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Hello Friends Tutorialsroot मे आपका स्वागत है आज हम आपको इस पोस्ट में Network Layer Routing के बारे में बताने जा रहे है जिसमे आपको Network Layer Routing के बारे में सीखने को मिलेगा हमे आशा है की पिछली बार की तरह इस बार भी आप हमारी पोस्ट को पसंद करेंगे. बहुत कम लोग ही जानते होंगे की Network Layer Routing क्या है और इसका उपयोग कैसे और क्यों किया जाता है अगर आप इसके बारे में नही जानते तो कोई बात नहीं हम आपको इसके बारे में पूरी तरह से जानकारी देंगे इसके लिए हमारी पोस्ट को शुरू से अंत तक ज़रुर पढ़े.
जब किसी उपकरण को एक स्थान तक पहुंचने के लिए कई रास्ते होते हैं तो वह हमेशा एक पथ का चयन करके उसे दूसरों पर प्राथमिकता देता है. इस चयन प्रक्रिया को रूटिंग कहा जाता है. Routing विशेष नेटवर्क उपकरणों द्वारा किया जाता है जिन्हें रूटर्स कहा जाता है या यह सॉफ्टवेयर प्रक्रियाओं के माध्यम से किया जा सकता है. सॉफ्टवेयर आधारित राउटर की सीमित कार्यक्षमता और सीमित गुंजाइश होती है.
एक राउटर हमेशा कुछ डिफ़ॉल्ट मार्ग के साथ कॉन्फ़िगर किया जाता है. एक डिफ़ॉल्ट मार्ग राउटर को बताता है कि यदि किसी Specific Destination के लिए कोई मार्ग नहीं मिला तो पैकेट को आगे कैसे बढ़ाया जाए. यदि एक ही Destination Router तक पहुँचने के लिए कई रास्ते मौजूद हैं तो निम्नलिखित जानकारी के आधार पर निर्णय ले सकते हैं.
Hop Count
Bandwidth
Metric
Prefix-length
Delay
मार्गों को सांख्यिकीय रूप से Configure या गतिशील रूप से सीखा जा सकता है. एक मार्ग को दूसरों पर प्राथमिकता देने के लिए Configure किया जा सकता है.
Internet पर अधिकांश ट्रैफ़िक और यूनिकस्ट डेटा या यूनिकस्ट ट्रैफ़िक के रूप में पहचाने जाने वाले Internet को निर्दिष्ट गंतव्य के साथ भेजा जाता है. Internet पर Unicast Data को राउटिंग करना यूनिकस्ट रूटिंग कहलाता है. यह मार्ग का सबसे सरल रूप है क्योंकि गंतव्य पहले से ही ज्ञात है. इसलिए राउटर को सिर्फ राउटिंग टेबल देखना होगा और पैकेट को अगले हॉप पर भेजना होगा.
Default रूप से Broadcast Packet को किसी भी नेटवर्क पर राउटर द्वारा रूट और Forwarded नहीं किया जाता है. Router प्रसारण डोमेन बनाते हैं. लेकिन इसे कुछ विशेष मामलों में आगे के प्रसारण के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है. एक प्रसारण संदेश सभी नेटवर्क उपकरणों के लिए किस्मत में है.
Broadcasting Routing को दो तरीकों से किया जा सकता है -
एक Router एक Data Packet बनाता है और फिर उसे एक-एक करके प्रत्येक होस्ट को भेजता है. इस मामले में राउटर विभिन्न Destination Addresses के साथ एकल डेटा पैकेट की कई प्रतियां बनाता है. सभी पैकेटों को यूनिकस्ट के रूप में भेजा जाता है लेकिन क्योंकि वे सभी को भेजे जाते हैं जैसे कि राउटर प्रसारण होता है.
इस विधि में बहुत सारे Bandwidth की खपत होती है और राउटर को प्रत्येक नोड का Destination Address होना चाहिए. दूसरे जब राउटर को एक पैकेट मिलता है जिसे प्रसारित करना होता है तो बस उन पैकेटों को सभी इंटरफेस से बाहर निकाल दिया जाता है. सभी राउटर उसी तरह कॉन्फ़िगर किए गए हैं.
Router के सीपीयू पर यह विधि आसान है लेकिन सहकर्मी राउटर से प्राप्त डुप्लिकेट पैकेट की समस्या का कारण हो सकता है. Reverse Path Forwarding एक ऐसी तकनीक है जिसमें राउटर अपने पूर्ववर्ती के बारे में पहले से जानता है कि उसे कहां से प्रसारण प्राप्त करना चाहिए. इस तकनीक का उपयोग डुप्लिकेट का पता लगाने और त्यागने के लिए किया जाता है.
Multicast Routing महत्व अंतर और चुनौतियों के साथ प्रसारण रूटिंग का विशेष मामला है. Broadcast Routing में पैकेट सभी नोड्स को भेजे जाते हैं भले ही वे इसे न चाहें. लेकिन मल्टीकास्ट रूटिंग में डेटा केवल नोड्स को भेजा जाता है जो पैकेट प्राप्त करना चाहता है.
Router को पता होना चाहिए कि नोड्स हैं जो मल्टीकास्ट पैकेट या स्ट्रीम प्राप्त करना चाहते हैं तभी इसे आगे बढ़ाना चाहिए. मल्टीकास्ट रूटिंग लूपिंग से बचने के लिए फैले ट्री प्रोटोकॉल का काम करता है.
Multicast Routing डुप्लिकेट और लूप का पता लगाने और त्यागने के लिए रिवर्स पाथ फॉरवर्डिंग तकनीक का भी उपयोग करता है.
Anycast पैकेट अग्रेषण एक ऐसा तंत्र है जहां कई मेजबान एक ही Logical Addresses रख सकते हैं. जब इस Logical Addresses पर एक पैकेट प्राप्त होता है तो इसे होस्ट को भेजा जाता है जो रूटिंग टोपोलॉजी में निकटतम है.
DNS Server की मदद से एंकैस्ट रूटिंग की जाती है. जब भी एक एनास्टैस्ट पैकेट प्राप्त होता है तो उसे डीएनएस से पूछताछ करना होता है कि उसे कहां भेजा जाए. DNS IP Address प्रदान करता है जो उस पर कॉन्फ़िगर किया गया निकटतम आईपी है.
यूनिकास्ट पैकेट को रूट करने के लिए दो प्रकार के रूटिंग प्रोटोकॉल उपलब्ध हैं -
Distance Vector सरल मार्ग प्रोटोकॉल है जो स्रोत और गंतव्य के बीच हॉप्स की संख्या पर रूटिंग निर्णय लेता है. कम संख्या में हॉप्स वाला मार्ग सबसे अच्छा मार्ग माना जाता है. प्रत्येक राउटर अपने निर्धारित सर्वोत्तम मार्गों को अन्य राउटरों के लिए विज्ञापित करता है. अंततः सभी राउटर अपने सहकर्मी राउटर के विज्ञापनों के आधार पर अपने नेटवर्क टोपोलॉजी का निर्माण करते हैं. उदाहरण के लिए सूचना प्रोटोकॉल रूटिंग -
Link State प्रोटोकॉल दूरी वेक्टर से थोड़ा जटिल प्रोटोकॉल है. यह एक नेटवर्क में सभी राउटर के लिंक की स्थिति को ध्यान में रखता है. यह तकनीक मार्गों को पूरे नेटवर्क का एक सामान्य ग्राफ बनाने में मदद करती है. सभी राउटर तब रूटिंग उद्देश्यों के लिए अपने सर्वोत्तम पथ की गणना करते हैं. उदाहरण के लिए ओपन शॉर्टेस्ट पाथ फर्स्ट और इंटरमीडिएट सिस्टम टू इंटरमीडिएट सिस्टम
Unicast Routing Protocols रेखांकन का उपयोग करते हैं जबकि मल्टीकास्ट रूटिंग प्रोटोकॉल लूप्स से बचने के लिए पेड़ों यानी फैले पेड़ों का उपयोग करते हैं. इष्टतम पेड़ को सबसे छोटा रास्ता कहा जाता है -
DVMRP - दूरी वेक्टर मल्टीकास्ट रूटिंग प्रोटोकॉल
MOSPF - मल्टीकास्ट ओपन शॉर्टेस्ट पाथ फर्स्ट
CBT - कोर बेस्ड ट्री
PIM - प्रोटोकॉल स्वतंत्र मल्टीकास्ट
प्रोटोकॉल इंडिपेंडेंट मल्टीकास्ट आमतौर पर अब उपयोग किया जाता है. इसके दो स्वाद हैं -
यह मोड स्रोत-आधारित पेड़ों का उपयोग करता है. इसका उपयोग LAN जैसे घने वातावरण में किया जाता है.
यह मोड साझा पेड़ों का उपयोग करता है. इसका उपयोग विरल जैसे विरल वातावरण में किया जाता है.
रूटिंग एल्गोरिदम निम्नानुसार हैं -
Flood Simplest विधि पैकेट अग्रेषण है. जब एक पैकेट प्राप्त होता है तो राउटर इसे सभी इंटरफेस को भेज देते हैं सिवाय इसके कि यह प्राप्त किया गया था. यह नेटवर्क पर बहुत अधिक बोझ बनाता है और नेटवर्क में बहुत सारे डुप्लिकेट पैकेट भटकते हैं.
पैकेट के अनंत लूपिंग से बचने के लिए लाइव टू टाइम का उपयोग किया जा सकता है. Flooding के लिए एक और दृष्टिकोण मौजूद है जिसे नेटवर्क पर ओवरहेड को कम करने के लिए चयनात्मक बाढ़ कहा जाता है. इस पद्धति में राउटर सभी इंटरफेस पर नहीं बल्कि चुनिंदा लोगों को भरता है.
Network में रूटिंग निर्णय ज्यादातर स्रोत और गंतव्य के बीच लागत के आधार पर लिया जाता है. Hop Count यहां प्रमुख भूमिका निभाती है. सबसे छोटा रास्ता एक तकनीक है जो विभिन्न Algorithm का उपयोग करता है ताकि न्यूनतम संख्या में Hops के साथ एक रास्ता तय किया जा सके. सामान्य शार्ट पाथ एल्गोरिथम हैं -
Dijkstra's Algorithm
Bellman Ford Algorithm
Floyd Warshall Algorithm