الجمعة، 8 أغسطس 2014

التوجيه Routing

المشاركة رقم:50
الشهادة CompTIA Network+ 
الفصل 3 : أجهزة توصيل الشبكة CHAPTER 3: NETWORK CONNECTION HARDWARE 
_________________________________

التوجيه Routing



- الموجه (router) هو.
جهاز يوصل شبكتين ببعضهما، مما يشكل شبكة بينية.
- A router is.
a device that connects two networks together, forming an internetwork.
------------------------------------------------------------
- تعمل الموجهات في.
طبقة الشبكة للطراز OSI المرجعي.
- routers function at.
the network layer of the OSI reference model.
------------------------------------------------------------


- هذا يعني أن.
الموجه يستطيع أن يوصل شبكات تعمل على بروتوكولات مختلفة لطبقة وصلة البيانات (كالإيثرنت و توكن رينغ).
- This means that.
a router can connect networks that run on different data-link layer protocols (such as Ethernet and Token Ring).
------------------------------------------------------------
- TCP/IP هو.
طقم البروتوكولات الأكثر استعمالا هذه الأيام و IP هو بروتوكول طبقة الشبكة للطقم TCP/IP، لذا معظم معلومات الموجه التي تصادفك تشير إلى توجيه IP. لكن IPX و AppleTalk قابلين للتوجيه أيضاً.
- TCP/IP is.
the most popular protocol suite in use today and IP is TCP/IP’s network layer protocol, so most of the router information you come across refers to IP routing. However, IPX and AppleTalk are also routable.
------------------------------------------------------------
- عندما يريد كمبيوتر في شبكة LAN إرسال بيانات إلى كمبيوتر في شبكة أخرى.
يرسل النظام رزمة إلى الموجه على الشبكة المحلية ويمررها الموجه إلى الشبكة الوجهة. في حالات عديدة النظام الوجهة ليس موجود في شبكة مجاورة، لذا يضطر الموجه إلى تمرير الرزم إلى موجه آخر. في شبكة بينية كبيرة، كالانترنت، قد تضطر الرزم إلى المرور عبر عشرة موجهات أو أكثر في طريقها إلى وجهتها.
- When a computer on a LAN wants to transmit data to a computer on another the network.
system sends its packets to a router on the local network and the router forwards them to the destination network. In many cases the destination system is not located on an adjacent network, so the router has to forward the packets to another router. On a large internetwork, such as the Internet, packets might have to pass through a dozen or more routers on the way to their destination.
------------------------------------------------------------
الأقسام والأعمدة الفقرية
Segments and Backbones

- عندما تبدأ شبكة صغيرة بالنمو.
من الممكن ضم شبكات LAN سوية بواسطة موجهات بأسلوب عشوائي لبعض الوقت.
- When a small network begins to grow.
it’s possible to join LANs together with routers in a haphazard manner for a while.
------------------------------------------------------------
لكن بناء شبكة شركة كبيرة بتوصيل عدة شبكات LAN.
هو مشروع معقد يتطلب تخطيط جيد.
 - However, building a large enterprise network by connecting many LANs.
is a complex undertaking that requires careful planning.
------------------------------------------------------------
-أحد التصاميم الأكثر شيوعاً لشبكة بينية كبيرة هو.
سلسلة أقسام شبكات LAN موصولة بواسطة شبكة عمود فقري.
- One of the most common designs for a large internetwork is.
a series of segment LANs connected by a backbone LAN.
------------------------------------------------------------
- يستعمل المصطلح قسم (segment) أحيانا.
بدلاً من شبكة LAN أو شبكة لقصد أي مجموعة من الكمبيوترات الشبكة.
- The term segment is sometimes used.
synonymously with LAN or network to refer to any collection of networked computers.
------------------------------------------------------------
- لكن "القسم" في هذا السياق يشير إلى.
شبكة LAN تتألف من محطات عمل أو أجهزة أخرى، كالطابعات.
- but in this context “segment” refers to.
a LAN composed of user workstations and other end-user devices, such as printers.
------------------------------------------------------------
- تتألف شبكة الشركة من عدة أقسام مماثلة.
يتم توصيل كل تلك الأقسام بشبكة LAN أخرى تسمى شبكة عمود فقري (backbone network)، من خلال موجهات. يتواجد العمود الفقري في المقام الأول كأنبوب يمكن الكمبيوترات في الأقسام المختلفة من الاتصال ببعضها البعض.
- An enterprise network consists of many such segments.
All these segments are connected to another LAN, called a backbone network, by means of routers. The backbone exists primarily as a conduit that enables the computers on different segments to communicate with one another.
------------------------------------------------------------
- أحد التكاوين الشائعة لمبنى مكاتب بعدة طوابق، كما هو موضح في الشكل 3-14.
يستلزم وجود قسم أفقي يوصل كل محطات العمل في كل طابق ووجود عمود فقري يمتد عمودياً من أعلى المبنى إلى أسفله، مع موجه في كل طابق يوصل القسم الأفقي بالعمود الفقري.
- One common configuration for an office building with multiple floors, as illustrated in Figure 3-14, calls for a horizontal segment connecting all the workstations on each floor and a backbone running vertically from the top of the building to the bottom, with a router on each floor connecting the horizontal segment to the backbone.


------------------------------------------------------------
- هذا النوع من التكوين.
يزيد فاعلية الشبكة باستعمال العمود الفقري لحمل كل حركة المرور الذاهبة من قسم إلى آخر. مع هذا الطراز، لن تضطر أي رزمة إلى عبور أكثر من ثلاث شبكات LAN. بالمقابل لو قمت بتوصيل الأقسام الأفقية ببعضها بشكل متسلسل، بأسلوب الردفي، ستضطر معظم رزم الشبكة البينية إلى المرور عبر عدد أكبر من الأقسام للوصول إلى وجهتها، مما يرهق الأقسام الوسطية بلا سبب وجيه.
- This type of configuration.
increases network efficiency by using the backbone to carry all of the traffic going from one segment to another. With this model no packet ever has to traverse more than three LANs. By contrast, if you were to connect the horizontal segments together in sequence, daisy chain fashion, most of the internetwork packets would have to travel through many more segments to reach their destinations, burdening the intermediate segments with through traffic for no good reason.
------------------------------------------------------------
توجيه الرزم
Packet Routing

- لأن الموجهات تعمل في طبقة الشبكة.فإنها.
تتفوق على محدوديات بروتوكولات طبقة وصلة البيانات. الرزم القادمة إلى الموجه تسافر صعوداً في مكدس البروتوكولات إلى طبقة الشبكة ويترع الموجه لوح طبقة وصلة البيانات. بعدما يحدد الموجه إلى أين عليه إرسال الرزمة، ويمرر البيانات نزولاً إلى بطاقة شبكة مختلفة، التي تغلفها ضمن لوح طبقة وصلة بيانات جديد لإرساله. إذا كانت بروتوكولات طبقة وصلة البيانات على الشبكتين اللتين يوصلهما الموجه تستعمل رزم مختلفة الحجم، قد يضطر الموجه إلى تجزئة بيانات طبقة الشبكة وإنشاء عدة ألواح صغيرة كافية لكي ترسل عبر الشبكة الصادرة.
- Because routers operate at the network layer.
they transcend the limitations of the data-link layer protocols. Packets arriving at the router travel up through the protocol stack to the network layer and the router strips the data-link layer frame away. Once the router determines where to send the packet, it passes the data down to a different network interface, which encapsulates it within a new datalink layer frame for transmission. If the data-link layer protocols on the two networks that the router connects use different-sized packets, the router might have to fragment the network layer data and create multiple frames that are small enough for transmission over the outgoing network.
------------------------------------------------------------
- الموجهات انتقائية أكثر من موزعات الكبلات والجسور والبدالات بشأن الرزم التي تمررها إلى بقية المنافذ.
لأنها تعمل عند حدود الشبكة LAN، لا تمرر الوجهات رسائل البث، ما عد في بعض الحالات المحددة، يمرر الموجه الرزمة بناءً على العنوان الوجهة في رأس بروتوكول طبقة الشبكة، وليس على العنوان ألجهازي المستعمل في طبقة وصلة البيانات. يملك الموجه جدول داخلي (يسمى جدول توجيه، routing table) يحتوي على معلومات عن الشبكة المحلية والشبكات المتجاورة، وستعمل هذا الجدول ليحدد إلى أين عليه إرسال كل رزمة. إذا كانت الرزمة تتوجه إلى نظام في إحدى الشبكات الموصول بها الموجه، يرسل الموجه الرزمة إلى ذلك النظام مباشرة. وإذا كانت الرزمة تتوجه إلى نظام موجود في شبكة بعيدة، يرسلها الموجه عبر إحدى الشبكات المتجاورة إلى موجه آخر.
- Routers are more selective than hubs, bridges, and switches about the packets they forward to other ports.
Because they operate at the boundaries of LANs, routers don’t forward broadcast messages, except in certain specific cases. A router forwards a packet based on the destination address in the network layer protocol header, not on the hardware address used at the data-link layer. A router has an internal table (called a routing table) that contains information about the local and adjacent networks, and it uses this table to determine where to send each packet. If the packet is destined for a system on one of the networks to which the router is connected, the router transmits the packet directly to that system. If the packet is destined for a system on a distant network, the router transmits the packet across one of the adjacent networks to another router.
------------------------------------------------------------
- لنفترض مثلاً شبكة بينية لشركة نموذجية تتألف من عمود فقري وعدة أقسام أفقية موصولة بالعمود الفقري من خلال موجهات، كما هو مبين في الشكل 3-15.
الكمبيوترات في كل قسم تستعمل الموجه الذي يوصل ذلك القسم بالعمود الفقري كعبارة افتراضية لها. ترسل الكمبيوترات كل الرزم التي تولدها إما إلى نظام محدد على الشبكة المحلية أو إلى العبارة الافتراضية.
- For example, consider a typical corporate internetwork composed of a backbone and several horizontal segments connected to the backbone by means of routers, as shown in Figure 3-15.
The computers on each segment use the router connecting that segment to the backbone as their default gateway. The computers transmit all of the packets they generate either to a specific system on the local network or to the default gateway.


------------------------------------------------------------
- عندما يرسل كمبيوتر في أحد الأقسام رزمة إلى وجهة في قسم آخر، تجري العملية التالية:

1. يولد الكمبيوتر رزمة تحتوي على عنوان النظام الوجهة الأخير في رأس بروتوكول طبقة الشبكة وعنوان موجه عبارته الافتراضية في رأس بروتوكول طبقة وصلة البيانات ويرسل الرزمة إلى شبكة القسم الأفقي.

2. يتلقى موجه العبارة الافتراضية الرزمة، ويترع لوح طبقة وصلة بياناتها ويقرأ العنوان الوجهة من رأس بروتوكول طبقة شبكتها.

3. باستعمال المعلومات في جدول توجيهها، تحدد العبارة أي موجه عليها أن تستعمل للوصول إلى الشبكة الموجود فيها النظام الوجهة وأي واجهة عليها أن تستعمل للوصول إلى الموجه.
4. تشيد العبارة لوح طبقة وصلة بيانات جديد للرزمة، باستعمال بروتوكول طبقة وصلة البيانات التابع للعمود الفقري (الذي يمكن أن يكون مختلف عن البروتوكول المستعمل على القسم) وبتحديد الموجه الذي يؤدي إلى الشبكة الوجهة كعنوان وجهة طبقة وصلة البيانات. ثم ترسل العبارة الرزمة عبر شبكة العمود الفقري.

5. عندما تصل الرزمة إلى الموجه التالي، تكرر العملية نفسها. الموجه مره أخرى يترع لوح طبقة وصلة البيانات ويقرأ العنوان الوجهة من رأس بروتوكول طبقة الشبكة. لكن جدول توجيه الموجه هذه المرة يحدد أن النظام الوجهة موجود على القسم الأفقي الموصول به الموجه. لذا يستطيع الموجه أن يشيد لوح طبقة وصلة بيانات جديد يرسل الرزمة إلى النظام الوجهة مباشرة.
- When a computer on one of the segments transmits a packet to a destination on another segment, the following process takes place:

1. The computer generates a packet containing the address of the final destination system in the network layer protocol header and the address of its default gateway router in the data-link layer protocol header and transmits the packet onto the horizontal segment network.

2. The default gateway router receives the packet, strips away its data-link layer frame, and reads the destination address from its network layer protocol header.

3. Using the information in its routing table, the gateway determines which router it must use to access the network on which the destination system is located and which interface it must use to access the router.

4. The gateway constructs a new data-link layer frame for the packet, using the backbone’s data-link layer protocol (which can be different from the protocol used on the segment) and specifying the router leading to the destination network as the data-link layer destination address. The gateway then transmits the packet over the backbone network.

5. When the packet reaches the next router, the process repeats itself. The router again strips away the data-link layer frame and reads the destination address from the network layer protocol header. This time, however, the router’s routing table indicates that the destination system is on the horizontal segment to which the router is attached. The router can therefore construct a new data-link layer frame that transmits the packet directly to the destination system.
------------------------------------------------------------
- عندما تضر الرزمة إلى المرور عبر عدة شبكات في طريقها إلى وجهتها النهائية فإن كل موجه يعالجها يسمى.
وثبة (hop).
- When a packet has to pass through multiple networks on the way to its final destination, each router that processes it is referred to as.
a hop.
------------------------------------------------------------
- كما هو مبين في الشكل 3-16.
الموجهات في أغلب الأحيان تقيس فعالية كل مسار عبر الشبكة من خلال عدد الوثبات المطلوبة للوصول إلى الوجهة.
- as shown in Figure 3-16.
Routers often measure the efficiency of a given path through the network by the number of hops required to reach the destination.


------------------------------------------------------------
- إحدى الوظائف الرئيسية للموجه هي.
انتقاء أنسب مسار إلى الوجهة بناءً على البيانات في جداول توجيه.
- One of the primary functions of a router is.
to select the most efficient path to a destination based on the data in its routing tables.
------------------------------------------------------------

توجيه الشبكة WAN
WAN Routing

- بالإضافة إلى توصليها الشبكات الموجودة في مكان واحد، كالشبكة البينية لإحدى الشركات.
تستطيع الموجهات أيضا توصيل شبكات بعيدة باستعمال وصلات WAN.في الواقع، مع ازدياد استعمال البدالات بدلاً من الموجهات لتوصيل الشبكات LAN ببعضها، بدأت توصيلات الشبكة WAN تصبح بسرعة الاستخدام الأكثر شيوعاً للموجهات في شبكات الشركات.
- In addition to connecting networks at a single location, such as a corporate internetwork.
routers can also connect distant networks using WAN links. In fact, with the increasing use of switches instead of routers for LAN-to-LAN connections, WAN connections are rapidly becoming the most common application for routers on the enterprise network.
------------------------------------------------------------
- المؤسسات التي تمتلك عدة مكاتب فروع غالباً ما توصل الشبكات في تلك المكاتب بتثبيت.
موجه في كل موقع وتوصيل الموجهات من خلال خطوط هاتف مؤجرة أو تقنية ما أخرى للشبكة WAN، كترحيل الألواح (frame relay). لأن كل موقع يملك ميدان بث منفصل فإن الرزم الوحيدة التي تمر عبر وصلات الشبكة WAN هي الرزم التي تتوجه إلى أنظمة موجودة على الشبكات الأخرى. هذا يقلل كمية حركة المرور التي تمر عبر تلك الوصلات (حتى أكثر مت يقلله الجسر)، مما يخفض كلفة الشبكة WAN.
- Organizations with multiple branch offices often connect the networks in those offices by installing.
a router at each location and connecting the routers by means of leased telephone lines or some other WAN technology, such as frame relay. Because each location maintains a separate broadcast domain, the only packets that pass over the WAN links are those destined for systems on the other networks. This arrangement minimizes the amount of traffic passing over those links (even more so than a bridge), which minimizes the cost of the WAN.
------------------------------------------------------------
- يُستعمل موجه الشبكة WAN في أغلب الأحيان لتوصيل شبكة.
بمزود خدمة انترنت (ISP أو المزود) مما يعطي الكمبيوترات على الشبكة اتصالاً بالانترنت. الانترنت هي المثال الأقصى لشبكة بينية موجهة. آلاف الشبكات الموصولة باستعمال عدة أنواع من الموجهات.
- WAN router is most commonly used to connect a network.
to an Internet service provider (ISP), providing the computers on the network with access to the Internet. The Internet is the ultimate example of a routed internetwork—thousands of networks are connected using many kinds of routers.
------------------------------------------------------------
- لتوصيل شبكتك LAN بالانترنت.
ثبت موجه يمكن توصيله بمزود، باستعمال أي نوع من الوصلات، كمودم هاتفي، اتصال ISDN، (اختصار Integrated Services Digital Network)، أو خط مؤجر. ثم اضبط تكوين الموجه ليمرر كل الرزم غير المتوجهة إلى الشبكة المحلية إلى المزود، الذي يرحلها إلى الانترنت.
- To connect your LAN to the Internet.
you install a router that can connect to an ISP, using any type of link, such as a dial-up modem, Integrated Services Digital Network (ISDN) connection, or leased line. You then configure the router to forward all traffic not destined for the local network to the ISP, which relays it to the Internet.

ISDN: Integrated Services Digital Network شبكات الخدمات الرقمية المتكاملة
------------------------------------------------------------

أنواع الموجهات
Router Types

- في أحد الأوقات.
كانت معظم الموجهات أجهزة معقدة وكبيرة تكلف عشرات أو مئات آلاف الدولارات، وكانت تُستعمل في شبكات الشركات الكبيرة فقط.
- At one time.
most routers were large, complex devices costing tens or hundreds of thousands of dollars, and they were used only on large enterprise networks.
------------------------------------------------------------
- موجهات اليوم.
تأتي بعدة أشكال وهي معدات شائعة حتى في المنازل. وصحيح أن بعض الموجهات فعال وكبير ومكلف جداً. عادة، الموجهات أغلى من البدالات أو الجسور أو موزعات الكبلات. يمكنك إيجاد الموجهات في شبكات الشركات الكبيرة، حيث يتم تركيبها على حامل في مراكز البيانات و خزائن الملقمات. تستطيع تلك الموجهات أن توصل الأقسام بالأعمدة الفقرية ويمكنها أن تعطي شبكة بينية خصوصية كاملة وصولاً إلى الكمبيوترات في مكاتب فروعها أو على الانترنت أو كليهما.
- Today routers.
take many forms and are common equipment, even in homes. It’s true that some routers are large, powerful, and very expensive. Generally speaking, routers are more expensive than switches, bridges, or hubs. You can find routers on large corporate networks, where they’re mounted in racks in data centers and server closets. These routers can connect segments to backbones and can provide an entire private internetwork with access to computers in their branch offices, on the Internet, or both.
------------------------------------------------------------
- لكن هنالك أيضا موجهات أصغر بكثير وأرخص في الأسواق.
في الواقع، إذا كنت تستعمل ميزة مشاركة الاتصال بالانترنت (Internet Connection Sharing  أو ICS) في إصدارات مايكروسوفت ويندوز الحالية لتوصيل شبكة منزلك بالانترنت ، تكون في الواقع تستعمل كمبيوترك كموجه.
- However, there are also much smaller and less expensive routers on the market.
In fact, if you use the Internet Connection Sharing (ICS) feature in the current versions of Microsoft Windows to connect your home network to the Internet, you are actually using your computer as a router.
ICS: Internet Connection Sharing مشاركة الاتصال بالانترنت
------------------------------------------------------------
- تتيح لك منتجات الموجه البرمجية الأخرى.
مشاركة الاتصال الهاتفي بالانترنت أو شبكة تلفزيون الكبل أو خط المشترك الرقمي (DSL) مع شبكة صغيرة.
- Other software-based router products let you.
share dial-up, cable television network, and Digital Subscriber Line (DSL) Internet connections with a small network.
------------------------------------------------------------
- للتشبيك البيني الخصوصي.
يمكنك استعمال أي موجه جهازي أو يمكنك استعمال نظام ويندوز سرفر 2003 أو 2000 سرفر مع بطاقتي شبكة لتوجيه حركة مرور IP بين كل الشبكات. كل كمبيوتر فيه عميل TCP/IP سيملك جدول توجيه، حتى واحد لا يعمل على نحو صارم كموجه. مثلاً، عندما تستعمل كمبيوتر في شبكة الاتصال بالانترنت من خلال اتصال هاتفي، ستعمل الكمبيوتر جدول توجيه ليحدد ما إذا كانت الطلبات لموارد الشبكة يجب أن تذهب إلى بطاقة الشبكة التي تزود اتصال الشبكة أو إلى المودم الذي يزود الاتصال بالانترنت. رغم أن النظام لا يعطي الشبكة وصول إلى الانترنت، لا يزال يستعمل جدول التوجيه.
- For private internetworking.
you can use any hardware router or you can use a Windows Server 2003 or Windows 2000 Server system with two network interfaces to route IP traffic between networks. Every computer with a TCP/IP client has a routing table in it, even one that is not strictly functioning as a router. For example, when you use a computer on a LAN to connect to the Internet with a dial-up connection, the computer uses its routing table to determine whether requests for network resources should go to the network interface adapter providing the LAN connection or to the modem providing the Internet connection. Even though the system is not providing Internet access to the LAN, it still uses the routing table.
------------------------------------------------------------
- معلومات إضافية فيديو توضيحي  شغل الفيديو Bridges and Routers لرؤية فيلم توضيحي عن الفرق بين الجسر والموجه.
- MORE INFO Demonstration Video Run the Bridges and Routers video for a demonstration of the difference between a bridge and a router.





هناك تعليق واحد:

  1. السلام عليكم استاذ
    شكرا جزيلا على كل ما قدمته من تفصيلات بما يخص الشبكات
    لكن نتمنى ان تكمل باقي الفصول متفضلا علينا

    ردحذف