مسیریابی از طریق اینترنت

مسیریابی از طریق اینترنت

یكي از مهمترين نوآوريها و ابداعات فنّي عصر جديد اينترنت بوده‌است. كه به منظور برقراري ارتباط بين تأسيسات نظامي ايالات متحده و آنهم در قالب يك طرح تحقيقاتي آغازشد امروزه به يك صنعت باسود چندين ميليارد دلاري (درسال) تبديل‌شده‌است. اكنون اينترنت براي عرضة خدماتي چون دسترسي به اخبار و اطلاعات، خريدوفروش، بازي و تفريح، تلويزيون، راديو و تلفن ديجيتال مورد استفادة عموم قرارمي‌گيرد؛ بي‌شك اينترنت يكي از اركان جامعة مدرن امروز است.
شكل اولّية اينترنت با آنچه كه امروز دردنياي مجازي اينترنت مي‌بينيد قابل مقايسه‌نيست. موقعيت اينترنتِ امروز، با موقعيتي كه در ابتداي كارداشت كاملاً متفاوت است. اين پديده امروز در بطن زندگي انسانها واردشده در حالي كه در ابتدا اهداف نظامي را دنبال‌مي‌كرد. در بدو دهة هشتاد كه سيل كامپيوترهاي شخصي به سمت فروشگاهها روانه شد شبكه‌هاي كوچك BBS (Bulletin Board Service) در پهنة كشورها سربرآوردند. از طريق سرويس‌دهنده‌هاي BBS كه بطور معمول در محيطهاي دانشگاهي بزرگ قرارداشتند(چون قادر به تهيه و مديريت تكنولوژي لازم بودند)، كاربران مي‌توانستند از درون منزل خود شماره‌گيري كرده و(از طريق خط تلفن) به اين شبكه‌ها وارد‌شوند.
جميع كاربران BBS مي‌توانستند از طريق شماره‌گيري به يك ماشين مشخص در شبكة BBS متصل‌شده و به اطلاعات، اخبار، خدمات گفتگو و گپ‌زني (Chat)، خدمات پيام‌رساني (سرويس e-mail قديم) دسترسي داشته‌باشند. اين اجتمتع كوچك از كاربراني كه از طريق مودم به يك BBS بزرگ متصل‌مي‌شدند، حلقه‌هاي كوچكي از شبكة اينترنت فعلي را تشكيل‌دادند.
بزرگترين عيب BBS در فقدان ارتباط بين آنها بود يعني كاربران يك BBS فقط مي‌توانستند از خدمات شبكة خود استفاده‌كنند و امكان ارتباط بين BBS هاي مختلف وجود نداشت. بيش از پنج سال كاربران نقاط مختلف دنيا بدون آنكه چيزي از تكنولوژي BBS بدانند با وصل به BBS دانشگاه محل خود با غريبه‌هائي كه شايد در كشور ديگري بودند گفتگو مي‌كردند. سرانجام پس از آنكه محصولات مسيريابي سيسكو به بازارو دانشگاهها عرضه‌شد، BBS هاي مجزّا شروع به اتصال و ارتباط با يكديگر كردند. بدين‌ترتيب يك كاربر نه تنها مي‌توانست به BBS دانشگاه MIT متصل‌شده و اطلاعاتي را از اين دانشگاه دريافت‌كند بلكه مي‌توانست به اطلاعات دانشگاه واشنگتن نيز دسترسي داشته‌باشد.
سيسكو دهة هشتاد را به برنامه‌ريزي استراتژيك در زمينة اينترنت پرداخت. اين مسيريابهاي سيسكو بود كه مي‌توانست يك اجتماع ساده و يكپارچه از سيستمهاي مختلفي كه با BBS شروع شده‌بودند، تشكيل‌بدهد. آنچه كه كاربران BBS نمي‌ديدند صدها مسيرياب سيسكو بود كه سيگنال داده‌هاي آنها را (مثلاً) از دانشگاه MIT به دانشگاه واشنگتن حمل مي‌كرد. سپيده‌دم اينترنت در حال دميدن بود. در اواخر دهة هشتاد دانشگاه مينسوتا شروع به كار برروي سيستم گوفر كرد. اين سيستم كه محيطي مبتني بر متن Text Based)) داشت اجازه‌مي‌داد كه كاربران تصاوير گرافيكي مورد نظرشان را (بصورت جداگانه و پس از خروج موقتي از محيط گوفر) نگاه‌كنند. (گوفر محيطي مبتني بر منوهاي انتخاب بود.)
بدين‌ترتيب اينترنت براي هر هدف و منظوري به صحنة عمل‌آمد. خدمات اتصال به اين شبكه توسط شركتهائي نظير Genie ، Prodigy و Compuserve در اختيار هزاران كاربر مشتاق به جستجو در شبكه‌قرارگرفت. باز هم كسي نمي‌ديد (يا دقت نمي‌كرد) كه چگونه اطلاعات ايترنت برروي صفحة نمايش آنها ظاهر‌مي‌شود. قدرت تكنولوژي مسيريابي همه‌چيز را ممكن‌كرده‌بود.
در روزهاي اوليه از عمر اينترنت، عملكرد مسيرياب ساده و تعريف‌شده‌بود. اين مسيريابها وظيفه داشتند تا داده‌ها را به سريعترين و كارآمدنرين روش از يك سيستم به سيستم ديگر هدايت‌كنند. اصولي كه مسيريابهاي اوليه برآن استوار بودند با مسيريابهاي امروزي تفاوتي‌نكرده‌است. آنها بايد بسته‌ها را دريافت و پردازش‌مي‌كردند، مسيرها را محاسبه و ارزيابي‌مي‌نمودند و نهايتاً براي هدايت آن بسته، تصميم دقيق و هوشمندانه مي‌گرفتند. اين فرآيندها مسيرياب را قادرمي‌ساخت كه تعيين‌كند بسته از كجاآمده‌است، به كجا بايد برود و چگونه بايد آنرا به مقصدش رساند. شايد گفتن اين نكته منطقي و منصفانه باشد كه بدون وجود مسيريابها و قابليتهاي آنها، اينترنت به شكل امروزي آن هرگز پانمي‌گرفت.
بسياري از پيشرفتها و موفقيتهائي كه در حوزة تكنولوژي مسيريابي حادث‌شده‌است و امروزه با آنها مواجه‌هستيم حاصل تحقيقات سيسكو بوده‌است. سازندگان ديگر از مشخصات و عملكرد مسيريابهاي سيسكو تقليد و نسخه‌برداري‌كرده‌اند و اين موضوع، اثبات‌مي‌كند كه اين شركت پيش‌قراول تكنولوژي مسيريابي دردنياي فناوري‌ اطلاعات‌است. ‌
مسيريابهاي مدرن سيسكو مي‌توانند از فرآيند NAT ، غربال‌سازي بسته‌ها ( Packet Filtering) پشتيباني‌كنند يا بصورت يك ديوار آتش جلوي دسترسي غيرمجاز به شبكه‌را بگيرند و امكان اتصال از راه دور به شبكه را فراهم‌نمايند. بااين وجود رسالت اصلي مسيرياب در طول اين سالها بريك اصل باقي‌مانده‌است: ” انتقال كارآمد و سريع‌داده بين سيستمها و شبكه‌هاي مختلف.”
بگذاريد اندكي چگونگي عملكرد يك مسيرياب سيسكو را در ارتباط با اينترنت بررسي و تحليل نمائيم. شكل (4-1) نمادي تصويري از يك سايت وب است كه يك كاربر برروي صفحه نمايش خود مشاهده‌مي‌كند.
اولين موقعيتي كه ممكن است يك كاربر با مسيرياب سيسكو مواجه‌شود، در خلال مرحلة ورود به شبكه (Login) است، بالاخص اگر كاربر از طريق خطوط يا پهناي باند بالا با اينترنت در ارتباط باشد.
در بسياري از ISP ها يك مسيرياب سيسكو در بيروني‌ترين مرز شبكه قرارمي‌گيرد يعني ارتباط با ماشينهاي درون شبكه فقط از طريق اين مسيرياب ميسّر است و هيچ راه ارتباطي (مثل مودمهائي كه به ماشينهاي درون شبكه متصلند) وجود ندارد. هرگاه تنها كانال ارتباطي مسيرياب سيسكو باشد مي‌توان سياستهاي امنيتي را برروي آن اعمال كرد. (اعمال ديوارآتش، NAT، فرآيند فيلترينگ و نظاير آن)
در مثال شكل (4-1) فرض‌كرده‌ايم آن مسيرياب كه كاربر را به شبكه متصل‌كرده‌است براي حفاظت از شبكه و حراست از سيستم احراز هويت، به ديوار آتش مجهز شده‌است. پس از آنكه كاربر (با واردكردن مشخصة شناسائي و كلمة عبور) احراز هويت شد قادر‌خواهدبود كه به جستجو و گشت‌وگذار در وب بپردازد چرا كه ساختار ارتباطي مسيريابها، ارتباط او را با سايت موردنظرش برقرار خواهند‌كرد.
حال فرض‌كنيد كه كاربر بخواهد از سايت www.marzdesign.com ديدن‌كند. نرم‌افزار مرورگر با ارسال بسته‌اي حاوي درخواست، از آدرس 207.217.96.36 (معادل با آدرس www.marzdesign.com تقاضاي دريافت صفحة وب اين سايت را مي‌نمايد. اين تقاضا از طريق مسيريابهاي ISP به سمت مقصد طي مسيرمي‌كند. هر مسيرياب با دريافت اين بسته، آدرس IP مقصد و مبداء را بررسي كرده و با مراجعه به جدول مسيريابي خود گام بعدي بسته را مشخص مي‌نمايد. در اين جدول راه رسيدن به مقصد موردنظر مشخص است. (اگر مسيرياب بطور مستقيم درمورد مقصد اطلاعاتي در جدول خود نداشته‌باشد حداقل آدرس يك مسيرياب راـ كه اين اطلاعات در اختيار‌دارد ـ مي‌داند و بسته را براي آن مي‌فرستد.) اين فرآيند بطور متوالي در هر مسيرياب تكرار مي‌شود تا عاقبت بسته به www.marzdesign.com برسد. پس از دريافت تقاضا سرويس‌دهندة مقصد، بسته (يا بسته‌هائي) حامل داده‌هاي صفحة وب درخواستي را براي ماشين كاربر مي‌فرستد و اين بسته‌ها نيز با روشي مشابه طي مسيرمي‌كنند. اين فرآيند ميليونها بار در هر روز ودر هر مسيرياب تكرار مي‌شود بدون آنكه كاربران از آن مطلع‌باشند.
اوائل دهه هشتاد با ظهور كامپيوترهاي شخصي ـ PCـ يك انقلاب در دنياي كامپيوتر رخ داد. كامپيوترها كوچك، ارزان و متكامل شدند. وجود ديسكهاي سخت، پردازنده‌هاي مناسب و قابليت اتصال آنها به يكديگر، PC را به يك پديدة جذاب و سودمند‌مبدل كرد.
يكي از مهمترين نوآوريها و ابداعات فنّي عصر جديد اينترنت بوده‌است. كه به منظور برقراري ارتباط بين تأسيسات نظامي ايالات متحده و آنهم در قالب يك طرح تحقيقاتي آغازشد امروزه به يك صنعت باسود چندين ميليارد دلاري (درسال) تبديل‌شده‌است. اكنون اينترنت براي عرضة خدماتي چون دسترسي به اخبار و اطلاعات، خريدوفروش، بازي و تفريح، تلويزيون، راديو و تلفن ديجيتال مورد استفادة عموم قرارمي‌گيرد؛ بي‌شك اينترنت يكي از اركان جامعة مدرن امروز است.
شكل اولّية اينترنت با آنچه كه امروز دردنياي مجازي اينترنت مي‌بينيد قابل مقايسه‌نيست. موقعيت اينترنتِ امروز، با موقعيتي كه در ابتداي كارداشت كاملاً متفاوت است. اين پديده امروز در بطن زندگي انسانها واردشده در حالي كه در ابتدا اهداف نظامي را دنبال‌مي‌كرد. در بدو دهة هشتاد كه سيل كامپيوترهاي شخصي به سمت فروشگاهها روانه شد شبكه‌هاي كوچك BBS (Bulletin Board Service) در پهنة كشورها سربرآوردند. از طريق سرويس‌دهنده‌هاي BBS كه بطور معمول در محيطهاي دانشگاهي بزرگ قرارداشتند(چون قادر به تهيه و مديريت تكنولوژي لازم بودند)، كاربران مي‌توانستند از درون منزل خود شماره‌گيري كرده و(از طريق خط تلفن) به اين شبكه‌ها وارد‌شوند.
جميع كاربران BBS مي‌توانستند از طريق شماره‌گيري به يك ماشين مشخص در شبكة BBS متصل‌شده و به اطلاعات، اخبار، خدمات گفتگو و گپ‌زني (Chat)، خدمات پيام‌رساني (سرويس e-mail قديم) دسترسي داشته‌باشند. اين اجتمتع كوچك از كاربراني كه از طريق مودم به يك BBS بزرگ متصل‌مي‌شدند، حلقه‌هاي كوچكي از شبكة اينترنت فعلي را تشكيل‌دادند.
بزرگترين عيب BBS در فقدان ارتباط بين آنها بود يعني كاربران يك BBS فقط مي‌توانستند از خدمات شبكة خود استفاده‌كنند و امكان ارتباط بين BBS هاي مختلف وجود نداشت. بيش از پنج سال كاربران نقاط مختلف دنيا بدون آنكه چيزي از تكنولوژي BBS بدانند با وصل به BBS دانشگاه محل خود با غريبه‌هائي كه شايد در كشور ديگري بودند گفتگو مي‌كردند. سرانجام پس از آنكه محصولات مسيريابي سيسكو به بازارو دانشگاهها عرضه‌شد، BBS هاي مجزّا شروع به اتصال و ارتباط با يكديگر كردند. بدين‌ترتيب يك كاربر نه تنها مي‌توانست به BBS دانشگاه MIT متصل‌شده و اطلاعاتي را از اين دانشگاه دريافت‌كند بلكه مي‌توانست به اطلاعات دانشگاه واشنگتن نيز دسترسي داشته‌باشد.
سيسكو دهة هشتاد را به برنامه‌ريزي استراتژيك در زمينة اينترنت پرداخت. اين مسيريابهاي سيسكو بود كه مي‌توانست يك اجتماع ساده و يكپارچه از سيستمهاي مختلفي كه با BBS شروع شده‌بودند، تشكيل‌بدهد. آنچه كه كاربران BBS نمي‌ديدند صدها مسيرياب سيسكو بود كه سيگنال داده‌هاي آنها را (مثلاً) از دانشگاه MIT به دانشگاه واشنگتن حمل مي‌كرد. سپيده‌دم اينترنت در حال دميدن بود. در اواخر دهة هشتاد دانشگاه مينسوتا شروع به كار برروي سيستم گوفر كرد. اين سيستم كه محيطي مبتني بر متن Text Based)) داشت اجازه‌مي‌داد كه كاربران تصاوير گرافيكي مورد نظرشان را (بصورت جداگانه و پس از خروج موقتي از محيط گوفر) نگاه‌كنند. (گوفر محيطي مبتني بر منوهاي انتخاب بود.)
بدين‌ترتيب اينترنت براي هر هدف و منظوري به صحنة عمل‌آمد. خدمات اتصال به اين شبكه توسط شركتهائي نظير Genie ، Prodigy و Compuserve در اختيار هزاران كاربر مشتاق به جستجو در شبكه‌قرارگرفت. باز هم كسي نمي‌ديد (يا دقت نمي‌كرد) كه چگونه اطلاعات ايترنت برروي صفحة نمايش آنها ظاهر‌مي‌شود. قدرت تكنولوژي مسيريابي همه‌چيز را ممكن‌كرده‌بود.
در روزهاي اوليه از عمر اينترنت، عملكرد مسيرياب ساده و تعريف‌شده‌بود. اين مسيريابها وظيفه داشتند تا داده‌ها را به سريعترين و كارآمدنرين روش از يك سيستم به سيستم ديگر هدايت‌كنند. اصولي كه مسيريابهاي اوليه برآن استوار بودند با مسيريابهاي امروزي تفاوتي‌نكرده‌است. آنها بايد بسته‌ها را دريافت و پردازش‌مي‌كردند، مسيرها را محاسبه و ارزيابي‌مي‌نمودند و نهايتاً براي هدايت آن بسته، تصميم دقيق و هوشمندانه مي‌گرفتند. اين فرآيندها مسيرياب را قادرمي‌ساخت كه تعيين‌كند بسته از كجاآمده‌است، به كجا بايد برود و چگونه بايد آنرا به مقصدش رساند. شايد گفتن اين نكته منطقي و منصفانه باشد كه بدون وجود مسيريابها و قابليتهاي آنها، اينترنت به شكل امروزي آن هرگز پانمي‌گرفت.
بسياري از پيشرفتها و موفقيتهائي كه در حوزة تكنولوژي مسيريابي حادث‌شده‌است و امروزه با آنها مواجه‌هستيم حاصل تحقيقات سيسكو بوده‌است. سازندگان ديگر از مشخصات و عملكرد مسيريابهاي سيسكو تقليد و نسخه‌برداري‌كرده‌اند و اين موضوع، اثبات‌مي‌كند كه اين شركت پيش‌قراول تكنولوژي مسيريابي دردنياي فناوري‌ اطلاعات‌است. ‌
مسيريابهاي مدرن سيسكو مي‌توانند از فرآيند NAT ، غربال‌سازي بسته‌ها ( Packet Filtering) پشتيباني‌كنند يا بصورت يك ديوار آتش جلوي دسترسي غيرمجاز به شبكه‌را بگيرند و امكان اتصال از راه دور به شبكه را فراهم‌نمايند. بااين وجود رسالت اصلي مسيرياب در طول اين سالها بريك اصل باقي‌مانده‌است: ” انتقال كارآمد و سريع‌داده بين سيستمها و شبكه‌هاي مختلف.”
بگذاريد اندكي چگونگي عملكرد يك مسيرياب سيسكو را در ارتباط با اينترنت بررسي و تحليل نمائيم. شكل (4-1) نمادي تصويري از يك سايت وب است كه يك كاربر برروي صفحه نمايش خود مشاهده‌مي‌كند.
اولين موقعيتي كه ممكن است يك كاربر با مسيرياب سيسكو مواجه‌شود، در خلال مرحلة ورود به شبكه (Login) است، بالاخص اگر كاربر از طريق خطوط يا پهناي باند بالا با اينترنت در ارتباط باشد.
در بسياري از ISP ها يك مسيرياب سيسكو در بيروني‌ترين مرز شبكه قرارمي‌گيرد يعني ارتباط با ماشينهاي درون شبكه فقط از طريق اين مسيرياب ميسّر است و هيچ راه ارتباطي (مثل مودمهائي كه به ماشينهاي درون شبكه متصلند) وجود ندارد. هرگاه تنها كانال ارتباطي مسيرياب سيسكو باشد مي‌توان سياستهاي امنيتي را برروي آن اعمال كرد. (اعمال ديوارآتش، NAT، فرآيند فيلترينگ و نظاير آن)
در مثال شكل (4-1) فرض‌كرده‌ايم آن مسيرياب كه كاربر را به شبكه متصل‌كرده‌است براي حفاظت از شبكه و حراست از سيستم احراز هويت، به ديوار آتش مجهز شده‌است. پس از آنكه كاربر (با واردكردن مشخصة شناسائي و كلمة عبور) احراز هويت شد قادر‌خواهدبود كه به جستجو و گشت‌وگذار در وب بپردازد چرا كه ساختار ارتباطي مسيريابها، ارتباط او را با سايت موردنظرش برقرار خواهند‌كرد.
حال فرض‌كنيد كه كاربر بخواهد از سايت www.marzdesign.com ديدن‌كند. نرم‌افزار مرورگر با ارسال بسته‌اي حاوي درخواست، از آدرس 207.217.96.36 (معادل با آدرس www.marzdesign.com تقاضاي دريافت صفحة وب اين سايت را مي‌نمايد. اين تقاضا از طريق مسيريابهاي ISP به سمت مقصد طي مسيرمي‌كند. هر مسيرياب با دريافت اين بسته، آدرس IP مقصد و مبداء را بررسي كرده و با مراجعه به جدول مسيريابي خود گام بعدي بسته را مشخص مي‌نمايد. در اين جدول راه رسيدن به مقصد موردنظر مشخص است. (اگر مسيرياب بطور مستقيم درمورد مقصد اطلاعاتي در جدول خود نداشته‌باشد حداقل آدرس يك مسيرياب راـ كه اين اطلاعات در اختيار‌دارد ـ مي‌داند و بسته را براي آن مي‌فرستد.) اين فرآيند بطور متوالي در هر مسيرياب تكرار مي‌شود تا عاقبت بسته به www.marzdesign.com برسد. پس از دريافت تقاضا سرويس‌دهندة مقصد، بسته (يا بسته‌هائي) حامل داده‌هاي صفحة وب درخواستي را براي ماشين كاربر مي‌فرستد و اين بسته‌ها نيز با روشي مشابه طي مسيرمي‌كنند. اين فرآيند ميليونها بار در هر روز ودر هر مسيرياب تكرار مي‌شود بدون آنكه كاربران از آن مطلع‌باشند.