Router to sprzęt lub oprogramowanie , które przesyła pakiety na podstawie informacji o adresie IP w otrzymywanych pakietach. Najczęściej występują pakiety oparte na docelowych informacji o adresie IP , ale niektóre routery można skonfigurować do opakowań opartych na informacji IP źródłowych.
Routery wykonują większość swoich prac w warstwie sieciowej (warstwa 3) modelu OSI . Podczas gdy routery mogą funkcjonować w jednym interfejsie (router jednoramienny), na ogół mają co najmniej dwa interfejsy sieciowe, ale mogą mieć o wiele więcej interfejsów fizycznych i/lub logicznych .
Tabele routingu
Można by pomyśleć, że routery są bardzo złożonymi urządzeniami sieciowymi, ale w rzeczywistości routery sieciowe trwają na podstawie niektórych prostych reguł ładowanych w pamięci . Zasady te zależą od lokalnych tabel routingu. Rooting zaczyna się, gdy pakiety wchodzą do routera. Router usuwa informacje warstwy 2 z otrzymanych ramek.
Jeśli router jest skonfigurowany do kierowania na podstawie informacji o docelowym IP (który jest najczęstszą formą routingu), router sprawdza docelowy adres IP każdego pakietu, a następnie wysyła pakiet do odpowiedniego portu. Router używa tabeli routingu, aby podjąć tę decyzję. Zasadniczo jest to pełny proces w skrócie. Tabela routingu jest kluczem do procesu przekazywania pakietów do właściwego miejsca docelowego.
Każdy rząd w tabeli routingu określa jedną trasę . Każda kolumna identyfikuje określone kryteria , dzięki czemu router może pasować do najlepszej trasy dla pakietu, którą próbuje naprzód.
- Miejsce sieciowe: wszystkie interfejsy sieciowe, lokalne podsieci i zdalne podsieci, o których wie, że router wie, zostaną wymienione.
- Masom sieci: Maski podsieci są używane w połączeniu z informacjami IP w celu ustalenia identyfikatora sieci i identyfikatora hosta w adresie IP. Router wykorzystuje te informacje, aby ustalić, czy istnieje dopasowanie między pakietem, który kontroluje, a dowolnym elementem wymienionym w tabeli routingu. Jeśli istnieje dopasowanie , kolumna interfejsu w tabeli routingu informuje router, który interfejs wysłać pakiet.
- Domyślna trasa: Pierwszy wpis pokazujący cel sieciowy
0.0.0.0
jest uważany za domyślną trasę routera. Jeśli nie można dopasować żadnych innych wpisów w tabeli routingu, router wysyła pakiet do domyślnej bramy . Domyślna trasa jest bardzo ważna, ponieważ mówi routerowi dokładnie, co zrobić z każdym przychodzącym pakietem, chyba że router może dopasować się do innego wpisu w tabeli routingu.
Routery nie są jedynymi urządzeniami, które używają tabel routingu. Wszystkie hosty TCP/IP w sieci mają tabele routingu. Komputery z jedną NIC mają bardzo proste tabele routingu. Mają kilka wpisów na temat podsieci, z którymi są podłączone i wpis dla domyślnej trasy. Jednak niektóre komputery mogą mieć więcej niż jedno połączenie sieciowe . Dlatego, podobnie jak routery, komputery używają tego samego procesu, aby określić, który port sieciowy użyć do wysyłania pakietów IP.
W przypadku urządzeń, które mają więcej niż jeden adapter sieciowy , są one znane jako systemy z wieloma homami. Być może zauważyłeś, że tabela routingu ma kolumnę metryczną. Metryka jest względną wartością, która określa koszt korzystania z tej trasy .
Jeśli TCP/IP ma więcej niż jedną trasę , aby dotrzeć do węzła docelowego, użyje trasy z najniższym wskaźnikiem . Jeśli węzeł TCP/IP określa, że jedna z jego tras jest niedostępna, albo dostosuje metrykę, albo usunie trasę z tabeli .
Statyczne i dynamiczne routing
Tabele routingu są wypełnione dwiema metodami . Albo informacje są wprowadzane ręcznie (statyczne) , albo mogą nauczyć się (dynamiczne) o trasach z innych źródeł, takich jak sąsiednie routery. Podczas gdy routing statyczny działa idealnie, w dużych sieciach, utrzymanie tych tabel może być trudne, szczególnie jeśli układ sieci rutynowo się zmienia.
W pełnej topologii siatki linki mogą spaść, urządzenia sieciowe zmieniają się, a inne czynniki mogą zwiększyć zarządzanie routerem sieciowym. Dzięki dynamicznemu routingowi pozwalasz routerom zarządzać własnymi tabelami routingu.
Routing internetowy
Routery w Internecie publicznym nie udostępniają informacji o routingu z protokołami routingu, takimi jak RIP lub OSPF . Używają koncepcji o nazwie System Autonomous (AS) . Systemy autonomiczne wykorzystują globalnie unikalny autonomiczny numer systemu ( ASN ) przypisany przez IANA.
Podobnie jak przypisasz adres IP do interfejsu routera, skonfigurujesz router do używania ASN przypisanego przez IANA. Systemy autonomiczne komunikują się ze sobą za pomocą protokołu zewnętrznego bramy (EGP).
Sieci w obrębie AS Komunikat z protokołami zwanymi protokołem bramy wewnętrznej (IGP) . W przypadku publicznego Internetu społeczność zdecydowała się na jeden protokół komunikacji między każdym z nich, znanym jako Protokół Border Gateway (BGP) .
Routing wektora odległości
Protokoły routingu wektorów odległości były pierwszymi, które pojawiły się w świecie routingu TCP/IP. Protokoły routingu odległości są zwykle stosowane w routerach LAN . Podstawą wszystkich protokołów routingu wektorów odległości jest pewna forma kosztów. Koszt trasy składa się z liczby chmielu, czyli liczby interfejsów między siecią źródłową i docelową.
Jeśli miałeś router jeden przeskok od sieci, koszt tej trasy wynosiłby 1. Protokół informacji o RIP lub routingu , jest przykładem protokołu routingu wektora odległości. Podczas gdy protokoły routingu wektorów odległości są łatwe do wdrożenia i zarządzania, mają swoje ograniczenia .
Na przykład możesz mieć wiele ścieżek do sieci docelowej. Ścieżka z dwoma chmielami może być skonfigurowana z bardzo szybkimi łączami, podczas gdy ścieżka z jednym przeskokiem jest bardzo powolnym ogniwem. Z tego powodu wskaźniki są przypisywane do tras, aby można je było obliczyć jako część całkowitego kosztu trasy.
Szybsze łącza przypisane są niższe wskaźniki niż wolniejsze łącza, aby upewnić się, że router wybiera najszybszą ścieżkę do sieci docelowej. Protokoły routingu odległości obliczają całkowity koszt dostania się do konkretnej sieci i porównuje ten koszt z całkowitym kosztem wszystkich innych tras, aby dostać się do tej samej sieci. Następnie router wybiera trasę o najniższych kosztach . Routery korzystające z protokołu routingu odległości wymieniają ze sobą tabele routingu.
Routing stanu linku
Ze względu na niektóre ograniczenia w routingu wektora odległości , takie jak prędkość i przepustowość nowsze, bardziej optymalne protokoły routingu. Protokół routingu dynamicznego stanu łącza jest lepszą opcją dla sieci, które mają dużą liczbę routerów, które dynamicznie wymieniają swoje tabele routingu.
Ruting stanu łącza wysyła tylko informacje o routingu w miarę zmiany sieci i wysyła tylko zmiany , zamiast wysyłać całą tabelę routingu w określonych odstępach czasu. Otwórz najkrótszą ścieżkę pierwszą (OSPF) jest najczęściej stosowanym IGP. OSPF zbiega się znacznie szybciej i jest znacznie bardziej wydajny niż RIP. W przeciwieństwie do RIP, OSPF jest złożonym protokołem routerów.