ROUTİING NEDİR?

---

Routing en basit ifadeyle farklı networklerin birbirleriyle haberleşebilmesi için gereken yol bilgisinin Router’ lar içerisinde yer  alan Routing Protocolleri tarafından sağlanmasıdır. Routerlar kendilerine gelen paketlerde, hedef ip adresi olarak, nerede olduğunu ve nasıl gidileceğini bildikleri bir networkten adres bulunduğunda, hedefe yönlendirme yaparlar. Aksi takdirde paketi yok(drop) ederler. 

Burada routerlar üzerinde hiçbir yönlendirme konfigürasyonu yapmadığımızda, 10.1.1.2 bilgisayarından 192.168.2.13 bilgisayarına ping atarsak başarısız oluruz. Peki neden ? 

Çünkü İstanbul Router’ ı 192.168.2.13 bilgisayarının bulunduğu network hakkında hiçbir bilgiye sahip değil. Router’ lar üzerlerinde konfigürasyon yapılmadığından sadece kendileri (interface’ lerine) direk bağlı olan network’ leri bilirler. Bu durumda İstanbu Router’ ının sadece 10.1.1.0 ve 85.1.1.0 network’ lerini bildiğini söyleyebiliriz. Eğer Router’ın gideceği ip numarası directly connected değil ise Router’a gideceği ip adresine nereden ulaşacağını belirtmemiz gerekir. 

• Routing işlem, Bir paketin bir Networkdeki bir aygıttan diğer Networkdeki bir aygıta gönderilmesidir. • Routerlar destination adrese sahiptirler. 

• Routerlar; bütün uzak Networklerin olası yollarını (routes) bilirler. 

• Routerlar ; Uzak Networklerin en iyi(en kısa) yolunu kendileri seçerler. Bunu seçerken o anki duruma bakarlar ve belli bir kriter yoktur. O anki hattın yoğunluğuna bakabilir , aradaki mesafeye bakabilir…. En iyi yolu kendisi seçmektedir. 

• Routerler uzak Networklerin adreslerini oluşturdukları bir “Routing” tablosunda tutarlar. Bu bilgiler manuel olarak yada otomatik olarak tutulur. Manuel olarak tutulmasına Static Routing , Otomatik olarak tutulmasına Dynamic Routing denir.  

Bu senaryo da İstanbul Router’ ının bilmediği networkler uygun tanımlamalar yapılarak Router’ a öğretilebilir. 

Peki İstanbul Router’ ına bütün tanımlamaları yaptıktan sonra uzak bilgisayara ping atabilir miyiz ? 

• Hayır… 

Biz sadece İstanbul Routerında Static Routing yaptık. Trabzon Routerında hiçbir işlem yapmadığımızdan dolayı Trabzon Routerı ping işlemine cevap vereceği ip adresine nasıl ulaşacağını bilemediği için Ping işlemi gerçekleşmeyecektir. (Ping işlemi iki yönlüdür, paket hedefe gider ve gelir.)  

Daha öncede belirttiğimiz gibi Routerlar için Directly Connected networklerine herhangi bir yönlendirme yazmaya gerek yoktur. İki Routeri birbirine bağladığınızda ve interfacelerini uygun şekilde konfigüre edip up durumuna getirdiğinizde Routing Table’ larda o networkler ile ilgili bilgileri görürüz. 

Bir client bilmediği bir host’a gitmek isterken gateway’e yönlendirilir, yani kendi network’ü dışındaki bütün networkler demek oluyor bu. Bu durumda bir network’ün eğer gateway’i router olursa bilmediği bir network’e gitmek için router’a çıkacak, router da gideceği networkü biliyorsa gideceği yere yönlendirecek böylece routing işlemi sağlanmış olacak. Clientların çıktığı bu gateway’e default gateway denir. Evinizdeki modemler buna bir örnektir. İnternete gideceğiniz zaman bütün paketleriniz ilk önce modem’e gidip oradan internete gidecektir.

Yukarıdaki adımda Host A, Host B’ye sadece ping atmak istemektedir. Burada neler yaşandığını adım adım inceleyelim.
 

1. Internet Control Message Protocol (ICMP), bir echo request oluşturur.
2. ICMP, bu request’i Internet Protokolüne (IP) gönderir, böylece bir paket oluşturulur. Bir paket, en az bir IP kaynak adresi ve IP hedef adresi içerir.
3. Paket oluşturulunca, IP hedef adresinin lokalde mi yoksa uzak network’te mi olduğunu belirler. Kendi networkünde mi, değil mi? 
4. IP, bunun uzak bir istek olduğunu belirleyince, paketin uzak ağa route edilebilmesi için varsayılan ağ geçidine yani bilinmeyen adreslerin yönlendirildiği default gateway’e gönderir. 
5. Host A üzerinde default gateway 192.168.5.1 olarak ayarlanmış. Bu durumda öncelikle Fa0/0’a ulaşması gerekiyor. Bu paketin yani LAN içerisinde iletişim gerekiyor bunun için de FA0/0 in MAC adresine ulaşması gerekiyor. (192.168.5.1’e ulaşması için.) Host A bir broadcast başlatır ve MAC adresi öğrenmek ister. 
6. ARP broadcast den sonra Fa0/0’ın donanım adresi öğrenilir ve paketler 192.168.5.1’in MAC adresine doğru iletilir. Layer 2 katmanında olacağı için bu iletim Frameler şeklindedir. 
7. Router’a ulaşan bir frameler, IP katmanına yollanır. 
8. IP katmanı bu paketi alıp hedef IP adresini kontrol eder, eşleşen bir bilgi olup olmadığını kontrol etmek için routing tablosuna bakar. 
9. Eğer routing tablosunda hedef IP adresine ait bir veri yoksa paket atılacak(discard) ve ping yollayan makineye yani Host A’ya network erişilemez mesajını dönecektir. 
10.  Şayet router, routing tablosunda hedef IP adresi için kayıt bulursa, hedef IP adresin bağlı olduğu FA0/1’e gönderir. 
11. Router Fa0/1 den paketi 10.0.0.5’e yollayacağını bilir fakat haberleşme tekrar LAN içerisinde olacağı için öncelikle yine donanım yani MAC adresini öğrenmesi gerekir, bu yüzden FA0/1 den bir ARP sorgusu 10.0.0.5 in MAC adresini öğrenmek için gönderilir. 
12. MAC adresi cevabı FA0/1 e döndükten sonra paket HostB’nin MAC adresine iletilir. 
13. ICMP isteği Host B’ye geldikten sonra, Host B bu echo requeste cevap olarak echo reply oluşturur ve geri Host A’ya göndermek için işlem başlatır. 
14. Aynı döngüler bu sefer Host B tarafından Host A’ya doğru işlenerek, Host A’ya ulaşır ve Host A bütün bu işlemlerin sonunda tek bir ! işareti görür ve aynı icmp'den 4 tane daha yollar.
    
     

Routerların temel işlevi yönlendirmek yapmaktır. Bunu yaparken Router Routing Table’ ında bulunan bilgilerle hareket eder. Routing table’ ı bizler static olarak tanımlayabildiğimiz gibi Routing Protokoller vasıtasıyla oluşmasını da sağlayabiliriz. Anlaşılacağı gibi Routing işlemi iki ana başlık altında toplanabilir.  

1. Static Routing
2. Dynamic Routing

Static Routing özellikle küçük ölçekli networklerde kullanıldığında ideal bir çözüm olarak karşımıza çıkabilir fakat büyük ölçekli networklerde çalışmaya başladığımız andan itibaren hata yapma olasılığımız artacaktır. Dynamic Routing ise konfigürasyonu çok çok kolay olduğu için, mantığı anlaşıldığı andan itibaren birçok fayda sağlayacaktır. 

Static Routing yapılırken hedef network adresi, subnet maskı ve bizi o hedefe götürecek bir sonraki routerın ip adresi bilinmelidir. Burada bir sonraki router ile ilgili bir kavram ortaya çıkıyor; “next hop”. Bunlar bilindiğinde komut şu şekilde kullanılacaktır.

Router(config)#ip route [hedef adres][subnet mask][Next Hop] [distance] 

Bu komut yönlendirme tablosundan silinmek istendiğinde ise başına “no” ifadesini yazmak yeterli olacaktır. Distance ifadesi seçimlik olup gerektiği durumlarda Routingler arasında önceliği belirlemeye yarayan Administrative Distance değerini değiştirmek için kullanılır. Static Routing icin Administratice Distance default olarak “1” dir.  

Göndericiden alıcıya doğru veri paketinin izleyeceği yolun belirlenmesi ve yönlendirilmesi işlemine Routing denildiğini ve bu yönlendirme işlemlerinin OSI 3.katmanında yer alan çeşitli Routing Protokolleri ile gerçekleştirildiğini daha önce belirtmiştim. İşte bu routing protokolleri ile yapılan işleme dynamic routing denir. 

Dynamic Routing' de her router cihazına, kendi "Directly Connected" networklerini çeşitli routing protokolleri sayesinde tanımlarız. Böylece kullanılan routing protokolünün çalışma prensibine göre "en iyi yol seçimi (Best Path)" router tarafından belirlenir.

Dynamic Routing protokollerini 3 ana başlık altında inceleyebiliriz.

1.Distance Vector Protocol

Bu protokoller, "Routing Table Update" mantığı ile çalışır. Yani komşu routerlar birbirleri arasında network bilgilerini paylaşırlar. Bu paylaşım sonucunda bir router, sistemdeki tüm networkleri öğrenmiş olur ve uygun yol seçimini yapar.

Distance Vector Protokolleri: RIP ve IGRP

2.Link State Protocol

Link State Protokollerde, komşu routerların UP yani ayakta olup olmadığını anlamak için için "Hello" paketleri gönderilir. Sadece gerektiği zamanlarda, yeni bir router ortama eklendiğinde veya bir router down olduğunda, sadece o bilgi ile ilgili update gerçekleştirirler.  

Link State Protokoller: OSPF ve IS-IS

3.Hybrid Protocol

Hem distance vector hemde link state protokollerinin bazı özelliklerini taşır. Bu gruba üye olan EIGRP, Cisco tarafından ortaya çıkarılmış olup Cisco bazlı bir protokoldür.