المسارات الثابتة والافتراضية على موجهات Cisco

سنخصّص هذا الدرس بالكامل لتوجيه رزم IP. سنوازن بين التوجيه الثابت والتوجيه الديناميكي ونبيّن الفروق بينهما، كما سنبرز إيجابيّات كل خيار وسلبيّاته. سيُتاح لك من خلال هذا الدرس إمكانيّة ضبط المسارات (Routes) الثابتة على موجّهات تعمل بنظام IOS باستخدام سطر الأوامر، كما ستتعرّف على حالات خاصّة مثل المسارات الافتراضية.

العمليّات على الموجِّهات

نعرف أن الموجِّهات تحتفظ بمعلومات عن تخطيط الشبكة، وترسل الرزم (Packets) إلى وِجهتها عبر اختيار الطريق الأفضل حسب مخطّط الشبكة. توجد طريقتان تُضبَط بهما الموجِّهات للحصول على معلومات عن الشبكة، الطريقة الأولى هي المسارات الثابتة (Static routes)، والثانية هي المسارات الديناميكية أو المتغيرة (Dynamic routes).

يتعرّف الموجّه عند إعداد المسارات الديناميكية على الشبكات المتّصلة به، وهي شبكات يعلم الموجِّه بوجودها ويمكنه إدراجها ضمن جدول التوجيه (Routing table). إنْ قُطِع الاتصال بواحدة من هذه الشبكات فإن الموجِّه يعدِّل جدول التوجيه بحذف الوِجهة المعنية. تشمل المعلومات الديناميكية كذلك الوِجهات التي عرف الموجِّه المسار الذي يؤدّي إليها عن طريق بروتكولات التوجيه.

بالنسبة للحالات التي تكون فيها الشبكات المتصلة بالموجِّه محدودة ومعروفة سلفًا، فإنّ المسارات الثابتة تعدّ خيارًا مناسبا.

الاختيار بين المسارات الديناميكية والمسارات الثابتة

لا تمثل المسارات الثابتة حِمْلا كبيرًا على الموجِّه، فهي لا تستخدم بروتكولات التوجيه المتقدّمة، ولا تُرسل الإشعارات حول التغيرات الطارئة، ولا المعلومات المرتبطة بمخطّط الشبكة. يسهُل ضبطُ المسارات الثابتة ما دام عددها محدودًا، إلّا أن الموجِّه لن يتفاعل مع تغيّرات الشبكة.

بالنسبة للمسارات الديناميكية فإنّها تمثل حِملًا إضافيًّا على الموجِّه، بسبب استخدامها لبروتكولات التوجيه المتقدّمة من أجل الحصول على التغييرات الطارئة على الشبكة، والتعديل بما يتوافق مع تلك التغييرات، إلّا أنك ستحصُل في النهاية على جدول مسارات يعكس الحالة الدقيقة للشبكات التي يتصل بها الموجِّه. تختلف سرعة أخذ التغييرات في الحسبان من بروتوكول إلى آخر.

المسارات الثابتة

يناسب استخدام المسارات الثابتة الشبكات الجذعية (Stub network)، وهي شبكات ليست لديها معرفة بأي شبكة أخرى، وترتبط بالخارج عبر موجِه لديه اتصال واحد بالخارج، كما في الصورة أدناه.

يُستخدَم مسار ثابت لتوجيه البيانات من الشبكات الجذعية إلى جميع الوجهات خارج الشبكة. يُعرَف هذا النوع من المسارات بالمسار الافتراضي (Default route). الاتصال بالإنترنت مثال جيّد لاستخدام المسارات الافتراضية، ففي الشبكات الجذعية لا تهتم بالوِجهة النهائية التي تريد الوصول إليها، وكلّ ما يهمك هو أن هذه الوجهات توجد خارج شبكتك المحليّة، ويمكن الوصول إليها عبر الاتصال الوحيد الذي يتوفر عليه موجّهك. لذا فإنّ الإعداد الذي يقول "أرسل جميع البيانات التي لا تعرف وِجهتها عبرهذا المسار" (إلى الموجِّه A في المثال أعلاه) سيكون كافيا.

يجب الانتباه أثناء إعداد التوجيه الثابت إلى كون البيانات بطبيعتها ثنائية الوِجهات، فكما أننا نرسل بيانات إلى الخارج فسنتلقى بيانات منه. نستطيع في هذه الحالة إعداد مسارات ثابتة على الموجِّه A لتوجيه البيانات إلى الشبكة الجذعية. يمكن في بعض الحالات المزج بين التوجيه الثابت والتوجيه الديناميكي. مثلًا، نضبُط مسارًا مبدئيًّا على الموجِّه B بالنسبة للبيانات الخارجة من الشبكة المحليّة، وبالنسبة للبيانات الداخلة إلى الشبكة نضبُط B بحيث يرسل إشعارات بالمسارات داخل الشبكة التابعة له، وبالتالي يعرف الموجِّه A بوجودها، ويوجّهها إليه.

إعداد المسارات الثابتة

يُستخدَم الأمر التالي لإعداد المسارات الثابتة على موجهات Cisco :

Router(config)#ip route [network/host] [mask] [address/interface] [distance] [permanent]

يأخذ الأمر ip route وسيط يمثّل الشبكة الوِجهة، متبوعة بقناع الشبكة (Mask)، وبالتالي يمكن الإشارة إلى شبكات فرعيّة (sub networks) بأقنعة متعدّدة وذات أحجام مختلفة. القيمة الأكثر تخصيصًا هي 32/ التي تشير إلى أن الوجهة مضيف (Host) مخصوص وليست شبكة فرعية. ثم نحدد بعد ذلك القفزة (Hop) الموالية على المسار والتي قد تكون عنوان IP الخاص بالموجِّه الموالي على المسار إذا كانت بطاقة الشبكة من النوع ذي الوصول المتعدّد (Multi-access interface) كما هي الحال في شبكات Ethernet (أجهزة طرفية متعدّدة على نفس الوسيط يمكنها التخاطب بدون الحاجة لموجّه)، أو اسم البطاقة في حال الاتصال طرفًا بطرف (Point-to-point). قيمة المسافة الإدارية (Administrative distance) الافتراضية للمسارات الثابتة هي 1. يمكن تغيير هذه القيمة لإنشاء مسارات ثابتة من أجل الاتصال الاحتياطي. يجب أن تتذكر أن هذه القيمة تمثل الأولوية بالنسبة لبروتوكول التوجيه. تعني القيمة 1 أن المسارات الثابتة ستكون لها الأولوية على أغلب بروتكولات التوجيه الديناميكية. بعبارة أخرى، إذا أدرجت مسارًا ثابتًا إلى وجهة سبق للموجّه التعرّف عليها عبر مسارات ديناميكة، فإن الأفضلية ستكون للمسار الثابت نظرًا لأنّ لديه مسافة ثابتة بقيمة أصغر.

مثال على مسار ثابت

في ما يلي مثال على مسار ثابت مضبوط على الموجِّه A في الصورة أدناه.

RouterX(config)# ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1

أو:

RouterX(config)# ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 s0/0/0

يشير المسار المضبوط بالأمر ip route أعلاه إلى الشبكة الجذعية (172.16.1.0/24). توجد طريقتان لإعداد هذا المسار. تستخدم الطريقة الأولى عنوان IP الخاصّ بالموجِّه B ‏(72.16.2.1)‎، بينما تستخدم الثانية اسم بطاقة الشبكة المحليّة على الموجِّه A ‏(s0/0/0).

يجب الانتباه إلى أن المسار الذي أعددناه بالأمر السابق هو مسار ذو اتجاه واحد. إنْ أردت السماح بحركة البيانات من الشبكة الجذعيّة إلى خارجها فستحتاج لتعيين مسار ثابت أو مسارات ديناميكة على الموجِّه B.

المسار الافتراضي

المسار الافتراضي هو مسار ثابت يتميّز بأنه يرسل الرزم مجهولة الوجهة جميعها إلى العنوان المحدّد في الأمر ip route (أي الموجِّه A في الشكل أدناه)، كما في المثال التالي، حيث تشير الأصفار مكان عنوان IP والقناع إلى الوجهة المجهولة.

RouterX(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.2.2

يُستخدَم الأمرsh ip route لعرض المسارات الموجودة على الموجِّه، كما في المثال أدناه. يشير الحرف S أمام المسار إلى أنّه مسار ثابت مُعدّ بالأمر ip route، وتدلّ العلامة * مع الحرف S أنّ المسار مبدئي. تظهر في نتائج الأمر ip route البوابة الافتراضية (Default gateway) التي تُعرَف أيضًا باسم بوّابة الملجأ الأخير (Gateway of last resort).

Router# sh ip route  
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP  
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area  
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2  
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2  
i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2  
ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route  
o - ODR, P - periodic downloaded static route  

Gateway of last resort is 192.168.1.1 to network 0.0.0.0  

C 192.168.62.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0  
C 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1  
S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 192.168.1.1

في نتائج الأمر أعلاه، يشير السطرGateway of last resort is 192.168.1.1 to network 0.0.0.0 إلى المسار الافتراضي، ويعني أن 192.168.1.1 هو البوابة الافتراضية لجميع الوجهات المجهولة (العنوان 0.0.0.0).

ترجمة - بتصرّف - للمقال Enabling Static Routing.