مسیریابی درونحوزهای و بینحوزهای
مسیریابی اینترنت به دو لایه تقسیم میشود: پروتکلهای داخلی مانند OSPF و RIP که مسیریابی را در یک دامنه مدیریتی واحد انجام میدهند، و پروتکل خارجی Border Gateway Protocol که بین سیستمهای خودمختار تشکیلدهنده اینترنت جهانی مسیریابی میکند.
Definition
مسیریابی درونحوزهای تعیین مسیرها در یک سیستم خودمختار واحد با استفاده از یک پروتکل دروازه داخلی است، در حالی که مسیریابی بینحوزهای تعیین مسیرها بین سیستمهای خودمختار با استفاده از پروتکل خارجی Border Gateway Protocol است که اطلاعات دسترسیپذیری کنترلشده با سیاست را مبادله میکند.
Scope
این موضوع پروتکلهایی را پوشش میدهد که مسیریابی را در اینترنت واقعی محقق میسازند. در یک سیستم خودمختار (درونحوزهای)، پروتکلهای دروازه داخلی، عمدتاً پروتکل وضعیت پیوند OSPF و پروتکل بردار فاصله RIP را مورد بررسی قرار میدهد. بین سیستمهای خودمختار (بینحوزهای)، پروتکل بردار مسیر Border Gateway Protocol را شامل میشود، از جمله نحوه انتشار دسترسیپذیری، پشتیبانی از سیاستها، و فعالسازی روابط تجاری مانند ترانزیت و همتاسازی. این موضوع بر الگوریتمهای مسیریابی انتزاعی بنا شده و نظریه گراف زیربنایی آنها را شامل نمیشود.
Core questions
- چرا مسیریابی اینترنت به لایههای درونحوزهای و بینحوزهای تقسیم میشود؟
- پروتکلهای داخلی مانند OSPF و RIP در رویکرد مسیریابی خود چه تفاوتهایی دارند؟
- BGP چگونه اطلاعات دسترسیپذیری را بین سیستمهای خودمختار منتشر میکند؟
- BGP چگونه از سیاستها و روابط تجاری به جای صرفاً کوتاهترین مسیرها پشتیبانی میکند؟
- چه چالشهای پایداری و امنیتی در مسیریابی بینحوزهای به وجود میآید؟
Key concepts
- سیستم خودمختار (AS)
- پروتکلهای دروازه داخلی
- OSPF (وضعیت پیوند)
- RIP (بردار فاصله)
- پروتکل دروازه مرزی (BGP)
- مسیریابی بردار مسیر
- سیاست مسیریابی
- ترانزیت و همتاسازی
- انتشار مسیر BGP
Key theories
- سلسله مراتب مسیریابی دو لایه
- مسیریابی به پروتکلهای دروازه داخلی که مسیرها را در یک سیستم خودمختار بهینه میکنند و یک پروتکل خارجی که سیستمهای خودمختار را به هم متصل میکند، تقسیم میشود و بهینهسازی داخلی را از دسترسیپذیری جهانی جدا کرده و به مرزهای مدیریتی احترام میگذارد.
- مسیریابی بینحوزهای مبتنی بر سیاست، بردار مسیر
- BGP مسیر کامل سیستم خودمختار را به هر پیشوند مقصد تبلیغ میکند، که به شبکهها امکان میدهد حلقهها را شناسایی کرده و ترجیحات سیاست محلی را بر اساس روابط تجاری اعمال کنند، نه اینکه صرفاً کوتاهترین مسیرها را انتخاب کنند.
- مسیریابی داخلی وضعیت پیوند
- OSPF تبلیغات وضعیت پیوند را در یک دامنه توزیع میکند تا هر روتر کوتاهترین مسیرها را از طریق الگوریتم دایکسترا محاسبه کند، که از همگرایی سریع، مناطق برای مقیاسپذیری، و معیارهای هزینه متعدد پشتیبانی میکند.
Clinical relevance
این پروتکلها اینترنت عملیاتی را اداره میکنند: OSPF و پروتکلهای داخلی مشابه، شبکههای بزرگ سازمانی و ارائهدهنده را پس از خرابیها همگرا نگه میدارند، در حالی که BGP دهها هزار سیستم خودمختار را در یک اینترنت واحد و قابل دسترس به هم متصل میکند. مکانیزمهای سیاست BGP اقتصاد اینترنت را کدگذاری میکنند، و پیکربندیهای نادرست و ربایشهای BGP منبع مکرر قطعیهای گسترده و حوادث امنیتی هستند.
History
مسیریابی داخلی اولیه از RIP بردار فاصله استفاده میکرد، که بعدها با OSPF وضعیت پیوند (RFC 2328) برای شبکههای بزرگتر تکمیل شد. با تبدیل شدن اینترنت به شبکهای از شبکههای مستقل، پروتکل دروازه خارجی و سپس BGP (نسخه فعلی BGP-4، RFC 4271) برای مدیریت مسیریابی مبتنی بر سیاست بین سیستمهای خودمختار ظهور کرد، و BGP از آن زمان تاکنون پروتکل مسیریابی بینحوزهای اینترنت باقی مانده است.
Debates
- ایمنسازی BGP بدون به خطر انداختن قابلیت استقرار
- BGP به طور پیشفرض به تبلیغات مسیر اعتماد میکند، که امکان ربایش و نشت مسیر را فراهم میآورد؛ دفاعهای پیشنهادی مانند اعتبارسنجی مبدأ RPKI و اعتبارسنجی مسیر امنیت را بهبود میبخشند اما با موانع استقرار تدریجی و عملیاتی مواجه هستند، بنابراین پذیرش تدریجی و جزئی بوده است.
Key figures
- Yakov Rekhter
- John Moy
- Jennifer Rexford
Related topics
Seminal works
- rfc4271
- rfc2328
- kurose2021
Frequently asked questions
- سیستم خودمختار چیست؟
- سیستم خودمختار یک شبکه یا گروهی از شبکهها تحت کنترل مدیریتی واحد است، مانند یک ارائهدهنده خدمات اینترنت یا یک شرکت بزرگ، که یک سیاست مسیریابی یکپارچه را به بقیه اینترنت ارائه میدهد. هر کدام با یک شماره AS شناسایی میشوند و BGP ترافیک را بین این سیستمها مسیریابی میکند.
- چرا BGP فقط کوتاهترین مسیر را انتخاب نمیکند؟
- مسیریابی بینحوزهای منعکسکننده انتخابهای تجاری و سیاستی است، نه فقط طول مسیر. یک شبکه ممکن است ترجیح دهد از طریق شریکی که با آن به صورت رایگان همتاسازی میکند، مسیریابی کند تا از یک مسیر کوتاهتر از طریق ارائهدهندهای که به آن پول پرداخت میکند، یا از برخی شبکهها به طور کامل اجتناب کند. BGP به هر سیستم خودمختار اجازه میدهد تا چنین سیاستهایی را هنگام انتخاب و تبلیغ مسیرها اعمال کند.