Маршрутизатор router это устройство сопряжения на каком уровне

Обновлено: 04.07.2024

Довольно часто в компьютерной литературе дается следующее обобщенное определение маршрутизатора: “ Маршрутизатор – это устройство сетевого уровня эталонной модели OSI, использующее одну или более метрик для определения оптимального пути передачи сетевого трафика на основании информации сетевого уровня”. Из этого определения вытекает, что маршрутизатор, прежде всего, необходим для определения дальнейшего пути данных, посланных в большую и сложную сеть. Пользователь такой сети отправляет свои данные в сеть и указывает адрес своего абонента. И все. Данные проходят по сети и в точках с разветвлением маршрутов поступают на маршрутизаторы, которые как раз и устанавливаются в таких точках. Маршрутизатор выбирает дальнейший наилучший путь. То, какой путь лучше, определяется количественными показателями, которые называются метриками . Лучший путь – это путь с наименьшей метрикой. В метрике может учитываться несколько показателей, например, длина пути, время прохождения и т.д. Маршрутизаторы реализуются по разному. Маршрутизаторы делятся на устройства верхнего, среднего и нижнего классов. Высокопроизводительные маршрутизаторы верхнего класса служат для объединения сетей предприятия. Они поддерживают множество протоколов и интерфейсов, причем не только стандартных, но, подчас, и весьма экзотических. Устройства данного типа могут иметь до 50 портов локальных или глобальных сетей. С помощью маршрутизаторов среднего класса формируются менее крупные сетевые объединения масштаба предприятия. Стандартная конфигурация включает два-три порта локальных сетей и от четырех до восьми портов глобальных сети. Такие маршрутизаторы поддерживают наиболее распространенные протоколы маршрутизации и транспортные протоколы. Маршрутизаторы нижнего класса предназначаются для локальных сетей подразделений; они связывают небольшие офисы с сетью предприятия. Типичная конфигурация: один порт локальной сети (Ethernet или Token Ring) и два порта глобальной сети, рассчитанные на низкоскоростные выделенные линии или коммутируемые соединения. Тем не менее, подобные маршрутизаторы пользуются большим спросом у администраторов, которым необходимо расширить имеющиеся межсетевые объединения.

Маршрутизаторы для базовых сетей и удаленных офисов имеют разную архитектуру, поскольку к ним предъявляются разные функциональные и операционные требования. Маршрутизаторы базовых сетей обязательно должны быть расширяемыми. Маршрутизаторы локальных сетей подразделения, для которых, как правило, заранее устанавливается фиксированная конфигурация портов, содержат только один процессор, управляющий работой трех или четырех интерфейсов. В них используются примерно те же протоколы, что и в маршрутизаторах базовых сетей, однако программное обеспечение больше направлено на облегчение инсталляции и эксплуатации, поскольку в большинстве удаленных офисов отсутствуют достаточно квалифицированные специалисты по сетевому обслуживанию.

Маршрутизатор базовой сети состоит из следующих основных компонентов: сетевых адаптеров, зависящих от протоколов и служащих интерфейсами с локальными и глобальными сетями; управляющего процессора, определяющего маршрут и обновляющего информацию о топологии; основной магистрали. После поступления пакета на интерфейсный модуль он анализирует адрес назначения и принимает команды управляющего процессора для определения выходного порта. Затем пакет по основной магистрали маршрутизатора передается в интерфейсный модуль, служащий для связи с адресуемым сегментом локальной или глобальной сети.

В роли маршрутизатора может выступать рабочая станция или сервер, имеющие несколько сетевых интерфейсов и снабженные специальным программным обеспечением. Маршрутизаторы верхнего класса – это, как правило, специализированные устройства, объединяющие в отдельном корпусе множество маршрутизирующих модулей.

По определению, основное назначение маршрутизаторов – это маршрутизация трафика сети. Процесс маршрутизации можно разделить на два иерархически связанных уровня:

Уровень маршрутизации. На этом уровне происходит работа с таблицей маршрутизации. Таблица маршрутизации служит для определения адреса (сетевого уровня) следующего маршрутизатора или непосредственно получателя по имеющемуся адресу (сетевого уровня) и получателя после определения адреса передачи выбирается определенный выходной физический порт маршрутизатора. Этот процесс называется определением маршрута перемещения пакета . Настройка таблицы маршрутизации ведется протоколами маршрутизации. На этом же уровне определяется перечень необходимых предоставляемых сервисов;
Уровень передачи пакетов. Перед тем как передать пакет, необходимо: проверить контрольную сумму заголовка пакета, определить адрес (канального уровня) получателя пакета и произвести непосредственно отправку пакета с учетом очередности, фрагментации, фильтрации и т.д. Эти действия выполняются на основании команд, поступающих с уровня маршрутизации.

Определение маршрута передачи данных происходит программно. Соответствующие программные средства носят названия протоколов маршрутизации. Логика их работы основана на алгоритмах маршрутизации. Алгоритмы маршрутизации вычисляют стоимость доставки и выбирают путь с меньшей стоимостью. Простейшие алгоритмы маршрутизации определяют маршрут на основании наименьшего числа промежуточных (транзитных) узлов на пути к адресату. Более сложные алгоритмы в понятие “стоимость” закладывают несколько показателей, например, задержку при передаче пакетов, пропускную способность каналов связи или денежную стоимость связи. Основным результатом работы алгоритма маршрутизации является создание и поддержка таблицы маршрутизации, в которую записывается вся маршрутная информация. Содержание таблицы маршрутизации зависит от используемого протокола маршрутизации. В общем случае таблица маршрутизации содержит следующую информацию:

Действительные адреса устройств в сети;
Служебную информацию протокола маршрутизации;
Адреса ближайших маршрутизаторов.

Оптимальность выбора маршрута;
Простота реализации;
Устойчивость;
Быстрая сходимость;
Гибкость реализации.

Алгоритмы маршрутизации могут быть:

Статическими или динамическими;
Одномаршрутными или многомаршрутными;
Одноуровневыми или многоуровневыми;
Внутридоменными или междоменными;
Одноадресными или групповыми.

При использовании динамических алгоритмов таблица маршрутизации автоматически обновляется при изменении топологии сети или трафика в ней. Динамические алгоритмы различаются по способу получения информации о состоянии сети, времени изменения маршрутов и используемым показателям оценки маршрута.

Одномаршрутные протоколы определяют только один маршрут. Он не всегда оказывается оптимальным. Многомаршрутные алгоритмы предлагают несколько маршрутов к одному и тому же получателю. Такие алгоритмы позволяют передавать информацию по нескольким каналам одновременно, что означает повышение пропускной способности сети. Алгоритмы маршрутизации могут работать в сетях с одноуровневой или иерархической архитектурой. В одноуровневой сети все ее фрагменты имеют одинаковый приоритет, что, как правило, обусловлено схожестью их функционального назначения. Иерархическая сеть содержит подсети (фрагменты сети). Маршрутизаторы нижнего уровня служат для связи фрагментов сети. Маршрутизаторы верхнего уровня образуют особую часть сети, называемую магистралью (опорная часть). Маршрутизаторы магистральной сети передают пакеты между сетями нижнего уровня. Иерархическая структура в больших и сложных сетях позволяет значительно упростить процесс управления сетью, облегчает изоляцию сегментов сети и т.д. Например, логическая изоляция сегментов сети допускает установку брандмауэров.

Применяемой системы измерения длины маршрута (его метрики);
Маршрутизируемого протокола высокого уровня;
Топологии сети.

Протоколы вектора расстояния;
Протоколы состояния канала;
Протоколы политики маршрутизации;

Основная задача уровня передачи пакетов – это коммутация пакетов от разных пользователей. Общая схема передачи пакетов такова: выбирается один из возможных транзитных узлов (эта информация поступает с уровня маршрутизации, на котором она вычисляется по адресу получателя), формируется выходной заголовок канального уровня и осуществляется посылка пакета. Кроме того, на этом этапе может производиться фрагментация пакетов, проверка контрольной суммы и т.д. Маршрутизаторы (точнее – уровень маршрутизации) работают на сетевом уровне эталонной модели OSI. Уровень продвижения пакетов функционирует на канальном уровне. Работа на сетевом уровне позволяет производить интеллектуальную обработку пакетов. Поскольку маршрутизаторы в основном работают с протоколом IP, они должны поддерживать связь без создания логического соединения между абонентами. При этом каждый пакет обрабатывается и отправляется получателю независимо. Производители при создании маршрутизаторов используют три основных типа архитектуры:

Однопроцессорная;
Усиленная однопроцессорная;
Симметричная многопроцессорная.

В заключение нашего анализа маршрутизаторов можно сказать, что они обладают несомненными достоинствами. Маршрутизаторы не вносят никаких ограничений в топологию сети. Петли, возникающие в цепях с коммутаторами, не представляют проблемы для маршрутизаторов. Тем не менее, маршрутизаторы по сравнению с коммутаторами и мостами требуют гораздо больше усилий по администрированию. Администраторам сетей необходимо знать целое множество конфигурационных параметров для маршрутизаторов. При этом параметры каждого маршрутизатора должны быть согласованы с параметрами других маршрутизаторов в сети. Сегодня многие организации реализуют межсетевой обмен через маршрутизаторы. Большое число компаний модернизируют свои системы, устанавливая коммутаторы между маршрутизаторами и сетями, которые обслуживаются этими маршрутизаторами. При этом коммутаторы повышают производительность сети, а маршрутизаторы обеспечивают защиту информации и выполняют более сложные задачи, такие как трансляция протоколов. Сегодня четко обозначилась тенденция к вытеснению сложных высокопроизводительных маршрутизаторов и увеличению роли маршрутизаторов начального класса, а ведущие фирмы-производители пришли к выводу, что одним из основных требований покупателей к маршрутизатору является простота его использования.
Источник:

Для облегчения понимания работы всех сетевых устройств, перечисленных в статье Сетевые устройства, касательно уровней сетевой эталонной модели OSI, Я сделал схематичные рисунки с небольшими комментариями.

Для начала вспомним уровни эталонной сетевой модели OSI и инкапсулирование данных.

Посмотрите, как происходит передача данных между двумя соединенными компьютерами. Заодно Я выделю работу сетевой карты на компьютерах, т.к. именно она является сетевым устройством, а компьютер – в принципе нет. (Все картинки кликабельны - для увеличения картинки кликните по ней.)

Приложение на компьютере PC1 отправляет данные другому приложению находящемуся на другом компьютере PC2. Начиная с верхнего уровня (уровень приложений) данные направляются к сетевой карте на канальный уровень. На нём сетевая карта преобразует фреймы в биты и отправляет в физическую среду (например, кабель витую пару). На другой стороне кабеля поступает сигнал, и сетевая карта компьютера PC2 принимает эти сигнала, распознавая их в биты и формируя из них фреймы. Данные (содержащиеся в фреймах) декапсулируются к верхнему уровню, и когда доходят до уровня приложений, соответствующая программа на компьютере PC2 получает их.

Повторитель. Концентратор.

Репитер и концентратор работают на одном и том же уровне, поэтому касательно сетевой модели OSI они изображаются одинаково. Для удобства представлений сетевых устройств будем их отображать между нашими компьютерами.

Репитер и концентратор устройства первого (физического) уровня. Они принимают сигнал, распознают его, и пересылают сигнал далее во все активные порты.

Сетевой мост. Коммутатор.

Сетевой мост и коммутатор тоже работают на одном уровне (канальном) и изображаются они соответственно одинаково.

Оба устройства уже второго уровня, поэтому помимо распознавания сигнала (подобно концентраторам на первом уровне) они декапсулируют его (сигнал) в фреймы. На втором уровне сравнивается контрольная сумма трейлера (прицепа) фрейма. Затем из заголовка фрейма узнаётся MAC-адрес получателя, и проверяется его наличие в коммутируемой таблице. Если адрес присутствует, то фрейм обратно инкапсулируется в биты и отправляется (уже в виде сигнала) на соответствующий порт. Если адрес не найден, происходит процесс поиска этого адреса в подключенных сетях.

Маршрутизатор.

Как Вы видите, маршрутизатор (или роутер) – это устройство третьего уровня. Вот как примерно роутер функционирует: На порт поступает сигнал, и роутер распознаёт его. Распознанный сигнал (биты) формируют фреймы (кадры). Сверяется контрольная сумма в трейлере и MAC-адрес получателя. Если все проверки прошли успешно, фреймы формируют пакет. На третьем уровне маршрутизатор исследует заголовок пакета. В нем присутствует IP адрес пункта назначения (получателя). На основе IP-адреса и собственной таблицы маршрутизации роутер выбирает наилучший путь следования пакеты к получателю. Выбрав путь, роутер инкапсулирует пакет в фреймы, а затем в биты и отправляет их в виде сигналов на соответствующий порт (выбранный в таблице маршрутизации).

Заключение

В заключении Я объединил все устройства в одной картинке.

Теперь у Вас достаточно знаний, чтобы определить какие устройства и как работают. Если у Вас остались вопросы, задавайте их мне и в ближайшее время Вам или Я или другие пользователи непременно помогут.

Как работает маршрутизатор и какие задачи выполняет

Основная задача маршрутизатора — распределение потоков данных между подключенными устройствами. Используя таблицу маршрутизации, гаджет строит локальную сеть, принимает информацию из внешних источников и передает ее получателям по кабелям или Wi-Fi. Соответственно, прибор также собирает и отправляет запросы с устройств юзеров на различные интернет-ресурсы.

Современные маршрутизаторы также выполняют дополнительные задачи:

Играют роль Firewall благодаря встроенному функционалу, что защищает устройства пользователей от постороннего вмешательства.
Умеют работать с белым списком адресов, согласно которому к интернет-ресурсам допускаются только пользователи, прошедшие регистрацию.
Зашифровывают передаваемую информацию.
Обладают функционалом родительского контроля — пользователь задает перечень сайтов, куда нельзя заходить детям.

Продвинутые модели настраивают так, чтобы возможно было подключаться из любой точки мира, иметь доступ к видеонаблюдению, изменять параметры и др.

Роутер или маршрутизатор — как правильно

Отличий нет. Роутер — английский, маршрутизатор — русский вариант. Также устройства известны как интернет-шлюзы, интернет-центры, межсетевые шлюзы. А от модема роутер отличается принципиально. Первый принимает сигнал от провайдера и расшифровывает его в код, который понятен одному компьютеру. А второй распределяет полученную информацию между несколькими устройствами, подключенными к одной сети.

Классификация маршрутизаторов

Модели роутеров возможно классифицировать несколькими способами. Главными критериями выступают область использования и метод подключения, где по-разному происходит подсоединение и самих маршрутизаторов, и пользовательских устройств.

В зависимости от области использования роутеры подразделяют на:

Верхние. Это наиболее производительные модели, которые используют крупные корпорации. Маршрутизаторы, имеющие до 50 портов, поддерживают разнообразные интерфейсы и протоколы, в том числе нестандартные.
Средние. Позволяют сформировать небольшие сети для мелких предприятий. Имеют до 3 глобальных и 8 локальных портов.
Нижние. Предназначены для создания подключений в отдельных офисах или дома. Имеют до 2 глобальных и 4 локальных портов.

По методу подключения к интернету маршрутизаторы делятся на проводные и беспроводные. Также есть различие и в раздаче на пользовательские устройства — с помощью кабеля или через Wi-Fi. Проводные роутеры обычно используют в офисах или дома, чтобы подключить к сети от 2 до 8 настольных компьютеров либо ноутбуков, расположенных в одном помещении. Также с помощью подобных маршрутизаторов настраивают доступ, к примеру, от ПК к принтеру или другому устройству

Проводной маршрутизатор

Беспроводные (Wi-Fi) роутеры передают данные как с помощью кабелей, так и без них. Это удобно для объединения в общую сеть и подключения к интернету стационарных компьютеров, ноутбуков, принтеров, телефонов, Smart-ТВ и других устройств. Здесь нужно иметь один канал доступа и достаточную скорость соединения.

Беспроводные маршрутизаторы

При помощи роутера можно также объединить все устройства в одну локальную сеть (без доступа к интернету), внутри которой они будут обмениваться информацией.

Принцип работы маршрутизатора

Роутер устанавливает соединение с интернетом и раздает данные на каждое подключенное устройство. Чтобы наладить работу маршрутизатора, к нему необходимо подключить кабель провайдера или от ADSL-модема (также можно приобрести роутер с поддержкой USB-модема). Затем установить необходимые настройки — проще всего это сделать при помощи мастера или следуя инструкции к устройству. После этого подключить к маршрутизатору все устройства, где нужен интернет, по Wi-Fi либо сетевому кабелю LAN. На ПК можно также приобрести приемник для беспроводной передачи данных и с его помощью присоединиться к роутеру.

Чем отличается маршрутизатор от коммутатора?

В этом блоке расскажем, чем отличается маршрутизатор от коммутатора. Внешне они похожи — коробочка со множеством входов-выходов, но их работа основана на разных принципах.

Коммутатор – назначение и принцип работы

Второе название коммутатора — свич. Устройство соединяет несколько узлов сети в рамках одного сегмента. Обрабатывает информацию на канальном уровне сетевой модели OSI и работает с MAC-адресами хостов пользователей. Компьютеры, которые коммутатор объединяет в единую локальную сеть, не способны напрямую подключиться к интернету. Чтобы выйти во всемирную паутину, необходимо настроить один ПК — главный. А от него с помощью свича раздать трафик подключенным устройствам.

В этой схеме есть минусы — сложные настройки и постоянная работа главного компьютера (иначе остальные устройства останутся без интернета). Есть альтернативный вариант: выходить в глобальную сеть с помощью маршрутизатора, а к нему через коммутатор подключать все ПК. Если же портов на роутере достаточно, то свич в схеме не нужен.

У коммутатора есть неоспоримое преимущество перед маршрутизатором — более оперативная передача информации внутри локальной сети. Поэтому, если выход в интернет не нужен, то все ПК возможно объединить с помощью свича. Так они быстрее будут обмениваться информацией между собой.

Маршрутизатор – назначение и принцип работы

Маршрутизатор — более сложное устройство, чем коммутатор. Роутер одновременно объединяет пользовательские ПК и гаджеты в одну сеть и предоставляет им доступ в интернет. Устройство обрабатывает информацию на сетевом уровне модели OSI (а не на канальном, как свич) и работает с IP-адресами хостов юзеров (а не с MAC-адресами).

Функционируя на основе протоколов TCP/ IP (первый разбивает информацию на блоки и создает виртуальный канал, второй — передает эти блоки и контролирует получение), роутер обеспечивает четкое взаимодействие беспроводных и проводных сетей. Поэтому Wi-Fi-маршрутизатор отлично подходит для объединения всех домашних цифровых устройств в целях подключения к интернету и обмена данными между собой.

Некоторые модели роутеров способны создать большую локальную сеть благодаря внушительному объему памяти и значительной пропускной способности.

Преимущества и недостатки роутера

Раздача интернета от маршрутизатора к стационарным компьютерам, smart-телевизорам, телефонам и другим устройствам идет по проводу либо с помощью Wi-Fi. Так пользователи создают общую сеть для удобного обмена информацией друг с другом и выхода во всемирную паутину.

Правильно настроенный роутер обладает следующими преимуществами:

раздача сигнала сети на несколько устройств одновременно;
подключение гаджетов проводным и беспроводным способом;
стабильность и скорость передачи информации;
отсутствие потерь при трансляции данных.

К недостаткам маршрутизатора относится необходимость постоянного питания от электросети. К тому же роутер нужно разместить так, чтобы в зону покрытия Wi-Fi попадали все устройства. Если дом либо квартира обладают большой площадью, вследствие чего сигнал от маршрутизатора плохо доходит в дальние уголки, необходимо использовать репитер или другие способы увеличения радиуса действия роутера.

Какой маршрутизатор выбрать

Каждый маршрутизатор — это мини-компьютер узкой специализации, основная задача которого заключается в приеме и перераспределении данных между устройствами сети. Разные модели имеют особенности, которые влияют на выбор пользователей. Приобретая роутер для дома, следует обращать внимание на следующие свойства:

наличие Wi-Fi-модуля и его технические возможности;
количество портов для подключения сетевых кабелей и скорость их работы;
наличие USB-разъемов (для подключения модема или налаживания общего доступа к МФУ);
стабильность работы (важную роль играет конкретная модель и производитель);
поддержка разных стандартов подключения услуг провайдера;
наличие GSM-приемника.

Отличий много, поэтому перед покупкой конкретной модели необходимо составить список полезных опций, посмотреть обзоры, почитать отзывы, получить дополнительную информацию. Не стоит слепо доверять рекламе — реальный опыт вернее покажет, какое устройство необходимо купить.

Заключение

Из статьи вы узнали, что такое маршрутизатор (роутер), и в чем его принципиальное отличие от коммутатора. Ознакомились с принципом работы устройства и его классификацией. Наши советы помогут выбрать роутер, подходящий для выполнения конкретных задач. Если вам нужна настройка сетевого оборудования, администрирование сети, обращайтесь в компанию «АйТиСпектр» и получите профессиональное решение возникших проблем.

Маршрутизатор или роутер, рутер (от англ. router ), — сетевое устройство, на основании информации о топологии сети и определённых правил принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между различными сегментами сети.

Принцип работы
Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в пакетах данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается. Существуют и другие способы определения маршрута пересылки пакетов, когда, например, используется адрес отправителя, используемые протоколы верхних уровней и другая информация, содержащаяся в заголовках пакетов сетевого уровня. Нередко маршрутизаторы могут осуществлять трансляцию адресов отправителя и получателя, фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничения доступа, шифрование/дешифрование передаваемых данных и т.д.

Таблица маршрутизации
Таблица маршрутизации содержит информацию, на основе которой маршрутизатор принимает решение о дальнейшей пересылке пакетов. Таблица состоит из некоторого числа записей — маршрутов, в каждой из которых содержится адрес сети получателя, адрес следующего узла, которому следует передавать пакеты и некоторый вес записи — метрика. Метрики записей в таблице играют роль в вычислении кратчайших маршрутов к различным получателям. В зависимости от модели маршрутизатора и используемых протоколов маршрутизации, в таблице может содержаться некоторая дополнительная служебная информация

Таблица маршрутизации может составляться двумя способами:
статическая маршрутизация — когда записи в таблице вводятся и изменяются вручную. Такой способ требует вмешательства администратора каждый раз, когда происходят изменения в топологии сети. С другой стороны, он является наиболее стабильным и требующим минимума аппаратных ресурсов маршрутизатора для обслуживания таблицы.

динамическая маршрутизация — когда записи в таблице обновляются автоматически при помощи одного или нескольких протоколов маршрутизации — RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP, и др. Кроме того, маршрутизатор строит таблицу оптимальных путей к сетям назначения на основе различных критериев — количества промежуточных узлов, пропускной способности каналов, задержки передачи данных и т. п.

Критерии вычисления оптимальных маршрутов чаще всего зависят от протокола маршрутизации, а также задаются конфигурацией маршрутизатора. Такой способ построения таблицы позволяет автоматически держать таблицу маршрутизации в актуальном состоянии и вычислять оптимальные маршруты на основе текущей топологии сети. Однако динамическая маршрутизация оказывает дополнительную нагрузку на устройства, а высокая нестабильность сети может приводить к ситуациям, когда маршрутизаторы не успевают синхронизировать свои таблицы, что приводит к противоречивым сведениям о топологии сети в различных её частях и потере передаваемых данных.

Применение
Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети, благодаря её разделению на домены коллизий или широковещательные домены, а также благодаря фильтрации пакетов. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам, например для объединения локальных сетей Ethernet и WAN-соединений, использующих протоколы xDSL, PPP, ATM, Frame relay и т. д. Нередко маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана.

Маршрутизаторы реализуются по разному. Маршрутизаторы делят на устройства верхнего, среднего и нижнего классов.
Высокопроизводительные маршрутизаторы верхнего класса служат для объединения сетей предприятия. Они поддерживают множество протоколов и интерфейсов, причем не только стандартных, но, подчас, и весьма экзотических. Устройства данного типа могут иметь до 50 портов локальных или глобальных сетей. С помощью маршрутизаторов среднего класса формируются менее крупные сетевые объединения масштаба предприятия. Стандартная конфигурация включает два-три порта локальных сетей и от четырех до восьми портов глобальных сети. Такие маршрутизаторы поддерживают наиболее распространенные протоколы маршрутизации и транспортные протоколы.

Маршрутизаторы нижнего класса предназначаются для локальных сетей подразделений; они связывают небольшие офисы с сетью предприятия. Типичная конфигурация: один порт локальной сети (Ethernet или Token Ring) и два порта глобальной сети, рассчитанные на низкоскоростные выделенные линии или коммутируемые соединения. Тем не менее, подобные маршрутизаторы пользуются большим спросом у администраторов, которым необходимо расширить имеющиеся межсетевые объединения.

В роли маршрутизатора может выступать рабочая станция или сервер, имеющие несколько сетевых интерфейсов и снабженные специальным программным обеспечением.
Маршрутизаторы верхнего класса – это, как правило, специализированные устройства, объединяющие в отдельном корпусе множество маршрутизирующих модулей.

По определению, основное назначение маршрутизаторов – это маршрутизация трафика сети.
Процесс маршрутизации можно разделить на два иерархически связанных уровня:
- Уровень маршрутизации. На этом уровне происходит работа с таблицей маршрутизации. Таблица маршрутизации служит для определения адреса (сетевого уровня) следующего маршрутизатора или непосредственно получателя по имеющемуся адресу (сетевого уровня) и получателя после определения адреса передачи выбирается определенный выходной физический порт маршрутизатора. Этот процесс называется определением маршрута перемещения пакета. Настройка таблицы маршрутизации ведется протоколами маршрутизации. На этом же уровне определяется перечень необходимых предоставляемых сервисов;
- Уровень передачи пакетов. Перед тем как передать пакет, необходимо: проверить контрольную сумму заголовка пакета, определить адрес (канального уровня) получателя пакета и произвести непосредственно отправку пакета с учетом очередности, фрагментации, фильтрации и т.д. Эти действия выполняются на основании команд, поступающих с уровня маршрутизации.

В общем случае таблица маршрутизации содержит следующую информацию:
- Действительные адреса устройств в сети;
- Служебную информацию протокола маршрутизации;
- Адреса ближайших маршрутизаторов.

Особенности роутеров

Маршрутизаторы – это устройства, которые имеют высокий уровень надежности. Они достаточно просты в применении и использовании. Для начала работы его необходимо только подключить. У многих моделей имеется встроенный пакет необходимых настроек. Их можно долгое время не менять и не проводить перенастройку. Участие пользователя необходимо, только если нужно поменять пароль, способ доступа к сети или при смене поставщика услуг. А так нужно знать всего лишь 3 момента: как включается маршрутизатор, как он перезагружается и как выключается.

Для выполнения расширенной сетевой перенастройки маршрутизатора нужно подключить его к компьютеру. Подключение должно происходить по инструкции. У каждой модели своя инструкция. При безлимитном тарифе применение маршрутизатора не будет влиять на цену услуг поставщика.

Маршрутизация интернет-трафика, которая осуществляется между несколькими составляющими сети, является главной функцией маршрутизатора. С помощью маршрутизатора образовывается своя компьютерная сеть, которая является изолированной от сети провайдера. При этом владелец маршрутизатора может самостоятельно менять и устанавливать различные сетевые настройки для разных устройств, которые находятся в этой сети. Поставщик услуги об этом может не знать.

Есть несколько классификаций маршрутизаторов. Их можно разделить по области, в которой они применяются, и по способу, которым они подключаются.

Способ подключения маршрутизатора

Существует всего 2 способа, которыми можно подключить маршрутизаторы к сети. Он может подключаться проводным или беспроводным способом. Тоже самое относится и к возможности распределения сети по различным устройствам.

Беспроводные маршрутизаторы

У маршрутизатора, который подключается таким способом, есть небольшое преимущество. Он может осуществлять передачу информации еще и с помощью проводов. На данный момент с помощью использования технологий беспроводного подключения могут передавать данные без применения проводов большинство устройств. Более старые версии оборудования не поддерживают такую работу и для них необходимо использовать провода. С помощью беспроводного роутера можно объединить разные устройства в одну общую сеть с возможностью доступа в интернет. Такими устройствами могут быть: ноутбук, стационарный компьютер, нетбук, планшет, принтер, смартфон, телевизор с опцией Smart-TV.

Проводные маршрутизаторы

Такой маршрутизатор обязательно подключается к каждому устройству, которое находится в сети. Проводные маршрутизаторы используются для сети, в которой имеется не более 8 устройств. При этом эти устройства должны находиться постоянно на одном и том же месте. С помощью проводного подключения можно легко достигнуть доступа между всеми участниками этой сети. При таком подключении с одного устройства можно получить данные другого.

Области применения маршрутизаторов

В зависимости от области применения, маршрутизаторы можно разделить на три класса.

Верхний. У таких маршрутизаторов очень высокий уровень производительности. Они применяются для создания и обеспечения сети в крупных компаниях. Верхние маршрутизаторы могут использовать нестандартные интерфейсы и протоколы. Такие маршрутизаторы могут содержать большое количество портов для различных глобальных и локальных сетей.

Средний. Применяется для того, чтобы создать сеть в небольшой организации или в отдельном здании.

Нижний. Такой маршрутизатор применяется для создания локальной сети в маленьком офисе или для использования в домашних условиях. Нижний маршрутизатор имеет до 2 портов глобальной сети и 4 порта локальной.

Роутеры – это устройства, которые на данный момент обязательно используются как в домашних условиях, так и в крупных организациях или в общественных местах. С помощью роутеров обеспечивается необходимый уровень связи между всеми устройствами сети. При этом им предоставляется возможность пользоваться выходом в интернет с высокой скоростью. Некоторые устройство способны предоставить очень большую скорость выхода в сеть интернет.

Принцип работы роутера

При передаче информации роутер использует адрес получателя, указанный в пакетах данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.

Таблица маршрутизации содержит информацию, на основе которой роутер принимает решение о дальнейшей пересылке пакетов. Таблица состоит из некоторого числа записей — маршрутов, в каждой из которых содержится адрес сети получателя, адрес следующего узла, которому следует передавать пакеты и метрика. Метрики записей в таблице играют роль в вычислении кратчайших маршрутов к различным получателям.

Способы составления таблиц маршрутизации

Статическая маршрутизация — когда записи в таблице вводятся и изменяются вручную. Такой способ требует вмешательства администратора каждый раз, когда происходят изменения в структуре сети.

Динамическая маршрутизация — когда записи в таблице обновляются автоматически, такой способ позволяет держать таблицу маршрутизации в актуальном состоянии и вычислять оптимальные маршруты на основе текущей структуры сети. Однако увеличивается нагрузка на устройство, а высокая нестабильность сети может приводить к ситуациям, когда маршрутизаторы не успевают синхронизировать свои таблицы, что приводит к противоречивым сведениям о топологии сети в различных её частях и потере передаваемых данных.

Читайте также: