En ruter er en maskinvare eller et programvare som videresender pakker basert på IP -adresseinformasjon i pakkene som den mottar. Det er mest vanlig å rute pakker basert på destinasjons -IP -adresseinformasjon , men noen rutere kan også konfigureres til rutepakker basert på kilde IP -informasjon.
Rutere gjør det meste av arbeidet sitt i nettverkslaget (lag 3) av OSI -modellen . Mens rutere kan fungere i ett grensesnitt (en bevæpnet ruter), har de vanligvis minst to nettverksgrensesnitt, men kan ha mange flere fysiske og/eller logiske grensesnitt .
Rutingstabeller
Du vil ha en tendens til å tro at rutere er veldig komplekse nettverksenheter, men i virkeligheten rute nettverksrutere basert på noen enkle regler som er lastet i minnet . Disse reglene er avhengige av deres lokale rutetabell. Ruting begynner når pakker kommer inn i ruteren. Ruteren striper Layer 2 -informasjonen fra rammene den mottar.
Hvis ruteren er konfigurert til rute basert på destinasjons -IP -informasjon (som er den vanligste rutingformen), inspiserer ruteren hver pakkeens destinasjons -IP -adresse og sender deretter pakken ut til riktig port. Ruteren bruker rutetabellen for å ta denne avgjørelsen. I hovedsak er det den komplette prosessen i et nøtteskall. Rutetabellen er nøkkelen til prosessen med å videresende pakker til riktig destinasjon.
Hver rad i rutetabellen definerer en enkelt rute . Hver kolonne identifiserer spesifikke kriterier slik at ruteren kan samsvare med den beste ruten for pakken den prøver å videresende.
- Nettverksdestinasjon: Alle nettverksgrensesnitt, lokale undernett og eksterne undernett som ruteren vet om vil bli oppført.
- Netmask: Subnettmasker brukes i forbindelse med IP -informasjon for å bestemme nettverks -ID og verts -ID i en IP -adresse. Ruteren bruker denne informasjonen for å avgjøre om det er en kamp mellom pakken den inspiserer og ethvert element som er oppført i rutetabellen. Hvis det er en kamp , forteller grensesnittkolonnen i rutetabellen ruteren hvilket grensesnitt for å sende pakken.
- Standard rute: Den første oppføringen som viser nettverksdestinasjonen på
0.0.0.0
regnes som ruterens standardrute. Hvis ingen andre oppføringer i rutetabellen kan matches, sender ruteren pakken til standard gateway . Standardveien er veldig viktig fordi dette forteller ruteren nøyaktig hva du skal gjøre med hver innkommende pakke med mindre ruteren kan gjøre en kamp med en annen oppføring i rutetabellen.
Rutere er ikke de eneste enhetene som bruker rutetabell. Alle TCP/IP -verter i nettverket har rutetabeller. Datamaskiner med en NIC har veldig enkle rutetabeller. De har noen få oppføringer om undernettet de er koblet til og en oppføring for standardruten. Noen datamaskiner kan imidlertid ha mer enn en nettverkstilkobling . Derfor, akkurat som rutere, bruker datamaskiner den samme prosessen for å bestemme hvilken nettverksport du skal bruke for å sende ut IP -pakker.
For enheter som har mer enn ett nettverksadapter , er de kjent som multi-homed systemer. Du har kanskje også lagt merke til at rutetabellen har en metrisk kolonne. Beretningen er en relativ verdi som definerer kostnadene ved å bruke denne ruten .
Hvis en TCP/IP har mer enn en rute tilgjengelig for å nå destinasjonsnoden, vil den bruke ruten med den laveste beregningen . Hvis TCP/IP -noden bestemmer at en av rutene ikke er tilgjengelig, vil den enten justere metrikken eller fjerne ruten fra bordet .
Statisk og dynamisk ruting
Rutingstabeller er befolket ved hjelp av to metoder . Enten er informasjonen manuelt lagt inn (statisk), eller de kan lære (dynamisk) om ruter fra andre kilder som nabobygger. Selv om statisk ruting fungerer helt greit, kan det være vanskelig å opprettholde disse tabellene, spesielt hvis nettverksoppsettet rutinemessig endres.
I en full nettopologi kan lenker gå ned, endring av nettverksenheter og andre faktorer kan legge til økt styring av en nettverksruter. Med dynamisk ruting lar du ruterne administrere sine egne rutetabeller.
Internett -ruting
Rutere på det offentlige Internett deler ikke rutingsinformasjon med rutingprotokoller som RIP eller OSPF . De bruker konseptet kalt Autonomous System (AS) . Autonome systemer bruker et globalt unikt autonomt systemnummer ( ASN ) tildelt av IANA.
Akkurat som du vil tilordne en IP -adresse til en ruter -grensesnitt, vil du konfigurere ruteren til å bruke ASN tildelt av IANA. Autonome systemer kommuniserer med hverandre ved hjelp av en utvendig gateway -protokoll (EGP).
Nettverkene i et AS -kommuniserer med protokoller kjent som en interiør gateway protocol (IGP) . For det offentlige internett har samfunnet avgjort en protokoll for kommunikasjon mellom hver som, kjent som Border Gateway Protocol (BGP) .
Avstandsvektorruting
Distansevektorrutingsprotokoller var de første som dukket opp i TCP/IP -rutingsverdenen. Distansevektorrutingsprotokoller brukes vanligvis på LAN -rutere . Grunnlaget for alle avstandsvektorrutingsprotokoller er en form for kostnader. Kostnaden for en rute består av hopptellingen, som er antall grensesnitt mellom kilde- og målnettverket.
Hvis du hadde en ruter en hopp unna et nettverk, ville kostnadene for den ruten være 1. RIP eller rutinginformasjonsprotokoll , er et eksempel på en avstandsvektorrutingsprotokoll. Mens avstandsvektorrutingsprotokoller er enkle å implementere og administrere, har de sine begrensninger .
For eksempel kan du ha flere veier til et målnettverk. Stien med to humle kan konfigureres med veldig raske koblinger, mens banen med ett humle er en veldig langsom kobling. På grunn av dette blir beregninger tildelt rutene slik at de kan beregnes som en del av den totale kostnaden for ruten.
De raskere koblingene tildeles lavere beregninger enn tregere koblinger for å sikre at ruteren velger den raskeste veien til destinasjonsnettverket. Distansevektorrutingsprotokoller beregner de totale kostnadene for å komme til et bestemt nettverk og sammenligner den kostnaden med den totale kostnaden for alle de andre rutene for å komme til det samme nettverket. Ruteren velger deretter ruten med lavest kostnad . Rutere som bruker en avstandsvektorrutingsprotokoll utveksler rutetabellene sine med hverandre.
Link State Routing
På grunn av noen av begrensningene i avstandsvektorruting , for eksempel hastighet og båndbredde, ble nyere mer optimale rutingsprotokoller utviklet. Link State Dynamic Routing Protocol er et bedre alternativ for nettverk som har et stort antall rutere som utveksler rutetabellene sine dynamisk.
Link State Routing sender bare ut rutingsinformasjon når nettverket endres , og sender bare ut endringene , i stedet for å sende ut hele rutetabellen med spesifiserte intervaller. Åpen korteste sti First (OSPF) er den mest brukte IGP. OSPF konvergerer dramatisk raskere og er mye mer effektiv enn RIP. I motsetning til RIP, er OSPF en kompleks protokoll for rutere.