Router je hardvér alebo softvér , ktorý posiela pakety na základe informácií o adrese IP v paketoch, ktoré prijíma. Najbežnejšie je smerovanie paketov na základe informácií o cieľovej adrese IP , ale niektoré smerovače môžu byť nakonfigurované na smerovanie paketov na základe zdrojových informácií IP.
Routery vykonávajú väčšinu svojej práce v sieťovej vrstve (vrstva 3) modelu OSI . Zatiaľ čo smerovače môžu fungovať v jednom rozhraní (jednoramenný smerovač), vo všeobecnosti majú najmenej dve sieťové rozhrania, ale môžu mať oveľa viac fyzických a/alebo logických rozhraní .
Smerovacie tabuľky
Mali by ste tendenciu si myslieť, že smerovače sú veľmi zložité sieťové zariadenia, ale v skutočnosti je trasa smerovače sieť na základe niektorých jednoduchých pravidiel, ktoré sú načítané v pamäti . Tieto pravidlá závisia od ich miestnych smerovacích tabuliek. Smerovanie začína, keď balíčky prichádzajú do smerovača. Router prúdi informácie o vrstve 2 z rámcov, ktoré dostáva.
Ak je smerovač nakonfigurovaný na smerovanie na základe cieľových informácií IP (čo je najbežnejšou formou smerovania), smerovač skontroluje cieľovú adresu každej paketu a potom odošle paket na správny port. Router používa smerovaciu tabuľku na prijatie tohto rozhodnutia. V podstate je to úplný proces v skratke. Tabuľka smerovania je kľúčom k procesu presmerovania paketov na ich správny cieľ.
Každý riadok v smerovacej tabuľke definuje jednu cestu . Každý stĺpec identifikuje špecifické kritériá , aby sa smerovač mohol zhodovať s najlepšou cestou pre paket, ktorý sa snaží vpred.
- Sieťová destinácia: Všetky sieťové rozhrania, miestne podsiete a vzdialené podsiete, o ktorých vedie smerovač, budú uvedené.
- NetMask: Masky podsiete sa používajú v spojení s informáciami o IP na určenie ID siete a ID hostiteľa v rámci IP adresy. Router používa tieto informácie na určenie, či existuje zhoda medzi paketom, ktorý kontroluje a akákoľvek položka uvedená v smerovacej tabuľke. Ak dôjde k zhode , stĺpec rozhrania v smerovacej tabuľke povedzte smerovači, ktoré rozhranie na odoslanie paketu.
- Predvolená trasa: Prvá položka zobrazujúca cieľový cieľ
0.0.0.0sa považuje za predvolenú trasu smerovača. Ak nie je možné porovnávať žiadne ďalšie položky v smerovacej tabuľke, router pošle paket do predvolenej brány . Predvolená trasa je veľmi dôležitá , pretože to povie smerovači presne, čo robiť s každým prichádzajúcim paketom, pokiaľ smerovač nedokáže zhodovať s ďalším záznamom v smerovacej tabuľke.
Routery nie sú jediné zariadenia, ktoré používajú smerovacie tabuľky. Všetci hostitelia TCP/IP v sieti majú smerovacie tabuľky. Počítače s jedným NIC majú veľmi jednoduché smerovacie tabuľky. Majú niekoľko záznamov o podsiete, s ktorou sú pripojené, a položka pre predvolenú trasu. Niektoré počítače však môžu mať viac ako jedno sieťové pripojenie . Preto, rovnako ako smerovače, aj počítače používajú rovnaký proces na určenie, ktorý sieťový port sa má použiť na odosielanie paketov IP.
V prípade zariadení, ktoré majú viac ako jeden sieťový adaptér , sú známe ako viaceré systémy. Možno ste si tiež všimli, že smerovacia tabuľka má metrický stĺpec. Metrika je relatívna hodnota, ktorá definuje náklady na použitie tejto trasy .
Ak má TCP/IP k dispozícii viac ako jednu cestu na dosiahnutie cieľového uzla, použije cestu s najnižšou metrikou . Ak uzol TCP/IP zistí, že jedna z jeho trás nie je k dispozícii, upraví metriku alebo odstráni trasu z jej tabuľky .
Statické a dynamické smerovanie
Tabuľky smerovania sa naplnia dvoma metódami . Informácie sú buď ručne zadané (statické) , alebo sa môžu naučiť (dynamické) o trase z iných zdrojov, ako sú susedné smerovače. Aj keď statické smerovanie funguje úplne v poriadku, na veľkých sieťach môže byť ťažké udržiavať tieto tabuľky, najmä ak sa sieťové rozloženie bežne zmení.
V úplnej topológii ôk môžu odkazy klesať, menia sa sieťové zariadenia a ďalšie faktory môžu zvýšiť správu sieťového smerovača. Vďaka dynamickému smerovaniu dovolíte smerovačom spravovať svoje vlastné smerovacie tabuľky.
Internetové smerovanie
Routery na verejnom internete nezdieľajú informácie o smerovaní pomocou smerovacích protokolov, ako sú RIP alebo OSPF . Používajú koncept nazývaný autonómny systém (AS) . Autonómne systémy používajú globálne jedinečné autonómne číslo systému ( ASN ) pridelené IANA.
Rovnako ako by ste priradili IP adresu k rozhraniu smerovača, nakonfigurovali by ste smerovač tak, aby používali ASN priradenú IANA. Autonómne systémy navzájom komunikujú pomocou protokolu vonkajšej brány (EGP).
Siete v rámci AS komunikujú s protokolmi známymi ako protokol vnútornej brány (IGP) . Pre verejný internet sa komunita usadila na jednom protokole pre komunikáciu medzi každým, známym ako protokol Border Gateway Protocol (BGP) .
Vektorové smerovanie
Protokoly smerovania vektorov vzdialenosti boli prvé, ktoré sa objavili vo svete smerovania TCP/IP. Protokoly smerovania vektorov vzdialenosti sa zvyčajne používajú na smerovačoch LAN . Základom všetkých protokolov smerovania vektorov vzdialenosti je určitá forma nákladov. Náklady na cestu sa skladajú z počtu hopu, čo je počet rozhraní medzi zdrojovým a cieľovou sieťou.
Ak ste mali smerovač jeden hop od siete, náklady na túto cestu by boli 1. RIP alebo protokol o smerovaní informácií , sú príkladom protokolu smerovania vektorov vzdialenosti. Zatiaľ čo protokoly smerovania vektorov vzdialenosti sa dajú ľahko implementovať a spravovať, majú svoje obmedzenia .
Napríklad môžete mať viac ciest do cieľovej siete. Cesta s dvoma chmeľmi môže byť nakonfigurovaná s veľmi rýchlymi odkazmi, zatiaľ čo cesta s jedným hopom je veľmi pomalým odkazom. Z tohto dôvodu sú metriky priradené k trasám, aby sa dali vypočítať ako súčasť celkových nákladov na cestu.
Rýchlejšie odkazy sú priradené nižšie metriky ako pomalšie odkazy, aby sa zabezpečilo, že smerovač vyberie najrýchlejšiu cestu do cieľovej siete. Protokoly smerovania vektorov vzdialenosti vypočítavajú celkové náklady na to, aby sa dostali do konkrétnej siete, a porovnávajú cenu s celkovými nákladmi na všetky ostatné trasy, aby ste sa dostali do tej istej siete. Router si potom vyberie trasu s najnižšou cenou . Smerovače pomocou protokolu smerovacieho protokolu vzdialenosti vymieňajú svoje smerovacie tabuľky medzi sebou.
Link State Routing
Kvôli niektorým obmedzeniam v smerovaní vektorov vzdialenosti , ako je napríklad rýchlosť a šírka pásma novšie optimálnejšie smerovacie protokoly. Protokol o dynamickom smerovaní stavu Link je lepšou voľbou pre siete, ktoré majú veľké množstvo smerovačov, ktoré dynamicky vymieňajú svoje smerovacie tabuľky.
Link State Routing odosiela informácie o smerovaní iba v prípade zmeny siete a zmeny odosiela iba zmeny , namiesto toho, aby ste odosielali celú smerovaciu tabuľku v určených intervaloch. Najbežnejšie používaná IGP je otvorená najkratšia cesta (OSPF) . OSPF dramaticky konvertuje rýchlejšie a je oveľa efektívnejší ako RIP. Na rozdiel od RIP je OSPF komplexným protokolom pre smerovače.
