राउटिंग: Difference between revisions

{{About|[[पैकेट स्विचिंग]] नेटवर्क में रूटिंग}}

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 स्विचिंग |सर्किट-स्विच्ड नेटवर्क]], जैसे [[ लोगों द्वारा टेलीफोन नेटवर्क काटा गया |पब्लिक स्विच्ड टेलीफोन नेटवर्क]] (PSTN) और [[ कंप्यूटर |कंप्यूटर नेटवर्क]], जैसे [[ इंटरनेट |इंटरनेट]] शामिल है।

पैकेट स्विचिंग नेटवर्क में, रूटिंग उच्च-स्तरीय निर्णय है जो विशिष्ट [[ पैकेट अग्रेषण |पैकेट अग्रगामी]] प्रक्रिया द्वारा मध्यवर्ती नेटवर्क नोड्स के माध्यम से [[ नेटवर्क पैकेट |नेटवर्क पैकेट]] को उनके स्रोत से उनके गंतव्य की ओर निर्देशित करता है। पैकेट अग्रसारण, नेटवर्क पैकेटों का [[ नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रक |नेटवर्क इंटरफ़ेस]] से दूसरे नेटवर्क में पारगमन है। मध्यवर्ती [[ नोड (नेटवर्किंग) |नोड]] आम तौर पर [[ नेटवर्क हार्डवेयर |नेटवर्क हार्डवेयर]] उपकरण होते हैं जैसे कि [[ राउटर (कंप्यूटिंग) | राउटर (कंप्यूटिंग)]], [[ गेटवे (दूरसंचार) |गेटवे (दूरसंचार)]], [[ फ़ायरवॉल (कंप्यूटिंग) |फ़ायरवॉल (कंप्यूटिंग)]], या [[ प्रसार बदलना |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 [[ मर्गदर्शक सारणी |रूटिंग टेबल]] के आधार पर आगे बढ़ने का निर्देश देती है। रूटिंग टेबल विभिन्न नेटवर्क गंतव्यों के लिए रूटों का रिकॉर्ड बनाए रखते हैं। रूटिंग टेबल को प्रशासक द्वारा निर्दिष्ट किया जा सकता है, जिसे नेटवर्क ट्रैफिक का अवलोकन करके या [[ रूटिंग प्रोटोकॉल |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) |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 रूट 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।

रूटिंग योजनाएँ संदेश देने के तरीके में भिन्न होती हैं:  

* 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।

[[ स्थैतिक प्रयाजन | स्टैटिक रूटिंग]] के साथ, छोटे नेटवर्क मैन्युअल रूप से कॉन्फ़िगर रूटिंग टेबल का उपयोग कर सकते हैं। बड़े [[ नेटवर्क टोपोलॉजी |नेटवर्क]] में सम्मिश्र [[ नेटवर्क टोपोलॉजी |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 रूट अवरुद्ध हो जाता है ([[ पीएसटीएन में रूटिंग |PSTN में रूटिंग]] में रूटिंग देखें)।

[[ डायनेमिक रूटिंग | 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 |रूटिंग इन्फोर्मेशन प्रोटोकॉल]] (RIP), [[ पहले सबसे छोटा रास्ता खोलो |ओपन शॉर्टेस्ट पाथ फर्स्ट]] (OSPF) और [[ उन्नत आंतरिक गेटवे रूटिंग प्रोटोकॉल |उन्नत आंतरिक गेटवे रूटिंग प्रोटोकॉल]] (EIGRP) शामिल हैं।

{{main|दूरी-वेक्टर रूटिंग प्रोटोकॉल}}

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 रूटों की खोज करते हैं जो डाउन नोड को शामिल नहीं करते हैं।

लिंक-स्टेट एल्गोरिदम लागू करते समय, नेटवर्क का ग्राफिकल मैप प्रत्येक नोड के लिए उपयोग किया जाने वाला मूलभूत डेटा है। अपने मानचित्र 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 मानक लघुतम पथ एल्गोरिथम जैसे दिज्क्स्ट्रा के एल्गोरिथ्म का उपयोग करके अपने आप से हर दूसरे नोड के लिए कम से कम लागत वाला रूट निर्धारित करता है। परिणाम वर्तमान नोड पर निहित ट्री ग्राफ है, जैसे कि रूट से किसी अन्य नोड तक का रूट उस नोड के लिए सबसे कम लागत वाला रूट है। यह ट्री 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।

=== उपयुक्त लिंक स्टेट रूटिंग एल्गोरिथम ===

{{main|उपयुक्त लिंक स्टेट रूटिंग एल्गोरिथम}}

[[ मोबाइल तदर्थ नेटवर्क | मोबाइल एडहॉक नेटवर्क]] के लिए उपयुक्त लिंक-स्टेट रूटिंग एल्गोरिथ्म, उपयुक्त लिंक स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल (OLSR) है।<ref>RFC 3626</ref> OLSR सक्रिय है, यह मोबाइल एड हॉक नेटवर्क के माध्यम से लिंक-स्टेट जानकारी की खोज और प्रसार के लिए हैलो और टोपोलॉजी कंट्रोल (TC) संदेशों का उपयोग करता है। हैलो संदेश का उपयोग करते हुए, प्रत्येक नोड 2-hop निकटस्थ जानकारी का पता लगाता है और मल्टीपॉइंट रिले (MPRs) का सेट चुनता है। MPRs अन्य लिंक-स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल से OLSR को अलग करता है।

{{main|पाथ-वेक्टर रूटिंग प्रोटोकॉल}}

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 नोड (कई हो सकते हैं) संपूर्ण स्वायत्त प्रणाली की ओर से कार्य करता है। इस नोड को स्पीकर नोड कहा जाता है। स्पीकर नोड राउटिंग टेबल बनाता है और इसे निकटस्थ स्वायत्त प्रणालियों में निकटस्थ 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 मीट्रिक नहीं, पथ का ऐड्वर्टाइज़ करता है।

 

पाथ-वेक्टर रूटिंग एल्गोरिथम इस मायने में डिस्टेंस वेक्टर एल्गोरिथम के समान है कि प्रत्येक बॉर्डर राउटर उन गंतव्यों का ऐड्वर्टाइज़ करता है जहां वह अपने निकटस्थ राउटर तक पहुंच सकता है। यद्यपि, एक गंतव्य और उस गंतव्य तक 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 ऐड्वर्टाइज़ दिया जाता है। अब तक किए गए डोमेन (या कंफेडरेशन्स) के संदर्भ में व्यक्त किया गया यह पथ विशेष पथ गुण में चलाया जाता है जो रूटिंग डोमेन के अनुक्रम को रिकॉर्ड करता है जिसके माध्यम से पहुंच योग्य जानकारी पास हो गई है। रूट को उस गंतव्य के पथ की विशेषताओं के बीच जोड़ी के रूप में परिभाषित किया जाता है, इस प्रकार नाम, पथ-वेक्टर रूटिंग; राउटर वेक्टर प्राप्त करते हैं जिसमें गंतव्यों के सेट के पथ होते हैं।<ref>{{IETF RFC|1322}}</ref>

पथ चयन में सर्वश्रेष्ठ रूट चुनने के लिए कई रूटों पर रूटिंग [[ मेट्रिक्स (नेटवर्किंग) |मेट्रिक्स (नेटवर्किंग)]] लगाना शामिल है। अधिकांश रूटिंग एल्गोरिदम समय में केवल नेटवर्क पथ का उपयोग करते हैं। मल्टीपैथ रूटिंग और विशेष रूप से समान लागत [[ मल्टीपाथ रूटिंग |मल्टीपाथ रूटिंग]] तकनीक कई वैकल्पिक रास्तों के उपयोग को सक्षम बनाती है।   

कंप्यूटर नेटवर्किंग में, मीट्रिक की गणना रूटिंग एल्गोरिथ्म द्वारा की जाती है, और [[ बैंडविड्थ (कंप्यूटिंग) |बैंडविड्थ (कंप्यूटिंग)]], [[ नेटवर्क देरी |नेटवर्क देरी]], [[ उछाल गिनती |हॉप काउंट]], पथ लागत, लोड, [[ अधिकतम संचरण इकाई |अधिकतम संचरण इकाई]], विश्वसनीयता और संचार लागत जैसी जानकारी कवर कर सकते हैं।<ref>{{citation |url=http://rainer.baumann.info/public/tik262.pdf |title=A Survey on Routing Metrics |date=February 10, 2007 |access-date=2020-05-04}}</ref> केवल सबसे अच्छे संभावित रूटों को स्टोर करता है, जबकि लिंक-स्टेट या टॉपोलॉजिकल डेटाबेस अन्य सभी जानकारी को संग्रहीत कर सकते हैं।

ओवरलैपिंग या समान रूटों के मामले में, एल्गोरिदम रूटिंग टेबल में स्थापित करने के लिए निर्धारित करने के लिए प्राथमिकता में निम्नलिखित क्रम पर विचार करता है:

#मीट्रिक (नेटवर्किंग): समान रूटिंग प्रोटोकॉल के माध्यम से सीखे गए रूटों 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।

#[[ प्रशासनिक दूरी ]]: विभिन्न रूटिंग प्रोटोकॉल और स्थिर विन्यास जैसे विभिन्न स्रोतों से रूट टेबल प्रविष्टियों की तुलना करते समय, कम प्रशासनिक दूरी अधिक विश्वसनीय स्रोत और इस प्रकार पसंदीदा रूट को इंगित करती है।

क्योंकि रूटिंग मीट्रिक दिए गए रूटिंग प्रोटोकॉल के लिए विशिष्ट है, बहु-प्रोटोकॉल रूटर्स को विभिन्न रूटिंग प्रोटोकॉल से रूट के बीच चयन करने के लिए कुछ बाहरी अनुमानों का उपयोग करना चाहिए। उदाहरण के लिए,[[ सिस्को ]]राउटर, प्रत्येक मार्ग के लिए प्रशासनिक दूरी के रूप में जाना जाने वाला गुण बताते हैं, जहां छोटे प्रशासनिक दूरी इंगित करते हैं कि प्रोटोकॉल से अर्हत गए मार्गों को अधिक विश्वसनीय माना जाता है।

एक स्थानीय व्यवस्थापक होस्ट-विशिष्ट रूट सेट कर सकता है जो नेटवर्क उपयोग पर अधिक नियंत्रण प्रदान करता है, परीक्षण की अनुमति देता है और बेहतर समग्र सुरक्षा प्रदान करता है। यह नेटवर्क कनेक्शन या रूटिंग टेबल डीबग करने के लिए उपयोगी है।

बड़ी प्रणालियों में, उपकरणों के बीच इतने सारे कनेक्शन हैं और वे कनेक्शन इतने बार बदलते हैं, कि यह किसी भी उपकरण के लिए यह जानने में अक्षम है कि सभी उपकरण एक दूसरे से कैसे जुड़े हैं, उनके माध्यम से पूर्ण मार्ग की गणना बहुत कम है। ऐसी प्रणालियाँ आमतौर पर अगली-हॉप रूटिंग का उपयोग करती हैं।

अधिकांश प्रणालियाँ नियतात्मक गतिशील रूटिंग एल्गोरिथम का उपयोग करती हैं। जब कोई उपकरण किसी विशेष अंतिम गंतव्य के लिए पथ चुनता है, तो वह उपकरण हमेशा उस गंतव्य के लिए एक ही पथ चुनता है जब तक कि वह ऐसी जानकारी प्राप्त नहीं कर लेता है जिससे उसे लगता है कि कोई अन्य पथ बेहतर है।

कुछ रूटिंग एल्गोरिदम पैकेट के लिए अपने मूल स्रोत से अपने अंतिम गंतव्य तक जाने के लिए सबसे अच्छा लिंक खोजने के लिए नियतात्मक एल्गोरिदम का उपयोग नहीं करते हैं। इसके बजाय, पैकेट सिस्टम में कंजेशन हॉट स्पॉट से बचने के लिए, कुछ एल्गोरिदम यादृच्छिक एल्गोरिथ्म का उपयोग करते हैं- वैलिएंट का प्रतिमान- जो बेतरतीब ढंग से चुने गए मध्यवर्ती गंतव्य के लिए रूट बनाता है,  और वहां से अपने वास्तविक अंतिम गंतव्य तक जाता है।<ref>{{citation |author1=Michael Mitzenmacher |author2=Andréa W. Richa |author3=Ramesh Sitaraman |url=http://www.eecs.harvard.edu/~michaelm/postscripts/handbook2001.pdf |title=The Power of Two Random Choices: A Survey of Techniques and Results |section=Randomized Protocols for Circuit Routing |page=34}}</ref><ref>{{citation |author=Stefan Haas |url=http://inspirehep.net/record/887357/files/cer-002474543.pdf |title=The IEEE 1355 Standard: Developments, Performance and Application in High Energy Physics |date=1998 |page=15 |quote=To eliminate network hot spots, ... a two phase routing algorithm. This involves every packet being first sent to a randomly chosen intermediate destination; from the intermediate destination it is forwarded to its final destination. This algorithm, referred to as Universal Routing, is designed to maximize capacity and minimize delay under conditions of heavy load.}}</ref> कई प्रारंभिक टेलीफोन स्विचों में, रैंडमाइजर का उपयोग अक्सर बहु-स्तरीय स्विचिंग फैब्रिक के माध्यम से पथ की शुरुआत का चयन करने के लिए किया जाता था।