Router yönlendi̇rme protokolleri̇ ve algori̇tmalari(9.grup)

ROUTER YÖNLENDİRME

PROTOKOLLERİ VE ALGORİTMALARI

11310134093 Feriha SEÇEN 11310134092 Hatice SÖĞÜTLÜ

11310131019 Havva Nur TOTAN 13310131097 Zeliha BALEMEN

11310131056 Arife UYU 12310131073 Gülsüm ÇÖPÇÜ

YÖNLENDİRİCİLER(ROUTER)

Ağlar arası (LAN-LAN,LAN-WAN,WAN-WAN) haberleşmenin

yapılabilmesi için ara bağlantıyı sağlar.

Gelen paketin başlığından ve yönlendirme tablosu bilgilerinden

yararlanarak yönlendirme kararlarını verme yeteneğine sahiptir.

Routerin bir RAM, CPU ve üzerinde bir işletim sistemi IOS (Internal

Operating System) vardır.

Yönlendiricilerin asıl vazifesi aldığı paketi hedef adresine

göndermektir.

Yönlendiriciler farklı ölçekteki ağlara göre farklı kapasitelerde

üretilirler.

Yönlendirici alırken;

1.Hangi ağ arayüzlerini desteklemektedir?

Her yönlendirici her bağlantı şeklini desteklemez. Ethernet ya da

Fastethernet portu hemen tüm yönlendiricilerin üzerinde bulunur. Diğer

portlar ihtiyaca göre sonradan takılabilir.

2.Yönlenricilerin aynı anda çevirebilecekleri paket oranı

(switchfabric) bilinmelidir.

Yönlendiricilerin aynı anda işleyebilecekleri paket miktarı kısıtlıdır.

Alınacak yönlendiricinin switchfabric değeri yönlendiricinin üzerinden

akacak toplam trafik miktarına göre belirlenmelidir.

Yönlendiriciler

Merkez Yönlendiriciler:

Daha fazla porta ve hızlı bir ağ erişimine sahiptir.

Ağın merkezinde bulunduklarından hatasız ve sürekli çalışması gerekir.

Kenar Yönlendiriciler:

Yerel ağı geniş alana bağlamakta kullanılır.

Yönlendiriciler

Yönlendirme (Routing) Nedir?

Bir networkten diğerine geçiş için bir yol haritasıdır.

Bu yol haritaları routerlarımıza dinamik olarak başka bir router

tarafından yada statik olarak bir admin tarafından hazırlanmış

olabilirler.

Yönlendirici Kullanan Geniş Bir Ağ

Yapısı

Yönlendirme Algoritmaları

Yönlendirme algoritmaları yönlendirme tablolarını hazırlamak için

izlenen yollar olarak tanımlanmaktadır.

Algoritma Çeşitleri

Sabit Yöntem:

Tablo, yönlendirme işlemleri boyunca sabit olarak kullanılır ve ağdaki

trafik farklılaşmalarına rağmen değiştirilmez.

İki nokta arasında verinin ilerleyeceği yol önceden belli olmaktadır.


Sabit Algoritmanın Dezavantajları

Ağ üzerinde belli yollarda tıkanıklığa neden olabilmektedir.

Başka bir olumsuz noktası ise bağlantılarda meydana gelebilecek

kopmaların tablolarda güncelleme yapılmadığından dolayı

yönlendirme işlemine olumsuz yansımasıdır.


Dinamik ( Dynamic ) Yöntem:

Tabloların ağın trafiğine göre sürekli güncellenmesi yapılmaktadır.

İki nokta arasında iletilen veri her seferinde farklı yolları

kullanabilmektedir.

Daha karmaşık algoritmalara sahiptir.

Ağda oluşabilecek trafik değişimleri ve bağlantı kopmalarında farklı

yollar kullanabilmektedir.

Yönlendirme Çeşitleri

Merkezi Yönlendirme

Paketin gönderilmesi sırasında üzerinden geçeceği yönlendiriciler

gönderildiği yönlendirici tarafından belirlenmektedir.

Yönlendirme işlemi veri yolculuğuna çıkarken belirlenmiş olmaktadır.

Yönlendirme Çeşitleri

Dağınık Yönlendirme:

Paketin ulaştığı her yönlendirici hedef İP adresi baz alarak elindeki

bilgiler ile paketi bir sonraki yönlendiriciye iletmektedir.

Paketin yolu başlangıçta değil süreç içerisinde belirlenmektedir.


Temel amacı bir graf üzerindeki iki nokta arasında en kısa yolun

bulunmasıdır.

Yönlendirme algoritmalarının atası olarak da kabul edilmektedir.

a. Dijkstra En Kısa Yol Algoritması


Dijkstra algoritması sonuç olarak A düğümünden diğer düğümlere giden en kısa

yolları verecektir.



Bu algoritma sabit yönlendirme algoritması sınıfına dahildir. Çünkü bu

algoritma tarafından oluşturulan yönlendirme tablosu, yönlendirme

işlemleri boyunca sabit olarak kullanılır ve ağdaki trafik

farklılaşmalarına rağmen değiştirilmez.



Bellman-Frord algoritması Dijkstra algoritmasına göre daha kapsamlı

bir algoritmadır.

Bu Algoritma temel olarak düğümlerin kaynaktan olan uzaklıklarına

göre (geçilecek düğüm sayısı-hop) işlemektedir.

b. Bellman-Ford En Kısa Yol Algoritması


İlk olarak kaynak düğümden (A düğümü) bir atlamayla gidilecek olan B ve D

düğümleri belirlenir ve değerleri işlenir.



Geçilecek düğüm sayısı sırasıyla 2-3 ve 4 olarak belirlenip her atlamada

gidilecek düğümler belirlenerek algoritma sonunda kaynak düğümden diğer

tüm düğümlere gidilecek en kısa yollar belirlenmiş olur.



Su baskını yönteminde bir düğüme gelen paketin kopyaları paketin

geldiği düğüm hariç tüm komşularına gönderilme prensibine

dayanmaktadır.

Bu yöntemin dezavantajı her düğümde paketin kopyaları

oluşturulduğundan dolayı trafiğin aşırı derecede yoğunlaşmasıdır.

c. Su Baskını (Flooding) Algoritması


Su baskını yönteminin dezavantajları olmasına rağmen birçok da

avantajı bulunmaktadır.

Bu avantajlar, düğümlerde hiçbir hesaplamanın yapılmaması ve

paketin ne olursa olsun bir yolunu bulup hedefe ulaşması şeklinde

sıralanabilir.

c. Su Baskını (Flooding) Algoritması

d. Rastgele (Random) Yönlendirme Algoritması

Düğüme gelen paket tamamen rastsal bir biçimde seçilen komşulardan

birine gönderilmektedir.

Bu yöntemde düğüme paketin geldiği düğüm hariç 4 yol varsa paketin

herhangi bir yola gönderilme olasılığı 1/4 olmaktadır.

Bu yöntemdeki rastsal seçim için belli bir ölçüt koyularak gelişmiş bir

modele döndürülebilmektedir. Bu ölçüt genelde düğüme bağlı hatların

veri hızı olarak kullanılmaktadır.

Bu sayede paketin daha hızlı olan bir hatta gönderilme olasılığı

arttırılmaktadır.


e. Uzaklık Vektörü Algoritması

Dinamik bir yönlendirme algoritmasıdır.

Her bir düğüm ağın geneli hakkında bir yönlendirme tablosu tutmaktadır.

Bu tabloda hedef düğümün uzaklığı ve hedef düğüme ulaşabilmek için

yönlendirilmesi gereken bir sonraki düğüm bilgisi tutulmaktadır.

Bu tablolara uzaklık vektörü adı verilmektedir.


e. Uzaklık Vektörü Algoritması

Düğümler ellerinde bulunan vektörleri belli zaman aralıklarında komşula-

rına göndermekte ve komşularından gelen bilgileri almaktadırlar.

Her düğüm kendine gelen vektörlerdeki verileri kullanarak tuttuğu

vektörü güncellemektedir.

Bu sayede düğüm kendine komşu olmayan düğümlere ulaşma yollarını da

öğrenmiş olmaktadır.


Sistem ilk çalışmaya başladığında bütün düğümlerdeki boş olan tablolar,

düğümün komşularına olan uzaklıklarını öğrenmesi ile doldurulmaktadır. Bu

durumda sadece komşularına olan uzaklık yer almaktadır.

f. Bağlantı Durumu Algoritması

Bağlantı durumu yönlendirme (Link State) algoritması Dijkstra en kısa yol

algoritmasını kullanmaktadır. Fakat bu algoritmalardan en büyük farkı sabit

değil ağın durumuna göre değişen (dinamik) bir yöntem olmasıdır.

Bu yöntem 1979'da uzaklık vektörü algoritmasının temel iki problemine

alternatif olarak geliştirilmiştir.

Bu iki problemden ilki uzaklık vektörü algoritmasının sonuca ulaşmasının fazla

zaman almasıdır. İkincisi ise uzaklık vektörü algoritmasının bağlantıların

kapasitelerinin göz önünde bulundurulmamasıdır.


Yönlendirme Protokolleri

İnterneti oluşturan ağlar birbirlerine ağ geçidi ile bağlanmaktadır.

İnterneti oluşturan ve kendi içerisinde ortak bir yönetime sahip ağ yapılarına

otonom sistemler (Autonomous systems) denir.

Yönlendirme Protokoller;

1) Otonom sistemlerin içerisinde çalışan dahili yönlendirme protokolleri

(Inte- rior Routing Protokol-IRP)

2) Otonom sistemler arasında yönlendirme sağlayan harici yönlendirme

protokolleri (Exterior Routing Protokol-ERP)

Otonom sistemlerin içerisinde çalışan dahili yönlendirme protokolleri

(Inte- rior Routing Protokol-IRP)


Otonom sistemler arasında yönlendirme sağlayan harici yönlendirme

protokolleri (Exterior Routing Protokol-ERP)


Dahili yönlendirme protokolleri kullandıkları algoritmalara göre iki alt

kategoriye ayrılmaktadır.


Uzaklık vektörü algoritması

Bağlantı durumu algoritması

Dahili yönlendirme protokolleri:

• Yönlendirme bilgi protokolü (Routing Information Protocol-RIP),

• En kısa açık yol protokolü (Open shortest path first protokol-OSPF),

• Dahili ağ geçidi yönlendirme protokolü (Interior Gatevvay Routing

Protocol-IGRP),

• Geliştirilmiş dahili ağ geçidi yönlendirme protokolüdür (Enhanced

In- terior Gateway Routing Protocol-EİGRP).


Harici yönlendirme protokolleri:

• Harici ağ geçidi protokolü (Exterior Gateway Protocol-EGP),

• Sınır ağ geçidi protokolü (Border Gateway Protokol-BGP),

• En kısa sınırlan dirilmiş yol protokolüdür (Constrained Shortest Path

First- CSPF).



A.RIP

Dahili yönlendirme protokolü olan yönlendirme bilgi protokolü (Rou ting

Information Protocol-RIP).

TCP/IP ağındaki yönlendiricilerin birbirini otomatik olarak tanımasında ve kendi

yönlendirme tablolarını oluşturmasında kullanılan protokoldür.

Uzaklık vektörü algoritmasını kuIlanır.

RIP bu algoritmayı kullanırken kaynak ve hedef arasındaki mesafeyi geçilecek

düğüm sayısı olarak kabul etmektedir.

Uzaklık vektörü algoritmasında ortaya çıkan sonsuza sayma probleminin çözümü

için RIP, iki nokta arasındaki yolun maksimum 15 düğüm sayısı kabul

etmektedir.

B.OSPF

En kısa açık yol protokolü (OPSF-Open Shortest Path First).

Ağ katmanında çalışan, TCP/IP protokolü ağları üzerinde yönlendirme

yapan dahili yönlendirme protokolüdür.

Bağlantı durumu algoritmasını kullanmakta dolayısı ile Dijkstra algoritması

temelinde çalışmaktadır.

OSPF'nin en büyük avantajı büyük ağlar üzerinde bile maliyeti çok düşük

tutarak verimliliği arttırmasıdır.

En büyük dezavantajı ise karmaşık bir yapıya sahip olmasıdır.

Her bir yönlendirici bağlı bulunduğu otonom sistem içerisinde yer alan

tüm yol bilgisini bir tabloda tutmakta ve en kısa yolu bu tabloyu

kullanarak hesaplamaktadır.


C.IGRP

Dahili ağ geçidi yönlendirme protokolü (Dahili ağ geçidi yönlendirme prolokolü-

IGRP)

IGRP, RIP içerisinde bulunan sınırlılıkları (iki düğüm arası maksimum düğüm sayısı)

ortadan kaldırmak amacı ile geliştirilmiştir.

IGRP'de maksimum düğüm sayısı varsayılan olarak 100 ile belirlense de 255'e

kadar çıkartılabilmektedir.

Yol seçiminde atlama sayısı yerine beş adet ölçüt kullanılmaktadır: bant genişliği,

yük, gecikme, güvenilirlik ve iletilen maksimum birim.

Uzaklık vektörü algoritmasını kullanan IGRP yol bilgisine ait veri değişimi 90

saniyede gerçekleştirirken, ağdaki değişikliklerin bildirilmesini hemen

yapmaktadır.


D.EIGRP

Geliştirilmiş dahili ağ geçidi yönlendirme protokolü (Enhanced inter- rior

gateway routing protocol-EIGRP)

IGRP'nin yetersiz kalması ile geliştirilmiş bir protokoldür.

EIGRP temel olarak hem bir uzaklık vektörü ve bağlantı durum vektörü

algoritmasının iyi yönlerini alarak geliştirilmiştir.


D.EIGRP

EIGRP üzerinde çalışan yönlendiriciler, veri alışverişi amacı ile 5 farklı paket kullanmaktadır:

Selam (Hello),

Güncelleme (Update),

Sorgu (Query),

Yanıt (Reply)

Onay (Acknovvledgement)

Sisteme yeni dahil olan veya sistemden çıkarılan bir yönlendiricinin belirlenmesi sorgu, selam ve onay mesajları ile tespit edilmektedir.

Ağ da gerçekleşen değişiklikler güncelleme paketleri ile komşulara sunulur.


E.EGP

Harici ağ geçidi protokolü (Exterior Gatevvay Protocol-EGP)

Otonom sistemler arasında yol belirlemede kullanılır.

EGP temel olarak ağ geçitleri içerisinde bulunan yönlendirme tab-

lolarının kurulması ve güncellenmesini sağlamaktadır.

EGP ile çalışan bir ağ geçidi komşularını belirlemekte, komşularına

bilgi mesajları göndermekte ve onların çalışır durumda olduklarım test

etmektedir.


Şekil- IGP ve EGP’nin Kullanım Yeri

F.BGP

Sınır ağ geçidi protokolü (Border gatevvay protocol-BGP)

EGP protokolünün yerine geliştirilen merkezi olmayan bir yönlendirme

protokolüdür.

Örnek olarak içerisinde OSPF protokolü kullanan otonom sistemler bu

protokol yardımı ile birbirlerine bağlanabilmektedirler. Bu yapısı ile

BGP İnternet'in en önemli protokollerinden birisidir.

BGP ağ yapısında gerçekleşebilecek değişimleri anlayabilmek amacı ile

duyuru (anouncement) paketlerini kullanmaktadır.

Bu yöntemde her kenar ağ geçidi belli süre aralıklarında çalışır

durumda olduğunu komşularına duyurmaktadır.


Herhangi bir nedenden ötürü ağ geçidi çalışamaz hale gelirse komşu cihaz, bu

paketi alamayacaktır.

Bu durumda ağ geçidi çalışır durumda olmayan ağ geçidinin bilgilerini tespit

etmekte ve bunları silmektedir.

BGP diğer birçok yönlendirme protokolünden farklı olarak TCP protokolünü

kullanmaktadır.

BGP’yi kullanan bir yönlendirici her 60 saniyede bir 19 byte paketleri

komşularına göndermektedir.

Önemli fonksiyonlarından biri yönlendirmede gerçekleşebilecek döngülerin

yakalanmasıdır.

BGP, otonom sistemleri birbirlerine bağlamasının dışında, otonom sistem

içerisinde de kullanılabilmektedir.


Kaynakça

http://www.cozumpark.com/blogs/network/archive/2013/02/03/dinamik-

yonlendirme-ve-rip-konfigurasyonu.aspx

http://cagataykartal.net/Pages/Dinamikyonlendirme.aspx

http://tr.wikipedia.org/wiki/Y%C3%B6nlendirme_protokolleri

http://bilgisayarokulumuz.com/?tag=statik-yonlendirme

http://www.cozumpark.com/blogs/network/archive/2013/02/03/dinamik-yonlendirme-ve-rip-konfigurasyonu.aspx

http://cagataykartal.net/Pages/Dinamikyonlendirme.aspx

http://tr.wikipedia.org/wiki/Y%C3%B6nlendirme_protokolleri

http://bilgisayarokulumuz.com/?tag=statik-yonlendirme

Education

Router yönlendi̇rme protokolleri̇ ve algori̇tmalari(9.grup)