Een router is een hardware of software die pakketten doorstuurt op basis van IP -adresinformatie in de pakketten die het ontvangt. Het is het meest gebruikelijk om pakketten te routepakketten op basis van IP -adresinformatie voor bestemmingen , maar sommige routers kunnen worden geconfigureerd om pakketten te routeren op basis van IP -informatie ook.
Routers doen het grootste deel van hun werk bij de netwerklaag (laag 3) van het OSI -model . Hoewel routers in één interface (eenarmige router) kunnen functioneren, hebben ze over het algemeen ten minste twee netwerkinterfaces, maar kunnen veel meer fysieke en/of logische interfaces hebben.
Routeringstafels
Je zou de neiging hebben te denken dat routers zeer complexe netwerkapparaten zijn, maar in werkelijkheid, netwerkroutersroute op basis van enkele eenvoudige regels die in het geheugen worden geladen . Deze regels zijn afhankelijk van hun lokale routeringstabellen. Routing begint als pakketten in de router komen. De router stript de Layer 2 -informatie uit de frames die hij ontvangt.
Als de router is geconfigureerd om te routeren op basis van bestemmings -IP -informatie (die de meest voorkomende vorm van routering is), inspecteert de router het bestemmings -adres van elk pakket en stuurt het pakket vervolgens naar de juiste poort. De router gebruikt de routeringstabel om deze beslissing te nemen. In wezen is dat het volledige proces in een notendop. De routeringstabel is de sleutel tot het proces van het doorsturen van pakketten naar de juiste bestemming.
Elke rij in de routeringstabel definieert een enkele route . Elke kolom identificeert specifieke criteria , zodat de router kan overeenkomen met de beste route voor het pakket dat het probeert door te sturen.
- Netwerkbestemming: alle netwerkinterfaces, lokale subnetten en externe subnetten die de router kent, worden vermeld.
- NETMASK: Subnetmaskers worden gebruikt in combinatie met IP -informatie om de netwerk -ID en host -ID binnen een IP -adres te bepalen. De router gebruikt deze informatie om te bepalen of er een match is tussen het pakket dat het inspecteert en elk item dat in de routeringstabel wordt vermeld. Als er een match is, vertel de interfacekolom in de routeringstabel de router welke interface om het pakket te verzenden.
- Standaardroute: het eerste item dat de netwerkbestemming van
0.0.0.0
toont, wordt beschouwd als de standaardroute van de router. Als er geen andere vermeldingen in de routeringstabel kunnen worden gekoppeld, stuurt de router het pakket naar de standaardgateway . De standaardroute is erg belangrijk omdat dit de router vertelt wat hij precies moet doen met elk inkomend pakket, tenzij de router een match kan maken met een ander item in de routeringstabel.
Routers zijn niet de enige apparaten die routeringstabellen gebruiken. Alle TCP/IP -hosts op het netwerk hebben routeringstabellen. Computers met één NIC hebben zeer eenvoudige routeringstafels. Ze hebben een paar inzendingen over het subnet waarmee ze zijn verbonden en een vermelding voor de standaardroute. Sommige computers kunnen echter meer dan één netwerkverbinding hebben. Daarom gebruiken computers, net als routers, hetzelfde proces om te bepalen welke netwerkpoort ze moeten gebruiken om IP -pakketten te verzenden.
Voor apparaten met meer dan één netwerkadapter staan ze bekend als multi-homed systemen. U hebt misschien ook gemerkt dat de routeringstabel een metrische kolom heeft. De metriek is een relatieve waarde die de kosten van het gebruik van deze route definieert.
Als een TCP/IP meer dan één route beschikbaar heeft om het bestemmingsknooppunt te bereiken, gebruikt deze de route met de laagste metriek . Als het TCP/IP -knooppunt bepaalt dat een van de routes niet beschikbaar is, zal het de metriek aanpassen of de route uit de tabel verwijderen .
Statische en dynamische routing
Routeringstabellen worden ingevuld met behulp van twee methoden . Ofwel de informatie wordt handmatig ingevoerd (statisch) of ze kunnen (dynamisch) leren over routes van andere bronnen zoals aangrenzende routers. Hoewel statische routing perfect goed werkt, kan het op grote netwerken moeilijk zijn om deze tabellen te behouden, vooral als de netwerklay -out routinematig verandert.
In een volledige mesh -topologie kunnen links dalen, netwerkapparaten veranderen en andere factoren kunnen bijdragen aan de toegenomen beheer van een netwerkrouter. Met dynamische routing staat u de routers toe hun eigen routingtafels te beheren.
Internetroutering
Routers op het openbare internet delen geen routeringsinformatie met routeringsprotocollen zoals RIP of OSPF . Ze gebruiken het concept dat Autonomous System wordt genoemd (AS) . Autonome systemen gebruiken een wereldwijd uniek autonoom systeemnummer ( ASN ) toegewezen door de IANA.
Net zoals u een IP -adres zou toewijzen aan de interface van een router, zou u de router configureren om de ASN te gebruiken die is toegewezen door de IANA. Autonome systemen communiceren met elkaar met behulp van een externe gateway -protocol (EGP).
De netwerken binnen een AS -communiceren met protocollen bekend als een interieur gateway -protocol (IGP) . Voor het openbare internet heeft de gemeenschap zich geregeld met één protocol voor communicatie tussen elk AS, bekend als het Border Gateway Protocol (BGP) .
Afstand vector routing
Afstandsvectorrouteringsprotocollen waren de eerste die verschenen in de TCP/IP -routeringswereld. Afstandsvectorrouteringsprotocollen worden over het algemeen gebruikt op LAN -routers . De basis van alle afstandsvectorrouteringsprotocollen is een vorm van kosten. De kosten van een route bestaan uit de hoptelling, het aantal interfaces tussen het bron- en doelnetwerk.
Als u een router had die van een netwerk hop, zouden de kosten voor die route 1. RIP of Routing Information Protocol zijn, een voorbeeld is van een routeringsprotocol op afstand. Hoewel afstandsvectorrouteringsprotocollen eenvoudig te implementeren en te beheren zijn, hebben ze hun beperkingen .
U kunt bijvoorbeeld meerdere paden hebben naar een doelnetwerk. Het pad met twee hops kan worden geconfigureerd met zeer snelle links, terwijl het pad met één hop een zeer trage link is. Hierdoor worden statistieken toegewezen aan de routes, zodat ze kunnen worden berekend als onderdeel van de totale kosten van de route.
De snellere links krijgen lagere statistieken toegewezen dan langzamere links om ervoor te zorgen dat de router het snelste pad naar het bestemmingsnetwerk kiest. Afstand vectorrouteringsprotocollen berekenen de totale kosten om naar een bepaald netwerk te gaan en vergelijkt die kosten met de totale kosten van alle andere routes om naar hetzelfde netwerk te komen. De router kiest vervolgens de route met de laagste kosten . Routers met behulp van een afstandsvectorrouteringsprotocol wisselen hun routeringstabellen met elkaar uit.
Link State Routing
Vanwege enkele beperkingen in de afstandsvectorroutering , zoals snelheid en bandbreedte, werden nieuwere meer optimale routeringsprotocollen ontwikkeld. Het dynamische routeringsprotocol van de linkstatus is een betere optie voor netwerken met een groot aantal routers die hun routeringstabellen dynamisch uitwisselen.
Linkstatusroutering verzendt alleen routeringsinformatie naarmate het netwerk verandert en verzendt alleen de wijzigingen , in plaats van de hele routeringstabel met opgegeven intervallen te verzenden. Open kortste pad eerst (OSPF) is de meest gebruikte IGP. OSPF convergeert dramatisch sneller en is veel efficiënter dan RIP. In tegenstelling tot RIP is OSPF een complex protocol voor routers.