Ein Router ist eine Hardware oder Software , die Pakete basierend auf IP -Adressinformationen in den von ihm empfangenen Paketen weiterleitet. Es ist am häufigsten, Pakete basierend auf den Informationen zu Ziel -IP -Adresse zu vermitteln. Einige Router können jedoch auch so konfiguriert werden, dass sie Pakete basierend auf Quell -IP -Informationen weiterleiten.
Router erledigen den größten Teil ihrer Arbeit in der Netzwerkschicht (Schicht 3) des OSI -Modells . Während Router in einer Schnittstelle (einarmiger Router) funktionieren können, haben sie im Allgemeinen mindestens zwei Netzwerkschnittstellen, können aber viel mehr physische und/oder logische Schnittstellen haben.
Routing -Tabellen
Sie würden neigen zu der Meinung, dass Router sehr komplexe Netzwerkgeräte sind, aber in Wirklichkeit Router -Router, die auf einigen einfachen Regeln basieren, die im Speicher geladen werden . Diese Regeln hängen von ihren lokalen Routing -Tabellen ab. Routing beginnt, wenn Pakete in den Router kommen. Der Router streift die Layer 2 -Informationen aus den von ihm erhälten Frames.
Wenn der Router basierend auf den Ziel -IP -Informationen (was die häufigste Form des Routings ist) konfiguriert ist, inspiziert der Router die Ziel -IP -Adresse jedes Pakets und sendet das Paket dann an den richtigen Port. Der Router verwendet die Routing -Tabelle, um diese Entscheidung zu treffen. Dies ist im Wesentlichen der vollständige Prozess auf den Punkt gebracht. Die Routing -Tabelle ist der Schlüssel zum Prozess der Weiterleitung von Paketen an ihr ordnungsgemäßes Ziel.
Jede Zeile in der Routing -Tabelle definiert eine einzelne Route . Jede Spalte identifiziert bestimmte Kriterien , damit der Router die beste Route für das Paket übereinstimmen kann, das er weiterleiten versucht.
- Netzwerkziel: Alle Netzwerkschnittstellen, lokale Subnetze und Remote -Subnetze, von denen der Router kennt, werden aufgeführt.
- NETMASK: Subnetzmasken werden in Verbindung mit IP -Informationen verwendet, um die Netzwerk -ID und die Host -ID in einer IP -Adresse zu bestimmen. Der Router verwendet diese Informationen, um festzustellen, ob zwischen dem Paket, das er inspiziert, und alle in der Routing -Tabelle aufgeführten Elemente vorhanden sind. Wenn es eine Übereinstimmung gibt, geben die Schnittstellenspalte in der Routing -Tabelle dem Router an, welche Schnittstelle das Paket senden soll.
- Standardroute: Der erste Eintrag, der das Netzwerkziel von
0.0.0.0zeigt, wird als Standardroute des Routers angesehen. Wenn keine anderen Einträge in der Routing -Tabelle übereinstimmen können, sendet der Router das Paket an sein Standard -Gateway . Die Standardroute ist sehr wichtig , da dies dem Router genau mit jedem eingehenden Paket sagt, dass der Router nicht mit einem anderen Eintrag in der Routing -Tabelle übereinstimmt.
Router sind nicht die einzigen Geräte, die Routing -Tabellen verwenden. Alle TCP/IP -Hosts im Netzwerk verfügen über Routing -Tabellen. Computer mit einer NIC haben sehr einfache Routing -Tabellen. Sie haben ein paar Einträge über das Subnetz, mit dem sie verbunden sind, und einen Eintrag für die Standardroute. Einige Computer haben jedoch möglicherweise mehr als eine Netzwerkverbindung . Genau wie Router verwenden Computer den gleichen Prozess, um zu bestimmen, welcher Netzwerkport zum Versenden von IP -Paketen verwendet werden soll.
Für Geräte mit mehr als einem Netzwerkadapter sind sie als mehrfarbige Systeme bekannt. Möglicherweise haben Sie auch festgestellt, dass die Routing -Tabelle eine metrische Spalte hat. Die Metrik ist ein relativer Wert, der die Kosten für die Verwendung dieser Route definiert.
Wenn ein TCP/IP mehr als eine Route zur Verfügung steht, um den Zielknoten zu erreichen, wird die Route mit der niedrigsten Metrik verwendet. Wenn der TCP/IP -Knoten feststellt, dass eine seiner Routen nicht verfügbar ist, stellt er entweder die Metrik ein oder entzieht die Route aus seiner Tabelle .
Statisches und dynamisches Routing
Routing -Tabellen werden mit zwei Methoden gefüllt . Entweder werden die Informationen manuell eingegeben (statisch) oder sie können (dynamisch) über Routen aus anderen Quellen wie benachbarten Routern lernen . Während das statische Routing in großen Netzwerken vollkommen in Ordnung funktioniert, kann es schwierig sein, diese Tabellen zu verwalten , insbesondere wenn sich das Netzwerklayout routinemäßig ändert.
In einer vollständigen Mesh -Topologie können Links, Netzwerkgeräte und andere Faktoren zur verstärkten Verwaltung eines Netzwerkrouters eingehen. Mit dynamischem Routing erlauben Sie den Routern, ihre eigenen Routing -Tabellen zu verwalten.
Internet -Routing
Router im öffentlichen Internet teilen keine Routing -Informationen mit Routing -Protokollen wie RIP oder OSPF . Sie verwenden das Konzept namens Autonomous System (AS) . Autonome Systeme verwenden eine weltweit eindeutige autonome Systemnummer ( ASN ), die von der IANA zugewiesen wird.
So wie Sie der Schnittstelle eines Routers eine IP -Adresse zuweisen würden, konfigurieren Sie den Router für die von der IANA zugewiesene ASN . Autonome Systeme kommunizieren miteinander unter Verwendung eines Außenprotokolls (EGP).
Die Netzwerke innerhalb eines AS -Kommunikums mit Protokollen, die als Innenprotokoll (IGP) bezeichnet werden. Für das öffentliche Internet hat sich die Gemeinschaft für ein Protokoll für die Kommunikation zwischen jedem als Border Gateway Protocol (BGP) entschieden.
Entfernungsvektor -Routing
Distanzvektor -Routing -Protokolle waren die ersten, die in der TCP/IP -Routing -Welt erschienen. Distanzvektor -Routing -Protokolle werden im Allgemeinen für LAN -Router verwendet . Die Grundlage aller Entfernungsvektor -Routing -Protokolle ist eine Form von Kosten. Die Kosten einer Route bestehen aus der Hopfenzahl, deren Anzahl der Schnittstellen zwischen Quelle und Zielnetzwerk.
Wenn Sie einen Router hätten, der von einem Netzwerk weghüpfen würde, wären die Kosten für diese Route 1. RIP oder Routing -Informationsprotokoll , ein Beispiel für ein Distanzvektor -Routing -Protokoll. Während Distanzvektor -Routing -Protokolle leicht zu implementieren und zu verwalten sind, haben sie ihre Grenzen .
Beispielsweise haben Sie möglicherweise mehrere Wege zu einem Zielnetzwerk. Der Pfad mit zwei Hopfen kann mit sehr schnellen Links konfiguriert werden, während der Pfad mit einem Hopfen ein sehr langsamer Glied ist. Aus diesem Grund werden Metriken den Routen zugeordnet, sodass sie als Teil der Gesamtkosten der Route berechnet werden können.
Den schnelleren Links werden niedrigere Metriken zugewiesen als langsamere Links, um sicherzustellen, dass der Router den schnellsten Pfad zum Zielnetzwerk auswählt. Distanzvektor -Routing -Protokolle berechnen die Gesamtkosten für ein bestimmtes Netzwerk und vergleicht diese Kosten mit den Gesamtkosten aller anderen Routen, um in das gleiche Netzwerk zu gelangen. Der Router wählt dann die Route mit den niedrigsten Kosten aus . Router, die einen Entfernungsvektor -Routing -Protokoll verwenden, tauschen ihre Routing -Tabellen miteinander aus.
Link -Status -Routing
Aufgrund einiger der Einschränkungen des Entfernungsvektorroutings wurden entwickelt, z. B. Geschwindigkeit und Bandbreite neuere Routing -Protokolle. Das Dynamische Routing -Protokoll des Link -Status ist eine bessere Option für Netzwerke, die eine große Anzahl von Routern haben, die ihre Routing -Tabellen dynamisch austauschen.
Das Link -Status -Routing sendet nur Routing -Informationen, wenn sich das Netzwerk ändert , und sendet nur die Änderungen an, anstatt die gesamte Routing -Tabelle in bestimmten Intervallen zu senden. Offener kürzester Weg zuerst (OSPF) ist das am häufigsten verwendete IGP. OSPF konvergiert dramatisch schneller und ist viel effizienter als RIP. Im Gegensatz zu RIP ist OSPF ein komplexes Protokoll für Router.
