Un router è un hardware o un software che inoltra i pacchetti in base alle informazioni sull’indirizzo IP nei pacchetti che riceve. È più comune instradare i pacchetti in base alle informazioni sull’indirizzo IP di destinazione , ma alcuni router possono essere configurati per instradare i pacchetti in base alle informazioni IP di origine.
I router svolgono la maggior parte del loro lavoro nel livello di rete (livello 3) del modello OSI . Mentre i router possono funzionare in una interfaccia (router a un braccio), generalmente hanno almeno due interfacce di rete, ma possono avere molte più interfacce fisiche e/o logiche .
Tabelle di routing
Tenderesti a pensare che i router siano dispositivi di rete molto complessi, ma in realtà i router di rete percorso in base ad alcune semplici regole che vengono caricate in memoria . Queste regole dipendono dalle loro tabelle di routing locali. Il routing inizia quando i pacchetti entrano nel router. Il router spoglia le informazioni sul livello 2 dai frame che riceve.
Se il router è configurato per instradare in base alle informazioni IP di destinazione (che è la forma di routing più comune), il router ispeziona l’indirizzo IP di destinazione di ciascun pacchetto e quindi invia il pacchetto alla porta corretta. Il router utilizza la tabella di routing per prendere questa decisione. In sostanza, questo è il processo completo in breve. La tabella di routing è la chiave del processo di inoltro della destinazione adeguata.
Ogni riga nella tabella di routing definisce un singolo percorso . Ogni colonna identifica criteri specifici in modo che il router possa corrispondere al percorso migliore per il pacchetto che sta cercando di inoltrare.
- Destinata di rete: tutte le interfacce di rete, le sottoreti locali e le sottoreti remote che il router è a conoscenza verrà elencata.
- NetMask: le maschere di sottorete vengono utilizzate insieme alle informazioni IP per determinare l’ID di rete e l’ID host all’interno di un indirizzo IP. Il router utilizza queste informazioni per determinare se esiste una corrispondenza tra il pacchetto che ispeziona e qualsiasi elemento elencato nella tabella di routing. Se c’è una corrispondenza , la colonna dell’interfaccia nella tabella di routing racconta al router quale interfaccia inviare il pacchetto.
- Percorso predefinito: la prima voce che mostra la destinazione di rete di
0.0.0.0è considerata il percorso predefinito del router. Se non possono essere abbinate altre voci nella tabella di routing, il router invia il pacchetto al suo gateway predefinito . Il percorso predefinito è molto importante perché questo indica al router esattamente cosa fare con ogni pacchetto in arrivo a meno che il router non possa corrispondere con un’altra voce nella tabella di routing.
I router non sono gli unici dispositivi che utilizzano le tabelle di routing. Tutti gli host TCP/IP sulla rete hanno tabelle di routing. I computer con una NIC hanno tabelle di routing molto semplici. Hanno alcune voci sulla sottorete a cui sono collegati e una voce per il percorso predefinito. Tuttavia, alcuni computer possono avere più di una connessione di rete . Pertanto, proprio come i router, i computer utilizzano lo stesso processo per determinare quale porta di rete utilizzare per inviare pacchetti IP.
Per i dispositivi che hanno più di un adattatore di rete , sono noti come sistemi a più traversi. Potresti anche aver notato che la tabella di routing ha una colonna metrica. La metrica è un valore relativo che definisce il costo dell’utilizzo di questo percorso .
Se un TCP/IP ha più di un percorso disponibile per raggiungere il nodo di destinazione, utilizzerà il percorso con la metrica più bassa . Se il nodo TCP/IP determina che uno dei suoi percorsi non è disponibile, regolerà la metrica o rimuoverà il percorso dalla sua tabella .
Routing statico e dinamico
Le tabelle di routing sono popolate usando due metodi . O le informazioni vengono inserite manualmente (statiche) o possono imparare (dinamiche) su percorsi da altre fonti come i router vicini. Mentre il routing statico funziona perfettamente, su reti di grandi dimensioni, può essere difficile mantenere queste tabelle soprattutto se il layout di rete cambia abitualmente.
In una topologia a maglie completa , i collegamenti possono diminuire, i dispositivi di rete cambiano e altri fattori possono aggiungere alla maggiore gestione di un router di rete. Con il routing dinamico , consenti ai router di gestire le proprie tabelle di routing.
Routing Internet
I router su Internet pubblico non condividono informazioni di routing con protocolli di routing come RIP o OSPF . Usano il concetto chiamato sistema autonomo (AS) . I sistemi autonomi utilizzano un numero di sistema autonomo unico a livello globale ( ASN ) assegnato dalla IANA.
Proprio come assegneresti un indirizzo IP all’interfaccia di un router, configureresti il router per utilizzare l’ASN assegnato dalla IANA. I sistemi autonomi comunicano tra loro usando un protocollo di gateway esterno (EGP).
Le reti all’interno di un AS comunicano con i protocolli noti come protocollo Gateway interno (IGP) . Per Internet pubblico, la comunità ha optato per un protocollo per la comunicazione tra ciascuno AS, noto come Border Gateway Protocol (BGP) .
Routing vettoriale a distanza
I protocolli di routing vettoriale a distanza sono stati i primi ad apparire nel mondo di routing TCP/IP. I protocolli di routing vettoriale di distanza sono generalmente utilizzati sui router LAN . La fondazione di tutti i protocolli di routing vettoriale a distanza è una qualche forma di costo. Il costo di un percorso è costituito dal conteggio del luppolo, che è il numero di interfacce tra la rete di origine e target.
Se avessi un router un salto lontano da una rete, il costo per quel percorso sarebbe 1. RIP o routing Information Protocol , è un esempio di protocollo di routing vettoriale a distanza. Mentre i protocolli di routing vettoriale a distanza sono facili da implementare e gestire, hanno i loro limiti .
Ad esempio, è possibile avere più percorsi per una rete di destinazione. Il percorso con due luppoli può essere configurato con collegamenti molto veloci mentre il percorso con un hop è un collegamento molto lento. Per questo motivo, le metriche sono assegnate alle rotte in modo che possano essere calcolate come parte del costo totale del percorso.
Ai collegamenti più veloci sono assegnate metriche inferiori rispetto ai collegamenti più lenti per garantire che il router scelga il percorso più veloce della rete di destinazione. I protocolli di routing vettoriale di distanza calcolano il costo totale per raggiungere una particolare rete e confronta il costo al costo totale di tutte le altre rotte per raggiungere la stessa rete. Il router sceglie quindi il percorso con il costo più basso . I router che utilizzano un protocollo di routing vettoriale a distanza scambiano le loro tabelle di routing tra loro.
Link State Routing
A causa di alcune delle limitazioni nel routing vettoriale di distanza , come la velocità e la larghezza di banda sono stati sviluppati nuovi protocolli di routing più ottimali. Il protocollo di routing dinamico dello stato di collegamento è un’opzione migliore per le reti che hanno un gran numero di router che scambiano le loro tabelle di routing in modo dinamico.
Il routing dello stato di collegamento invia solo informazioni di routing man mano che la rete cambia e invia solo le modifiche , anziché inviare l’intera tabella di routing a intervalli specificati. Il percorso più corto aperto prima (OSPF) è l’IGP più comunemente usato. OSPF converge drasticamente più velocemente ed è molto più efficiente di RIP. A differenza di RIP, OSPF è un protocollo complesso per i router.
