Ένας δρομολογητής είναι ένα υλικό ή ένα λογισμικό που προωθεί τα πακέτα που βασίζονται σε πληροφορίες διεύθυνσης IP στα πακέτα που λαμβάνει. Είναι πιο συνηθισμένο να δρομολογήσετε τα πακέτα με βάση τις πληροφορίες διεύθυνσης IP προορισμού , αλλά ορισμένοι δρομολογητές μπορούν να διαμορφωθούν ώστε να δρομολογούν πακέτα με βάση τις πληροφορίες IP προέλευσης επίσης.
Οι δρομολογητές κάνουν το μεγαλύτερο μέρος της δουλειάς τους στο στρώμα δικτύου (στρώμα 3) του μοντέλου OSI . Ενώ οι δρομολογητές μπορούν να λειτουργήσουν σε μία διεπαφή (δρομολογητής ενός οπλισμού), έχουν γενικά τουλάχιστον δύο διεπαφές δικτύου, αλλά μπορούν να έχουν πολλές περισσότερες φυσικές και/ή λογικές διεπαφές .
Πίνακες δρομολόγησης
Θα τείνετε να πιστεύετε ότι οι δρομολογητές είναι πολύ περίπλοκες συσκευές δικτύου, αλλά στην πραγματικότητα, δρομολογητές δικτύων με βάση ορισμένους απλούς κανόνες που φορτώνονται στη μνήμη . Αυτοί οι κανόνες εξαρτώνται από τους τοπικούς πίνακες δρομολόγησης. Η δρομολόγηση αρχίζει καθώς τα πακέτα μπαίνουν στο δρομολογητή. Ο δρομολογητής λουρίζει τις πληροφορίες του στρώματος 2 από τα πλαίσια που λαμβάνει.
Εάν ο δρομολογητής έχει ρυθμιστεί ώστε να δρομολογείται με βάση τις πληροφορίες IP προορισμού (που είναι η πιο κοινή μορφή δρομολόγησης), ο δρομολογητής επιθεωρεί τη διεύθυνση IP προορισμού κάθε πακέτου και στη συνέχεια στέλνει το πακέτο στη σωστή θύρα. Ο δρομολογητής χρησιμοποιεί τον πίνακα δρομολόγησης για να λάβει αυτή την απόφαση. Ουσιαστικά, αυτή είναι η πλήρης διαδικασία με λίγα λόγια. Ο πίνακας δρομολόγησης είναι το κλειδί για τη διαδικασία προώθησης πακέτων στον κατάλληλο προορισμό τους.
Κάθε σειρά στον πίνακα δρομολόγησης ορίζει μια ενιαία διαδρομή . Κάθε στήλη προσδιορίζει συγκεκριμένα κριτήρια , ώστε ο δρομολογητής να μπορεί να ταιριάζει με την καλύτερη διαδρομή για το πακέτο που προσπαθεί να προωθήσει.
- Προορισμός δικτύου: Όλες οι διεπαφές δικτύου, τα τοπικά υποδίκτυα και τα απομακρυσμένα υποδίκτυα που γνωρίζει ο δρομολογητής θα αναφερθεί.
- NETMASK: Οι μάσκες υποδικτύου χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με πληροφορίες IP για τον προσδιορισμό του αναγνωριστικού δικτύου και του αναγνωριστικού κεντρικού υπολογιστή εντός μιας διεύθυνσης IP. Ο δρομολογητής χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για να διαπιστώσει εάν υπάρχει αντιστοιχία μεταξύ του πακέτου που επιθεωρεί και οποιουδήποτε στοιχείου που αναφέρεται στον πίνακα δρομολόγησης. Εάν υπάρχει ένας αγώνας , η στήλη διεπαφής στον πίνακα δρομολόγησης λέει στον δρομολογητή που διεπαφή για να στείλει το πακέτο.
- Προεπιλεγμένη διαδρομή: Η πρώτη καταχώρηση που δείχνει τον προορισμό δικτύου
0.0.0.0θεωρείται η προεπιλεγμένη διαδρομή του δρομολογητή. Εάν δεν μπορούν να αντιστοιχιστούν άλλες καταχωρίσεις στον πίνακα δρομολόγησης, ο δρομολογητής στέλνει το πακέτο στην προεπιλεγμένη πύλη του. Η προεπιλεγμένη διαδρομή είναι πολύ σημαντική , διότι αυτό λέει στον δρομολογητή ακριβώς τι να κάνει με κάθε εισερχόμενο πακέτο, εκτός εάν ο δρομολογητής μπορεί να κάνει έναν αγώνα με μια άλλη καταχώρηση στον πίνακα δρομολόγησης.
Οι δρομολογητές δεν είναι οι μόνες συσκευές που χρησιμοποιούν πίνακες δρομολόγησης. Όλοι οι κεντρικοί υπολογιστές TCP/IP στο δίκτυο διαθέτουν πίνακες δρομολόγησης. Οι υπολογιστές με ένα NIC έχουν πολύ απλούς πίνακες δρομολόγησης. Έχουν μερικές καταχωρήσεις σχετικά με το υποδίκτυο που συνδέονται και μια καταχώρηση για την προεπιλεγμένη διαδρομή. Ωστόσο, ορισμένοι υπολογιστές ενδέχεται να έχουν περισσότερες από μία συνδέσεις δικτύου . Ως εκ τούτου, ακριβώς όπως οι δρομολογητές, οι υπολογιστές χρησιμοποιούν την ίδια διαδικασία για να καθορίσουν ποια θύρα δικτύου θα χρησιμοποιηθούν για να στείλουν πακέτα IP.
Για συσκευές που διαθέτουν περισσότερους από έναν προσαρμογείς δικτύου , είναι γνωστές ως συστήματα πολλαπλών Homed. Μπορεί επίσης να έχετε παρατηρήσει ότι ο πίνακας δρομολόγησης έχει μια μέτρηση στήλης. Η μέτρηση είναι μια σχετική τιμή που καθορίζει το κόστος χρήσης αυτής της διαδρομής .
Εάν ένα TCP/IP διαθέτει περισσότερες από μία διαδρομές για να φτάσετε στον κόμβο προορισμού, θα χρησιμοποιήσει τη διαδρομή με τη χαμηλότερη μέτρηση . Εάν ο κόμβος TCP/IP καθορίσει ότι μία από τις διαδρομές του δεν είναι διαθέσιμη, είτε θα ρυθμίσει τη μέτρηση είτε θα αφαιρέσει τη διαδρομή από το τραπέζι του .
Στατική και δυναμική δρομολόγηση
Οι πίνακες δρομολόγησης συμπληρώνονται χρησιμοποιώντας δύο μεθόδους . Είτε οι πληροφορίες εισάγονται με το χέρι (στατικές) είτε μπορούν να μάθουν (δυναμικές) για διαδρομές από άλλες πηγές όπως γειτονικοί δρομολογητές. Ενώ η στατική δρομολόγηση λειτουργεί τέλεια, σε μεγάλα δίκτυα, μπορεί να είναι δύσκολο να διατηρηθούν αυτοί οι πίνακες, ειδικά εάν η διάταξη του δικτύου αλλάζει συστηματικά.
Σε μια τοπολογία πλήρους πλέγματος , οι σύνδεσμοι μπορούν να μειωθούν, οι συσκευές δικτύου αλλάζουν και άλλοι παράγοντες μπορούν να προσθέσουν στην αυξημένη διαχείριση ενός δρομολογητή δικτύου. Με τη δυναμική δρομολόγηση , επιτρέπετε στους δρομολογητές να διαχειρίζονται τους δικούς τους πίνακες δρομολόγησης.
Δρομολόγηση στο Διαδίκτυο
Οι δρομολογητές στο δημόσιο διαδίκτυο δεν μοιράζονται πληροφορίες δρομολόγησης με πρωτόκολλα δρομολόγησης όπως RIP ή OSPF . Χρησιμοποιούν την ιδέα που ονομάζεται αυτόνομο σύστημα (AS) . Τα αυτόνομα συστήματα χρησιμοποιούν έναν παγκόσμιο μοναδικό αυτόνομο αριθμό συστήματος ( ASN ) που έχει εκχωρηθεί από την IANA.
Ακριβώς όπως θα αντιστοιχούσατε σε μια διεύθυνση IP στη διεπαφή του δρομολογητή, θα διαμορφώσετε τον δρομολογητή για να χρησιμοποιήσετε το ASN που έχει εκχωρηθεί από την IANA. Τα αυτόνομα συστήματα επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ένα πρωτόκολλο εξωτερικής πύλης (EGP).
Τα δίκτυα σε ένα AS επικοινωνούν με πρωτόκολλα γνωστά ως πρωτόκολλο εσωτερικής πύλης (IGP) . Για το δημόσιο διαδίκτυο, η κοινότητα έχει εγκατασταθεί σε ένα πρωτόκολλο για επικοινωνία μεταξύ καθενός, γνωστός ως πρωτόκολλο Border Gateway (BGP) .
Δρομολόγηση διάνυσμα απόστασης
Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης διάνυσμα απόστασης ήταν τα πρώτα που εμφανίστηκαν στον κόσμο δρομολόγησης TCP/IP. Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης διάνυσμα απόστασης χρησιμοποιούνται γενικά σε δρομολογητές LAN . Η θεμελίωση όλων των πρωτοκόλλων δρομολόγησης διανυσμάτων απόστασης είναι κάποια μορφή κόστους. Το κόστος μιας διαδρομής αποτελείται από τον αριθμό του λυκίσκου, ο οποίος είναι ο αριθμός των διεπαφών μεταξύ της πηγής και του δικτύου -στόχου.
Εάν είχατε ένα δρομολογητή ένα hop μακριά από ένα δίκτυο, το κόστος για αυτή τη διαδρομή θα ήταν 1. RIP ή πρωτόκολλο δρομολόγησης πληροφοριών , αποτελεί παράδειγμα πρωτοκόλλου δρομολόγησης διανυσμάτων απόστασης. Ενώ τα πρωτόκολλα δρομολόγησης διάνυσμα απόστασης είναι εύκολο να εφαρμοστούν και να διαχειριστούν, έχουν τους περιορισμούς τους.
Για παράδειγμα, μπορεί να έχετε πολλαπλές διαδρομές σε ένα δίκτυο -στόχο. Η διαδρομή με δύο λυκίσκους μπορεί να ρυθμιστεί με πολύ γρήγορες συνδέσεις, ενώ η διαδρομή με ένα λυκίσκο είναι ένας πολύ αργός σύνδεσμος. Εξαιτίας αυτού, οι μετρήσεις αντιστοιχίζονται στις διαδρομές, ώστε να μπορούν να υπολογιστούν ως μέρος του συνολικού κόστους της διαδρομής.
Οι ταχύτεροι σύνδεσμοι αποδίδονται χαμηλότερες μετρήσεις από τους πιο αργούς συνδέσμους για να εξασφαλίσουν ότι ο δρομολογητής επιλέγει την ταχύτερη διαδρομή προς το δίκτυο προορισμού. Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης διάνυσμα απόστασης υπολογίζουν το συνολικό κόστος για να φτάσετε σε ένα συγκεκριμένο δίκτυο και συγκρίνει αυτό το κόστος με το συνολικό κόστος όλων των άλλων διαδρομών για να φτάσετε στο ίδιο δίκτυο. Ο δρομολογητής επιλέγει στη συνέχεια τη διαδρομή με το χαμηλότερο κόστος . Οι δρομολογητές χρησιμοποιούν ένα πρωτόκολλο δρομολόγησης διανυσμάτων απόστασης μεταξύ τους πίνακες δρομολόγησης μεταξύ τους.
Δρομολόγηση κατάστασης σύνδεσης
Λόγω ορισμένων από τους περιορισμούς στη δρομολόγηση απόστασης από την απόσταση, όπως η ταχύτητα και το εύρος ζώνης νεώτερου πρωτοκόλλου αναπτύχθηκαν πιο βέλτιστα πρωτόκολλα δρομολόγησης. Το πρωτόκολλο δυναμικής δρομολόγησης κατάστασης σύνδεσης είναι μια καλύτερη επιλογή για δίκτυα που έχουν μεγάλο αριθμό δρομολογητών που ανταλλάσσουν δυναμικά τους πίνακες δρομολόγησης.
Η δρομολόγηση κατάστασης συνδέσμου στέλνει μόνο πληροφορίες δρομολόγησης καθώς αλλάζει το δίκτυο και στέλνει μόνο τις αλλαγές , αντί να στέλνει ολόκληρο τον πίνακα δρομολόγησης σε συγκεκριμένα διαστήματα. Το Open Shortest Path First (OSPF) είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο IGP. Το OSPF συγκλίνει δραματικά ταχύτερα και είναι πολύ πιο αποτελεσματικό από το RIP. Σε αντίθεση με το RIP, το OSPF είναι ένα πολύπλοκο πρωτόκολλο για δρομολογητές.
