Маршрутизаторы
Маршрутизатор – это устройство для соединения сетей, использующих различные архитектуры и протоколы. Работая на сетевом уровне модели OSI, они могут:
- коммутировать и направлять пакеты через несколько сетей;
- определять наилучший путь для их передачи;
- обходить медленные и неисправные каналы;
- отфильтровывать широковещательные сообщения;
- действовать как барьер безопасности между сетями.
Маршрутизатор в отличие от моста имеет свой адрес и используется как промежуточный пункт назначения.
Принцип работы маршрутизатора
Работа маршрутизатора основывается на хранимой в его памяти таблице. Однако эта таблица существенно отличается от таблиц мостов тем, что она содержит не адреса узлов, а адреса сетей (рис. 10.5). Для каждого протокола, используемого в сети, строится своя таблица, которая включает:
- все известные адреса сетей;
- способы связи с другими сетями;
- возможные пути маршрутизации;
- стоимости передачи данных по этим путям.
Маршрутизаторы, принимая пакеты, не проверяют адрес узла назначения, а выделяют только адрес сети. Они пропускают пакет, если адрес сети известен, передавая его маршрутизатору, который обслуживает сеть назначения.
Воспринимая только адресованные сетевые пакеты, они препятствуют проникновению в сеть некорректных и широковещательных пакетов, уменьшая тем самым нагрузку на сеть.
Маршрутизатор может «прослушивать» сеть и определять, какие ее части сильнее загружены. Он устанавливает количество транзитов между лвс. Используя эту информацию, маршрутизатор выбирает маршрут передачи. Если один перегружен, он укажет другой. Используются различные алгоритмы маршрутизации:
- на основе состояния канала (в ipx);
- дистанционно-векторные (в tcp/ip);
- открытый протокол предпочтения кратчайшего пути (ospf и tcp/ip), который вычисляет маршрут с учетом количества транзитов, скорости линии, трафика и стоимости.
Типы маршрутизаторов и их отличие от мостов
Так же как и мосты, маршрутизаторы бывают локальными и удаленными. По типу работы выделяют статические и динамические маршрутизаторы:
- Статические требуют, чтобы администратор сети вручную создавал и конфигурировал таблицу маршрутизации, а также указал каждый маршрут;
- Динамические автоматически определяют маршруты и поэтому требуют минимальной настройки и конфигурации. Они сложнее и дороже, т. К. Принимают отдельное решение по каждому пакету.
Отличие мостов и маршрутизаторов в том, что:
- Мост работает на канальном уровне и «видит» только адрес узла; распознавая его, передает в нужный сегмент сети; не определив адрес, пересылает во все сегменты;
- Маршрутизатор работает на сетевом уровне, определяя и то, что нужно передать, и то, куда нужно; т. Е. Он распознает не только адрес (но уже сети!), но и тип протокола; кроме этого маршрутизатор может установить адреса других маршрутизаторов и решить, какие пакеты каким маршрутизаторам переадресовать.
Мост может распознать только один путь между сетями, а маршрутизатор из многих находит лучший. В настоящее время стали использоваться мосты – маршрутизаторы – устройства, которые соединили в себе лучшие свойства мостов и маршрутизаторов: для одних протоколов они действуют как мосты; для других – как маршрутизаторы.
Шлюзы – это устройства, которые обеспечивают связь между различными архитектурами и средами. Главное их назначение – осуществить связь между ПК и средой мини-компьютеров или мейнфреймов (рис. 10.5).
Обычно роль шлюзов в ЛВС выполняют выделенные сервера, а все остальные рабочие станции ЛВС работают с мейнфреймом также просто, как со своими ресурсами.
Шлюз связывает две системы, которые используют разные:
Шлюзы принимают данные из одной среды, удаляют протокольный стек и переупаковывают их в протокольный стек системы назначения (рис.10. 6). Обрабатывая данные, шлюз выполняет следующие операции:
Медведская ТМ / Теория по Инф.сетям / Виды маршрутизаторов
Маршрутизатор (роутер, router) — это средство обеспечения связи между различными компьютерными сетями, это устройство использует сетевые (логические) адреса. Сетевой адрес интерпретируется как иерархическое описание местоположения узла.
Роутер представляет собой специализированный сервер, основная задача которого определять оптимальный маршрут следования пакета сообщений в компьютерных сетях. Сети могут находиться на значительном расстоянии, и путь, по которому передается пакет, может проходить через несколько маршрутизаторов.
Маршрутизатор принимает решение о продвижении пакетов на основании заголовков протоколов сетевого уровня (3-го уровня модели OSI), то есть уровня протоколов IP, IPX, X.25, IDP и др.
Мультипротокольные маршрутизаторы (более сложные и дорогие) поддерживают несколько протоколов одновременно для разнородных сетей.
Brouter (Bridging router) — комбинация моста и маршрутизатора, оперирует как на сетевом, так и на канальном уровне.
Рис. 1. Маршрутизатор Broadband Router Edimax BR-6104K
По областям применения маршрутизаторы делятся на несколько видов:
1) Маршрутизаторы локальных сетей (коммутаторы 3-его уровня) предназначены для разделения больших локальных сетей на подсети;
2) Маршрутизаторы удаленных офисов. Соединяют локальную сеть удаленного офиса с центральной сетью или сетью регионального отделения по глобальной связи.
3) Маршрутизаторы региональных отделений соединяют региональные отделения между собой и с центральной сетью.
4) Магистральные маршрутизаторы служат для построения центральной сети корпорации, центральная сеть может состоять из большого количества локальных сетей. Магистральные маршрутизаторы – это наиболее мощные устройства, способные обрабатывать несколько сотен тысяч или даже несколько миллионов пакетов в секунду, имеющие большое количество интерфейсов локальных и глобальных сетей. Такой маршрутизатор должен поддерживать большое количество сетевых протоколов и протоколов маршрутизации.
Основные характеристики маршрутизаторов:
1) общая производительность в пакетах в секунду (пропускная способность);
2) набор поддерживаемых сетевых протоколов и протоколов маршрутизации;
3) набор поддерживаемых сетевых интерфейсов глобальных и локальных сетей (LAN или WAN).
5) возможность управления и мониторинга сети.
Характеристики, назначения и функции маршрутизатора
Что такое маршрутизатор? Это устройство, которое предназначено для передачи разных файлов по «всемирной паутине» с помощью подключённых к нему мобильных или ПК устройств. В этой теме мы рассмотрим характеристики маршрутизаторов, их функции и назначения.
Маршрутизатор представляет собой небольшое устройство, которое состоит из следующих компонентов:
Проще говоря, маршрутизатор — это сетевое устройство, которое по локальной сети может передавать файлы (фотографии, документы, аудио — и видеозаписи) между подключёнными к роутеру ноутбуками.
История
Маршрутизатор появился в 1974 году как раз в то время, когда и была создана «мировая паутина». В 1976 году первые сетевые роутеры были уже широко известны по всему миру. У каждого такого сетевого роутера есть уровни и они делятся на три категории: маршрутизаторы ядра сети, граничные (сюда входят граничные, а также абонентские устройства меток) и межпровайдерские.
Что касается внешнего вида , то именно к этому производители роутеров относятся более, чем серьёзно. А теперь поговорим об этом более подробно и начнём с того, что в сетевом роутере очень много разъёмов.
Все они имеют свои названия и начнём с главного — WAN-порт и он предназначен для подключения к интернету. Далее, можно обнаружить несколько одинаковых LAN-портов (их число зависит от уровня роутера, но в среднем присутствует от 4 до 8 штук, а у промышленных их, вообще, около 100 и более). Все они существуют для подключения по внешней или внутренней локальной сети.
Одним из самых важных является разъём для подключения блока питания. А также недалеко от этих разъёмов может находиться антенна или разнообразные для неё гнёзда (их бывает несколько). Затем находится кнопка включения/выключения и режим сброса настроек (reset). Кнопка для подключения WiFi и USB-порт. Он нужен для подключения сторонних устройств, например, сканер или даже принтер. И также с внешней стороны присутствует индикатор.
Тем, кто серьезно занимается электроникой, будет полезна статья о характеристиках и особенностях применения интегральной схемы lm317.
Для чего нужен маршрутизатор
По сути, роутер нужен для того, чтобы из нескольких локальных сетей получилась одна. Но и этого со временем стало не хватать, поэтому позднее каждая сеть смогла находить другие локальные сети с помощью роутеров. Рассмотрим ситуацию более понятно благодаря наглядному примеру. Итак, в класс, где находятся несколько компьютеров или ноутбуков нужно поставить сетевое устройство для того, чтобы каждый из них мог подключаться к одной локальной сети. Или, например, необходимо раздать интернет на несколько компьютеров одновременно.
Кроме этих функций сетевого устройства, есть и множество других. Например, подключать несколько компьютеров к интернету и устанавливать между ними соединения. А также маршрутизатор способен защищать группу (домашнюю или рабочую) от всяческих угроз в виде вирусов. Раздавать ip-адреса сетевой роутер также может, независимо от того, к какому уровню он относится. Есть и такая функция маршрутизаторов, как шифрование и контролирование трафика, а также регулирование доступа в интернет.
Как работает устройство
Каждый роутер имеет свою установку и режим, например, для внешней сети устанавливаются протоколы, а для внутренней схемы маршрутизации. Но в обоих случаях одновременно существует и контроль и защита, что, конечно же, имеет большое преимущество. Чтобы понять работу роутера, нужно как минимум ознакомиться с научными работами, с помощью которых и появился роутер. Но поскольку эта задача для многих будет непонятной, мы решили предоставить упрощённое описание принципа работы маршрутизатора.
Для начала нужно знать, что все данные в интернете могут передаваться маленькими пакетами. Но прежде чем передавать такую порцию данных, необходимо указывать адрес или, другим словом, точку доставки. Можно сказать, что маршрутизатор является почтальоном, который вначале получает нужный пакет, далее по внешней или внутренней локальной сети находит нужную точку доставки, после чего отправляет «посылку».
Виды и назначения маршрутизаторов
Поговорим о характеристиках маршрутизаторов, видов которых очень много у каждого из них своё назначение. Более того, каждый маршрутизатор выпускается с разными модемами, поэтому подключаются они к разным каналам.
Итак, существуют модемы dsl — adsl и vdsl. Они предназначены для того, чтобы интернет мог передаваться по телефонным проводам. Кабельный модем нужен для того, чтобы благодаря своему кабелю провайдер мог подключить абонента к интернету. Немного отличающиеся от других, маршрутизаторы с волоконно-оптическим кабелем выпускаются отдельно. Есть и своя линия, которая выпускает отдельные виды модемов. А также очень популярные на данный момент широкополосные 3G маршрутизаторы, которые можно использовать с sim-картой. Такие чаще всего называются модемами в режиме роутера. Без телефонных проводов такое устройство работать просто не сможет, но именно модем в режиме роутера более удобен/
Кроме роутеров, которые можно использовать дома, есть некоторое количество для разных случаев жизни:
- Автомобильный — этот тип маршрутизатора может быть как в личных автомобилях, так и в транспорте. wifi передаётся через 3G или 4G модем, с помощью которого пассажиры смогут входить во «всемирную паутину»;
- Для домашней группы — такие роутеры, как правило, не оснащены ненужными настройками и просты в применении;
- Профессиональные — этот вид маршрутизатора создан не для компьютерных классов, как было описано выше, а для большей компании. Это происходит с помощью группы, которая может соединиться с другими группами с помощью одной локальной сети;
- Промышленные — такие типы для более серьёзных условий, которые требуют крепкой защиты и большего диапазона температур;
- Под оптоволокно — этот тип wifi роутеров необходим для скоростного интернета по такой технологии, как GPON;
- широкополосные — для работы с несколькими ноутбуками и мобильными телефонами, скорость на которых не будет зависеть от их количества.
Из всего вышесказанного следует один вывод — приобретать маршрутизатор необходимо после того, как выбрали, какой именно тип роутера вам нужен. После покупки не стоит включать и настраивать режимы маршрутизатора, лучше обратиться с этим к специалистам и позже наслаждаться интернетом.