राउटिंग

This article is about पैकेट स्विचिंग नेटवर्क में रूटिंग. For other uses, see राउटिंग (disambiguation).

रूटिंग नेटवर्क में या एकाधिक नेटवर्क के बीच या उसके पार ट्रैफ़िक के लिए पथ चयन करने की प्रक्रिया है। मोटे तौर पर, रूटिंग कई प्रकार के नेटवर्क में किया जाता है, जिसमें सर्किट-स्विच्ड नेटवर्क, जैसे पब्लिक स्विच्ड टेलीफोन नेटवर्क (PSTN) और कंप्यूटर नेटवर्क, जैसे इंटरनेट शामिल है।

पैकेट स्विचिंग नेटवर्क में, रूटिंग उच्च-स्तरीय निर्णय है जो विशिष्ट पैकेट अग्रगामी प्रक्रिया द्वारा मध्यवर्ती नेटवर्क नोड्स के माध्यम से नेटवर्क पैकेट को उनके स्रोत से उनके गंतव्य की ओर निर्देशित करता है। पैकेट अग्रसारण, नेटवर्क पैकेटों का नेटवर्क इंटरफ़ेस से दूसरे नेटवर्क में पारगमन है। मध्यवर्ती नोड आम तौर पर नेटवर्क हार्डवेयर उपकरण होते हैं जैसे कि राउटर (कंप्यूटिंग), गेटवे (दूरसंचार), फ़ायरवॉल (कंप्यूटिंग), या स्विच। सामान्य-प्रयोजन कंप्यूटर भी पैकेट को आगे बढ़ाते हैं और रूटिंग करते हैं, हालांकि उनके पास कार्य के लिए विशेष रूप से अनुकूलित हार्डवेयर नहीं है।

रूटिंग प्रक्रिया आम तौर पर रूटिंग टेबल के आधार पर आगे बढ़ने का निर्देश देती है। रूटिंग टेबल विभिन्न नेटवर्क गंतव्यों के लिए मार्गों का रिकॉर्ड बनाए रखते हैं। रूटिंग टेबल को प्रशासक द्वारा निर्दिष्ट किया जा सकता है, जिसे नेटवर्क ट्रैफिक का अवलोकन करके या रूटिंग प्रोटोकॉल की सहायता से बनाया जा सकता है।

रूटिंग, शब्द के संकीर्ण अर्थ में,  प्रायः IP रूटिंग को संदर्भित करता है और ब्रिजिंग (नेटवर्किंग) के साथ विपरीत होता है। IP रूटिंग का मानना है कि नेटवर्क ऐड्रेस संरचित हैं और इसी तरह के ऐड्रेस नेटवर्क के भीतर निकटता का संकेत देते हैं। संरचित ऐड्रेस उपकरणों के समूह के मार्ग का प्रतिनिधित्व करने के लिए एकल रूटिंग तालिका प्रविष्टि की अनुमति देते हैं। बड़े नेटवर्क में, संरचित एड्रेसिंग ( संकीर्ण अर्थ में स्काउटिंग) असंरचित एड्रेसिंग (ब्रिजिंग) से बेहतर है। रूटिंग इंटरनेट पर एड्रेसिंग का प्रमुख रूप बन गया है। ब्रिजिंग अभी भी स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क के भीतर व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

वितरण योजनाएँ

रूटिंग योजनाएँ संदेश देने के तरीके में भिन्न होती हैं:

• यूनिकस्ट, प्रेषक और गंतव्य के बीच एक से एक जुड़ाव का उपयोग करके एकल विशिष्ट नोड को संदेश देता है: प्रत्येक गंतव्य ऐड्रेस विशिष्ट रूप से एकल रिसीवर समापन बिंदु की पहचान करता है।
• ब्रॉडकास्ट वन-टू-ऑल एसोसिएशन का उपयोग करके नेटवर्क में सभी नोड्स को संदेश भेजता है; प्रेषक से एकल डेटाग्राम (या पैकेट) को प्रसारण ऐड्रेस से जुड़े सभी संभवतः कई समापन बिंदुओं पर भेजा जाता है। प्रसारण के दायरे में सभी प्राप्तकर्ताओं तक पहुंचने के लिए नेटवर्क स्वचालित रूप से डेटाग्राम को दोहराता है, जो आम तौर पर पूरा नेटवर्क उपनेट होता है।
• मल्टीकास्ट नोड्स के समूह को संदेश देता है जिसने एक-से-अनेक-में-अनेक या अनेक-से-कई-अनेक संगठनों का उपयोग करके संदेश प्राप्त करने में रुचि व्यक्त की है; कई प्राप्तकर्ताओं को एकल संचरण में डेटाग्राम एक साथ रूट किए जाते हैं। जरूरी नहीं कि सभी, सुलभ नोड्स के मल्टीकास्ट प्रसारण से भिन्न होता है जिसमें गंतव्य ऐड्रेस सबसेट निर्दिष्ट करता है।
• एनीकास्ट नोड्स के समूह में से किसी एक को संदेश देता है, आम तौर पर एक-से-एक-कई संपर्क का उपयोग करके स्रोत के निकटतम जहां डेटाग्राम संभावित रिसीवर के समूह के किसी एक सदस्य को रूट किए जाते हैं। जो सभी एक ही गंतव्य ऐड्रेस से पहचाने जाते हैं। रूटिंग एल्गोरिथ्म समूह से एकल रिसीवर का चयन करता है जिसके आधार पर कुछ दूरी या लागत माप के अनुसार निकटतम होता है।

यूनिकास्ट इंटरनेट पर संदेश वितरण का प्रमुख रूप है। यह लेख यूनिकास्ट रूटिंग एल्गोरिदम पर केंद्रित है।

टोपोलॉजी वितरण

स्टैटिक रूटिंग के साथ, छोटे नेटवर्क मैन्युअल रूप से कॉन्फ़िगर रूटिंग टेबल का उपयोग कर सकते हैं। बड़े नेटवर्क में सम्मिश्र टोपोलॉजी होते हैं जो तेजी से बदल सकते हैं, जिससे रूटिंग टेबल का मैनुअल निर्माण संभव नहीं है। फिर भी, अधिकांश सार्वजनिक स्विच्ड टेलीफोन नेटवर्क (PSTN) प्री-कम्प्यूटेड रूटिंग टेबल का उपयोग करता है, यदि सबसे सीधा मार्ग अवरुद्ध हो जाता है (PSTN में रूटिंग में रूटिंग देखें)।

डायनेमिक रूटिंग, रूटिंग प्रोटोकॉल द्वारा की गई जानकारी के आधार पर स्वचालित रूप से रूटिंग टेबल का निर्माण करके इस समस्या को हल करने का प्रयास करता है, नेटवर्क विफलताओं और अवरोधों से बचने में नेटवर्क को लगभग स्वचालित रूप से कार्य करने की अनुमति देता है। डायनेमिक रूटिंग इंटरनेट पर हावी हो जाता है। डायनेमिक-रूटिंग प्रोटोकॉल और एल्गोरिदम के उदाहरणों में रूटिंग इन्फोर्मेशन प्रोटोकॉल (RIP), ओपन शॉर्टेस्ट पाथ फर्स्ट (OSPF) और उन्नत आंतरिक गेटवे रूटिंग प्रोटोकॉल (EIGRP) शामिल हैं।

दूरी वेक्टर एल्गोरिदम

Main article: दूरी-वेक्टर रूटिंग प्रोटोकॉल

दूरी वेक्टर एल्गोरिदम बेलमैन-फोर्ड एल्गोरिथ्म का उपयोग करते हैं। यह दृष्टिकोण नेटवर्क में प्रत्येक नोड के बीच लिंक में से प्रत्येक के लिए लागत संख्या निर्धारित करता है। नोड्स बिंदु A से बिंदु B तक जानकारी भेजते हैं जो सबसे कम कुल लागत में परिणाम देता है। अर्थात उपयोग किए गए नोड्स के बीच लिंक की लागत का योग।

जब नोड पहले शुरू होता है, तो यह केवल अपने तत्काल निकटस्थ और उन तक पहुंचने में शामिल प्रत्यक्ष लागत के बारे में जानता है। (यह जानकारी - प्रत्येक के लिए कुल लागत, और वहां प्राप्त करने के लिए डेटा भेजने के लिए अगला हॉप - रूटिंग टेबल, या दूरी तालिका बनाता है) प्रत्येक नोड, नियमित आधार पर, प्रत्येक निकटस्थ नोड को कुल लागत के अपने वर्तमान आकलन के लिए अपने सभी गंतव्यों के लिए जाने के लिए भेजता है। निकटस्थ नोड्स इस जानकारी की जांच करते हैं और इसकी तुलना उस जानकारी से करते हैं जो वे पहले से जानते हैं; जो कुछ भी उनके पास पहले से है उस पर सुधार का प्रतिनिधित्व करता है, वे अपनी खुद की तालिका में शामिल करते हैं। समय के साथ, नेटवर्क के सभी नोड्स सभी गंतव्यों के लिए सबसे अच्छा अगले हॉपर और कुल लागत की खोज करते हैं।

जब नेटवर्क नोड नीचे चला जाता है, कोई भी नोड्स जो इसे अपने अगले हॉप के रूप में उपयोग करते हैं, प्रवेश को छोड़ देते हैं और सभी आसन्न नोड्स को अद्यतन रूटिंग जानकारी देते हैं, जो बदले में प्रक्रिया को दोहराते हैं। अंत में, नेटवर्क में सभी नोड्स अपडेट प्राप्त करते हैं और उन सभी गंतव्यों के लिए नए मार्गों की खोज करते हैं जो डाउन नोड को शामिल नहीं करते हैं।

लिंक-राज्य एल्गोरिदम

Main article: Link-state routing protocol

लिंक-राज्य एल्गोरिदम लागू करते समय, नेटवर्क का एक ग्राफ़ (असतत गणित) प्रत्येक नोड के लिए उपयोग किया जाने वाला मूलभूत डेटा होता है। अपना नक्शा बनाने के लिए, प्रत्येक नोड पूरे नेटवर्क को उन अन्य नोड्स के बारे में जानकारी से भर देता है जिनसे वह जुड़ सकता है। प्रत्येक नोड स्वतंत्र रूप से इस जानकारी को मानचित्र में जोड़ता है। इस मानचित्र का उपयोग करते हुए, प्रत्येक राउटर स्वतंत्र रूप से एक मानक सबसे छोटा पथ समस्या एल्गोरिथम जैसे दिज्क्स्ट्रा के एल्गोरिथ्म का उपयोग करके अपने आप से हर दूसरे नोड के लिए सबसे कम लागत वाला मार्ग निर्धारित करता है। नतीजा एक पेड़ (ग्राफ सिद्धांत) है जो वर्तमान नोड पर निहित है, जैसे कि पेड़ के माध्यम से जड़ से किसी अन्य नोड तक का मार्ग उस नोड के लिए सबसे कम लागत वाला मार्ग है। यह पेड़ तब रूटिंग टेबल बनाने में काम करता है, जो वर्तमान नोड से किसी अन्य नोड तक पहुंचने के लिए सबसे अच्छा अगला हॉप निर्दिष्ट करता है।

अनुकूलित लिंक स्टेट रूटिंग एल्गोरिथम

Main article: Optimized Link State Routing Protocol

मोबाइल तदर्थ नेटवर्क के लिए अनुकूलित एक लिंक-स्टेट रूटिंग एल्गोरिथम अनुकूलित लिंक स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल (OLSR) है। ओएलएसआर सक्रिय है; यह मोबाइल तदर्थ नेटवर्क के माध्यम से लिंक-राज्य सूचना को खोजने और प्रसारित करने के लिए हैलो और टोपोलॉजी कंट्रोल (टीसी) संदेशों का उपयोग करता है। हैलो संदेशों का उपयोग करते हुए, प्रत्येक नोड 2-हॉप पड़ोसी जानकारी की खोज करता है और मल्टीपॉइंट रिले (एमपीआर) का एक सेट चुनता है। एमपीआर अन्य लिंक-स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल से ओएलएसआर को अलग करते हैं।

पथ-वेक्टर प्रोटोकॉल

Main article: Path-vector routing protocol

डिस्टेंस वेक्टर और लिंक-स्टेट रूटिंग दोनों इंट्रा-डोमेन रूटिंग प्रोटोकॉल हैं। वे एक स्वायत्त प्रणाली (इंटरनेट) के अंदर उपयोग किए जाते हैं, लेकिन स्वायत्त प्रणालियों के बीच नहीं। ये दोनों रूटिंग प्रोटोकॉल बड़े नेटवर्क में अट्रैक्टिव हो जाते हैं और इंटर-डोमेन रूटिंग में इस्तेमाल नहीं किए जा सकते। यदि डोमेन में कुछ से अधिक हॉप्स हैं, तो दूरी वेक्टर रूटिंग अस्थिरता के अधीन है। लिंक स्टेट रूटिंग को रूटिंग टेबल की गणना करने के लिए महत्वपूर्ण संसाधनों की आवश्यकता होती है। यह बाढ़ के कारण भारी यातायात भी बनाता है।

पाथ-वेक्टर रूटिंग का उपयोग इंटर-डोमेन रूटिंग के लिए किया जाता है। यह दूरी वेक्टर रूटिंग के समान है। पाथ-वेक्टर रूटिंग मानता है कि प्रत्येक स्वायत्त प्रणाली में एक नोड (कई हो सकते हैं) संपूर्ण स्वायत्त प्रणाली की ओर से कार्य करता है। इस नोड को स्पीकर नोड कहा जाता है। स्पीकर नोड एक राउटिंग टेबल बनाता है और इसे पड़ोसी स्वायत्त प्रणालियों में पड़ोसी स्पीकर नोड्स के लिए विज्ञापित करता है। यह विचार दूरी वेक्टर रूटिंग के समान है सिवाय इसके कि प्रत्येक स्वायत्त प्रणाली में केवल स्पीकर नोड एक दूसरे के साथ संवाद कर सकते हैं। स्पीकर नोड अपने स्वायत्त प्रणाली या अन्य स्वायत्त प्रणालियों में नोड्स के पथ, मीट्रिक नहीं, का विज्ञापन करता है।

पाथ-वेक्टर रूटिंग एल्गोरिथम इस मायने में डिस्टेंस वेक्टर एल्गोरिथम के समान है कि प्रत्येक बॉर्डर राउटर उन गंतव्यों का विज्ञापन करता है जहां वह अपने पड़ोसी राउटर तक पहुंच सकता है। हालांकि, एक गंतव्य और उस गंतव्य की दूरी के संदर्भ में विज्ञापन नेटवर्क के बजाय, उन गंतव्यों तक पहुंचने के लिए नेटवर्क को गंतव्य पते और पथ विवरण के रूप में विज्ञापित किया जाता है। डोमेन (या कन्फेडरेशन) के संदर्भ में अब तक व्यक्त पथ, एक विशेष पथ विशेषता में ले जाया जाता है जो रूटिंग डोमेन के अनुक्रम को रिकॉर्ड करता है जिसके माध्यम से पहुंच योग्य जानकारी पारित हो गई है। एक मार्ग को एक गंतव्य और उस गंतव्य के पथ की विशेषताओं के बीच एक जोड़ी के रूप में परिभाषित किया जाता है, इस प्रकार नाम, पथ-वेक्टर रूटिंग; राउटर एक वेक्टर प्राप्त करते हैं जिसमें गंतव्यों के एक सेट के पथ होते हैं।

पथ चयन

पथ चयन में सर्वोत्तम मार्ग का चयन (या भविष्यवाणी) करने के लिए कई मार्गों पर मेट्रिक्स (नेटवर्किंग) लागू करना शामिल है। अधिकांश रूटिंग एल्गोरिदम एक समय में केवल एक नेटवर्क पथ का उपयोग करते हैं। मल्टीपाथ रूटिंग और विशेष रूप से समान लागत वाली मल्टी-पाथ रूटिंग तकनीकें कई वैकल्पिक रास्तों के उपयोग को सक्षम बनाती हैं।

कंप्यूटर नेटवर्किंग में, मीट्रिक की गणना रूटिंग एल्गोरिथम द्वारा की जाती है, और इसमें बैंडविड्थ (कंप्यूटिंग) , नेटवर्क देरी , उछाल गिनती , पथ लागत, लोड, अधिकतम संचरण इकाई , विश्वसनीयता और संचार लागत जैसी जानकारी शामिल हो सकती है। राउटिंग टेबल केवल सर्वोत्तम संभावित मार्गों को संग्रहीत करता है, जबकि लिंक-स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल | लिंक-स्टेट या टोपोलॉजिकल डेटाबेस अन्य सभी सूचनाओं को भी स्टोर कर सकते हैं।

ओवरलैपिंग या बराबर मार्गों के मामले में, रूटिंग तालिका में किन मार्गों को स्थापित करना है, यह तय करने के लिए एल्गोरिदम निम्नलिखित तत्वों को प्राथमिकता क्रम में मानते हैं:

1. उपसर्ग की लंबाई: एक लंबे सबनेट मास्क के साथ एक मैचिंग रूट टेबल प्रविष्टि हमेशा पसंद की जाती है क्योंकि यह गंतव्य को अधिक सटीक रूप से निर्दिष्ट करती है।
2. Metrics (नेटवर्किंग): समान रूटिंग प्रोटोकॉल के माध्यम से सीखे गए मार्गों की तुलना करते समय, निम्न मीट्रिक को प्राथमिकता दी जाती है। अलग-अलग रूटिंग प्रोटोकॉल से सीखे गए रूट के बीच मेट्रिक्स की तुलना नहीं की जा सकती।
3. प्रशासनिक दूरी : विभिन्न रूटिंग प्रोटोकॉल और स्थिर कॉन्फ़िगरेशन जैसे विभिन्न स्रोतों से रूट तालिका प्रविष्टियों की तुलना करते समय, एक कम प्रशासनिक दूरी एक अधिक विश्वसनीय स्रोत और इस प्रकार एक पसंदीदा मार्ग का संकेत देती है।

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