Назначение и применение маршрутизаторов
Следите за нашими обновлениями ВКонтакте, чтобы читать статьи одними из первых. Маршрутизаторы (роутеры, шлюзы) – специализированные сетевые компьютеры, могут иметь несколько сетевых интерфейсов и способны пересылать пакетные данные среди различных пользователей сети. Для корректной работы маршрутизаторов используется информация о топологии сети, определенные алгоритмы, а также правила, заданные администратором сети. Роутеры относятся к третьему (скоростному) уровню работы сетевой модели OSI, в отличие от концентраторов (хабов) и сетевых мостов, коммутаторов, которые работают на менее скоростных – первом и втором, уровнях модели OSI.
Особенности работы маршрутизаторов
Маршрутизаторы могут эффективно связывать и обрабатывать множество логических адресов хостов (IP-адрес) в сети, причем различных IT-архитектур. В основе работы роутера лежат определенные протоколы (таблицы) маршрутизации, которыми он руководствуется при выборе оптимального маршрута пути. Маршрутизаторы могут самостоятельно выбирать маршрут отправки/получения пакета данных от одного IP-адреса другому.
При выборе сетевого шлюза третьего уровня следует знать, что он технологически настроен на разделение сетей на подсети, что в значительной степени ускоряет процесс обработки заданий, а также способен объединять несколько сетей в единый канал связи, даже несмотря на разницу в физической передаче данных (через медный кабель или оптоволокно).
Для некоторых маршрутизаторов может быть установлено ограничение на отправление/получение транзитного потока данных с целью снижения уровня доступа пользователя. В случае необходимости роутеры могут осуществлять трансляцию адресов как получателя, так и отправителя, а также шифрование/дешифрование транслируемых данных.
Функционирование роутеров
- поступление сигнала (битов) на порт сетевого шлюза и распознавание его;
- формирование фреймов (кадрирование);
- проверка MAC-адреса получателя и контрольной суммы в трейлере;
- подтверждение данных;
- формирование пакета данных;
- поиск по таблице маршрутизатора наиболее оптимального пути для отправки запроса получателю;
- на выбранный маршрут отправляются данные из пакета в виде сигналов (фреймов, байтов).
Логика работы основана на статическом и динамическом методе выбора адреса. Если отсутствует маршрутизация для конкретного адресного запроса, то пакет отфильтровывается и не рассматривается для дальнейшей обработки.
Назначение и функции маршрутизатора в локальной сети
В этой статье мы поговорим о назначении и функции маршрутизатора минуя толстые и сухие фолианты и не прибегая к нудной лекции. Но и рассказать о маршрутизаторе легко и непринужденно тоже вряд ли получиться, ибо тема предполагает фундаментальную базу и содержит ряд сетевых терминов. Несмотря на это, я постараюсь донести до простых обывателей информацию о принципе работы такого высокотехнологичного устройства, как маршрутизатор.
Зачем нужен маршрутизатор?
Обычно для создания простой локальной сети (компьютерной сети) построенной на технологии Ethernet или Wi-Fi используется сетевое устройство (маршрутизатор, модем, коммутатор, точка беспроводного доступа…). Но из всего этого многообразия сетевых устройств нас интересует маршрутизатор. Так зачем он нужен и какую роль ему отвели разработчики в локальной сети?
Маршрутизатор (router) — это сетевой компьютер связывающий участки локальной сети, который обрабатывает полученные данные по заданным правилам администратора и опираясь на таблицу маршрутизации определяет путь для пересылки данных.
Чтобы было более понятно, давайте разберем участие маршрутизатора в домашней локальной сети. Предположим, что у вас дома есть настольный компьютер (desktop), ноутбук (laptop), принтер или МФУ (Многофункциональное устройство), планшет и в добавок вы хотите купить телевизор Smart с 3D. К вам в квартиру заходит всего лишь один кабель LAN по которому провайдер предоставляет вам доступ к сети интернет. Возникает вопрос: «Как одновременно всем устройствам дать выход в сеть интернет, если кабель от провайдера в квартире один?».
Вот тут-то и приходит на помощь беспроводной маршрутизатор, который можно подключить к кабелю провайдера (верхнее изображение) и дать всем устройствам (Smart TV, компьютер, планшет…) выход в сеть интернет. Если провайдер использует телефонные линии, то подключение маршрутизатора к сети интернет выполняется через модем (нижнее изображение). Связь домашних устройств с беспроводным маршрутизатором осуществляется по кабелю LAN (опрессовка витой пары без инструмента) и по беспроводной сети Wi-Fi (примеры слабого сигнала Wi-Fi).
Принцип работы маршрутизатора.
Таким образом маршрутизатор связывает разнородные сегменты сети (локальную домашнюю сеть и глобальную сеть интернет) и на основе таблицы маршрутизации отправляет данные адресату.
Таблица маршрутизации — это электронная база данных в маршрутизаторе, которая представляет из себя некий набор правил. В ней содержится информация о сетевых маршрутах по которой определяется наилучший путь для передачи пакета данных.
Таблица содержит в себе адрес и маску сети назначения, адрес шлюза (маршрутизатор в сети на который отправляются данные), метрику (расстояние) и интерфейс (имя или идентификатор устройства).
Следует сказать, что маршрутизатор в отличии от коммутатора не умеет составлять таблицу на основе информации из полученных пакетов. Она храниться в его памяти и может создаваться динамически или статически.
Через специальные протоколы маршрутизатор время от времени по каждому адресу отправляет тестовую информацию и на полученных данных поддерживает фактическую карту сети. Другими словами маршрутизаторы периодически сканируют сеть и обмениваются информацией друг о друге и сети к которой они подключены. Этот процесс называется динамической маршрутизацией.
Статическая маршрутизация подразумевает создание таблицы администратором вручную. В этом случае вся маршрутизация выполняется без участия специальных протоколов.
В отличии от коммутатора (Switch/уровень 2 в OSI/»Канальный») и концентратора (Hub/уровень 1 в OSI/»Физический») маршрутизатор стоит на голову выше, так как работает на третьем уровне в модели OSI (базовая эталонная модель), который называется «Сетевым».
На этом буду заканчивать данный пост потому, что теперь вы знаете принцип работы маршрутизатора. Конечно, на деле функции маршрутизатора шире и работает он гораздо сложнее, но я надеюсь, что у меня получилось вам рассказать без «воды» просто о сложном.