شبكة فائقة

الشبكة الفائقة ، أو الشبكة الرئيسية ، هي شبكة بروتوكول إنترنت (IP) تتكون من تجميع عدة شبكات (أو شبكات فرعية ) في شبكة أكبر. يُمثل بادئة التوجيه الجديدة للشبكة المُجمّعة الشبكات المُكوّنة لها في مدخل واحد في جدول التوجيه . تُسمى عملية تكوين الشبكة الفائقة "الشبكة الفائقة " ، أو "تجميع البادئات" ، أو "تجميع المسارات" ، أو "تلخيص المسارات" .

يُعدّ الربط الشبكي الفائق داخل الإنترنت استراتيجية لتجنب تجزئة مساحة عناوين IP باستخدام نظام تخصيص هرمي يُفوّض التحكم في أجزاء من مساحة العناوين إلى سجلات الإنترنت الإقليمية . ^{[ 1 ]} تُسهّل هذه الطريقة تجميع المسارات الإقليمية.

تتمثل فوائد الشبكات الفائقة في تحسين كفاءة أجهزة التوجيه من حيث تخزين معلومات المسار في الذاكرة وتقليل الحمل الزائد للمعالجة عند مطابقة المسارات. ومع ذلك، قد تُسبب الشبكات الفائقة مشكلات في التوافق التشغيلي ومخاطر أخرى. ^{[ 2 ]}

في مصطلحات شبكات بروتوكول الإنترنت، تُعرف الشبكة الفائقة بأنها مجموعة من الشبكات الفرعية المتجاورة التي تُعامل كشبكة فرعية واحدة من منظور الشبكة الأكبر. وتكون الشبكات الفائقة دائمًا أكبر من شبكاتها المكونة لها. وتُعرف عملية تجميع المسارات في الشبكات الفائقة بأنها عملية تجميع المسارات إلى شبكات أصغر متعددة، مما يوفر مساحة تخزين في جدول التوجيه، ويبسط قرارات التوجيه، ويقلل من إعلانات المسارات إلى البوابات المجاورة. وقد ساهمت عملية تجميع المسارات في الشبكات الفائقة في معالجة مشكلة تزايد حجم جداول التوجيه مع توسع الإنترنت.

في الشبكات الكبيرة والمعقدة، يُمكن لتقنية التجميع الفائق عزل تغييرات بنية الشبكة عن أجهزة التوجيه الأخرى. يُحسّن هذا من استقرار الشبكة عن طريق الحد من انتشار تغييرات التوجيه في حال انقطاع أحد روابط الشبكة. إذا قام جهاز التوجيه بإعلان مسار مُلخّص فقط إلى جهاز التوجيه التالي، فلن يحتاج إلى إعلان أي تغييرات إلى شبكات فرعية مُحددة ضمن النطاق المُلخّص. يُقلّل هذا بشكل كبير من أي تحديثات توجيه غير ضرورية بعد تغيير بنية الشبكة، وبالتالي يزيد من سرعة التقارب ، مما يُؤدي إلى بيئة أكثر استقرارًا.

يتطلب الربط بين الشبكات استخدام بروتوكولات توجيه تدعم التوجيه بين النطاقات بدون تصنيف (CIDR). يفترض كل من بروتوكول توجيه البوابة الداخلية ( Interior Gateway Routing Protocol) وبروتوكول توجيه البوابة الخارجية (Exterior Gateway Protocol ) والإصدار الأول من بروتوكول معلومات التوجيه (RIPv1) استخدام تصنيف العناوين ، وبالتالي لا يمكنها نقل معلومات قناع الشبكة الفرعية المطلوبة للربط بين الشبكات.

يدعم بروتوكول التوجيه الداخلي المحسّن للبوابة (EIGRP) نطاق عناوين IP المضمنة (CIDR). ويقوم EIGRP، افتراضيًا، بتلخيص المسارات داخل جدول التوجيه وإعادة توجيه هذه المسارات الملخصة إلى نظرائه. وتشمل بروتوكولات التوجيه الأخرى التي تدعم نطاق عناوين IP المضمنة (CIDR) بروتوكول RIPv2، وبروتوكول فتح أقصر مسار أولًا (Open Shortest Path First) ، وبروتوكول IS-IS، وبروتوكول بوابة الحدود (Border Gateway Protocol ).

شركة تدير 150 مكتبًا محاسبيًا في كل منطقة من مناطقها الخمسين، لديها جهاز توجيه في كل مكتب متصل بمقرها الرئيسي عبر وصلة Frame Relay . بدون تقنية الشبكات الفائقة، قد يضطر جدول التوجيه في أي جهاز توجيه إلى استيعاب 150 جهاز توجيه في كل منطقة من المناطق الخمسين، أي ما يعادل 7500 شبكة مختلفة. ولكن، عند تطبيق نظام عنونة هرمي مع تقنية الشبكات الفائقة، يصبح لكل منطقة موقع مركزي كنقطة ربط. يتم تلخيص كل مسار قبل إرساله إلى المناطق الأخرى. وبذلك، لا يتعرف كل جهاز توجيه إلا على شبكته الفرعية الخاصة، بالإضافة إلى المسارات التسعة والأربعين الأخرى الملخصة.

يتضمن تحديد المسار الموجز على جهاز التوجيه التعرف على عدد البتات ذات الترتيب الأعلى التي تطابق جميع العناوين. ويتم حساب المسار الموجز كما يلي. يحتوي جدول التوجيه الخاص بجهاز التوجيه على الشبكات التالية:

192.168.98.0 192.168.99.0 192.168.100.0 192.168.101.0 192.168.102.0 192.168.105.0 

أولاً، يتم تحويل العناوين إلى تنسيق ثنائي وترتيبها في قائمة:

ثانيًا، يتم تحديد البتات التي ينتهي عندها النمط المشترك للأرقام. تظهر هذه البتات المشتركة باللون الأحمر. أخيرًا، يتم حساب عدد البتات المشتركة. يتم إيجاد المسار الموجز عن طريق ضبط البتات المتبقية على الصفر، كما هو موضح أدناه. يلي ذلك شرطة مائلة ثم عدد البتات المشتركة.

المسار المُجمّع هو 192.168.96.0/20. قناع الشبكة الفرعية هو 255.255.240.0. يحتوي هذا المسار المُجمّع أيضًا على شبكات لم تكن ضمن المجموعة المُجمّعة، وهي: 192.168.96.0، 192.168.97.0، 192.168.103.0، 192.168.104.0، 192.168.106.0، 192.168.107.0، 192.168.108.0، 192.168.109.0، 192.168.110.0، و192.168.111.0. يجب التأكد من عدم وجود الشبكات المفقودة خارج هذا المسار.

في مثال آخر، يُخصص لمزود خدمة الإنترنت نطاق عناوين IP من 172.1.0.0 إلى 172.1.255.255 بواسطة سجل الإنترنت الإقليمي (RIR). بعد ذلك، قد يُخصص مزود خدمة الإنترنت شبكات فرعية لكل عميل من عملائه، على سبيل المثال، سيحصل العميل (أ) على النطاق من 172.1.1.0 إلى 172.1.1.255، وسيحصل العميل (ب) على النطاق من 172.1.2.0 إلى 172.1.2.255، وسيحصل العميل (ج) على النطاق من 172.1.3.0 إلى 172.1.3.255، وهكذا. بدلاً من إدخال لكل شبكة فرعية 172.1.1.x و 172.1.2.x وما إلى ذلك، يمكن لمزود خدمة الإنترنت تجميع نطاق عناوين 172.1.xx بالكامل والإعلان عن الشبكة 172.1.0.0/16، مما سيؤدي إلى تقليل عدد الإدخالات في جدول التوجيه العالمي.

تم تحديد مخاطر الشبكة الفائقة التالية: ^{[ 2 ]}

• يتم تطبيق تقنية Supernetting بطرق مختلفة على أجهزة التوجيه المختلفة.
• يمكن أن يؤثر استخدام تقنية Superneting على واجهة جهاز توجيه واحد على كيفية الإعلان عن المسارات على واجهات أخرى لنفس جهاز التوجيه.
• في ظل وجود الشبكات الفائقة، يصبح اكتشاف حلقة التوجيه المستمرة مشكلة صعبة.
• التأثير السلبي في بيئات التوجيه غير المتجانسة ذات الشبكات الفرعية غير المتجاورة ^{[ 3 ]}

• مساحة عناوين قابلة للتجميع من قبل الموفر
• مساحة عناوين مستقلة عن مزود الخدمة

ملحوظات

فهرس

• مخطط Supernetting/CIDR
• شرح تقسيم عناوين IP إلى شبكات فرعية
• أمثلة على الشبكات الفائقة وكيفية حسابها