل است. بسته‌ای که «کامپیوتر الف» برای «کامپیوتر ب» می‌فرستد باید از دو روتر R1 و R2 عبور کند، پس برای رفتن از «کامپیوتر الف» به «کامپیوتر ب»، دو هاپ اتفاق می‌افتد.   

هاپ بعدی (Next hop)

گیت‌وی یا هاپ بعدی، آدرس مقصد محل شبکه بعدی است که بسته‌های داده برای رسیدن به آدرس IP مقصد باید از آن‌جا بگذرند.

سگمنت TCP یا TCP segment

بسته‌ای است که یک سربرگ یا هدر موسوم به segment header به آن ضمیمه شده است. هدر حاوی فیلدهایی است که اطلاعاتی برای مسیریابی بسته نیز در آن‌ها درج شده است.

مسیریابی آی پی (IP Routing) چیست؟

به فرآیند انتقال بسته‌های داده از مبدا به مقصد در شبکه‌های به‌هم پیوسته، مسیریابی آی پی (IP routing) یا به‌طور خلاصه مسیریابی (Routing) می‌گویند. روتر شبکه برای مسیریابی بسته باید موارد زیر بداند و بشناسد:

• آدرس مقصدی که بسته عازم آن‌جاست (پروتکل‌های لایه ۳ مانند IP این وظیفه را برعهده دارند.)
• روترهای مجاور (تا بتواند اطلاعات شبکه‌های دور را از آن‌ها یاد بگیرد)
• مسیرهای منتهی به شبکه‌های دور (غیرمجاور) و راهی برای تعیین بهترین مسیر به هر یک از آن‌ها.
• توانایی یادگیری، ذخیره، تایید و مدیریت اطلاعات مسیریابی (اطلاعات ناقص، نادرست یا ناپایدار مسیریابی بدتر از نداشتن اطلاعات مسیریابی است. اگر یک روتر اطلاعات مسیریابی را نداند، بسته‌ها را دور می‌اندازد (اصطلاحا drop می‌کند) و موضوع را به گره مبدا اطلاع می‌دهد. اما اگر اطلاعات مسیریابی روتر، نادرست باشد، ممکن است حلقه‌های تکراری پدید آید که شبکه‌ها از کار بیاندازد.)

فرآیند مسیریابی، چندان که به نظر می‌رسد ساده نیست زیرا چندین پروتکل و چندین لایه در آن دخالت دارند. برای فهم فرآیند حرکت بسته از مبدا به مقصد، به شکل ۳ توجه کنید.

در شکل ۳ وقتی Host1 یک TCP segment به Host3 می‌فرستد، اتفاقات زیر روی می‌دهد:

1. TCP segment به پروتکل IP تحویل داده می‌شود و پروتکل IP یک هدر حاوی آدرس مبدا (۱۶۸.۱.۱۰) و آدرس مقصد (۱۹۲.۱۶۸.۵.۲۰) به آن می‌افزاید و سپس بسته را به لایه بعدی تحویل می‌دهد.
2. از ماسک زیرشبکه Host مربوطه مشخص می‌شود که آدرس مقصد در شبکه غیرمجاور است و لذا بسته باید به گیت‌وی پیش‌فرض به آدرس ۱۶۸.۱.۱ ارسال شود. پس Host1 یک درخواست ARP می‌فرستد تا آدرس مک Router1 را دریابد. وقتی پاسخ گرفت، بسته را با آدرس مک مبدا Host1 و آدرس مک مقصد Router1 به شکل فریم درمی‌آورد.
3. وقتی Router1 فریم را دریافت کرد، هدر و فوتر آن را استخراج می‌کند و به آدرس مقصد در هدر IP می‌نگرد. چون مقصد بسته، Router1 نیست، باید مسیریابی شود.
4. Router1 می‌کوشد آدرس مقصد را با فهرستی از شبکه‌هایی که می‌شناسد مطابقت دهد. این فهرست، جدول مسیریابی (Routing Table) نام دارد. Router1 درمی‌یابد که آدرس شبکه مقصد از طریق Router2 قابل دست‌یابی است، پس با درج آدرس مک مبدا کارت شبکه خروجی خود (با آدرس آی‌پی ۱.۱.۱) و آدرس مقصد کارت شبکه Router2، بسته را به شکل فریم درمی‌آورد.
5. وقتی Router2 فریم را دریافت می‌کند، مجددا بسته را از فریم استخراج و فرآیند جستجو را تکرار می‌کند و مجددا بسته را پیش از ارسال به Router3 به شکل فریم درمی‌آورد. این بار آدرس مبدا، آدرس مک کارت شبکه خروجی Router2 است. آدرس مقصد نیز آدرس مک Router3 است.
6. سرانجام، Router3 با دیدن آدرس مک مقصد درمی‌یابد که شبکه مقصد مستقیما به آن متصل است. Router3 آدرس مک مقصد هاست را پیدا می‌کند؛ سپس آدرس مک خودش را به‌عنوان آدرس مبدا و آدرس مک هاست را به عنوان آدرس مقصد اضافه می‌کند و بسته را به‌شکل فریم درمی‌آورد. در پایان، فریم ارسال می‌شود و به هاست مقصد می‌رسد.
7. در مقصد، فریم باز می‌شود و آدرس آی پی مقصد تایید می‌شود. سپس هدر IP استخراج می‌شود و سگمنت TCP به لایه ۴ مقصد می‌رسد.
8. اکنون اگر لازم باشد که Host3 به Host1 پاسخ دهد، پروتکل TCP، سگمنت پاسخ (reply segment) را به پروتکل IP تحویل می‌دهد.
9. پروتکل IP یک هدر حاوی آدرس مبدا ۱۶۸.۵.۲۰ و آدرس مقصد ۱۹۲.۱۶۸.۱.۱۰ اضافه می‌کند و آن را به لایه ۲ می‌فرستد تا به شکل فریم درآید.
10. ماسک زیرشبکه Host3 مشخص می‌کند که مقصد در شبکه دور واقع شده است. لذا فریم برای یافتن مقصد خود، آدرس مک گیت‌وی پیش‌فرض را لازم دارد. اگر Host3 آدرس مک Router3 را نداشته باشد، یک درخواست ARP می‌فرستد تا آن را به دست آورد. وقتی Host3 آدرس مک را دریافت کرد، سگمنت را به شکل فریم درمی‌آورد و آن را به Router3 می‌فرستد.
11. Router3 هدر فریم را استخراج می‌کند و در هدر IP به دنبال آدرس آی پی مقصد می‌گردد. از جدول مسیریابی خود درمی‌یابد که بسته باید به Router2 برود. با درج آدرس مک مبدا کارت شبکه fa0/0 متعلق به خود و آدرس مک مقصد یعنی آدرس کارت شبکه fa0/1 متعلق به Router2، بسته را به شکل فریم درمی‌آورد و آن را برای Router2 ارسال می‌کند.
12. Router2 فریم را می‌گیرد و فرآیند فوق را تکرار می‌کند و بسته را به Router1 می‌فرستد.
13. Router1 فریم را از Router2 می‌گیرد و فریم را حذف می‌کند. با خواندن آدرس آی پی مقصد درمی‌یابد که بسته به کارت شبکه‌ خودش تعلق دارد.
14. Router1 چون فریم را پیش‌ از Host1 دریافت کرد، آدرس مک هاستی را که متناظر با آدرس آی پی خودش در جدول ARP (جدول پروتکل تفکیک آدرس) است، دارد. Router1 با استفاده از آن آدرس، فریمی می‌سازد که مبدا آن، آدرس مک کارت شبکه fa0/0 و مقصد آن، آدرس مک Host1 است. سپس فریم را به کارت شبکه مربوطه می‌فرستد.
15. وقتی Host1 فریم را می‌گیرد، آدرس مقصد آن را تایید و فریم و هدر IP را استخراج می‌کند و سگمنت TCP را به لایه ۴ می‌فرستد.

نکته: به یاد داشته باشید که آدرس IP مبدا و آدرس IP مقصد در خلال این فرآیند عوض نمی‌شود، اما آدرس مک مبدا و آدرس مک مقصد در هر سگمنت تغییر می‌یابد.

مراحل فوق نشان می‌دهند که یک سگمنت TCP چگونه از مبدا خود به مقصدش در شبکه‌های به‌هم پیوسته انتقال می‌یابد. این گام‌ها بر این فرض استوارند که هر روتر در مسیر، می‌داند که شبکه مقصد کجاست. اما یک روتر جدید هیچ پیکربندی‌ای ندارد و چنین روتری به خودی خود درنخواهدیافت که شبکه‌های دور کجا هستند. پس شما باید به‌صورت دستی شبکه‌های دور را به روتر بشناسانید یا آن را پیکربندی کنید تا مسیرها را به‌صورت پویا و از طریق ارتباط با دیگر روترها یاد بگیرد.

انواع مسیریابی در شبکه

مسیریابی فرآیندی است که شبکه‌های دور (غیرمجاور) را به روتر می‌شناساند. اطلاعات مسیریابی در جدول مسیریابی که به آن RIB (مخفف Routing Information Base) نیز می‌گویند ذخیره می‌شود. جدول مسیریابی یا RIB که در حافظه رم روتر ذخیره می‌شود، حاوی مسیرهای منتهی به شبکه‌های دور است. هر مسیر، ترکیبی از آدرس شبکه مقصد، ماسک زیرشبکه (subnet mask) و هاپ بعدی به سمت مقصد است. روتر از سه راه می‌تواند مسیرها را یاد بگیرد پس مسیریابی در شبکه به سه روش انجام می‌شود. با توسعه شبکه آداکهمراه شما هستیم تا انواع مسیریابی شبکه را بررسی کنیم.

1. مسیریابی ثابت یا استاتیک (Static Routing)

در مسیریابی استاتیک، مدیر شبکه مسیرها را به‌صورت دستی به جدول مسیریابی روتر اضافه می‌کند. مسیریابی استاتیک برای شبکه‌های کوچک مناسب است اما برای شبکه‌های بزرگ‌تر نه. مسیر ثابت یا Static Route حتی با عوض شدن شبکه نیز تغییر نمی‌کند، مگر این‌که مدیر شبکه آن را تغییر دهد.

2. مسیریابی پیش‌فرض (Default Routing)

ابتدا ببینیم مسیر دیفالت یا Default Route چیست. اگر در جدول مسیریابی، مسیر مشخصی برای مقصد یک بسته درج نشده باشد، روتر آن بسته را به روفالت روت یا Default route می‌فرستد. در مسیریابی پیش‌فرض، روترها طوری پیکربندی می‌شوند که همه بسته‌ها به فقط یک روتر ارسال شوند. مسیریابی دیفالت برای شبکه‌های کوچک یا شبکه‌هایی با فقط یک نقطه ورودی و خروجی بسیار مناسب است. این روش معمولا در کنار مسیریابی استاتیک و یا داینامیک به کار می‌رود.

3. مسیریابی پویا یا داینامیک (Dynamic Routing)

در مسیریابی داینامیک یا Dynamic Routing، پروتکل‌ها و الگوریتم‌هایی به کار می‌روند تا اطلاعات مسیریابی به‌طور خودکار مشخص شود. وقتی چینش شبکه عوض می‌شود، مسیرهای داینامیک نیز بسته به چینش جدید به‌طور خودکار تغییر می‌یابند. مسیریابی داینامیک رایج‌ترین و پیچیده‌ترین روش مسیریابی است.

در ادامه به بررسی مفصل هر یک از این سه نوع می‌پردازیم و تفاوت مسیر یابی استاتیک و داینامیک و پیش فرض را می‌خوانیم.

مسیریابی استاتیک (Static Routing) چیست؟

مسیریابی استاتیک یعنی افزودن دستی مسیرها به جدول مسیریابی روتر. مسیریابی استاتیک مزایا و معایبی دارد.

مزایای مسیریابی استاتیک

1. مسیریابی استاتیک، پردازنده روتر و پهنای باند بین روترها را زیاد به کار نمی‌گیرد؛ حال آن‌که در مسیریابی داینامیک، مبادله بسته‌ها بین روترها مصرف پهنای باند را افزایش می‌دهد. گردش بسته‌ها بین لینک‌های WAN از نظر میزان مصرف منابع روتر، پرهزینه است. ضمنا چون روترها باید بسته‌ها را پردازش کنند، پردازنده روتر درگیر پردازش آن‌ها می‌شود.
2. مسیریابی استاتیک امنیت شبکه را به سهم خود ارتقا می‌دهد: چون مسیرها دستی اضافه می‌شوند، مدیر شبکه مراقب است که روترها کدام مسیرها را باید یاد بگیرند.

معایب مسیریابی استاتیک

1. مدیر شبکه باید شبکه‌های به‌هم پیوسته را چنان خوب بشناسد که بداند هر یک از شبکه‌های مقصد کجا هستند و هاپ بعدی به‌سمت آن کدام است.
2. هر تغییری روی روتر شبکه به‌هم پیوسته باید دستی انجام شود.
3. مسیریابی استاتیک در شبکه‌های بزرگ، قابل مدیریت‌ نیست.

دستور ip route چیست و برای چه منظوری به کار می‌رود؟

در روترهای سیسکو برای اضافه کردن مسیر استاتیک به جدول مسیریابی روتر، از دستور ip route استفاده می‌شود.

برای اضافه کردن یک مسیر استاتیک دستور زیر را در مد پیکربندی گلوبال به کار ببرید:

ip route destination_network mask {next_hop_address | exit_interface}

همانطور که می‌بینید، دستور فوق بسیار ساده است. باید آدرس شبکه مقصد، ماسک آن و نیز آدرس هاپ بعدی به سمت مقصد را مشخص کنید. برای توضیح نحوه عملکرد این دستور، شبکه‌ فرضی شکل ۳ را مجددا در نظر بگیرید. همچون مثال قبل، این‌جا نیز فرض بر این است که Host1 می‌خواهد بسته‌ای را از شبکه خود به Host3 در شبکه دیگر بفرستد.

اکنون می‌خواهیم شبکه فرضی در شکل ۳ را با استفاده از مسیریابی استاتیک پیکربندی کنیم. برای مسیریابی استاتیک باید ترافیک عبوری از مبدا به مقصد و از مقصد به مبدا را بنگرید. هر روتر در این گذرگاه باید شبکه مبدا و شبکه مقصد را بشناسد.

با فرض این‌که مبدا بسته، Host1 در شبکه ۱۹۲.۱۶۸.۱.۰/۲۴ است و مقصد بسته، Host3 در شبکه ۱۹۲.۱۶۸.۵.۰/۲۴ است، مسیر عبوری از مبدا به مقصد را مشخص می‌کنیم که می‌شود: Router1 -> Router2 -> Router3

1. Router1 شبکه مقصد را نمی‌شناسد. پس باید یک مسیر به جدول مسیریابی روتر اول (Router1) اضافه کنیم. هاپ بعدی برای Router1 به سمت مقصد می‌شود: کارت شبکه fa0/0 متعلق به Router2.

این مسیر با استفاده از دستور زیر اضافه می‌شود:

Router1(config)#ip route 192.168.5.0 255.255.255.0 10.1.1.2

2. Router2 نیز شبکه مقصد را نمی‌شناسد. پس باید یک مسیر به جدول مسیریابی اضافه کنیم که به Router2 بگوید هاپ بعدی به سمت ۱۶۸.۵.۰/۲۴، کارت شبکه fa0/0 متعلق به Router3 است. برای افزودن مسیر می‌توان دستور زیر را به کار برد:

Router2(config)#ip route 192.168.5.0 255.255.255.0 10.1.2.2

3. Router3 شبکه مقصد را می‌شناسد چون مستقیما به آن وصل است. پس لازم نیست مسیری به آن اضافه شود.

اکنون باید مسیر بازگشت از مقصد به مبدا مشخص شود، یعنی: Router3 -> Router2 -> Router1

1. Router3 شبکه ۱۶۸.۱.۰/۲۴ را نمی‌شناسد، پس باید با دستور زیر یک مسیر به جدول مسیریابی آن اضافه ‌شود:

Router3(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.1.2.1

2. Router2 نیز شبکه ۱۶۸.۱.۰/۲۴ را نمی‌شناسد، پس با دستور زیر، یک مسیر به جدول مسیریابی آن اضافه می‌شود:

Router2(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.1.1.1

3. Router1 مستقیما به ۱۶۸.۱.۰/۲۴ وصل است، پس شبکه را می‌شناسد و لازم نیست برای آن مسیری تعریف شود.

برای دیدن جدول مسیریابی و تایید مسیریابی استاتیک می‌توانید دستور show ip route را به کار ببرید. خروجی همه این سه مسیریابی در مثال ما چنین خواهد بود:

Router1#sh ip route
Codes: C – connected, S – static, 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
i – IS-IS, su – IS-IS summary, L1 – IS-IS level-1, L2 – IS-IS level-2
ia – IS-IS inter area, * – candidate default, U – per-user static route
o – ODR, P – periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set
S    ۱۹۲.۱۶۸.۵.۰/۲۴ [۱/۰] via 10.1.1.2
     ۱۰.۰.۰.۰/۲۴ is subnetted, 1 subnets
C       ۱۰.۱.۱.۰ is directly connected, FastEthernet0/1
C    ۱۹۲.۱۶۸.۱.۰/۲۴ is directly connected, FastEthernet0/0

Router2#sh ip route
-output truncated–
S    ۱۹۲.۱۶۸.۵.۰/۲۴ [۱/۰] via 10.1.2.2
     ۱۰.۰.۰.۰/۲۴ is subnetted, 2 subnets
C       ۱۰.۱.۲.۰ is directly connected, FastEthernet0/1
C       ۱۰.۱.۱.۰ is directly connected, FastEthernet0/0
S    ۱۹۲.۱۶۸.۱.۰/۲۴ [۱/۰] via 10.1.1.1

Router3#sh ip route
-output truncated–
Gateway of last resort is not set
C    ۱۹۲.۱۶۸.۵.۰/۲۴ is directly connected, FastEthernet0/1
۱۰.۰.۰.۰/۲۴ is subnetted, 1 subnets
C       ۱۰.۱.۲.۰ is directly connected, FastEthernet0/0
S    ۱۹۲.۱۶۸.۱.۰/۲۴ [۱/۰] via 10.1.2.1

درباره خروجی دستور show ip route ذکر چند نکته لازم است:

1. حرف شروع هر سطر نشان‌دهنده نحوه یادگیری روتر است. همانطور که در خروجی Router1 می‌بینید، معنی هر حرف در آغاز خروجی مربوطه ذکر شده است. حرف C یعنی مسیر مستقیما متصل، یعنی شبکه‌هایی که روتر مستقیما به آن‌ها وصل است. حرف S یعنی مسیر استاتیک. همانطور که می‌بینید، مسیرهایی که اضافه کردید در سطرهایی که شروع‌شان حرف S است نمایش داده شده‌اند.
2. شما باید شبکه و ماسک زیرشبکه (subnet mask) را در خروجی، اعتبارسنجی کنید تا ببینید آیا اطلاعات درستی تایپ کرده‌اید یا نه.
3. آدرس آی پی پس از عبارت via، آدرس هاپ بعدی برای مقصد مربوطه را نشان می‌دهد.

خروجی‌ها نشان می‌دهند که همه مسیرهایی که شما در بالا اضافه کردید موثر واقع شده‌اند و اکنون ترافیک بین شبکه ۱۹۲.۱۶۸.۱.۰/۲۴ و شبکه ۱۹۲.۱۶۸.۵.۰/۲۴ در هر دو جهت جریان دارد. شاید متوجه شده‌اید که Router1 هنوز شبکه بین Router2 و Router3 (یعنی شبکه ۱۰.۱.۲.۰/۲۴) را نمی‌شناسد. و Router3 نیز شبکه بین Router1 و Router2 (یعنی شبکه ۱۰.۱.۱.۰/۲۴) را نمی‌شناسد. با این‌که برای این روترها ضروری نیست که شبکه‌های مذکور را بشناسند، اما از منظر عیب‌یابی بهتر است مسیرهایی برای این شبکه‌ها نیز اضافه شود:

Router1(config)#ip route 10.1.2.0 255.255.255.0 10.1.1.2
Router3(config)#ip route 10.1.1.0 255.255.255.0 10.1.2.1

اکنون که مسیرهای فوق اضافه شدند، دسترس‌پذیری (Reachability) شبکه فرضی با استفاده از مسیریابی استاتیک کامل شده است.

مسیریابی پیش‌فرض (Default Routing) چیست؟

Default Routing را می‌توان نوع خاصی از مسیریابی استاتیک دانست. تفاوت مسیر استاتیک و مسیر پیش‌فرض این است که مسیر پیش‌فرض، بسته‌هایی را که عازم مقصدهای ناشناخته هستند، به آدرس یک روتر مشخص (هاپ بعدی) می‌فرستد. برای فهم نحوه انجام این کار، Router1 در شبکه فرضی شکل ۳ را بدون هیچ مسیر استاتیکی در نظر بگیرید. وقتی Router1 بسته‌ای را که مقصدش ۱۹۲.۱۶۸.۵.۰/۲۴ است دریافت می‌کند، آن را دور می‌اندازد (اصطلاحا دراپ می‌کند)، زیرا نمی‌داند شبکه مقصد کجاست. اگر در Router1، مسیر پیش‌فرضی به‌آدرس هاپ بعدی یعنی Router2 اضافه شود، همه بسته‌هایی که مقصدشان شبکه‌‌های ناشناخته (مثلا ۱۹۲.۱۶۸.۵.۰/۲۴) است، به Router2 ارسال خواهندشد.

دیفالت روت ها زمانی مفیدند که با شبکه‌ای با یک نقطه خروج سروکار دارید؛ همچنین زمانی مفیدند که می‌خواهید گروهی از شبکه‌های مقصد را به‌سمت روتر واحدی مسیریابی کنید که هاب بعدی است. وقتی مسیر پیش‌فرض اضافه می‌کنید، باید مطمئن شوید که روتر هاپ بعدی می‌تواند مسیریابی بسته را پی بگیرد، چون در غیر این‌صورت، روتر هاپ بعدی، بسته را دور خواهد انداخت.  

همچنین به یاد داشته باشید که اگر در جدول مسیریابی، مسیر مشخص‌تری به‌سمت مقصد وجود داشته باشد، روتر آن مسیر را به کار می‌برد و نه مسیر پیش‌فرض را. روتر فقط زمانی مسیر پیش‌فرض را به کار می‌برد که مسیر مشخصی به سمت مقصد وجود نداشته باشد.

دستوری که برای اضافه کردن یک مسیر پیش‌فرض استفاده می‌شود، شبیه دستوری است که برای افزودن مسیر استاتیک به کار رفت، اما آدرس شبکه و ماسک روی ۰.۰.۰.۰ تنظیم می‌شود:

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 next-hop

در شبکه فرضی شکل ۳، تنها نقطه خروج برای شبکه ۱۹۲.۱۶۸.۱.۰/۲۴ و شبکه ۱۹۲.۱۶۸.۵.۰/۲۴، رو به Router2 دارد. پس می‌توانیم مسیرهای استاتیک از Router1 به Router3 را حذف و مسیرهای پیش‌فرض را مانند زیر اضافه کنیم:

Router1(config)#no ip route 10.1.2.0 255.255.255.0 10.1.1.2
Router1(config)#no ip route 192.168.5.0 255.255.255.0 10.1.1.2
Router1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.1.2

Router3(config)#no ip route 10.1.1.0 255.255.255.0 10.1.2.1
Router3(config)#no ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.1.2.1
Router3(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.2.1

به یاد داشته باشید که چون Router2 چند نقطه خروجی دارد، نمی‌توانید در آن‌جا مسیر پیش‌فرض به کار ببرید. Router2 نیازمند مسیرهای استاتیک است.

پس از تغییرات فوق به جدول مسیریابی Router1 و Router3 نگاهی بیاندازید:

Router1#sh ip route
–output truncated–
Gateway of last resort is 10.1.1.2 to network 0.0.0.0
۱۰.۰.۰.۰/۲۴ is subnetted, 1 subnets
C       ۱۰.۱.۱.۰ is directly connected, FastEthernet0/1
C    ۱۹۲.۱۶۸.۱.۰/۲۴ is directly connected, FastEthernet0/0
S*   ۰.۰.۰.۰/۰ [۱/۰] via 10.1.1.2

Router3#sh ip route
–output truncated–
Gateway of last resort is 10.1.2.1 to network 0.0.0.0
C    ۱۹۲.۱۶۸.۵.۰/۲۴ is directly connected, FastEthernet0/1
۱۰.۰.۰.۰/۲۴ is subnetted, 1 subnets
C       ۱۰.۱.۲.۰ is directly connected, FastEthernet0/0
S*   ۰.۰.۰.۰/۰ [۱/۰] via 10.1.2.1

با توجه به خروجی فوق، درمی‌یابید که مسیر استاتیک به‌سمت ۰.۰.۰.۰/۰ اکنون در جدول مسیریابی مشاهده می‌شود. ضمنا، همانطور که در مسیر پیش‌فرض تعریف شده است، گیت‌وی پیش‌فرض (یا اصطلاحا gateway of last resort) اکنون هاپ بعدی است.

مسیریابی داینامیک (Dynamic Routing) چیست؟

در Dynamic Routing، جدول‌ مسیریابی در شبکه با استفاده از پروتکل‌های مسیریابی ساخته می‌شود. استفاده از پروتکل مسیریابی آسان‌تر از مسیریابی استاتیک و مسیریابی‌ پیش‌فرض است، اما از حیث مصرف CPU و پهنای باند، پرهزینه‌تر است. هر پروتکل مسیریابی برای ارتباطات بین روترها و انتخاب بهترین مسیر، قوانین خاص خود را دارد.

پروتکل‌های مسیریابی عمدتا به دو دسته تقسیم می‌شوند:

• پروتکل‌های گیت‌وی داخلی یا IGP (مخفف Interior Gateway Protocols)
• پروتکل‌های گیت‌وی خارجی یا EGP (مخفف Exterior Gateway Protocols)

پروتکل‌های گیت‌وی داخلی (IGP) برای مبادله اطلاعات مسیریابی درون شبکه‌های به‌هم پیوسته‌ای که ذیل یک دامنه مدیریتی واحد هستند به کار می‌روند (شبکه‌های به‌هم پیوسته تحت دامنه مدیریتی واحد را سیستم خودکار یا Autonomous System هم می‌گویند). سه پروتکل زیر از نمونه‌های رایج IGP هستند:

1. RIP (مخفف Routing Information Protocol)
2. EIGRP (مخفف Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)
3. OSPF (مخفف Open Shortest Path First)

در سوی دیگر، پروتکل‌های گیت‌وی خارجی یا EGP برای مبادله اطلاعات مسیریابی بین سیستم‌های خودکار مختلف به کار می‌روند. پروتکل BGP (مخفف Border Gateway Protocol) نمونه‌ای از پروتکل‌های EGP است. پروتکل BGP برای مبادله اطلاعات مسیریابی روی اینترنت به کار می‌رود.