OFDMA یا Orthogonal frequency-division multiple access یا مدولاسیون تقسیم فرکانسی چندگانه متعامد از جمله روشهای مدولاسیون در شبکههای مخابراتی است که در جهت غلبه بر مشکل ISI در کانال مخابراتی اهمیت بسیار دارد. از OFDMA زمانی استفاده می شود که چند کاربر تصمیم داشته باشند از کانال مخابراتی با مدولاسیون OFDM به صورت همزمان استفاده کنند. ما در این مقاله سعی داریم شما را با OFDM و OFDMA آشنایی کنیم پس در ادامه همراه ما باشید.
قبل از آنکه در رابطه با OFDMA صحبت کنیم بهتر است ابتدا با OFDM آشنا شویم. مدولاسیون OFDM به سالهای ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ و در طول تحقیقات روی روشهای کاهش اثر تداخل بین کانالهای نزدیک باز می گردد. در واقع هدف اصلی این تحقیقات، ایجاد یک روش مدولاسیون جهت کاهش خطا در مخابرات هنگام وجود تداخل و شرایط گزینشی بود. اما برای استفاده از روش مدولاسیون OFDM به سطح نسبتا بالایی از پردازش نیاز بود که در آن زمان چنین امکانی وجود نداشت.
اولین سیستمهایی که توانستند از روش OFDMA استفاده کنند، سیستمهای پخش تلویزیونی دیجیتال بودند. در این سیستمها، مدولاسیون OFDM قادر بود داده را با قابلیت اطمینان بسیار بالا در شرایط و مسیرهای سیگنال مختلف منتقل کند. یک مثال خوبی برای استفاده از این سیستم ها رادیو دیجیتال DAB در اروپا بوده است. اولین کشوری که از OFDM در تلوزیون استفاده کرد نروژ بود.
در سالهای بعد، به دلیل افزایش توان پردازش سیستمها و نیز افزایش سطح تجمیع مدارات، مهندسان توانستند از روش OFDM در سیستمهای مخابرات موبایل 4G نیز استفاده کنند و در واقع این سرویس از سال ۲۰۰۹ مورد استفاده وسیع قرار گرفت. همچنین امروزه از OFDM برای وای فای و سایر سایر سیستمهای داده وایرلس استفاده میشود.
در واقع OFDM از تعداد زیادی سیگنالهای حامل استفاده میکند که هر کدام از این سیگنالهای حامل، مسئول حمل دادههای با نرخ بیت پایین هستند. این امر بدین معنی خواهد بود که مدولاسیون OFDM در مقابل محوشدگی گزینشی یا Selective Fading، تداخل و اثرات چند مسیری بسیار منعطف است و همچنین درجه کارایی طیفی بالایی دارد.
به طور کلی پردازش های مورد نیاز در این روش مدولاسیون برای سیستمهای اولیه، نسبتا سنگین بود. اما تکنولوژی رفته رفته پیشرفت کرد و مشکلات مدولاسیون OFDM در زمینه توان پردازش مورد نیاز تا حد زیادی کاهش یافت. اما لازم است بدانید که روش مدولاسیون OFDM و مدولاسیون چند حاملی اخیرا استفاده می شوند. از روش مدولاسیون برای مخابرات وایرلس داده ها پلتفرم مناسبی را فراهم کرده است.
به طورکلی OFDM یک سیگنال پرسرعت را به چندین سیگنال آهسته تقسیم میکند تا در انتهای گیرنده مقاومتر باشد تا کانالهای فرعی، بتوانند دادهها را بدون شدت انتقال دهند. بسیاری از این حاملهای فرعی در گیرنده جمع میشوند و برای ایجاد یک انتقال سریع با سرعت بالاتر با یکدیگر ترکیب میشوند. تقسیم فرکانسی چندگانه متعامد یا مدولاسیون OFDM از تعداد بالایی سیگنالهای حامل استفاده میکند که هرکدام از این سیگنالها مسئول حمل دادههای با نرخ بیت پایین هستند.
تقسیم فرکانسی چندگانه متعامد یکی از روشهای مدولاسیون است که دارای ویژگیهای مناسب در انتقال دادههای دیجیتال است. OFDM در برخی از جدیدترین سیستمهای وایرلس با نرخ داده بالا مانند، وایفای و مخابرات از راه دور مورد استفاده قرار میگیرد.
همانطور که در تصویر مشاهده می کنید، یک سیگنال OFDM از تعدادی سیگنال حامل مدوله شده نزدیک به هم تشکیل شده است. زمانی که یک مدولاسیونی از هر نوع (صوت، تصویر، داده و …) را به یک سیگنال حامل اعمال کنیم، در همان زمان باندهای جانبی از هر طرف گسترده میشوند. برای یک گیرنده امری بسیار ضروری است که بتواند تمام سیگنال را به صورت کامل دریافت کند تا در نهایت سیگنال پیام اصلی را از طریق مدولاسیون سیگنال دریافتی بازسازی کند.
پش نتیجه می گیریم، هنگامی که سیگنالهای نزدیک به یکدیگر ارسال میشوند، مدولاسیون باید به صورتی باشد که گیرنده بتواند آنها را با استفاده از یک فیلتر از یکدیگر تفکیک کند که برای این کار میتوان از یک باند محافظتی بین هر کدام از آنها استفاده کرد. اگرچه باندهای جانبی از هر حامل با یکدیگر همپوشانی دارند، اما باز هم میتوان آنها را بدون تداخل دریافت کرد، زیرا این سیگنالها بر یکدیگر عمود هستند.
در مخابرات اگر انتقال یک سیگنال دیجیتال را در درون یک کانال غیر ایدهآل در نظر بگیریم، مشاهده میکنیم که زمانی که هم پاسخی سرعت سیستم یا reciprocal of the system rate تا حد زیادی کوچکتر از انتشار زمانی یا طول پاسخ ضربه، کانال غیر ایدهآل باشد، این کانال موجب ایجاد تداخلات بین سمبلی یا Intersymbol Interference میشود. در چنین حالتی، یک برابر کننده یا اکوالایزر کانال در گیرنده اعمال میشود تا اعوجاجات کانال را جبران کند.
اگر کانال از نوع میان گذر با پهنای باند مشخص باشد، آنگاه سیگنال شامل اطلاعات، ممکن است در باند پایه تولید شود و سپس به فرکانس باند عبور انتقال یابد. بنابراین سیگنال شامل اطلاعات روی یک سیگنال حامل تکی منتقل میشود. نکته دیگری که وجود دارد این است که تداخلات بین سمبلی اکثرا موجب خرابی عملکرد میشوند، حتی در حالتی که در گیرنده از آشکارساز بهینه برای بازیابی سمبلهای پیام استفاده شود.
یک راه دیگر برای طراحی یک سیستم مخابراتی با پهنای باند موثر در حضور کانال این است که پهنای باند کانال موجود را به تعدادی زیرکانال یا Subchannels با پهنای باندهای برابر تقسیم کنیم. نحوه تقسیم باند به این صورت است که باید پهنای باند هر زیر کانال به اندازه کافی باریک باشد تا مشخصه پاسخ فرکانسی زیرکانالها تقریبا ایدهآل شود.
OFDMA یا Orthogonal frequency-division multiple access یک تکنولوژی OFDM چندکاربره است که کاربران از یک سری حامل های فرعی یا Subcarrier استفاده می کنند و این حامل های فرعی از نظر دامنه فرکانسی روی هم همپوشانی یا Overlapping دارند.
لازم به ذکر است که این حامل های فرعی طوری طراحی شده اند که با یکدیگر متعامد یا Orthogonal باشند به طوری که پهنای باند یکسانی را بدون هیچ تداخلی داشته باشند. مزیت این روش این است که دیگر نیازی به استفاده از Guard band نیست.
OFDMA ﺑﻪ روﺗﺮ اﺟﺎزه میدهد ﻫﺮ ﮐﺎﻧﺎﻟﻰ را ﮐﻪ ﺑﺮاى ارﺳﺎل سیگنالهای ﺧﻮد در ﺑﺎﻧﺪ ﻓﺮﮐﺎﻧﺴﻰ 2,4 ﯾﺎ 5 ﮔﯿﮕﺎﻫﺮﺗﺰ اﺳﺘﻔﺎده میکند ﺑﻪ فرکانسهای اختصاصیافته کوچکتر ﺑﻪﻧﺎم واﺣﺪﻫﺎى ﻣﻨﺎﺑﻊ ﯾﺎ RU ﺗﻘﺴــﯿﻢ ﮐﻨﺪ.
هر دو MU-MIMO و OFDMA فن آوری هایی هستند که امکان دسترسی چند کاربر به یک کانال را به طور همزمان فراهم می کنند، اما هدف آنها متفاوت است. به طور کلی MU-MIMO به معنای چند خروجی، چند ورودی و چند کاربر است. پس همانطور که از معنای آن پیداست این قابلیت، اتصال چندین دستگاه به مودم را فراهم میکند و OFDMA از کانال های فرعی یا واحدهای منبع استفاده می کند به طوری که به راحتی و بدون کندی و قطع و وصل، میتوانید از اینترنت استفاده کنید. به طور کلی، OFDMA یک روش دسترسی چندگانه کارآمدتر است.
ﻫﻤﺎﻧﻨــﺪ OFDMA ،MU-MIMO ﺑﻪ روﺗﺮ اﺟــﺎزه میدهد همزمان ﺑﺎ ﭼﻨﺪ دﺳــﺘﮕﺎه ارﺗﺒﺎط ﺑﺮﻗﺮار ﮐﻨﻨﺪ، اﻣﺎ بهجای ﺗﻘﺴــﯿﻢ کانالها ﺑﻪ واﺣﺪﻫﺎى ﻣﻨﺒﻊ، MUMIMO ﺑﺮاى ﺗﻘﺴــﯿﻢ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﯿﻦ دستگاهها از اﺧﺘﻼﻓﺎت ﻣﮑﺎﻧﻰ ﺑﯿﻦ آنﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده میکند.
MUMIMO ﺑــﺮاى اولینبار در ﺳــﺎل 2015 بهعنوان بهروزرسانی WiFi 5 ﻣﻌﺮﻓﻰ ﺷﺪ و ﻓﻘﻂ ﺑﺮاى سیگنالهای ﺧﺎرج ﺷﺪه از روﺗﺮ ﮐﺎرﺑﺮد داﺷﺖ، اﻣﺎ در ﻧﺴﺨﻪ WiFi 6 اﯾﻦ ﻣﺸﮑﻞ ﺑﺮﻃﺮف ﺷﺪه و ﺑﻪ روﺗﺮ اﺟﺎزه میدهد سیگنالهای ورودى از ﭼﻨﺪ دﺳﺘﮕﺎه را ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﮐﻨﺪ.
این کار به شما امکان انتقال همزمان سرعت این داده از چندین کاربر متفاوت را میدهد و همچنین از اختصاص به حاملهای بد جلوگیری میکند. همچنین از سیستمهای ثابت و تلفن همراه نقطه به چند استفاده از OFDMA و اکثر سیستمهای مدرن از OFDMA مانند Mobile WiMAX و LTE استفاده میکنند.
در کنار تمام مزیت هایی که در رابطه با سیستم های مبتنی بر OFDM گفته شد همواره با دو چالش روبرو بوده اند:
ـ چالش اول: بالا بودن نسبت توان قله به توان متوسط سیگنال (papr) است. این مسئله بویژه در ارسال فراسو باعث کاهش سطح پوشش سلول، تقویت غیر خطی سیگنال و در نتیجه کاهش بازدهی پهنای باند می شود.
همچنین جهت papr در فرستنده ها نیاز است که از تقویت های گران قیمت با رنج دینامیکی بالا استفاده شود. اضافه شدن یک پیش کدگذار تبدیل فوریه گسسته به سیستم OFDMA میزان متوسط سیگنال را به شدت کاهش می دهد که به آن SC-FDMA گفته می شود و میزان آن را به حداقل می رسد. به همین جهت در ارسال LTE برای بهبود مشخصه های توانی سیگنال از SC-FDMA استفاده می شود.
ـ چالش دوم: چالش دوم سیستم های مبتنی بر OFDMA، حساسیت به انحراف های فرکانسی یا CFO است. این حساسیت بر اثر عدم انطباق اسیلاتور های گیرنده و فرستنده و همچنین اثر داپلر ایجاد شده و امکان حذف کامل به علت خطاهای همزمانسازی در کانال های متغیر با زمان وجود ندارد.
اثر CFO در سیگنال OFDM به صورت تداخل بین زیرحامل ها ظاهر می شود. این مسئله بویژه در ارسال، به علت تفاوت انحراف های فرکانسی کاربران مختلف موجب تداخل های بین کاربری شده و عملکرد سیستم را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. روش های مختلفی برای جبران CFO در سیستم های OFDMA و SC-FDMA پیشنهاد شده است که مشکل مشترک آنها پیچیدگی محاسباتی بسیار بالا است.
منبع : OFDMA چیست
سوئیچ های سری 2960 یکی از سوئیچ های پرطرفدار و پرقدرت کمپانی سیسکو می باشد که دارای انواع مختلفی است که می تواند نیازهای متفاوت مشتریان را برآورده سازد. ما در این مقاله سعی داریم در رابطه با دو دسته از این سوئیچ های شبکه یعنی سوئیچ های سیسکو 2960 و 2960Plus صحبت کنیم. پس در ادامه همراه ما باشید.
یک شبکه کامپیوتری برای اتصال چندین دستگاه به یکدیگر نیازمند راه ارتباطی می باشد، که این راه ارتباطی از طریق سوئیچ شبکه امکان پذیر است. این دستگاه ها قادر به انتقال سریع و کارآمد اطلاعات و داده ها از نقاطی به نقطه ی دیگر بوده و در طی چندین سال گذشته این ارتباطات پیشرفت های چشم گیری را از لحاظ سرعت و امنیت به همراه داشته است. پس در واقع سوئیچ شبکه دستگاهی است که نودها و دیوایسهای تحت شبکه را از طریق پروسهای به نام packet switching بهم متصل میکند.
سوئیچ شبکه سخت افزاری است که سایر تجهیزات مانند سرور، دوربین های مداربسته، کامپیوترها و … را برای دریافت و ارسال داده، به شبکه متصل می کند. سوئیچ، بسته ها را از یک مبدأ گرفته و آن ها را به مقصد مورد نظر می رساند. این دستگاه ها بر روی لایه ی 2 یا لایه ی 3 در مدل OSI کار می کنند.
مکانیزم کار سوئیچ بر اساس Mac Address سیستمهای تحت شبکه است در حقیقت سوئیچ میداند که کدام پورت سوئیچ به کدام آدرس مک تعلق دارد و بر این اساس جدولی بنام MAC Address Table ایجاد کرده و براساس آن تصمیمگیری میکند. اگر تمایل دارید در رابطه با سوئیچ های شبکه بیشتر بدانید، مقاله سوئیچ شبکه چیست انواع و کاربرد آن را مطالعه کنید.
یکی از کمپانی های معروف در زمینه تولید سوئیچ شبکه، کمپانی سیسکو بوده که در این میان، سوییچ های سیسکو سری 2960 به عنوان پرمصرف ترین و محبوب ترین سوئیچ های ساخت این شرکت به حساب می آیند که در شرکت ها و سازمان ها مورد استفاده کوچک تا متوسط و همچنین شعب دفاتر قرار می گیرد.
سری ۲۹۶۰ محصولات سیسکو به سوییچهایی مجهز به اترنت، الگوریتمهای هوشمند مسیریابی، پیکربندی ثابت، Half/Full Duplex Auto-Negotiation، پشتیبانی از فناوری poe، پورتهای آپلینک، پشتیبانی از فیبرنوری (برخی مدلها) و موارد این چنینی اشاره دارند. انواع سیسکو سوئیچ های ۲۹۶۰ مناسب مشاغل کوچک، متوسط و شعب یک سازمان هستند.
این سوییچها به کسبوکارها اجازه میدهند یک ارتباط اترنت گیگابیتی را پیادهسازی کرده و از سرویسهای پیشرفتهای که این سوییچها برای شبکههای lan ارائه میکنند، استفاده کنند.
این سوئیچ شبکه لایه دو بوده و مجهز به پورت گیگابیت بوده و stackable می باشند، به این معنا که برای افزایش توانایی سوئیچ ها می توانیم دو تا 8 سوئیچ را از طریق پورته ای خاصی بنام stack بهم وصل کنیم که در این صورت به پهنای باند 80Gbps می رسیم. البته در سری سوئیچ های جدید سیسکو ، این تکنولوژی FlexStack نام گرفته است.
برای مثال سوئیچ سیسکو WS-C2960Plus-24PC-L را در نظر بگیرید، ویژگی های این سوئیچ شامل:
1ـ WS: این حروف که در ابتدای اکثر سوئیچ های سیسکو آمده است به معنای مدل سوئیچ بردی است که از رمزگذاری 40 بیتی پروتکل IPSEC پشتیبانی می کند.
2ـ علامت C به معنی Chassis یا شاسی می باشد. البته لازم به ذکر است که ممکن است به جای این حرف از حروفی مانند X (ماژول های مرکزی پردازشی)، G (ماژول های فیبر 1 گیگابیتی) و E ( امکان استفاده از اینترفیس های 10 گیگ به کمک کارت های توسعه) استفاده شود.
3ـ این عدد که در اینجا 2 می باشد نشان دهنده لایه فعالیت سوئیچ می باشد.
4ـ دراین قسمت مدل دستگاه قرار داده می شود.
5ـ در این قسمت سری دستگاه نمایش داده می شود که هر کدام نشان دهنده قابلیت خاصی هستند که می تواند یکی از گزینه های زیر باشد:
ـ خالی: ممکن است در این قسمت هیچ حرفی قرار داده نشود که مدل اولیه سوئیچ های سیسکو با پورت های 100 مگابیت Downlink و یک گیگابیت Uplink می باشد.
ـ V2: کمپانی سیسکو این مدل را که امروزه اصلا در بازار موجود نمی باشد به نام Revision تولید و به بازار عرضه کرد.
ـ +: این سری هم دارای پورت های 100 مگابیتی می باشند اما ظرفیت رم و فلش در آنها افزایش یافته است.
ـ G: در این سری پورت های Downlink و Uplink به یک گیگابیت تغییر یافته است. البته لازم به ذکر است که در این سری ها ماژول های SFP نیز اضافه شدند. یعنی ما در این سری ها امکان استفاده از پورت های Combo (امکان استفاده از پورت های اترنت و SFP در پورت های Uplink) را داریم.
ـ S: این سری از سوئیچ ها علاوه بر پورت های یک گیگابیتی Downlink، دارای قابلیت Stack تا چهار دستگاه را نیز دارا می باشند.
ـ X: این سری نیز همانند سری S دارای پورت های یک گیگابیتی Downlink بوده اما از قابلیت Stack تا هشت دستگاه را پشتیبانی می کنند.
ـ XR: کلیه قابلیت های سری X را داشته، تنها تفاوت آن این است که می توان در این سری از سوئیچ ها پاور Redundant قرار داد.
ـ CX: این سری از سوئیچ ها، بیشتر برای سوئیچ های 8 پورت استفاده می شود و به صورت Compact قرار داده شده اند. به این معنی که حجم کوچکتری نسبت به سایر سوئیچ ها دارند.
6ـ در این قسمت تعداد پورت قرار داده می شود که به ترتیب می تواند 8/12/24 و 48 پورت باشد.
7ـ این قسمت نشان دهنده وضعیت پورت های Downlink می باشد، که ممکن است با T (اترنت)، S (اسلات های SFP)، L (8 پورتPOE)، P (پورت های اترنت POE)، FP به معنی Full POE و LP به معنی Low POE نمایش داده شود.
8ـ حرف بعدی نوع پورت های Uplink را نشان می دهد که می تواند یکی از حروف Q (پورت Uplink گیگابیت اترنت)، T (پورت Uplink گیگابیت اترنت) و C (پورت Combo Uplink گیگابیت اترنت و SFP)، S (اسلات ماژول های SFP) و D (اسلات ماژول SFP و SFP+) باشد.
9ـ این قسمت نشان دهنده نوع لایسنس موجود بر روی دستگاه می باشد که می توانید LL یا S (نسخه IOS موجود بر روی دستگاه LANLite است)، L (نسخه IOS موجود بر روی دستگاه LANBase است) و I (نسخه IOS موجود بر روی دستگاه IPLite می باشد) را مشاهده نمایید.
سوئیچ نکسوس سیسکو N3K-C3164Q-40GE یک سوئیچ شبکه با ظرفیت بسیار بالا، کم مصرف و مناسب برای مراکز داده است که در بازار تجهیزات شبکه به فروش می رسد. این مدل جمع و جور و دارای دو Rack-Unit (2RU) می باشد و ویژگی های لایه 2 و لایه 3 را ارائه می دهد. نسخه پیشرفته سیستم عامل Cisco® NX-OS را اجرا کرده و از سوئیچ های سری Nexus 9000 پشتیبانی می کند. این ویژگی های جامع تصویری از مدیریت آسان و کاربردی رابرای مشتری فراهم می کند و سازمان ها را قادر می سازد تا برنامه های خود را که نیاز به داده های بزرگ و مجازی سازی دارند را به آسانی پیاده سازی کنند.
سوئیچ نکسوس سیسکو N3K-C3164Q-40GE دارای 64 پورت QSFP (QSFP+) است. هر پورت +QSFP می تواند تا سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه کار کند و حداکثر 256 پورت 10G داشته باشد.
ـ نرخ انتقال در لایه 2 و 3 را برای همه پورت ها: تا 5.12 ترابیت در ثانیه (Tbps) و حداکثر 3.8 میلیارد بسته در ثانیه (bpps).
ـ قابلیت برنامه ریزی: با پشتیبانی از NX-API ، Linux Containers ، XML / JavaScript Object Notation (JSON) API ، پلاگین Openstack ، Python و Puppet / Chef ابزارهای پیکربندی و اتوماسیون.
ـ عملکرد بالا و مقیاس پذیر: با 6 هسته پردازنده مرکزی ، 16 گیگابایت DRAM و 64 گیگابایت SSD ، با 48 مگابایت تخصیص بافر پویا. ایده آل برای مراکز داده با مقیاس گسترده و برنامه های کاربردی با داده های بزرگ.
ـ انعطاف پذیر: پورت QSFP را می توان به گونه ای پیکربندی کرد که به عنوان چهار پورت 10Gbps کار کند و حداکثر تا 256 پورت 10G ارتقا یابد. فناوری +QSFP امکان انتقال آرام از زیرساخت های اترنت 10 به 40 گیگابایتی را در مراکز داده فراهم می کند. راه حل های کابل کشی فیبر و مس برای هر دو 10 گیگابیت در ثانیه و 40 گیگابیت در ثانیه، با گزینه های فیبرنوری SFP ، AOC ، Bidi، SR4 امکان پذیر است.
ـ دسترس پذیری بالا
ـ سیستم عامل Cisco NX-OS هدفمند با نوآوری های جامع و اثبات شده:
روتر سیسکو ISR4431-Sec/K9 از جمله روترهای سری 4000 کمپانی معروف سیسکو است. به طور کلی این سری از روترها ارتباطات WAN را در سطوح سازمانی متحول می کنند. این روترها با ارائه قابلیت های جدید و هوشمند، نیاز روبه رشد سایت های سازمانی را برطرف می نماید که از جمله آنها VPN های چندپروتکلی (MPLS) و اینترنت است.
از جمله روترهای سری Cisco 4000 می توان به ISR های 4461، 4451، 4431، 4351، 4331، 4321 و 4221 اشاره کرد.
ISR های خانوادگی سیسکو 4000 ویژگی های نرم افزار Cisco® Software Defined WAN (SDWAN) و زیرساخت شاخه همگرا را در اختیار شما قرار می دهد. این قابلیتها همراه با توان عملیاتی برتر، بلوکهای نسل بعدی راهحلهای WAN را تشکیل میدهند. همچنین این روتر از قابیت CISCO DNA نیز پشتیبانی می کند.
روترها نرمافزار ماژولار Cisco IOS XE را اجرا میکنند که به طور گسترده در سختترین شبکههای جهان مستقر است. مجموعه خدمات جامع این نرمافزار حوزههای فناوری متعددی از جمله امنیت، بهینهسازی WAN، کیفیت خدمات اپلیکیشن و شبکه (QoS) و مدیریت تعبیهشده را در بر میگیرد.
پروتکل مسیریابی IS-IS یکی از خانواده پروتکل های مسیریابی IP است و یک پروتکل Interior Gateway Protocol (IGP) برای اینترنت است که برای توزیع اطلاعات مسیریابی IP در سراسر یک Autonomous System (AS) در یک شبکه IP استفاده می شود. همانطور که گفته شد IS-IS پروتکلی IGP است که بر اساس Dijkstra Algoritm عمل می کند. اگر در شبکه Enterprise بخواهیم پروتکل مناسبی با قابلیت های پیشرفته انتخاب کنیم سراغ OSPF می رویم اما برای سرویس دهنده ها IS-IS را انتخاب می کنیم.
البته توجه داشته باشید که انتخاب تکنولوژی بر اساس مشخصه های متنوعی نظیر بررسی نیازها، محیط، کاربرد، هزینه و سیاست ها صورت می گیرد. این پروتکل بالاتر از لایه دو عمل می کند و کاملا Protocol Independent است و برای انتقال و آپدیت کردن نیازی به IP ندارد. این پروتکل از آدرس هایی به نام NSAP یا NET استفاده می کند. لازم به ذکر است که به آپدیت ها و اطلاعات در IS-IS، LSP گفته می شود.
IS-IS یک پروتکل مسیریابی link-state است، به این معنی که روترها اطلاعات توپولوژی را با نزدیکترین همسایگان خود مبادله می کنند. اطلاعات توپولوژی در سراسر AS پخش می شود، به طوری که هر روتر درون AS یک تصویر کامل از توپولوژی AS دارد. بنابراین، در یک پروتکل مسیریابی link-state، آدرس هاپ بعدی که داده ها به آن ارسال می شوند با انتخاب بهترین مسیر انتهایی به مقصد نهایی تعیین می شود.
پروتکل مسیریابی ISIS در اصل به عنوان یک پروتکل مسیریابی برای CLNP طراحی شده بود، اما شامل مسیریابی IP نیز شد. گاهی اوقات از نسخه توسعه یافته به عنوان IS-IS یکپارچه یاد می شود.
این پروتکل در دهه 80 توسط شرکت Digital Equipment یا DEC به عنوان پروتکل مسیریابی برای ISO ارائه شده که توسط GOISP برای استفاده دولتی اشاعه یافت. امروزه پروتکل محبوب IS-IS به عنوان راه حلی برای سرویس دهندگان جهت IP routing درون Core شبکه استفاده می شود که بی نیاز از IP عمل می کند.
هر روتر IS-IS اطلاعات مربوط به وضعیت محلی خود (اینترفیس های قابل استفاده و همسایگان قابل دسترسی و هزینه استفاده از هر رابط) را با استفاده از پیغام Link State PDU (LSP) به سایر روترها توزیع می کند. هر روتر از پیامهای دریافتی برای ایجاد یک پایگاه داده یکسان که توپولوژی AS را توصیف می کند، استفاده می کند.
پروتکل IS-IS به جای IP از CLNP استفاده می کند. به صورت پیش فرض، متریک همه Interface ها برابر با 10 است. قابلیت VLSM و Subnetting با سایز متغیر را پشتیبانی می کند. روت های IS-IS با داشتن Administrative Distance برابر 115 بهتر از روت های RIP با AD=120 هستند. قابلیت Authentication را به صورت Clear Text ساپورت می کند. پروتکل IS-IS می تواند در آپدیت های خود تنها تغییرات (Partial Update) را ارسال می کند.
روتر L1 مشابه یک Stub Router در OSPF است که تنها از ناحیه خود خبر دارد و از بیرون آن هیچ نمی داند. در نتیجه یک Default Router به روتر L1/L2 به آن متصل است. این روتر در واقع Area Border Router است که ناحیه را به Backbone یعنی L2 متصل می کند. به طور کلی نقش یک روتر سیسکو به صورت پیش فرض Lever 1/2 IS می باشد. روتر L2 روتری است که در Backbone یا ناحیه L2 قرار دارد و کار Inter-Area Routing را درست مثل Backbone Internal Router در OSPF انجام می دهد. این روتر فقط با L2 ها سلام می کند و ارتباط برقرار می کند.
برای اینکه دو روتر همسایه با هم Adjacent شوند به Hello Message نیاز است. این سلام تنها بین دو روتر هم سطح رد و بدل می شود که شامل قوانین زیر می شود:
ـ ارتباط روی لینک Point to Point:
ـ ارتباط در شبکه NBMA:
با اینکه این ارتباط Multi-Access است اما به خاطر مشکلات حاصل از فقدان ذاتی Broadcast در این نوع ارتباط پیشنهاد می شود ارتباط همسایگی به صورت یک ارتباط P2P تنظیم گردد.
ـ ارتباط در شبکه Broadcast:
DIS مخف Designated IS می باشد. مشابه OSPF در رسانه Multi-Access، در IS-IS به یک نماینده از طرف همسایگان نیاز داریم تا مسئول پخش Update ها شود. در حالیکه در یک ارتباط Point to Point نیازی به DIS یا Designated نیست.
نکاتی مهم در مورد DIS:
این تصویر یک شبکه Ethernet با 5 روتر را نشان می دهد که در انی بین با توجه به L1 و L2 بودن Adjacency ها، دو DIS یکی بین L1 ها و دیگری بین L2 ها نتخاب می گردد. نحوه Adjacency ها بین IS ها در تصویر نشاند دهده شده است.
جهت اطلاع:
پس از پیدایش پروتکل OSPF و استفاده همه گیر از این پروتکل، استفاده از پروتکل IS-IS منسوخ شده و همچنین مفاهیم آن نیز از سرفصل های دوره CCIE حذف شده است. بنابراین ما در این مقاله سعی کردیم تا شما را به صورت مختصر با این پروتکل آشنا نماییم.
منبع : پروتکل مسیریابی IS-IS چیست و چگونه کار می کند؟