جداول بروتوكول EIGRP وفوائدها

جداول بروتوكول EIGRP

مقدمة عن بروتوكول EIGRP

يعد بروتوكول EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) أحد أهم بروتوكولات التوجيه التي يتم استخدامها في الشبكات الحاسوبية. تم تطوير EIGRP بواسطة شركة سيسكو ليكون خليفة للبروتوكول القديم IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)، ويتميز بالعديد من التحسينات التي تجعله أسرع وأكثر كفاءة في إدارة توجيه الشبكات.

تستخدم العديد من الشبكات الكبيرة والمتوسطة EIGRP بفضل سهولة تكوينه وتطويره، وكذلك قدرته على توفير التوجيه الذكي والفعال للبيانات عبر الشبكة. يعتمد EIGRP على استخدام الخوارزميات الديناميكية لتحديد أفضل الطرق للوصول إلى الوجهات في الشبكة، مما يساعد على تحسين الأداء وتقليل التأخير.

في هذا المقال، سنتناول بالتفصيل جداول بروتوكول EIGRP، مع التركيز على كيفية تنظيم هذه الجداول، دورها في البروتوكول، وكيفية تحليلها وإدارتها بشكل فعال.

هيكل جداول EIGRP

تتمثل أهمية بروتوكول EIGRP في الطريقة التي يقوم بها بإدارة وتحديث الجداول المختلفة المستخدمة لتوجيه البيانات عبر الشبكة. يعتمد البروتوكول على ثلاث جداول رئيسية هي: جدول التوجيه (Routing Table)، جدول الجيران (Neighbor Table)، جدول المخرجات (Topology Table).

1. جدول الجيران (Neighbor Table):

   • يحتوي هذا الجدول على معلومات عن الأجهزة (أو الجيران) التي تم اكتشافها باستخدام بروتوكول EIGRP في الشبكة.

   • يحتوي الجدول على بيانات مثل عنوان IP للجيران، عنوان MAC، حالة الاتصال (Up أو Down)، وأوقات التحديث.

   • الغرض من هذا الجدول هو إدارة العلاقة بين الأجهزة المتصلة الشبكية والتي تكون قادرة على التوجيه.

2. جدول المخرجات (Topology Table):

   • يحتوي جدول المخرجات على معلومات حول جميع المسارات المعروفة من أجهزة التوجيه عبر البروتوكول.

   • يشمل هذا الجدول تفاصيل مثل الوجهات (Destinations)، التكاليف (Costs)، الأوقات (Timers) وغيرها.

   • يعتمد البروتوكول على هذه المعلومات لتحديد المسارات الأفضل باستخدام خوارزمية DUAL (Diffusing Update Algorithm).

   • يختلف جدول المخرجات عن جدول التوجيه في أنه يحتفظ بجميع المسارات المحتملة قبل اختيار المسار الأفضل.

3. جدول التوجيه (Routing Table):

   • هو الجدول النهائي الذي يتم استخدامه من قبل جهاز التوجيه لتنفيذ عملية التوجيه الفعلي.

   • يحتوي على المسارات التي تم اختيارها بناءً على أفضل خيارات من جدول المخرجات.

   • في هذا الجدول، يتم تحديد المسار الأفضل بناءً على التكلفة (Metric) التي يتم حسابها باستخدام مجموعة من العوامل مثل عرض النطاق الترددي (Bandwidth)، التأخير (Delay)، الحمل (Load)، والأمان (Reliability).

آلية عمل EIGRP في الجداول

تعمل جداول EIGRP وفقاً لآلية مخصصة تُدعى الخوارزمية المحدثة DUAL، وهي المسؤولة عن تحديد المسار الأكثر فعالية للوصول إلى الوجهات في الشبكة. يمكن تلخيص آلية عمل هذه الخوارزمية كما يلي:

1. اكتشاف الجيران (Neighbor Discovery):
   يبدأ بروتوكول EIGRP عند تفعيل الاتصال بين أجهزة التوجيه، بالبحث عن الأجهزة المتصلة عبر إرسال حزم Hello. هذه الحزم تحتوي على معلومات عن الشبكة التي تم اكتشافها بواسطة كل جهاز توجيه.

   • عندما يستقبل جهاز التوجيه حزمة Hello من جهاز توجيه آخر، يتم تحديث جدول الجيران بحيث يتعرف الجهاز على الجيران المتصلين.

   • بناءً على حالة الاتصال، تتم إضافة أو إزالة الجيران من الجدول.

2. حساب المسارات (Path Calculation):
   بعد اكتشاف الجيران، يبدأ جهاز التوجيه في إرسال رسائل Update تحتوي على تفاصيل حول الوجهات المتاحة في الشبكة. يقوم جهاز التوجيه بتحديث جدول المخرجات استناداً إلى هذه المعلومات.

   • EIGRP يستخدم خوارزمية DUAL لاحتساب أفضل مسار بناءً على المعلمات المختلفة مثل التكلفة والتأخير.

   • تقوم الخوارزمية بتحديد المسار الأفضل الذي يمكن استخدامه للوصول إلى كل وجهة من الوجهات في الشبكة.

3. تحديد المسار الأفضل (Best Path Selection):
   عندما يكتشف جهاز التوجيه معلومات جديدة أو يتلقى تحديثات من جيرانه، يقوم بمقارنة المسارات المتاحة في جدول المخرجات لتحديد المسار الأفضل.

   • يتم حساب التكلفة باستخدام معادلة تجمع بين عرض النطاق الترددي (Bandwidth) و التأخير (Delay) على المسار.

   • تعتمد خوارزمية DUAL على تحديد أفضل المسارات بناءً على أقل تكلفة إجمالية.

4. تحديث الجداول (Table Updates):
   بناءً على DUAL، يتم تحديث الجداول بشكل دوري عندما تحدث تغييرات في الشبكة، مثل إضافة أو إزالة أجهزة توجيه أو إذا تغيرت حالة المسار.

   • يتم إرسال رسائل Update بانتظام بين الأجهزة للتأكد من تحديث جميع الجداول.

   • بعد تلقي التحديثات، يقوم جهاز التوجيه بتعديل جداول المخرجات والتوجيه لتعكس التغييرات.

وظائف جداول EIGRP

1. الحفاظ على الاستقرار الشبكي:

• واحدة من أكبر فوائد EIGRP هي قدرته على تحقيق استقرار الشبكة من خلال استخدام خوارزمية DUAL. عندما تحدث تغييرات في الشبكة (مثل فشل الاتصال)، يقوم بروتوكول EIGRP بسرعة بتحديث جدول المخرجات لاختيار المسار الجديد الأفضل، مما يقلل من التأخير ويحسن أداء الشبكة.

2. تحسين الأداء:

• يستخدم EIGRP خوارزميات ذكية لتحديد المسارات المثلى بناءً على تكلفة المسار (بما في ذلك التأخير وعرض النطاق الترددي)، مما يساعد في تقليل التأخير وتحسين أداء الشبكة بشكل عام.

3. التكيف مع تغييرات الشبكة:

• في حال حدوث تغييرات في الشبكة (مثل إضافة أو إزالة الأجهزة أو المسارات)، يقوم بروتوكول EIGRP بتحديث جداول التوجيه بشكل فوري لضمان أن الشبكة تستجيب لتلك التغييرات بشكل فعال.

4. الحد من استخدام النطاق الترددي:

• لا يقوم EIGRP بإرسال تحديثات مباشرة لكل جهاز توجيه في الشبكة، بل يرسل التحديثات عند الضرورة فقط، مما يقلل من الحمل على الشبكة ويحد من استخدام النطاق الترددي.

تحليل جداول EIGRP

1. جدول الجيران:

• يحتوي على معلومات حول الجيران المتصلين، مثل عنوان IP و MAC وحالة الاتصال. يتم تحديث هذا الجدول عندما يتم اكتشاف جيران جدد أو عندما تتغير حالة الاتصال.

2. جدول المخرجات:

• يتضمن كافة المسارات المعروفة، بما في ذلك مسارات البدائل (Backup Paths). يتضمن هذا الجدول التفاصيل الدقيقة حول كل مسار مثل التكلفة والوجهة. يعمل على تحديث نفسه كلما تلقى الجهاز إشعارات جديدة.

3. جدول التوجيه:

• في هذا الجدول، يتم اختيار المسار الأفضل من بين البدائل المتاحة بناءً على التكلفة التي تم حسابها باستخدام الخوارزمية DUAL. يتم إرسال الحزم عبر هذه المسارات التي تكون عادةً الأنسب للوصول إلى الوجهة المحددة.

الخاتمة

تمثل جداول EIGRP عنصرًا حيويًا في عملية التوجيه التي يقوم بها البروتوكول. من خلال تنظيم هذه الجداول وتحليلها بشكل صحيح، يمكن للأجهزة التوجيهية في الشبكة تحسين كفاءتها واستجابتها للتغييرات في البيئة الشبكية. يُظهر EIGRP قدرته الفائقة على التكيف مع الشبكات الديناميكية الكبيرة والمتوسطة، مما يجعله خيارًا مفضلًا للكثير من المهندسين في تصميم الشبكات الحديثة.

إن فهم كيفية عمل هذه الجداول وتحديثاتها يعد من المهارات الأساسية التي يجب على متخصصي الشبكات إتقانها لضمان أداء الشبكة المثالي وتحقيق أقصى استفادة من بروتوكول EIGRP.