Маршрутизатор

Маршрутизатор - это физическое сетевое устройство, которое облегчает и устанавливает соединение между локальной сетью и Интернетом путем передачи информации в сети с пакетной коммутацией и из них.[1] Он выполняет эту функцию посредством анализа заголовка пакета данных, который содержит IP-адрес назначения пакета.[2] На основе пакета данных маршрутизатор определяет наиболее эффективный маршрут к адресу назначения. Проще говоря, маршрутизатор маршрутизирует информацию между подключенными сетями.

Функциональность

Физически маршрутизатор подключен к модему и другим устройствам. Маршрутизатор создает частную сеть, получая от модема данные из сети Интернет, который подключается через кабельное, DSL или другое проводное соединение от поставщика интернет-услуг. Маршрутизаторы имеют несколько портов, с которых можно установить подключение к устройствам для распространения подключения к Интернету. Посредством связи между модемами и устройствами в локальной сети маршрутизатор облегчает связь с Интернетом и внутри сети. Маршрутизатор обеспечивает подключение на сетевом уровне системы и, таким образом, функционирует на третьем уровне модели OSI.

Данное устройство также выполняет функции протокола динамической конфигурации узла (DHCP), распределяя частные IP-адреса между устройствами, подключенными к сети.[3] Маршрутизаторы для дома или офиса имеют частный или локальный адрес, полученный с зарезервированного диапазона IP-адресов. Устройства в сети могут иметь такой же частный IP-адрес, как и устройства в соседнем доме. Это не представляет проблемы, поскольку устройства отдельно связаны с различными маршрутизаторами с определенным публичным IP-адресом. Таким образом, частный IP-адрес функционирует только для того, чтобы маршрутизатор мог идентифицировать устройство.

Маршрутизаторы полагаются на таблицу маршрутизации для определения того, куда следует пересылать пакет данных. Таблицы маршрутизации содержат информацию о пункте назначения, следующем переходе, интерфейсе, метриках и маршрутах, которые могут быть использованы для направления пакета данных через линии связи и к пункту назначения.[4]

  1. Место назначения - Пакеты данных содержат заголовок, который содержит IP-адрес конечного пункта назначения. Эта часть информации жизненно важна, так как она определяет, куда должен быть доставлен пакет.
  2. Следующий прыжок - Основываясь на IP-адресе получателя в заголовке пакета данных, следующий прыжок относится к тому, куда данные должны быть направлены для достижения пункта назначения.
  3. Interface (Интерфейс) - Это тип сетевого интерфейса, который должен быть реализован при отправке пакета данных на следующий пункт назначения.
  4. Метрика - Относится к эффективности возможных маршрутов для пакета данных. Это рассчитано для того, чтобы распределить пакет данных по наиболее эффективной и экономичной линии.
  5. Маршруты - Это относится к линиям, по которым данные могут перемещаться для достижения адреса назначения.

Существует 2 способа ведения и упорядочения таблиц маршрутизации. Это можно делать как динамически, так и статически. Статический метод заключается в ручном обслуживании таблиц маршрутизации. С другой стороны, динамические маршрутизаторы автоматически обмениваются информацией с устройствами через различные протоколы маршрутизации. На основе этой информации автоматически обновляются таблицы маршрутизации. Динамическая маршрутизация также называется адаптивной. Различные протоколы маршрутизации, к которым применяются динамические маршрутизаторы, включают следующее:[5]

  • Border Gateway Protocol (BGP) (Протокол пограничного шлюза) - Этот протокол зависит от пограничных маршрутизаторов. Информация о маршрутизации передается между пограничными маршрутизаторами между сетями для обновления экономичности доступных маршрутов для пакетов данных.[6] Направляя данные в автономные системы, каждый маршрутизатор может обновлять свою таблицу маршрутизации.
  • Enhance Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) - Усовершенствованный вариант протокола маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP) - это улучшенный вариант IGRP. В основном он основан на постоянном обмене данными между соседними маршрутизаторами, так как каждый маршрутизатор имеет копию соседних таблиц маршрутизации.
  • Exterior Gateway Protocol (EGP) (Протокол внешнего шлюза) - Это набор стандартов и руководящих принципов для обмена данными между соседними маршрутизаторами в автономных сетях. Часто он применяется интернет-маршрутизаторами для обновления таблиц маршрутизации.[7]
  • Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) (Протокол маршрутизации внутренних шлюзов) - состоит из 2 основных протоколов IGRP, которые широко используются в отрасли:[8]
  • Open Shortest Path First (OSPF) - Данный протокол предназначен для перемещения трафика и передачи данных в рамках большой автономной сети. Любые изменения или новые данные в таблице маршрутизации автоматически распространяются на другие сетевые маршрутизаторы OSPF.[9] Эта система позволяет легко определить наиболее эффективный маршрут передачи данных.
  • Информационный протокол маршрутизации (RIP) - Еще одним типом IGP является протокол RIP. Маршрутизатор распределяет данные таблицы маршрутизации по соседним маршрутизаторам с интервалом в 30 секунд.[10] Это автоматически поддерживает таблицы маршрутизации в актуальном состоянии.

Типы

Все маршрутизаторы выполняют основную функцию приема и отправки данных между Интернетом и локальными устройствами, подключенными к сети. Однако существуют различные типы маршрутизаторов, которые зависят от того, как они подключаются к устройствам или как они функционируют в сети. В частности, обычно используются следующие типы маршрутизаторов:[11]

Браузер

Маршрутизатор B также известен как маршрутизатор моста. Это сетевое устройство, которое работает и как мост, и как маршрутизатор. И мост, и маршрутизатор соединяют сети, однако, сетевой мост подразумевает соединение двух отдельных сетей, что позволяет им функционировать как одна сплоченная сеть. В то время как маршрутизатор обеспечивает соединение, при котором обе сети остаются отдельными частными.

Основной маршрутизатор

Основной маршрутизатор устанавливает сетевое соединение и облегчает передачу данных в пределах частной сети. Основные маршрутизаторы работают внутри ядра или внутри сети и не могут отправлять или принимать данные снаружи. Распространение данных ограничено внутри сети, так как данный тип маршрутизатора не может осуществлять обмен информацией с другими системами.

Пограничный маршрутизатор

Пограничный маршрутизатор отвечает за передачу данных между несколькими сетями. В отличие от основного маршрутизатора, пограничный маршрутизатор не облегчает обмен пакетами данных в пределах частной сети, а вместо этого управляет передачей данных в другие отдельные сетевые системы.

Виртуальный маршрутизатор

Как правило, виртуальный маршрутизатор состоит из программного обеспечения, которое позволяет устройству работать в качестве стандартного физического маршрутизатора. Он может работать с использованием протокола избыточности виртуального маршрутизатора (VRRP).

Беспроводной маршрутизатор

Беспроводной маршрутизатор по-прежнему сохраняет проводное соединение с модемом, на который он получает сигналы от сети Интернет. Однако нет необходимости в проводном подключении от маршрутизатора к устройствам, подключенным к сети. Беспроводной маршрутизатор использует антенны, которые посылают радиоволны или инфракрасные волны, которые передают пакеты данных. Наиболее распространенным примером беспроводного маршрутизатора являются домашние wi-fi маршрутизаторы, которые широко используются в офисах и жилых домах.

Проводной маршрутизатор

Проводные маршрутизаторы имеют как минимум 2 проводных соединения. Во-первых, подключение от модема к самому маршрутизатору. Здесь маршрутизатор принимает или отправляет пакеты данных на модем и с модема, который, в свою очередь, также подключен к провайдеру. Другое подключение - к устройствам, подключенным в сети. К маршрутизатору можно подключить несколько устройств, в зависимости от количества доступных портов.

История

Использование маршрутизаторов можно проследить до 1969 года, когда Министерством обороны США была создана сеть агентств по продвинутым исследовательским проектам. Известная как ARPANET, эта сеть использовала процессоры сообщений интерфейса (IMP), которые использовали метод передачи данных с переключением каналов для запуска первой пакетной сети данных.[12] Лишь в 1974 году был разработан первый стандартный маршрутизатор. Дальнейшие инновации по созданию 3-х маршрутизаторов на базе PDP-11 в 1976 году помогли сформировать прототип известной нам сегодня версии интернета. С тех пор, до 1980-х годов, мини-компьютеры часто использовались для работы в качестве маршрутизаторов в сети.

Общий вопрос

Общим моментом путаницы является различие между модемами и маршрутизаторами. При обычной домашней настройке оба устройства являются устройствами, которые помогают подключить компьютер к Интернету. Однако у каждого из них есть свои специфические функции. Маршрутизатор - это устройство, позволяющее другим устройствам, таким как компьютер, смартфон или планшет, подключаться к той же сети. [13] Когда устройство подключено к маршрутизатору, оно теперь принадлежит частной сети. Модем отличается от маршрутизатора тем, что он не устанавливает соединения внутри сети, а, скорее, соединяет сеть с провайдером. Модем отвечает за обеспечение доступа к Интернету, в то время как маршрутизатор распределяет этот доступ к подключенным устройствам.[14]

Недавно провайдеры интернет-услуг разработали гибридные устройства на базе модема-роутера, которые выполняют обе функции. Объединение двух устройств с совместными функциями в одном устройстве упростило процесс настройки.


  1. https://www.lifewire.com/what-is-a-router-2618162 ↩︎

  2. https://searchnetworking.techtarget.com/definition/router ↩︎

  3. https://www.lifewire.com/what-is-dhcp-2625848 ↩︎

  4. https://searchnetworking.techtarget.com/definition/routing-table ↩︎

  5. https://searchnetworking.techtarget.com/definition/adaptive-routing ↩︎

  6. https://searchnetworking.techtarget.com/definition/BGP-Border-Gateway-Protocol ↩︎

  7. https://searchnetworking.techtarget.com/definition/EIGRP ↩︎

  8. https://searchsecurity.techtarget.com/definition/IGP ↩︎

  9. https://searchnetworking.techtarget.com/definition/Routing-Information-Protocol ↩︎

  10. https://www.computerhope.com/jargon/r/router.htm ↩︎

  11. https://itstillworks.com/different-types-routers-8594987.html ↩︎

  12. https://www.techopedia.com/definition/2277/router ↩︎

  13. https://pc.net/helpcenter/answers/difference_between_router_and_modem ↩︎

  14. https://www.howtogeek.com/234233/whats-the-difference-between-a-modem-and-a-router/ ↩︎