การกำหนดเส้นทาง IP คืออะไร? ประเภท ตารางกำหนดเส้นทาง และโปรโตคอล

การกำหนดเส้นทาง IP คืออะไร?

IP Routing เป็นกระบวนการที่ส่งแพ็กเก็ตจากโฮสต์บนเครือข่ายหนึ่งไปยังโฮสต์อื่นบนเครือข่ายระยะไกลอื่น ช่วยให้คุณตรวจสอบที่อยู่ IP ปลายทางของแพ็กเก็ต กำหนดที่อยู่ฮอปถัดไป และส่งต่อ เราเตอร์ IP ใช้ตารางเส้นทางเพื่อกำหนดที่อยู่ฮอปถัดไปที่ควรจัดส่งแพ็กเก็ต

ในระบบการกำหนดเส้นทาง IP ของ CISCO ข้อมูลจะถูกส่งจากต้นทางไปยังปลายทางผ่านเราเตอร์และเครือข่ายหลายเครือข่าย โปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง IP ช่วยให้เราเตอร์สร้างตารางการส่งต่อที่เชื่อมโยงปลายทางสุดท้ายกับที่อยู่ next-hop ซึ่งรองรับทั้งการรับส่งข้อมูล IPv4 และ IPv6 ในเครือข่ายสมัยใหม่

เหตุใดการกำหนดเส้นทาง IP จึงมีความสำคัญ?

หากไม่มีการกำหนดเส้นทาง IP ข้อมูลจะไม่สามารถออกจากเครือข่ายย่อยภายในได้ แอปพลิเคชันสมัยใหม่ทุกประเภท ตั้งแต่การท่องเว็บไปจนถึงเวิร์กโหลดบนคลาวด์ ล้วนขึ้นอยู่กับเราเตอร์ที่แลกเปลี่ยนข้อมูลการเข้าถึงเพื่อให้แพ็กเก็ตไปถึงปลายทางที่ถูกต้องในโดเมนการจัดการหลายโดเมน

การกำหนดเส้นทาง IP ยังรองรับระบบสำรอง เมื่อเส้นทางหลักล้มเหลว โปรโตคอลแบบไดนามิกจะคำนวณเส้นทางใหม่ภายในไม่กี่วินาที ทำให้การเชื่อมต่อยังคงใช้งานได้ping บริการต่างๆ ที่พร้อมใช้งานและคาดการณ์ได้สำหรับผู้ใช้

การวัดเส้นทาง

ค่าเมตริกการกำหนดเส้นทางคือค่าที่ช่วยให้เราเตอร์ตัดสินใจเลือกเส้นทางที่ดีที่สุดสำหรับแพ็กเก็ตข้อมูล โดยทั่วไปแล้ว เส้นทางที่มีค่าเมตริกต่ำกว่ามักถูกเลือกเมื่อมีหลายเส้นทางที่นำไปสู่ปลายทางเดียวกัน

ตัวชี้วัดการกำหนดเส้นทางที่แตกต่างกัน ได้แก่:

• Hops
• แบนด์วิดธ์
• โหลด
• ราคา
• ความเชื่อถือได้

ทำไมต้องมีโปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง?

พิจารณาภาพด้านล่างนี้

• ข้อมูลควรส่งผ่านเครือข่าย 1, 3 และ 5 หรือเครือข่าย 2 และ 4 ดี?
• เมื่อมองแวบแรก ข้อมูลควรใช้เส้นทางที่สั้นกว่าผ่านเครือข่าย 2 และ 4
• แต่เครือข่าย 1, 3 และ 5 อาจเร็วกว่าในการส่งต่อแพ็กเก็ตมากกว่า 2 และ 4
• สิ่งเหล่านี้คือตัวเลือกประเภทต่างๆ ที่เราเตอร์เครือข่ายทำอยู่ตลอดเวลา

Default Gateway คืออะไร?

เกตเวย์เริ่มต้นคือเราเตอร์ที่โฮสต์ใช้เพื่อสื่อสารกับโฮสต์อื่นบนเครือข่ายระยะไกล เกตเวย์เริ่มต้นจะใช้เมื่อโฮสต์ไม่มีรายการเส้นทางสำหรับเครือข่ายระยะไกลเฉพาะ และไม่ทราบวิธีเข้าถึงเครือข่ายนั้น

ควรตั้งค่าโฮสต์ให้ส่งแพ็กเก็ตทั้งหมดที่มุ่งไปยังเครือข่ายระยะไกลไปยังเกตเวย์เริ่มต้น ซึ่งมีเส้นทางในการเข้าถึงเครือข่ายปลายทางที่ระบุ

การกำหนดเส้นทาง IP ทำงานอย่างไร?

ตัวอย่างต่อไปนี้จะอธิบายแนวคิดเรื่องเกตเวย์เริ่มต้นได้อย่างละเอียดยิ่งขึ้น

• โฮสต์ X มีที่อยู่ IP ของเราเตอร์ T1 ที่กำหนดค่าเป็นที่อยู่เกตเวย์เริ่มต้น
• ที่นี่ โฮสต์ X กำลังพยายามสื่อสารกับโฮสต์ Y ซึ่งเป็นโฮสต์บนเครือข่ายระยะไกลอื่น
• โฮสต์นี้จะตรวจสอบตารางเส้นทางของตนเพื่อดูว่ามีรายการสำหรับที่อยู่เครือข่ายปลายทางหรือไม่
• หากพบข้อมูลที่ต้องการ ระบบจะส่งข้อมูลทั้งหมดไปยังเราเตอร์ T1
• เราเตอร์ T1 จะได้รับแพ็กเก็ตและส่งต่อไปยังโฮสต์ Y

ตารางเส้นทาง

เราเตอร์ทุกตัวจะเก็บตารางเส้นทางไว้ในหน่วยความจำ RAM ตารางเส้นทางนี้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายโดยเราเตอร์เพื่อกำหนดเส้นทางไปยังเครือข่ายปลายทาง โดยหลักแล้วมีวิธีการสร้างตารางเส้นทางอยู่ 3 วิธี:

• เครือข่ายย่อยที่เชื่อมต่อโดยตรง
• การใช้การกำหนดเส้นทางแบบคงที่
• การใช้การกำหนดเส้นทางแบบไดนามิก

ประเภทของโปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง

โปรโตคอลต่อไปนี้ช่วยให้แพ็กเก็ตข้อมูลเดินทางผ่านอินเทอร์เน็ตได้ โปรโตคอลแต่ละตัวใช้อัลกอริทึมที่แตกต่างกันในการคำนวณเส้นทางที่ดีที่สุด

IP

อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล (IP(IPv4 และ IPv6) ระบุต้นทางและปลายทางสำหรับแต่ละแพ็กเก็ตข้อมูล เราเตอร์จะตรวจสอบส่วนหัว IP ของแต่ละแพ็กเก็ตเพื่อระบุว่าจะส่งไปที่ใด ทั้ง IPv4 และ IPv6 ใช้หลักการกำหนดเส้นทางเดียวกัน

สพป

OSPF (Open Shortest Path First) เป็นโปรโตคอลเกตเวย์ภายในแบบลิงก์สเตทที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับเครือข่าย IP โดยใช้หลักการหาเส้นทางที่สั้นที่สุด (Shortest Path First) OSPFv3 ได้ขยายโปรโตคอลเพื่อรองรับการกำหนดแอดเดรส IPv6

ผ่า

RIP ถูกใช้ทั้งในเครือข่าย LAN และ WAN นอกจากนี้ยังทำงานบนเลเยอร์แอปพลิเคชันของระบบด้วย แบบจำลอง OSIชื่อเต็มของ RIP คือ Routing Information Protocol RIP มีสองเวอร์ชัน ได้แก่:

1. RIPv1
2. RIPv2

EIGRP

Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) เป็นโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางแบบไฮบริดที่ผสมผสานพฤติกรรมของ distance-vector และ link-state เข้าด้วยกัน โดยจะกำหนดเส้นทางโปรโตคอลเดียวกันกับ IGRP โดยใช้เมตริกแบบผสมเดียวกันping เครือข่ายจะเลือกเส้นทางที่ดีที่สุดไปยังปลายทาง

IS-IS

โปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง IS-IS ใช้ในอินเทอร์เน็ตเพื่อส่งข้อมูลการกำหนดเส้นทาง IP ประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ มากมาย ได้แก่ ระบบปลายทาง ระบบตัวกลาง พื้นที่ และโดเมน

BGP

BGP คือโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางของอินเทอร์เน็ต จัดอยู่ในประเภทโปรโตคอลแบบพาธเวกเตอร์ ชื่อเต็มของ BGP คือ Border Gateway Protocol และเป็นมาตรฐานสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลการกำหนดเส้นทางระหว่างระบบอิสระ

การกำหนดเส้นทางแบบคงที่เทียบกับการกำหนดเส้นทางแบบไดนามิก

การกำหนดเส้นทางแบบคงที่ (Static Routing) กำหนดให้ผู้ดูแลระบบป้อนเส้นทางด้วยตนเอง ซึ่งเหมาะสำหรับเครือข่ายขนาดเล็กและมีความเสถียร ส่วนโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางแบบไดนามิก (Dynamic Routing) เช่น OSPF, BGP และ EIGRP จะเรียนรู้เส้นทางโดยอัตโนมัติและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างเครือข่ายโดยไม่ต้องอัปเดตด้วยตนเอง

โดยทั่วไปแล้วองค์กรขนาดใหญ่และผู้ให้บริการมักจะใช้ทั้งสองอย่างร่วมกัน: การกำหนดเส้นทางแบบคงที่ (Static Routing) สำหรับเส้นทางเริ่มต้นที่คาดเดาได้ และการกำหนดเส้นทางแบบไดนามิก (Dynamic Routing) เพื่อความยืดหยุ่นในการใช้งาน

ข้อดีของการกำหนดเส้นทาง IP

กระบวนการกำหนดเส้นทางช่วยให้มั่นใจได้ว่าแพ็กเก็ตที่เหมาะสมจะถูกส่งจากต้นทางไปยังปลายทาง

เป้าหมายของการกำหนดเส้นทางประกอบด้วย:

• มันมอบความเสถียร
• มันมอบเครือข่ายที่แข็งแกร่ง
• นำเสนอการอัปเดตการกำหนดเส้นทางแบบไดนามิกของเส้นทางเครือข่าย
• ข้อมูลจะปลอดภัยในขณะที่ transmitการใช้งาน

เราเตอร์คืออะไร?

เราเตอร์เป็นอุปกรณ์เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่หลักสองประการ:

• สร้างและบำรุงรักษาเครือข่ายบริเวณท้องถิ่น (LAN)
• จัดการข้อมูลที่เข้าและออกจากเครือข่าย รวมถึงข้อมูลที่เคลื่อนย้ายภายในเครือข่าย

เราเตอร์ยังช่วยให้คุณจัดการเครือข่ายหลายเครือข่ายและกำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูลเครือข่ายระหว่างเครือข่ายเหล่านั้น ในเครือข่ายภายในบ้านของคุณ เราเตอร์จะมีหนึ่งการเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตและอีกหนึ่งการเชื่อมต่อกับเครือข่ายภายในส่วนตัวของคุณ เราเตอร์ส่วนใหญ่ยังมีสวิตช์ในตัวที่ช่วยให้คุณเชื่อมต่ออุปกรณ์แบบมีสายหลายเครื่องได้

หน้าที่ของเราเตอร์

ต่อไปนี้คือฟังก์ชันสำคัญของเราเตอร์:

• สร้างเครือข่ายบริเวณท้องถิ่น (LAN)
• มันช่วยให้คุณแบ่งการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตไปยังอุปกรณ์ทั้งหมดของคุณได้
• เชื่อมต่อสื่อและอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกัน
• เราเตอร์ทำหน้าที่กำหนดว่าจะส่งข้อมูลจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งที่ใด
• การส่งต่อ การสลับ และการกรองแพ็กเก็ต
• เราเตอร์ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลจะไปถึงปลายทางที่ต้องการอย่างถูกต้อง
• เชื่อมต่อกับ VPN

คำสั่งการกำหนดเส้นทาง IP ที่สำคัญ

คำสั่งกำหนดเส้นทาง IP สองคำสั่งต่อไปนี้ใช้สำหรับกำหนดค่าเส้นทางคงที่บน Cisco เราเตอร์

Router(config)# ip route destination_network_# [subnet_mask] IP_address_of_next_hop_neighbor [administrative_distance] [permanent]

OR

Router(config)# ip route destination_network_# [subnet_mask] interface_to_exit [administrative_distance] [permanent]

คำถามที่พบบ่อย