جدول التوجيه

في مجال شبكات الحاسوب ، يُعدّ جدول التوجيه ، أو قاعدة معلومات التوجيه ( RIB )، جدول بيانات يُخزّن في جهاز التوجيه أو مضيف الشبكة ، ويُدرج المسارات إلى وجهات شبكية مُحدّدة، وفي بعض الحالات، يُدرج أيضًا المقاييس (المسافات) المرتبطة بتلك المسارات. يحتوي جدول التوجيه على معلومات حول بنية الشبكة المحيطة به مباشرةً.

يُعدّ بناء جداول التوجيه الهدف الأساسي لبروتوكولات التوجيه . أما المسارات الثابتة فهي إدخالات ثابتة، وليست ناتجة عن بروتوكولات التوجيه وإجراءات اكتشاف بنية الشبكة.

يُشبه جدول التوجيه خريطة التوزيع في توصيل الطرود . فعندما يحتاج أي جهاز إلى إرسال بيانات إلى جهاز آخر على الشبكة، يجب عليه أولاً معرفة وجهة إرسالها. إذا تعذر على الجهاز الاتصال مباشرةً بالجهاز الوجهة، فعليه إرسال البيانات عبر أجهزة أخرى على طول مسار محدد. يحتاج كل جهاز إلى تتبع مسار توصيل حزم البيانات المختلفة، ولذلك يستخدم جدول التوجيه. جدول التوجيه هو قاعدة بيانات تُسجل المسارات، تمامًا كالخريطة، وتستخدمها لتحديد مسار توجيه حركة البيانات. جدول التوجيه هو ملف بيانات في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) يُستخدم لتخزين معلومات المسار حول الشبكات المتصلة مباشرةً والشبكات البعيدة. كما يمكن للأجهزة مشاركة محتويات جدول التوجيه الخاص بها مع أجهزة أخرى.

تتمثل الوظيفة الأساسية لجهاز التوجيه في توجيه حزمة البيانات نحو شبكة الوجهة، وهي عنوان IP الخاص بالوجهة . وللقيام بذلك، يحتاج جهاز التوجيه إلى البحث في معلومات التوجيه المخزنة في جدول التوجيه الخاص به. يحتوي جدول التوجيه على روابط الشبكة/القفزة التالية. تُخبر هذه الروابط جهاز التوجيه بأنه يمكن الوصول إلى وجهة معينة على النحو الأمثل عن طريق إرسال حزمة البيانات إلى جهاز توجيه محدد يمثل القفزة التالية في الطريق إلى الوجهة النهائية. يمكن أن تكون رابطة القفزة التالية أيضًا هي واجهة الخروج أو منفذ الخروج إلى الوجهة النهائية.

في التوجيه خطوة بخطوة، يُدرج كل جدول توجيه، لجميع الوجهات التي يمكن الوصول إليها، عنوان الجهاز التالي على طول المسار إلى تلك الوجهة: أي الخطوة التالية . وبافتراض اتساق جداول التوجيه، فإن الخوارزمية البسيطة لإعادة توجيه الحزم إلى الخطوة التالية لوجهتها تكفي لتوصيل البيانات إلى أي مكان في الشبكة. يُعد التوجيه خطوة بخطوة السمة الأساسية لطبقة الإنترنت في بروتوكول الإنترنت ^{[ 1 ]} وطبقة الشبكة في نموذج OSI .

عند تهيئة واجهة جهاز التوجيه بعنوان IP وقناع الشبكة الفرعية، تصبح هذه الواجهة مضيفًا على الشبكة المتصلة بها. الشبكة المتصلة مباشرةً هي شبكة متصلة مباشرةً بإحدى واجهات جهاز التوجيه. يُدخل عنوان الشبكة وقناع الشبكة الفرعية للواجهة، بالإضافة إلى نوعها ورقمها، في جدول التوجيه كشبكة متصلة مباشرةً.

الشبكة البعيدة هي شبكة لا يمكن الوصول إليها إلا بإرسال حزمة بيانات إلى جهاز توجيه آخر. قد تكون إدخالات جدول التوجيه للشبكات البعيدة ديناميكية أو ثابتة. المسارات الديناميكية هي مسارات إلى الشبكات البعيدة يتم تعلمها تلقائيًا بواسطة جهاز التوجيه من خلال بروتوكول توجيه ديناميكي . أما المسارات الثابتة فهي مسارات يقوم مسؤول الشبكة بتكوينها يدويًا.

تُعدّ جداول التوجيه عنصرًا أساسيًا في بعض عمليات الأمان، مثل إعادة توجيه المسار العكسي أحادي البث (uRPF). ^{[ 2 ]} في هذه التقنية، التي تتضمن عدة أنواع، يبحث الموجّه أيضًا في جدول التوجيه عن عنوان المصدر للحزمة. إذا لم يكن هناك مسار عائد إلى عنوان المصدر، يُفترض أن الحزمة تالفة أو متورطة في هجوم شبكي، ويتم إسقاطها.

تُمثل الحاجة إلى تسجيل مسارات الوصول إلى عدد كبير من الأجهزة باستخدام مساحة تخزين محدودة تحديًا كبيرًا في بناء جداول التوجيه. على الإنترنت، تُعد تقنية تجميع العناوين السائدة حاليًا هي نظام مطابقة البادئات الثنائية المعروف باسم التوجيه بين النطاقات غير المصنف (CIDR). كما يُمكن استخدام الشبكات الفائقة للمساعدة في التحكم بحجم جداول التوجيه.

يتكون جدول التوجيه من ثلاثة حقول معلومات على الأقل:

1. معرّف الشبكة : الشبكة الفرعية وقناع الشبكة الوجهة
2. المقياس : مقياس التوجيه للمسار الذي سيتم إرسال الحزمة من خلاله. سيسلك المسار اتجاه البوابة ذات المقياس الأدنى.
3. القفزة التالية : القفزة التالية، أو البوابة، هي عنوان المحطة التالية التي سيتم إرسال الحزمة إليها في طريقها إلى وجهتها النهائية.

بحسب التطبيق والتنفيذ، يمكن أن يحتوي أيضاً على قيم إضافية تعمل على تحسين اختيار المسار:

1. جودة الخدمة المرتبطة بالمسار. على سبيل المثال، يشير العلم U إلى أن مسار IP يعمل.
2. معايير التصفية : قوائم التحكم بالوصول المرتبطة بالمسار
3. الواجهة : مثل eth0 لبطاقة الإيثرنت الأولى، وeth1 لبطاقة الإيثرنت الثانية، وما إلى ذلك.

يوضح الشكل أدناه مثالاً لما قد يبدو عليه الجدول أعلاه على جهاز كمبيوتر متصل بالإنترنت عبر جهاز توجيه منزلي :

• يصف عمودا "وجهة الشبكة" و "قناع الشبكة" معًا مُعرّف الشبكة كما ذُكر سابقًا. على سبيل المثال، يمكن كتابة الوجهة 192.168.0.0 وقناع الشبكة 255.255.255.0 على النحو التالي: 192.168.0.0/24 .
• يحتوي عمود البوابة على نفس المعلومات الموجودة في القفزة التالية ، أي أنه يشير إلى البوابة التي يمكن من خلالها الوصول إلى الشبكة.
• تُشير الواجهة إلى الواجهة المحلية المتاحة المسؤولة عن الوصول إلى البوابة. في هذا المثال، يمكن الوصول إلى البوابة 192.168.0.1 (موجّه الإنترنت) عبر بطاقة الشبكة المحلية ذات العنوان 192.168.0.100 .
• أخيرًا، يُشير المقياس إلى التكلفة المرتبطة باستخدام المسار المُحدد. يُفيد هذا في تحديد كفاءة مسار مُعين بين نقطتين في الشبكة. في هذا المثال، يكون التواصل مع الحاسوب نفسه عبر العنوان 127.0.0.1 (المُسمى localhost ) أكثر كفاءة من التواصل عبر العنوان 192.168.0.100 (عنوان IP لبطاقة الشبكة المحلية).

لا تُستخدم جداول التوجيه عادةً بشكل مباشر لإعادة توجيه الحزم في بنى أجهزة التوجيه الحديثة؛ بل تُستخدم لتوليد معلومات جدول توجيه أبسط . يحتوي هذا الجدول على المسارات التي يختارها خوارزمية التوجيه كمسارات مفضلة لإعادة توجيه الحزم. وغالبًا ما يكون بتنسيق مضغوط أو مُجمَّع مسبقًا مُحسَّن للتخزين والبحث في الأجهزة .

يفصل تصميم جهاز التوجيه هذا وظيفة مستوى التحكم في جدول التوجيه عن وظيفة مستوى إعادة التوجيه في جدول إعادة التوجيه. ^{[ 3 ]} يوفر هذا الفصل بين التحكم وإعادة التوجيه إعادة توجيه عالية الأداء دون انقطاع.

• خوارزمية لوليا
• مجموعة بروتوكولات الإنترنت

• توجيه بروتوكول الإنترنت من دليل مديري شبكات لينكس