การกำหนดเส้นทางคืออะไร
Routing คือกระบวนการของการเลือกเส้นทางในเครือข่ายต่างๆ เครือข่ายคอมพิวเตอร์สร้างจากเครื่องจำนวนมากที่เรียกว่า โหนด และเส้นทางหรือลิงก์ที่เชื่อมต่อโหนดเหล่านั้น การสื่อสารระหว่างสองโหนดในเครือข่ายที่เชื่อมต่อกันสามารถเกิดขึ้นผ่านเส้นทางที่แตกต่างกันได้ การกำหนดเส้นทางคือกระบวนการของการเลือกเส้นทางที่ดีที่สุดโดยใช้กฎที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
เหตุใดการกำหนดเส้นทางจึงสำคัญ
การกำหนดเส้นทางสร้างประสิทธิภาพในการสื่อสารเครือข่าย ความล้มเหลวในการสื่อสารเครือข่ายจะส่งผลให้เวลารอหน้าเว็บไซต์นานสำหรับผู้ใช้ นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เซิร์ฟเวอร์ของเว็บไซต์ล้มเหลวได้เนื่องจากไม่สามารถจัดการกับผู้ใช้จำนวนมาก การกำหนดเส้นทางจะช่วยลดความล้มเหลวของเครือข่ายโดยการจัดการการรับส่งข้อมูลเพื่อให้สามารถใช้งานความจุของเครือข่ายให้ได้มากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้โดยไม่ทำให้เกิดความแออัด
เราเตอร์คืออะไร
เราเตอร์เป็นอุปกรณ์เครือข่ายที่เชื่อมต่ออุปกรณ์คอมพิวเตอร์และเครือข่ายกับเครือข่ายอื่น เราเตอร์ส่วนใหญ่ทำหน้าที่หลักสามอย่าง
การกำหนดเส้นทาง
เราเตอร์กำหนดข้อมูลเส้นทางที่จะใช้เวลาเมื่อย้ายจากต้นทางไปยังปลายทาง โดยจะพยายามหาเส้นทางที่ดีที่สุดโดยการวิเคราะห์ตัวชี้วัดเครือข่าย เช่น ความล่าช้า ความจุ และความเร็ว
การส่งต่อข้อมูล
เราเตอร์จะส่งต่อข้อมูลไปยังอุปกรณ์ถัดไปในเส้นทางที่เลือกเพื่อเข้าถึงปลายทางในที่สุด อุปกรณ์และเราเตอร์อาจจะอยู่ในเครือข่ายเดียวกันหรือในเครือข่ายต่างกันก็ได้
การปรับสมดุลโหลด
บางครั้งเราเตอร์อาจส่งฉบับคัดลอกของแพ็กเก็ตข้อมูลเดียวกันโดยใช้เส้นทางหลายเส้นทางได้ ซึ่งจะทำเช่นนี้เพื่อลดข้อผิดพลาดจากการสูญเสียข้อมูล สร้างความซ้ำซ้อน และจัดการปริมาณการจราจร
การกำหนดเส้นทางทำงานอย่างไร
ข้อมูลเคลื่อนไปตามเครือข่ายต่างๆ ในรูปแบบของแพ็กเก็ตข้อมูล แต่ละแพ็คเก็ตข้อมูลมีส่วนหัวที่มีข้อมูลเกี่ยวกับปลายทางที่มุ่งหมายของแพ็คเก็ต เมื่อแพ็กเก็ตเดินทางไปยังปลายทาง เราเตอร์หลายตัวอาจกำหนดเส้นทางหลายครั้ง เราเตอร์จะดำเนินการกระบวนการนี้ล้านครั้งในแต่ละวินาทีกับแพ็คเก็ตหลายล้านหน่วย
เมื่อแพ็คเก็ตข้อมูลมาถึง เราเตอร์จะค้นหาตำแหน่งในตารางการกำหนดเส้นทาง ซึ่งคล้ายกับผู้โดยสารที่ดูตารางรถประจำทางเพื่อหาสายรถที่ดีที่สุดไปยังปลายทางที่ต้องการ จากนั้นเราเตอร์จะส่งต่อหรือย้ายแพ็คเก็ตไปยังจุดถัดไปในเครือข่าย
ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณเยี่ยมชมเว็บไซต์จากคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายสำนักงานของคุณ แพ็กเก็ตข้อมูลจะไปยังเราเตอร์เครือข่ายสำนักงานก่อนเป็นอันดับแรก เราเตอร์จะดูแพ็คเก็ตส่วนหัวและกำหนดปลายทางแพ็คเก็ต จากนั้นจะค้นหาที่ตารางภายในและส่งต่อแพคเก็ต ไม่ว่าจะไปยังเราเตอร์เครื่องถัดไปหรืออุปกรณ์อื่นภายในเครือข่ายเอง เช่น เครื่องพิมพ์
การกำหนดเส้นทางมีประเภทใดบ้าง
การกำหนดเส้นทางนั้นมีด้วยกันสองประเภท ซึ่งจะขึ้นอยู่กับวิธีการที่เราเตอร์สร้างตารางเส้นทาง
การกำหนดเส้นทางแบบคงที่
ในการกำหนดเส้นทางแบบคงที่ ผู้ดูแลระบบเครือข่ายจะใช้ตารางแบบคงที่เพื่อกำหนดค่าและเลือกเส้นทางเครือข่ายด้วยตนเอง การกำหนดเส้นทางแบบคงที่จะเป็นประโยชน์ในสถานการณ์ที่การออกแบบเครือข่ายหรือพารามิเตอร์ที่คาดว่าจะคงที่
ลักษณะคงที่ของเทคนิคการกำหนดเส้นทางนี้มาพร้อมกับข้อบกพร่องที่คาดเดาได้ เช่น ความแออัดของเครือข่าย ในขณะที่ผู้ดูแลระบบสามารถกำหนดค่าเส้นทางสำรองในกรณีที่ลิงก์ล้มเหลว การกำหนดเส้นทางแบบคงที่โดยทั่วไปจะลดความสามารถในการปรับตัวและความยืดหยุ่นของเครือข่าย ส่งผลให้ประสิทธิภาพเครือข่ายจำกัด
การกำหนดเส้นทางแบบไดนามิก
ในการกำหนดเส้นทางแบบไดนามิก เราเตอร์จะสร้างและปรับปรุงตารางการกำหนดเส้นทางที่เปลี่ยนไปตามสภาพเครือข่ายจริง โดยเราเตอร์จะพยายามที่จะหาเส้นทางที่เร็วที่สุดจากต้นทางไปยังปลายทางโดยใช้โพรโทคอลการกำหนดเส้นทางแบบไดนามิกซึ่งเป็นชุดของกฎที่สร้าง รักษา และปรับปรุงตารางการกำหนดเส้นทางแบบไดนามิก
ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของการกำหนดเส้นทางแบบไดนามิกคือการปรับให้เข้ากับสภาวะเครือข่ายที่เปลี่ยนแปลงไป รวมถึงปริมาณการรับส่งข้อมูล แบนด์วิดธ์ และความล้มเหลวของเครือข่าย
โปรโตคอลการกำหนดเส้นทางหลักคืออะไร
โปรโตคอลการกำหนดเส้นทางคือชุดของกฎที่ระบุว่าเราเตอร์ระบุและส่งต่อแพ็คเก็ตตามเส้นทางเครือข่ายอย่างไร โปรโตคอลการกำหนดเส้นทางจะถูกแบ่งออกเป็นสองประเภทได้แก่ โปรโตคอลเกตเวย์ภายในและโปรโตคอลเกตเวย์ภายนอก
โปรโตคอลเกตเวย์ภายในทำงานได้ดีที่สุดภายในระบบอิสระ ซึ่งเป็นเครือข่ายที่ควบคุมโดยองค์กรเดียว โปรโตคอลเกตเวย์ภายนอกสามารถจัดการการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างระบบอิสระสองระบบได้ดีกว่า
โปรโตคอลเกตเวย์ภายใน
โปรโทคอลเหล่านี้ประเมินระบบอิสระและทำการตัดสินใจกำหนดเส้นทางโดยอาศัยเมตริกต่างๆ ต่อไปนี้
- จำนวนฮอปหรือจำนวนของเราเตอร์ระหว่างต้นทางและปลายทาง
- ความล่าช้าหรือเวลาที่ใช้ในการส่งข้อมูลจากแหล่งที่มาไปยังปลายทาง
- แบนด์วิดธ์หรือความสามารถในการเชื่อมโยงระหว่างแหล่งที่มาและปลายทาง
ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างบางส่วนของโปรโตคอลเกตเวย์ภายใน
Routing Information Protocol
Routing Information Protocol (RIP) อาศัยนับฮอปเพื่อกำหนดเส้นทางที่สั้นที่สุดระหว่างเครือข่าย RIP เป็นโปรโตคอลดั้งเดิมที่ไม่มีใครใช้ในวันนี้เพราะไม่สามารถปรับขนาดได้ดีสำหรับการดำเนินงานในเครือข่ายขนาดใหญ่
Open Shortest Path First Protocol
Open Shortest Path First Protocol (OSPF) จะรวบรวมข้อมูลจากเราเตอร์อื่นๆ ทั้งหมดในระบบอิสระ เพื่อระบุเส้นทางที่สั้นที่สุดและเร็วที่สุดไปยังปลายทางของแพ็กเก็ตข้อมูล คุณสามารถใช้ OSPF โดยใช้อัลกอริทึมการกำหนดเส้นทางต่างๆ หรือกระบวนประมวลผลได้
External Gateway Protocols
Border Gateway Protocol (BGP) เป็นโปรโตคอลเดียวที่เป็นโปรโตคอลเกตเวย์ภายนอก
Border Gateway Protocol
BGP กำหนดการสื่อสารผ่านทางอินเทอร์เน็ต อินเทอร์เน็ตเป็นชุดระบบอิสระขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อกันทั้งหมด ทุกระบบอิสระมี Autonomous System Number (ASN) ที่ได้มาจากการลงทะเบียนกับองค์การกำหนดหมายเลขอินเทอร์เน็ต (Internet Assigned Numbers Authority)
BGP ทำงานโดยการติดตาม ASN ที่ใกล้ที่สุดและการทำแผนที่ที่อยู่ปลายทางไปยัง ASN ที่เกี่ยวข้อง
อัลกอริธึมการกำหนดเส้นทางคืออะไร
อัลกอริธึการกำหนดเส้นทางเป็นโปรแกรมซอฟต์แวร์ที่ใช้โปรโตคอลการกำหนดเส้นทางที่แตกต่างกัน โดยทำงานโดยการกำหนดจำนวนค่าใช้จ่ายให้กับแต่ละลิงก์ จำนวนค่าใช้จ่ายจะถูกคำนวณโดยใช้ตัวชี้วัดเครือข่ายต่างๆ เราเตอร์ทุกตัวที่จะส่งต่อแพ็คเก็ตข้อมูลเพื่อการเชื่อมโยงที่ดีที่สุดด้วยค่าใช้จ่ายที่ต่ำที่สุด
ต่อไปนี้คือบางตัวอย่างของอัลกอริธึม
Distance Vector Routing
อัลกอริทึม Distance Vector Routing ต้องใช้เราเตอร์ทั้งหมดในการอัปเดตกันและกันเป็นระยะๆ เกี่ยวกับข้อมูลเส้นทางที่ดีที่สุดที่พบ เราเตอร์แต่ละตัวจะส่งข้อมูลเกี่ยวกับการประเมินค่าใช้จ่ายทั้งหมดในปัจจุบันไปยังจุดหมายปลายทางทั้งหมดที่รู้
สุดท้ายแล้ว เราเตอร์ในเครือข่ายทุกตัวจะพบข้อมูลเส้นทางที่ดีที่สุดสำหรับปลายทางที่เป็นไปได้ทั้งหมด
Link State Routing
สำหรับ Link State Routing เราเตอร์ทุกตัวจะพบเราเตอร์ทั้งหมดในเครือข่าย โดยใช้ข้อมูลนี้ เราเตอร์จะสร้างแผนที่ของเครือข่ายที่สมบูรณ์แล้วคำนวณเส้นทางที่สั้นที่สุดสำหรับแพ็กเก็ตข้อมูลต่างๆ
การกำหนดเส้นทางพัฒนาไปอย่างไร
การกำหนดเส้นทางนั้นพัฒนาขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของความก้าวหน้าในเทคโนโลยีเครือข่าย การกำหนดเส้นทางไม่ได้เป็นเพียงการเปลี่ยนแพ็คเก็ตข้อมูลระหว่างระบบอิสระและอินเทอร์เน็ตเท่านั้น
ตอนนี้เรามีโครงสร้างพื้นฐานระบบคลาวด์ที่มีทรัพยากรคอมพิวเตอร์และฮาร์ดแวร์ที่โฮสต์โดยผู้ให้บริการคลาวด์บุคคลที่สาม ทรัพยากรระบบคลาวด์เหล่านี้เชื่อมต่อแบบเสมือนเพื่อสร้างเครือข่ายเสมือนจริงของทรัพยากรที่ธุรกิจสามารถใช้ในการโฮสต์และเรียกใช้แอปพลิเคชันได้ ขณะนี้หลายองค์กรมีเครือข่ายไฮบริดที่ประกอบด้วยทั้งเครือข่ายในองค์กรที่มีฮาร์ดแวร์ภายในและเครือข่ายระบบคลาวด์ เราเตอร์ต้องกำหนดเส้นทางการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครือข่ายภายในเหล่านี้อินเทอร์เน็ตและระบบคลาวด์
การกำหนดเส้นทางระบบคลาวด์คืออะไร
การกำหนดเส้นทางระบบคลาวด์จะจัดการการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายคลาวด์เสมือนสองเครือข่ายหรือระหว่างเครือข่ายคลาวด์และเครือข่ายในองค์กรโดยใช้ Border Gateway Protocol (BGP) การกำหนดเส้นทางระบบคลาวด์จะปรับเปลี่ยนโดยอัตโนมัติให้เข้ากับสภาวะเครือข่ายที่เปลี่ยนแปลงไปในระบบคลาวด์ เราเตอร์ระบบคลาวด์ ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ที่จำลองฟังก์ชันของเราเตอร์ให้เป็นรูปแบบเสมือนจริงจะช่วยอำนวยความสะดวกในการกำหนดเส้นทางบนคลาวด์
การกำหนดเส้นทาง DNS คืออะไร
DNS หรือระบบชื่อโดเมน แปลงชื่อโดเมนที่มนุษย์อ่านได้ (เช่น www.amazon.com) เป็นที่อยู่ IP ที่แมชชีนอ่านได้ (เช่น 192.0.2.44) ข้อมูลที่แมปข้อมูลชื่อนี้กับข้อมูลเครื่องจะถูกจัดเก็บแยกต่างหากบนเซิร์ฟเวอร์ DNS ก่อนที่จะส่งข้อมูลไปยังเว็บไซต์ใดๆ เราเตอร์จะต้องสื่อสารกับเซิร์ฟเวอร์ DNS เพื่อระบุที่อยู่เครื่องที่แน่นอนสำหรับแพ็กเก็ตข้อมูลก่อน
การสื่อสารกับเซิร์ฟเวอร์ DNS อาจกลายเป็นคอขวด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผู้ใช้จำนวนมากต้องการเข้าชมเว็บไซต์ในเวลาเดียวกัน การกำหนดเส้นทาง DNS หมายถึงกลยุทธ์การกำหนดเส้นทางต่างๆและอัลกอริทึมที่จัดการการสื่อสารกับเซิร์ฟเวอร์ DNS กลยุทธ์ต่างๆ เช่น การกำหนดเส้นทางตามเวลาแฝง และการกำหนดเส้นทางตามตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ ช่วยจัดการภาระงานการสื่อสารของเซิร์ฟเวอร์ DNS
AWS สามารถช่วยในการกำหนดเส้นทางได้อย่างไร
AWS Transit Gateway ทำหน้าที่เป็นเราเตอร์ระบบคลาวด์และเชื่อมต่อ VPC และเครือข่ายในองค์กรผ่านฮับศูนย์กลาง เมื่อเครือข่ายของคุณเติบโตขึ้น ความซับซ้อนของการจัดการการเชื่อมต่อที่เพิ่มเข้ามาจะไม่ทำให้เครือข่ายของคุณช้าลง เมื่อสร้างแอปพลิเคชันเพื่อใช้งานในระดับโลก คุณสามารถเชื่อมต่อ AWS Transit Gateway ต่างๆ ได้โดยใช้การเชื่อมต่อในระดับเดียวกันระหว่างภูมิภาคได้
Amazon Route 53 เป็นเว็บเซอร์วิส DNS บนระบบคลาวด์ที่มีความพร้อมใช้งานสูงและสามารถปรับขยายได้สูงสุด ซึ่งมอบวิธีที่เชื่อถือได้และประหยัดค่าใช้จ่ายสำหรับธุรกิจและนักพัฒนาที่จะกำหนดเส้นทางผู้ใช้ของพวกเขาไปยังการใช้งานอินเทอร์เน็ต Amazon Route 53 Traffic Flow ทำให้จัดการการรับส่งข้อมูลทั่วโลกผ่านการกำหนดเส้นทางประเภทต่างๆ ได้ง่ายขึ้นเพื่อสถาปัตยกรรมที่มีเวลาแฝงต่ำและผิดพลาดน้อย
Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) คือเครือข่ายเสมือนอย่างเป็นเอกเทศสำหรับทรัพยากร AWS. คุณสามารถใช้ตารางการจัดเส้นทาง Amazon VPC ในการกำหนดวิธีการที่ทรัพยากรที่ใช้ VPC ของคุณสามารถเข้าถึงหรือสื่อสารกับทรัพยากรที่ทำงานใน VPC อื่นๆ ในองค์กรหรือผ่านทางอินเทอร์เน็ตได้ คุณสามารถใช้ตารางการจัดเส้นทาง VPC ร่วมกับกลุ่มมาตรการรักษาความปลอดภัยและนโยบาย AWS Identity and Access Management (IAM) ในการควบคุมวิธีการที่ VPC ของคุณเชื่อมต่อกับทรัพยากรอื่นๆ ในสภาพแวดล้อมได้
เริ่มต้นใช้งานการกำหนดเส้นทางระบบคลาวด์ด้วยการสร้างบัญชี AWS วันนี้
ขั้นตอนต่อไปบน AWS
