أساسيات بروتوكول EIGRP للشبكات

أساسيات بروتوكول EIGRP

بروتوكول التوجيه EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) هو أحد البروتوكولات المتقدمة في شبكات الحاسوب المستخدمة لتوجيه البيانات عبر الشبكات الداخلية، ويعد بديلاً أكثر كفاءة عن بروتوكول RIP (Routing Information Protocol). تم تطوير بروتوكول EIGRP بواسطة شركة سيسكو في عام 1993 ليجمع بين مزايا البروتوكولات التوجيهية المستخدمة في الشبكات الداخلية مثل RIP و OSPF. يتميز EIGRP بالقدرة على تقديم أداء عالي وتحقيق استجابة سريعة للتغيرات في بنية الشبكة، مما يجعله واحدًا من أكثر البروتوكولات استخدامًا في الشبكات الكبيرة والمعقدة.

1. تعريف بروتوكول EIGRP

بروتوكول EIGRP هو بروتوكول توجيه داخلي مُعزز يعتمد على خوارزمية DUAL (Diffusing Update Algorithm) التي تتيح له حساب أفضل مسار للبيانات عبر الشبكة بطريقة فعالة. يعمل EIGRP على استخدام نهج هجين يجمع بين مزايا بروتوكولات التوجيه التنبؤية مثل OSPF والموارد المحدودة في بروتوكولات التوجيه المسافات مثل RIP.

بفضل تصميمه، يتمكن EIGRP من الحفاظ على مرونة عالية في التعامل مع التغيرات في الشبكة، كما يتميز بسرعة تحديثات التوجيه ومعدل استجابة أعلى من العديد من البروتوكولات الأخرى.

2. مميزات بروتوكول EIGRP

بروتوكول EIGRP يتمتع بعدد من المزايا التي تجعله خيارًا ممتازًا في البيئات التي تتطلب توزيعًا دقيقًا للبيانات واستجابة سريعة لتغييرات الشبكة:

• الأداء العالي: يتمتع EIGRP بسرعة في عملية اكتشاف المسارات وتحديثها مقارنة بالبروتوكولات الأخرى مثل RIP و OSPF.

• توجيه هجين: يجمع بين أساليب التوجيه التنبئي والمسافات، مما يجعله مرنًا وفعالًا.

• تقليل الحمل على الشبكة: بروتوكول EIGRP لا يرسل تحديثات دورية، بل يعتمد على إرسال التحديثات فقط عند حدوث تغيير في الشبكة.

• التكيف مع التغيرات: يستخدم EIGRP خوارزمية DUAL التي تتيح له الاستجابة سريعًا لأية تغييرات في بنية الشبكة.

• تحسين استخدام عرض النطاق الترددي: من خلال إرسال التحديثات فقط عند الحاجة، فإنه يساهم في تقليل الحمل على الشبكة.

• دعم للعديد من أنواع الشبكات: EIGRP يمكن أن يعمل في بيئات شبكات متنوعة، سواء كانت شبكات كبيرة أو صغيرة، وكذلك في شبكات الاتصال عبر الإنترنت باستخدام تقنيات مثل IP و IPX.

3. الهيكل الأساسي لبروتوكول EIGRP

قبل التطرق إلى كيفية عمل EIGRP، من الضروري فهم هيكلية البروتوكول الذي يعتمد على عدة مكونات رئيسية تؤثر في عملية التوجيه:

3.1 خوارزمية DUAL

تعتبر خوارزمية DUAL هي الأساس الذي يعمل عليه بروتوكول EIGRP. تقوم هذه الخوارزمية بحساب أفضل مسار لتوجيه البيانات بناءً على مجموعة من المعايير مثل التكلفة، الوقت، وأداء الشبكة. من خلال خوارزمية DUAL، يستطيع EIGRP تحديد المسار الأفضل والأكثر استقرارًا بناءً على مجموعة من القياسات المتعددة.

3.2 أنواع الرسائل في EIGRP

يعتمد EIGRP على أربع أنواع من الرسائل لتحقيق التوجيه داخل الشبكة:

• الرسائل Hello: يتم استخدامها لاكتشاف الجيران أو الأجهزة المتصلة في الشبكة.

• الرسائل Update: تستخدم لإرسال التحديثات حول التغييرات في بنية الشبكة.

• الرسائل Query: يتم استخدامها لاستعلام الجيران حول المسارات في حالة حدوث مشكلة أو تغيير في الشبكة.

• الرسائل Acknowledgment: تستخدم للإشارة إلى استلام رسائل Update أو Query بنجاح.

3.3 الحقول الأساسية في حزم EIGRP

تحتوي حزم EIGRP على عدة حقول رئيسية منها:

• الرقم التسلسلي: الذي يحدد تسلسل الحزم المرسلة.

• البيانات: تشمل المسارات وأية معلومات مرتبطة بالشبكة.

• التحقق: يتم استخدامه للتحقق من صحة الحزم التي يتم إرسالها واستلامها بين الأجهزة.

4. كيفية عمل EIGRP

يعمل بروتوكول EIGRP على تحديث جداول التوجيه بشكل فعال من خلال مراقبة التغيرات في الشبكة ومشاركة المعلومات مع الأجهزة الجارة. تبدأ العملية عندما يقوم جهاز التوجيه بإرسال رسالة Hello لاكتشاف الأجهزة الجارة التي تشاركه في الشبكة.

4.1 اكتشاف الجيران

لكي يتعرف جهاز التوجيه على الأجهزة الجارة في الشبكة، يقوم بإرسال رسائل Hello تحتوي على معلومات مثل عنوان البروتوكول وبيانات الشبكة. في حال استجابة جهاز آخر، يتم إنشاء علاقة جيران بين الأجهزة، ومن ثم يمكن تبادل معلومات التوجيه.

4.2 التبادل الأولي للمعلومات

بعد اكتشاف الجيران، يبدأ جهاز التوجيه بتبادل المعلومات حول الشبكات المتاحة، مثل الشبكات التي يمكن الوصول إليها عبر المسارات المختلفة. في هذه المرحلة، يقوم كل جهاز بتبادل رسائل Update لتزويد الجيران بمعلومات حول المسارات المتاحة.

4.3 حساب أفضل مسار

عند تلقي الرسائل، يقوم جهاز التوجيه بحساب أفضل مسار باستخدام خوارزمية DUAL. يأخذ هذا الحساب في الاعتبار عوامل مختلفة مثل عدد القفزات، التأخير الزمني، وعرض النطاق الترددي المتاح. بناءً على هذه الحسابات، يقوم جهاز التوجيه بتحديد المسار الأمثل لإرسال البيانات.

4.4 التحديث المستمر

من المهم أن نلاحظ أن بروتوكول EIGRP يقوم بتحديث جداول التوجيه فقط عندما يحدث تغيير في الشبكة. إذا تم تغيير حالة المسار، مثل فشل رابط أو إضافة مسار جديد، فإن جهاز التوجيه سيرسل تحديثًا فقط للجيران المتأثرين بالتغيير. هذا يقلل من الحمل على الشبكة ويحسن الأداء العام.

5. التكلفة والقياسات في EIGRP

تعتبر التكلفة (Metric) هي العامل الأساسي في تحديد المسار الأفضل في بروتوكول EIGRP. يتم حساب التكلفة باستخدام عدة عوامل تشمل:

• الوقت (Delay): الوقت الذي يحتاجه المسار لإرسال البيانات.

• العرض الترددي (Bandwidth): مقدار البيانات التي يمكن إرسالها عبر المسار.

• التشبع (Load): كمية البيانات التي يتم إرسالها عبر المسار حاليًا.

• الاستقرار (Reliability): مدى استقرار الرابط.

• التقلب (MTU): الحد الأقصى لحجم وحدة البيانات التي يمكن نقلها عبر الرابط.

يتم تجميع هذه العوامل لتحديد تكلفة المسار، ومن ثم تحديد المسار الأفضل الذي يجب اتباعه لنقل البيانات.

6. الفرق بين EIGRP و OSPF

على الرغم من أن بروتوكولات EIGRP و OSPF تعتبران من البروتوكولات الداخلية المتقدمة، إلا أن هناك بعض الاختلافات بينهما:

• المرونة: يتميز EIGRP بمرونة أكبر في التعامل مع أنواع متعددة من الشبكات.

• البروتوكول الهجين مقابل التنبؤي: بينما يعتمد EIGRP على الخوارزمية الهجينة، يعتمد OSPF على الخوارزميات التنبؤية. وهذا يعني أن EIGRP يتمتع بقدرة أكبر على التكيف مع التغيرات في الشبكة.

• إدارة النطاق الترددي: يوفر EIGRP مزيدًا من التحسين في إدارة النطاق الترددي مقارنةً بـ OSPF، لأنه يعتمد على التكلفة متعددة العوامل في حساب المسار الأفضل.

7. تطبيقات EIGRP في الشبكات

يتم استخدام EIGRP بشكل واسع في العديد من التطبيقات داخل الشبكات المختلفة:

• الشبكات المحلية الكبيرة: حيث توفر EIGRP أداءً عاليًا في بيئات تحتوي على عدد كبير من الأجهزة.

• البيئات المتعددة البروتوكولات: يدعم EIGRP التوجيه عبر شبكات مختلفة مثل IP و IPX، مما يج