Routing Protocols

Routing Protocols

หลักการพื้นฐานของเร้าติ้ง (Routing) และสแตติกเร้าต์ (Static Route)

   พื้นฐานการติดต่อสื่อสารบนเน็ตเวิร์กที่ใช้โปรโตคอล TCP/IP จำเป็นต้องมีหมายเลขไอพีแอดเดรสประจำเครื่อง ซึ่งเป็นหมายเลขแบบลอจิคอลแอดเดรส (logical address) ซึ่งสามารถกำหนดได้ตามความต้องการ หากเครื่องคอมพิวเตอร์ A ต้องการส่งแพ็กเก็ตไปยังเครื่อง B โปรโตคอลไดร์เวอร์ของเครื่องคอมพิวเตอร์ A จะทำการสร้างแพ็กเก็ต IP แล้วส่งไปหาเครื่องคอมพิวเตอร์ B โดยอาศัยหลักการ Encapsulation คือการเพิ่มค่า Header ในแต่ละชั้นใน OSI Model โดยฟิลด์ในแพ็กเก็ต IP ที่สำคัญที่เราสนใจขณะนี้คือหมายเลข IP Address ต้นทางและหมายเลข IP Address ปลายทาง หากหมายเลข IP Address ของเครื่องคอมพิวเตอร์ A กับเครื่องคอมพิวเตอร์ B อยู่ภายใต้ Subnet เดียวกันสามารถส่งแพ็กเก็ตไปหากันโดยตรงทันที เช่น เน็ตเวิร์กขนาดเล็กมีฮับ 1 ตัวไม่มี Server ที่ทำหน้าที่ DHCP ในการจ่าย IP Address ก็ทำการกำหนดหมายเลข IP Address ให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องภายใต Network Address เดียวกันก็สามรถติดต่อสื่อสารกันได้โดยตรง แต่หากเน็ตเวิร์กขนาดใหญ่หมายเลข IP Address อยู่ต่าง Subnet กันจำเป็นต้องนำอุปกรณ์เน็ตเวิร์กที่ทำงานใน Layer 3 (Network Layer) ได้แก่ เร้าเตอร์หรือสวิตช์เลเยอร์ 3 เพื่อค้นหาเส้นทางการติดต่อสื่อสารเพื่อให้แพ็กเก็ตนั้นถูกส่งไปยังปลายทาง ซึ่งปกติเร้าเตอร์จะไม่ใช้วิธีการค้นหาเส้นทางโดยพิจารณาจากหมายเลข IP Address ของแต่ละเครื่อง เพราะเน็ตเวิร์กขนาดใหญ่จะมี IP address จำนวนมากเกิดปัญหาด้านหน้วยความจำและความล่าช้า ดังนั้นเร้าเตอร์จะเก็บข้อมูลเกี่ยวกับหมายเลข Network Address หรือ Subnet Address ปลายทางแทน บางกรณีที่เฉพาะเจาะจง เร้าเตอร์สามารถถูกกำหนดให้หาเส้นทางโดยพิจารณาจากหมายเลข Host Address โดยตรง แพ็กเก็ต IP ที่ส่งออกจากเครื่องต้นทางถึงปลายทางจะมีหมายเลข IP Address ต้นทางและปลายทางคงที่เสมอไม่เปลี่ยนแปลง เร้าเตอร์หรือสวิตช์เลเยอร์ 3 อาศัยหมายเลขแอดเดรสในฟิลด์เฮดเดอร์ เพื่อทำการค้นหาว่าจะส่งแพ็กเก็ตออกไปทางอินเตอร์เฟซไหนของเร้าเตอร์ไม่มีการเข้าไปแก้ไขแอดเดรสต้นทาง/ปลายทาง จะมีสิ่งที่เปลี่ยนแปลงระหว่างส่งแพ็กเก็ตจากเร้าเตอร์ตัวที่หนึ่งไปยังอีกเร้าเตอร์หนึ่งคือ แอดเดรสเลเยอร์ 2 หรือ MAC Layer Address เท่านั้น แพ็กเก็ต IP จะถูกห่อหุ้ม (encapsulate) ไว้ภายในในเฟรม (frame) ในเลเยอร์ 2 แล้วจึงส่งไปที่ปลายทาง เช่น บนอีเทอร์เน็ต (Ethernet) ,MAC Address ของอีเทอร์เน็ตเฟรมจะถูกเปลี่ยนแปลงไปตามลักษณะของ Hop by Hop (Hop by Hop คือจากเครื่องต้นทางไปยังเร้าเตอร์ตัวแรก จากเร้าเตอร์ตัวแรกไปยังเร้าเตอร์ตัวที่ 2 และจากเร้าเตอร์ตัวที่สองไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ปลายทาง)

การค้นหาเส้นทางของเร้าเตอร์

   เมื่อเร้าเตอร์รับแพ็กเก็ตมาจากโฮสต์หรือมาจากเร้าเตอร์ตัวอื่นๆ สิ่งที่เร้าเตอร์ทำคือ การค้นหาเส้นทางส่งแพ็กเก็ตต่อ อาจจะเป็นการส่งแพ็กเก็ตไปยังปลายทางโดยตรง หรือการส่งแพ็กเก็ตไปให้กับเร้าเตอร์ตัวอื่นๆต่อ คือ การที่เร้าเตอร์จะต้องค้นหาให้ได้ว่าแพ็กเก็ตที่กำลังประมวลผลสามารถถูกประมวลผลสามารถส่งไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ปลายทางผ่านอินเตอร์เฟซของเร้าเตอร์โดยตรง (directly connected interfaces) หรือไม่ หากไม่ได้แพ็กเก็ตนั้นจะต้องถูกส่งไปยังเร้าเตอร์ตัวถัดไปหมายเลข IP Address เบอร์อะไร (Next Hop Address) และในการส่งแพ็กเก็ตไปหาเร้าเตอร์ตัวถัดไป (Next Hop Router) นั้นจะต้องส่งแพ็กเก็ตผ่านอินเอตร์เฟซไหนของเร้าเตอร์ (outgoing interface)