5 دقائق لفهم كيفية عمل جهاز التوجيه ومكوناته الرئيسية

المدونة 2890

55d13c3c5faeb0e057dbdccf3ec0e62b


01. ما هو جهاز التوجيه؟

بعبارات بسيطة، جهاز التوجيه هو جهاز يتيح الربط البيني للشبكة مع وظائف التوجيه وإعادة التوجيه. بالإضافة إلى ذلك، يمكنه تكييف سرعات الشبكة الفرعية وعزل الشبكات الفرعية وتحديد قواعد الوصول.
التعريف: A جهاز التوجيه هو جهاز يتيح التوصيل البيني للشبكة ويعمل على الطبقة الثالثة من نموذج OSI-ال طبقة الشبكة. يوفر آليتين رئيسيتين: التوجيه و إعادة التوجيه.

  • التوجيه: يحدد المسار الذي تسلكه حزمة البيانات من المصدر إلى الوجهة (مسار الإرسال الأمثل بين المضيفين). وتسمى هذه العملية بالتوجيه.
  • إعادة التوجيه: ينقل حزم البيانات من منفذ إدخال الموجه إلى منفذ الإخراج المناسب (يحدث هذا داخلياً داخل الموجه).

02. هيكل جهاز التوجيه النموذجي

(ملاحظة: لم يتم تضمين الرسم البياني المذكور في النص الأصلي هنا).

03. كيف يعمل جهاز التوجيه

  1. التوجيه (البرمجيات، طبقة التحكم):
    • يقوم بروتوكول التوجيه بتحديد وإنشاء إدخالات التوجيه، والتي تتم إضافتها إلى جدول التوجيه.
    • يتم تعيين جدول التوجيه في محرك إعادة التوجيه في الذاكرة وتخزينه في منطقة ذاكرة التخزين المؤقت في شريحة ASIC.
  1. إعادة توجيه الحزم (الأجهزة، طبقة البيانات):
    • بعد أن تزيل طبقة ارتباط البيانات رأس الإطار والمقطورة، يتم إرسال الحزمة إلى طبقة الشبكة.
    • تستخدم طبقة الشبكة الحقول الرئيسية لرأس IP للبحث في جدول إعادة التوجيه وتحديد واجهة الإخراج.

af96f4471a7fc3aee8588a22f2810203

04. جدول إعادة توجيه الأجهزة الموجه للأجهزة

يمكن البحث في جدول توجيه توجيه الأجهزة خلال دورة ساعة واحدة، بغض النظر عن حجمه.
  • جدول CAM:
    • ينفذ مطابقة ثنائية (1 أو 0). إما أن تتطابق تمامًا أو لا تتطابق على الإطلاق.
    • يُستخدم للبحث عن عنوان MAC.
  • جدول إعادة توجيه TCAM:
    • يقوم بإجراء مطابقة ثلاثية (0 أو 1 أو "لا تهتم").
    • مرتبة من التطابقات الدقيقة إلى غير الدقيقة.
    • تُستخدم لنُهج جدول التوجيه، ومطابقات التوجيه، وجدران الحماية، ومطابقة قواعد التوجيه.

05. رقاقة NP (معالج الشبكة)

شريحة NP قابلة للبرمجة ويمكنها تسريع معالجة الأجهزة لخدمات متعددة في وقت واحد. قبل طرحها، كانت أجهزة التوجيه أجهزة متخصصة. مع شريحة NP أجهزة توجيه جميع الخدمات أصبح ممكناً.
مزايا NP على ASIC:

  • أداء أعلى: يدمج العشرات من وحدات المعالجة المركزية والمعالجات المشتركة للأجهزة والمسرعات. حتى مع وجود وظائف جودة الخدمة المعقدة مثل إدارة الازدحام وجدولة قوائم الانتظار، لا يزال بإمكانه تحقيق إعادة توجيه بسرعة الخط ("إعادة التوجيه الثابت").
  • مرونة أكبر: تسمح واجهات المستخدم القابلة للبرمجة بالتوسع المرن.
  • دعم قوي للخدمة: يدعم بسرعة خدمات القيمة المضافة الجديدة (مثل MPLS، وجودة الخدمة، والبث المتعدد).
  • الإدارة والتطوير المريحان: تقصير دورة التطوير الثانوية بشكل كبير.
  • توافق IPv6: تسمح واجهات IPv6 المحجوزة بإجراء ترقيات سلسة للبرامج.
  • موثوقية عالية: تخضع الرقائق لاختبارات إجهاد صارمة قبل الإنتاج، مما يجعلها مناسبة لتطوير معدات الاتصالات.

06. موجهات هيكل التحويل متعدد المراحل

يتكون هيكل التحويل متعدد المراحل من وحدات تحويل متعددة مترابطة. وتحتوي كل وحدة تبديل على مجموعة كاملة من واجهات المدخلات والمخرجات، على غرار المفتاح القياسي، مما يوفر وصلات المدخلات والمخرجات.

07. موجهات المجموعة

تتألف موجهات المجموعة من عدة عقد موجهات، بما في ذلك العديد من كيانات التوجيه وكيانات التحويل.

  • يجمع هيكل التحويل بين عدة هياكل تحويل متعددة، مما يوفر البنية الموزعة التي تلبي متطلبات الأداء وقابلية التوسع والحجم.
  • يتضمن عقد تحكم متعددة مع قدرات حساب التوجيه، مما يتيح التنفيذ الموزع لبروتوكولات التوجيه والتحكم.
  • تُعتبر بنية الموجه العنقودي الجيل التالي من بنية الموجهات عالية الأداء التي تتماشى مع احتياجات تطوير الإنترنت.

 

السابق: التالي

التوصيات ذات الصلة

توسع أكثر!

مو