маршрутизатор | роутер | рутер

Маршрутизатор | Роутер | Рутер

Маршрутизатор или, как его еще называют, роутер ( рутер ) служит для определения оптимального пути передачи сетевого трафика на основании информации сетевого уровня. Существуют разные классы маршрутизаторов. Маршрутизаторы делятся на устройства нижнего, среднего и верхнего классов.

Маршрутизатор  верхнего класса

оптимальное решение для сетей крупных предприятий. Такие маршрутизаторы поддерживают много различных, порой нестандартных, интерфейсов и протоколов. Маршрутизаторы такого типа могут иметь до 50 портов глобальных или локальных сетей.
Верхний класс маршрутизаторов отличается высокой производительностью.

 

Роутер (рутер) среднего класса 

предназначается для формирования более мелких сетевых объединений в масштабах предприятий.  Такой роутер в своей стандартной конфигурации, обычно, рассчитан на четыре-восемь портов глобальной сети и два или три порта локальной сети. Маршрутизаторы среднего класса поддерживают только,как правило, самые распространенные транспортные протоколы и протоколы маршрутизации.

Рутер  (роутер) нижнего класса

предназначен для работы с локальными сетями подразделений. Купить роутер (рутер) нижнего класса оптимально для связи небольших офисов с сетью предприятия. Обычно роутеры (маршрутизаторы) такого класса поддерживают два порта глобальной сети, которые предназначены для низкоскоростных коммутируемых соединений или выделенных линий и одного порта сети локальной (Token Ring или Ethernet). Такие маршрутизаторы, не смотря на свою малую производственную мощность, очень популярны у системных администраторов, которые желают расширить уже существующие сетевые объединения.

Разные операционные и функциональные требования обуславливают различия в архитектуре маршрутизаторов для удаленных офисов и для базовых сетей. Роутер локальных сетей с заранее устанавливаемой конфигурацией портов имеет только один процессор, который управляет работой нескольких(3-4) интерфейсов. В отличие от него маршрутизатор базовых сетей непременно должен быть расширяемым.

В маршрутизаторах локальных сетей используются протоколы аналогичные протоколам для маршрутизаторов базовых сетей, но ПО больше ориентировано на упрощение эксплуатации и инсталляции, ввиду отсутствия в большей части удаленных офисов высококвалифицированных специалистов по обслуживанию сетей.

Чтобы правильно выбрать маршрутизатор (роутер), важно понимать для каких именно целей он будет использоваться, представлять себе принципы его работы и различия между маршрутизатором (роутером) базовой сети и маршрутизатором верхнего класса.

Роутер базовой сети состоит из таких компонентов:

• Сетевые адаптеры, зависящие от протоколов и служащие интерфейсом для локальных и глобальных сетей
• Управляющий процессор, определяющий маршрут и обновляющий информацию о топологии
• Основная магистраль

 
Роутер верхнего класса

это специализированное устройство, которое объединяет много маршрутизирующий модулей в отдельном корпусе.

 

Маршрутизатор - принцип работы:

Согласно определения, роутер ( маршрутизатор ) производит маршрутизацию траффика сети. Маршрутизация условно делится на два уровня,связанных иерархически:

1.  Маршрутизация. На данном уровне осуществляется работа непосредственно с таблицей маршрутизации. Эта таблица предназначена для того, чтобы определять адрес (сетевой уровень) или адрес непосредственного получателя или следующего маршрутизатора, после того как адрес определен выбирается нужный физический выходной порт маршрутизатора. Это называется определение маршрута перемещения пакета. Таблица настраивается протоколами маршрутизации. Этот же уровень отвечает за определение перечня предоставляемых необходимых сервисов.
2. Передача пакетов. Перед передачей пакета нужны: проверка контрольной суммы заголовка пакета, определение адреса получателя пакета(канальный уровень) и непосредственно отправка пакета учитывая очередность, фрагментацию, фильтрацию и т.п. Все эти действия исполняются согласно команд, поступающих с уровня маршрутизации.

Маршрут передачи данных определяется программно при помощи соответствующих программных средств именуемых протоколами маршрутизации. Эти протоколы работают согласно алгоритмов маршрутизации. При помощи алгоритмов определяется «стоимость» доставки и определяется путь с минимальной стоимостью. Самые простые алгоритмы позволяют определить маршрут пути к адресату на базе самого минимального числа транзитных(промежуточных) узлов.  Алгоритмы посложнее в определение «стоимость» вкладывают сразу несколько показателей, таких как задержка при передаче пакетов, пропускная способность каналов связи или даже цена(в денежном эквиваленте) связи. В результате работы алгоритма создается и поддерживается таблица маршрутизации, которая содержит всю маршрутную информацию. В зависимости от протокола маршрутизации таблица может содержать такую информацию:

• Служебная информация протоколов маршрутизации
• Действительные сетевые адреса устройств
• Адреса самых близких маршрутизаторов

Роутер. Основные требования к алгоритму маршрутизации:

• Выбор оптимального маршрута
• Простота
• Быстрота сходимости
• Устойчивость
• Гибкая и простая реализация

Выбор оптимального маршрута – это основной параметр алгоритма, не требующий пояснений.

Сходимость-это согласование информации о топологии сети между маршрутизаторами. Если какое-либо событие в сети делает недоступными некоторые маршруты или приводит к возникновению новых маршрутов, маршрутизаторы посылают друг другу сообщения об этом по всей сети. После получения таких сообщений происходит переназначение самых оптимальных маршрутов, что иногда порождает новые сообщения. Важно, чтобы этот процесс завершился достаточно быстро или это угрожает функционированию всей сети. Алгоритмы маршрутизации,также, обязаны правильно и быстро учитывать различные изменения в состоянии сети. (отказ сегмента сети или узла). Важно, чтобы алгоритмы были устойчивы к отказу оборудования на изначально выбранном маршруте, ошибкам в построении сети и высоким нагрузкам.

Алгоритмы маршрутизации должны использовать минимум ресурсов и быть гибкими в реализации и простыми.

Алгоритмы маршрутизации могут быть:

• Многомаршрутными или одномаршрутными
• Динамическими или статическими;
• Групповыми или одноадресными;
• Много или одноуровневыми;
• Меджоменными или внутридоменными.

В случае статических алгоритмов маршруты заранее выбираются и вручную вносятся в таблицу маршрутизации, которая хранит информацию о том, на какой порт отправляется пакет соответствующего адреса. Такие протоколы называются немаршрутизируемыми

Пример немаршрутизируемых протоколов:  протокол подключения терминала и NetBIOS, LAT (транспортный протокол для канальных областей) фирмы DEC. Как правило эти протоколы используются в работе мостов, поскольку они не могут различать протоколы сетевого уровня.

Если используются динамические алгоритмы таблица маршрутизации обновляется автоматически как только изменяется трафик сети или ее топология. Динамические алгоритмы можно разделять по таким параметрам как способ получения информации о состоянии сети, используемые показатели оценки маршрута и время изменения маршрутов.

Одномаршрутный протокол ,как видно из названия, определяет только один протокол, который не всегда может быть оптимален. Многомаршрутные алгоритмы предоставляют к одному и тому же получателю несколько маршрутов. Они позволяют осуществлять передачу информации одновременно по нескольким каналам, что повышает пропускную способность сети.

Алгоритмы маршрутизации работают как в сетях с иерархической так и в сетях с одноуровневой структурой. Все фрагменты одноуровневой сети имеют одинаковый приоритет, обусловленный их схожим функциональным назначением. В иерархической сети содержатся фрагменты сетей (подсети) и роутеры (рутер) нижнего уровня служат для того, чтобы связать разные фрагменты сети. Роутеры верхнего уровня формируют магистраль. Рутер (маршрутизатор) магистральной сети передают пакеты между сетями нижнего уровня.

Благодаря иерархической структуре значительно упрощается процесс управления сетью для сложных или больших сетей, что позволяет облегчить изоляцию некоторых участков сети. К примеру, благодаря логической изоляции сегментов сети становится возможной установка брандмауэров.

После того, как пакет поступает на модуль интерфейса тот проводит анализ адреса назначения  и получает команды от управляющего процессора, чтобы определить выходной порт. Потом пакет передается по основной магистрали в другой интерфейсный модуль, который служит для связи с указанным(адресуемым) сегментом глобальной или локальной сети. В качестве маршрутизатора может служить сервер или рабочая станция, которые имеют несколько сетевых интерфейсов и снабжены специальным ПО.

Рутер. Типы маршрутизации:

Маршрутизация бывает внутридоменной (в рамках только своего домена) или междоменной (как свои так и смежные с ними домены). В данном контексте домен –это область маршрутизации объединенной одним или несколькими протоколами. В различных доменах работают различные протоколы. В случае если нужна связь между доменами используют междоменную маршрутизацию.

Для передачи конкретной информации определенному получателю используют одноадресные алгоритмы маршрутизации(по нескольким или по одному маршруту). Групповые или многоадресные алгоритмы могут передавать информацию одновременно многим адресатам.