DCN - नेटवर्क लेयर रूटिंग
जब किसी उपकरण के पास गंतव्य तक पहुंचने के लिए कई रास्ते होते हैं, तो वह हमेशा एक पथ का चयन दूसरों के ऊपर करता है। इस चयन प्रक्रिया को रूटिंग कहा जाता है। रूटिंग विशेष नेटवर्क उपकरणों द्वारा किया जाता है जिन्हें रूटर्स कहा जाता है या यह सॉफ्टवेयर प्रक्रियाओं के माध्यम से किया जा सकता है। सॉफ्टवेयर आधारित राउटर की सीमित कार्यक्षमता और सीमित गुंजाइश होती है।
एक राउटर हमेशा कुछ डिफ़ॉल्ट मार्ग के साथ कॉन्फ़िगर किया जाता है। एक डिफ़ॉल्ट मार्ग राउटर को बताता है कि यदि किसी विशिष्ट गंतव्य के लिए कोई मार्ग नहीं मिला तो पैकेट को आगे कैसे बढ़ाया जाए। यदि एक ही गंतव्य तक पहुंचने के लिए कई रास्ते मौजूद हैं, तो राउटर निम्नलिखित सूचना के आधार पर निर्णय ले सकता है:
उछाल गिनती
Bandwidth
Metric
Prefix-length
Delay
मार्गों को सांख्यिकीय रूप से कॉन्फ़िगर या गतिशील रूप से सीखा जा सकता है। एक मार्ग को दूसरों पर पसंद किए जाने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।
यूनिकास्ट मार्ग
इंटरनेट पर अधिकांश ट्रैफ़िक और यूनिकस्ट डेटा या यूनिकस्ट ट्रैफ़िक के रूप में पहचाने जाने वाले इंट्रानेट को निर्दिष्ट गंतव्य के साथ भेजा जाता है। इंटरनेट पर यूनिकस्ट डेटा को राउटिंग करना यूनिकस्ट रूटिंग कहलाता है। यह मार्ग का सबसे सरल रूप है क्योंकि गंतव्य पहले से ही ज्ञात है। इसलिए राउटर को सिर्फ राउटिंग टेबल देखना होगा और पैकेट को अगले हॉप पर भेजना होगा।
प्रसारण रूटिंग
डिफ़ॉल्ट रूप से, प्रसारण पैकेट को किसी भी नेटवर्क पर राउटर द्वारा रूट और अग्रेषित नहीं किया जाता है। राउटर प्रसारण डोमेन बनाते हैं। लेकिन इसे कुछ विशेष मामलों में आगे के प्रसारण के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। एक प्रसारण संदेश सभी नेटवर्क उपकरणों के लिए किस्मत में है।
प्रसारण रूटिंग को दो तरीकों से किया जा सकता है (एल्गोरिथ्म):
एक राउटर एक डेटा पैकेट बनाता है और फिर उसे एक-एक करके प्रत्येक होस्ट को भेजता है। इस स्थिति में, राउटर विभिन्न गंतव्य पतों के साथ एकल डेटा पैकेट की कई प्रतियां बनाता है। सभी पैकेट यूनिकस्ट के रूप में भेजे जाते हैं, लेकिन क्योंकि वे सभी को भेजे जाते हैं, तो यह अनुकरण करता है जैसे कि राउटर प्रसारण कर रहा है।
इस विधि में बहुत सारे बैंडविड्थ की खपत होती है और राउटर को प्रत्येक नोड का गंतव्य पता होना चाहिए।
दूसरे, जब राउटर एक पैकेट प्राप्त करता है जिसे प्रसारित किया जाना है, तो यह उन पैकेटों को सभी इंटरफेस से बाहर निकाल देता है। सभी राउटर उसी तरह कॉन्फ़िगर किए गए हैं।
राउटर के सीपीयू पर यह विधि आसान है, लेकिन सहकर्मी राउटर से प्राप्त डुप्लिकेट पैकेट की समस्या का कारण हो सकता है।
रिवर्स पाथ फारवर्डिंग एक तकनीक है, जिसमें राउटर अपने पूर्ववर्ती के बारे में पहले से जानता है कि उसे कहां से प्रसारण प्राप्त करना चाहिए। इस तकनीक का उपयोग डुप्लिकेट का पता लगाने और त्यागने के लिए किया जाता है।
मल्टिकास्ट रूटिंग
मल्टीकास्ट रूटिंग महत्व अंतर और चुनौतियों के साथ प्रसारण रूटिंग का विशेष मामला है। प्रसारण रूटिंग में, पैकेट सभी नोड्स को भेजे जाते हैं, भले ही वे इसे न चाहें। लेकिन मल्टीकास्ट रूटिंग में, डेटा केवल नोड्स को भेजा जाता है जो पैकेट प्राप्त करना चाहते हैं।
राउटर को पता होना चाहिए कि नोड्स हैं, जो मल्टीकास्ट पैकेट (या स्ट्रीम) प्राप्त करना चाहते हैं, तभी इसे आगे बढ़ाना चाहिए। मल्टीकास्ट रूटिंग लूपिंग से बचने के लिए फैले ट्री प्रोटोकॉल का काम करता है।
मल्टीकास्ट रूटिंग डुप्लिकेट और लूप का पता लगाने और त्यागने के लिए रिवर्स पथ फ़ॉरवर्डिंग तकनीक का भी उपयोग करता है।
एनीकास्ट रूटिंग
एनीकट पैकेट अग्रेषण एक ऐसा तंत्र है जहां कई मेजबान एक ही तार्किक पता रख सकते हैं। जब इस तार्किक पते पर एक पैकेट प्राप्त होता है, तो इसे होस्ट को भेजा जाता है जो रूटिंग टोपोलॉजी में निकटतम है।
डीएनएस सर्वर की मदद से एंकैस्ट रूटिंग की जाती है। जब भी एक एनास्टैस्ट पैकेट प्राप्त होता है तो उसे डीएनएस से पूछताछ करना होता है कि उसे कहां भेजा जाए। DNS आईपी एड्रेस प्रदान करता है जो उस पर कॉन्फ़िगर किया गया निकटतम आईपी है।
यूनिकास्ट रूटिंग प्रोटोकॉल
यूनिकास्ट पैकेट को रूट करने के लिए दो प्रकार के रूटिंग प्रोटोकॉल उपलब्ध हैं:
दूरी वेक्टर रूटिंग प्रोटोकॉल
दूरी वेक्टर सरल मार्ग प्रोटोकॉल है जो स्रोत और गंतव्य के बीच हॉप्स की संख्या पर रूटिंग निर्णय लेता है। कम संख्या में हॉप्स वाला मार्ग सबसे अच्छा मार्ग माना जाता है। प्रत्येक राउटर अपने निर्धारित सर्वोत्तम मार्गों को अन्य राउटरों के लिए विज्ञापित करता है। अंत में, सभी राउटर अपने सहकर्मी राउटर के विज्ञापनों के आधार पर अपने नेटवर्क टोपोलॉजी का निर्माण करते हैं,
उदाहरण के लिए रूटिंग सूचना प्रोटोकॉल (RIP)।
लिंक स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल
दूरी वेक्टर की तुलना में लिंक स्टेट प्रोटोकॉल थोड़ा जटिल प्रोटोकॉल है। यह एक नेटवर्क में सभी राउटर के लिंक की स्थिति को ध्यान में रखता है। यह तकनीक मार्गों को पूरे नेटवर्क का एक सामान्य ग्राफ बनाने में मदद करती है। सभी राउटर तब रूटिंग उद्देश्यों के लिए अपने सर्वोत्तम पथ की गणना करते हैं। उदाहरण के लिए, ओपन शॉर्टेस्ट पाथ फर्स्ट (OSPF) और इंटरमीडिएट सिस्टम टू इंटरमीडिएट सिस्टम (ISIS)।
मल्टिकास्ट रूटिंग प्रोटोकॉल
यूनिकास्ट रूटिंग प्रोटोकॉल रेखांकन का उपयोग करते हैं जबकि मल्टीकास्ट रूटिंग प्रोटोकॉल लूप से बचने के लिए पेड़ों का उपयोग करते हैं, अर्थात फैले हुए पेड़। इष्टतम पेड़ को सबसे छोटा रास्ता कहा जाता है।
DVMRP - दूरी वेक्टर मल्टीकास्ट रूटिंग प्रोटोकॉल
MOSPF - मल्टिकास्ट ओपन शार्टेस्ट पाथ फर्स्ट
CBT - कोर बेस्ड ट्री
PIM - प्रोटोकॉल स्वतंत्र मल्टीकास्ट
प्रोटोकॉल इंडिपेंडेंट मल्टीकास्ट आमतौर पर अब उपयोग किया जाता है। इसके दो स्वाद हैं:
PIM Dense Mode
यह मोड स्रोत-आधारित पेड़ों का उपयोग करता है। इसका उपयोग LAN जैसे घने वातावरण में किया जाता है।
PIM Sparse Mode
यह मोड साझा पेड़ों का उपयोग करता है। इसका उपयोग विरल जैसे विरल वातावरण में किया जाता है।
रूटिंग एल्गोरिदम
रूटिंग एल्गोरिदम निम्नानुसार हैं:
बाढ़
बाढ़ सरलतम विधि पैकेट अग्रेषण है। जब एक पैकेट प्राप्त होता है, तो राउटर इसे सभी इंटरफेस को भेज देते हैं, सिवाय इसके कि यह प्राप्त किया गया था। यह नेटवर्क पर बहुत अधिक बोझ बनाता है और नेटवर्क में बहुत सारे डुप्लिकेट पैकेट भटकते हैं।
पैकेट के अनंत लूपिंग से बचने के लिए लाइव टू टाइम (TTL) का उपयोग किया जा सकता है। बाढ़ के लिए एक और दृष्टिकोण मौजूद है, जिसे नेटवर्क पर ओवरहेड को कम करने के लिए चयनात्मक बाढ़ कहा जाता है। इस पद्धति में, राउटर सभी इंटरफेस पर बाढ़ नहीं करता है, लेकिन चयनात्मक होते हैं।
सबसे छोटा रास्ता
नेटवर्क में रूटिंग निर्णय, ज्यादातर स्रोत और गंतव्य के बीच लागत के आधार पर लिया जाता है। हॉप गणना यहां प्रमुख भूमिका निभाती है। सबसे छोटा रास्ता एक तकनीक है जो विभिन्न एल्गोरिदम का उपयोग करता है ताकि न्यूनतम संख्या में हॉप्स के साथ एक रास्ता तय किया जा सके।
सामान्य लघु पथ एल्गोरिदम हैं:
दीजकस्ट्रा का एल्गोरिदम
बेलमैन फोर्ड एल्गोरिथ्म
फ्लोयड वॉरसॉल एल्गोरिथ्म