Usmerjevalnik je strojna ali programska oprema , ki v paketih, ki jih prejme, posreduje pakete na podlagi informacij o naslovu IP. Najpogosteje je usmeriti pakete na podlagi ciljnih informacij o naslovu IP , vendar je mogoče nekatere usmerjevalnike konfigurirati za usmerjanje paketov tudi na podlagi izvornih informacij IP.
Usmerjevalniki večino svojega dela opravljajo na omrežni plasti (plast 3) modela OSI . Medtem ko lahko usmerjevalniki delujejo v enem vmesniku (enoročni usmerjevalnik), imajo na splošno vsaj dva omrežna vmesnika, vendar imajo lahko veliko več fizičnih in/ali logičnih vmesnikov .
Mize za usmerjanje
Običajno bi mislili, da so usmerjevalniki zelo zapletene omrežne naprave, v resnici pa se omrežni usmerjevalniki potjo na podlagi nekaterih preprostih pravil, ki so naložena v pomnilnik . Ta pravila so odvisna od njihovih lokalnih tabel za usmerjanje. Usmerjanje se začne, ko paketi prihajajo v usmerjevalnik. Usmerjevalnik odstrani podatke o 2 iz okvirjev, ki jih prejme.
Če je usmerjevalnik konfiguriran za pot na podlagi ciljnih informacij IP (kar je najpogostejša oblika usmerjanja), usmerjevalnik pregleda ciljni IP naslov vsakega paketa in nato pošlje paket na pravilna vrata. Usmerjevalnik uporablja tabelo usmerjanja za to odločitev. V bistvu je to celoten postopek na kratko. Tabela za usmerjanje je ključna za postopek posredovanja paketov na ustrezen cilj.
Vsaka vrstica v tabeli usmerjanja določa eno samo pot . Vsak stolpec identificira določena merila , tako da lahko usmerjevalnik ustreza najboljši poti za paket, ki ga poskuša naprej.
- Omrežni cilj: Vsi omrežni vmesniki, lokalni podomreži in oddaljeni podomreži, ki jih usmerjevalnik ve, bodo navedeni.
- NetMask: Maske podomrežja se uporabljajo v povezavi z informacijami o IP za določitev omrežnega ID -ja in ID gostitelja znotraj IP naslova. Usmerjevalnik s temi informacijami ugotovi, ali se med paketom pregleduje, in katerim koli elementom, navedenim v tabeli usmerjanja. Če se ujema , stolpec vmesnika v tabeli usmerjanja usmerjevalnik povejte, kateri vmesnik za pošiljanje paketa.
- Privzeta pot: Prvi vnos, ki prikazuje cilj omrežja
0.0.0.0, se šteje za privzeto pot usmerjevalnika. Če nobenih drugih vnosov v tabeli usmerjanja ni mogoče ujemati, usmerjevalnik pošlje paket na privzeti prehod . Privzeta pot je zelo pomembna, ker usmerjevalnik pove natančno, kaj storiti z vsakim dohodnim paketom, razen če se usmerjevalnik ne more ujemati z drugim vnosom v tabelo usmerjanja.
Usmerjevalniki niso edine naprave, ki uporabljajo tabele za usmerjanje. Vsi gostitelji TCP/IP v omrežju imajo tabele za usmerjanje. Računalniki z enim NIC imajo zelo preproste tabele za usmerjanje. Imajo nekaj vnosov glede podomrežja, s katerim so povezani, in vnos za privzeto pot. Vendar imajo nekateri računalniki morda več kot eno omrežno povezavo . Tako kot usmerjevalniki tudi računalniki uporabljajo isti postopek, da določijo, katera omrežna vrata naj uporabijo za pošiljanje paketov IP.
Za naprave, ki imajo več kot en omrežni adapter , so znane kot večkratni sistemi. Morda ste tudi opazili, da ima tabela usmerjenosti metrični stolpec. Metrika je relativna vrednost, ki določa stroške uporabe te poti .
Če ima TCP/IP na voljo več poti za dosego ciljnega vozlišča, bo pot uporabila z najnižjo metriko . Če vozlišče TCP/IP ugotovi, da ena od njenih poti ni na voljo, bo bodisi prilagodila metriko bodisi odstranila pot iz svoje tabele .
Statično in dinamično usmerjanje
Tabele za usmerjanje so napolnjene z dvema metodama . Ali se informacije ročno vnesejo (statični) ali pa se lahko naučijo (dinamične) o poteh iz drugih virov, kot so sosednji usmerjevalniki. Medtem ko statično usmerjanje deluje popolnoma v redu, v velikih omrežjih je morda težko vzdrževati te tabele, še posebej, če se omrežna postavitev rutinsko spreminja.
V polni topologiji mrež se lahko povezave zmanjšajo, omrežne naprave se spremenijo, drugi dejavniki pa lahko dodajo povečano upravljanje omrežnega usmerjevalnika. Z dinamičnim usmerjanjem omogočite usmerjevalnikom, da upravljajo z lastnimi mizami za usmerjanje.
Internetno usmerjanje
Usmerjevalniki na javnem internetu ne delijo informacij o usmerjanju s protokoli za usmerjanje, kot sta RIP ali OSPF . Uporabljajo koncept, imenovan avtonomni sistem (AS) . Avtonomni sistemi uporabljajo globalno edinstveno številko avtonomnega sistema ( ASN ), ki jo dodeli IANA.
Tako kot bi dodelili IP naslov vmesniku usmerjevalnika, bi usmerjevalnik konfigurirali za uporabo ASN , ki ga dodeli Iana. Avtonomni sistemi komunicirajo med seboj z uporabo protokola zunanjega prehoda (EGP).
Omrežja znotraj AS AS komunicirajo s protokoli, znanimi kot protokol notranjega prehoda (IGP) . Za javni internet se je skupnost ustalila na enem protokolu za komunikacijo med vsakim, znanim kot protokol Border Gateway (BGP) .
Usmerjanje na daljavo
Protokoli za usmerjanje na daljavo so bili prvi, ki so se pojavili v svetu usmerjanja TCP/IP. Protokoli za usmerjanje na daljavo se običajno uporabljajo na usmerjevalnikih LAN . Temelj vseh protokolov za usmerjanje na daljavo je neka oblika stroškov. Stroški poti so sestavljeni iz števila hmelja, ki je število vmesnikov med izvornim in ciljnim omrežjem.
Če bi imeli usmerjevalnik, ki je en skok stran od omrežja, bi bili stroški za to pot 1. RIP ali protokol za usmerjanje informacij , je primer protokola za usmerjanje na daljavo. Medtem ko je protokole za usmerjanje na daljavo enostavno izvesti in upravljati, imajo svoje omejitve .
Na primer, lahko imate več poti do ciljnega omrežja. Pot z dvema hmeljama je lahko konfigurirana z zelo hitrimi povezavami, medtem ko je pot z enim skokom zelo počasna povezava. Zaradi tega so meritve dodeljene poti, tako da jih je mogoče izračunati kot del skupnih stroškov poti.
Hitrejše povezave so dodeljene nižje meritve kot počasnejše povezave, da se zagotovi, da usmerjevalnik izbere najhitrejšo pot do ciljnega omrežja. Protokoli za usmerjanje na daljavo Izračunajo skupne stroške, da pridejo do določenega omrežja in primerjajo stroške s skupnimi stroški vseh drugih poti, da pridejo do istega omrežja. Usmerjevalnik nato izbere pot z najnižjimi stroški . Usmerjevalniki, ki uporabljajo protokol za usmerjanje na daljavo, si med seboj izmenjajo tabele za usmerjanje.
Povezava državna usmerjanje
Zaradi nekaterih omejitev v usmerjanju vektorjev na daljavo so bili razviti novejši bolj optimalni protokoli usmerjanja , kot sta hitrost in pasovna širina. Protokol za dinamično usmerjanje povezave je boljša možnost za omrežja, ki imajo veliko število usmerjevalnikov, ki dinamično izmenjujejo svoje usmerjevalne tabele.
Usmerjevanje stanja povezave pošlje podatke o usmerjanju le, ko se omrežje spreminja , in samo pošilja spremembe , namesto da pošlje celotno tabelo usmerjanja v določenih intervalih. Odprta najkrajša pot najprej (OSPF) je najpogosteje uporabljena IGP. OSPF se dramatično zbliža in je veliko bolj učinkovit kot RIP. Za razliko od RIP -a je OSPF zapleten protokol za usmerjevalnike.
