Основные функции, характеристики и классификация маршрутизаторов

Давайте с вами разберёмся, что такое Маршрутизатор и для чего он используется. Маршрутизатор (проф. жарг. ра́утер, ру́тер (от англ. router /) или ро́утер (прочтение слова англ. router как транслитерированного)) [1]– это устройство сетевого уровня эталонной модели OSI, оно использует одну, две и более метрик для того, чтобы определить оптимальный путь передачи сетевого трафика на основании информации сетевого уровня. От сюда следует, что это устройство создано для того, чтобы определить для информации, по какому пути следует перемещать данные, которые посланы в огромную сеть. Если пользователь какой то сети захочет отправить определённые данные (информацию) своему другу, то он указывает «адрес». Эти данные проходят по всей сети и если встречаются точки с разветвлением маршрутов, то на них помещают маршрутизаторы. И когда данные поступают на это устройство, то прибор определяет дальнейший путь посредством метрик. То есть какой путь будет лучше. Лучший путь – это путь, с наименьшей метрикой. В самой метрике учитывается несколько показателей: время прохождения, длина пути и прочее. Классификация маршрутизаторов Верхнего класса. К этому классу относятся высокопроизводительные маршрутизаторы для того, чтобы объединять сети предприятий. Они могут поддерживать множество протоколов и интерфейсов. Стоит отметить, что не привязаны к стандарту, а могут иметь и экзотические протоколы. Они имеют до 50 портов локальных или глобальных сетей. Второй тип класса – это средний. При помощи них обустроены не такие громадные предприятия. А поменьше. Обычно в конфигурацию этих маршрутизаторов входит до трёх портов локальных сетей и до восьми портов глобальных. Они поддерживают стандартные распространённые протоколы маршрутизации и соответственно транспортные протоколы. К третьему типу относятся маршрутизаторы нижнего класса. В основном они предназначены для домашнего пользования, небольших офисов. Стандартной конфигурационной моделью в данном классе предстаёт один порт локальной сети, и в среднем два порта глобальной сети. Но, при помощи них, вы можете расширить уже созданное ранее межсетевое соединение. Объединить две сети в одну. Устройства для стандартных сетей и небольших офисов имеют разную архитектуру. Ведь от них требуются разные решения тех или иных задач. Допустим, маршрутизаторы для стандартных сетей должны быть расширяемыми, а вот для локальных сетей уже заранее предусмотрено, сколько будет портов, и сколько будет процессоров по управлению в районе трёх или четырёх интерфейсов. В локальных используются те же протоколы, что и в базовых сетях, но вот ПО в них используется не такое расширенное. Оно ужато по своим возможностям. Очень простое в установке и настройке. Всё это создано для того, что маленькие компании не могут себе позволить узкоспециализированного специалиста по маршрутизаторам. А если вы в курсе, то очень опытные админы по маршрутизаторам CISCO требуют большой заработной платы. Из чего же состоят и как работают маршрутизаторы базовых сетей. Всё не так сложно как кажется. Устройство состоит из основных важных компонентов, а именно: Управлящий процессор – определяет маршрут и обновляет информацию о топологии Основная магистраль Сетевые адаптеры – они зависят от протоколов и служащих интерфейсов к локальным и так же к глобальным сетям[2]. Теперь давайте разберёмся, как маршрутизатор передаёт пакеты. Как только пакет поступил на интерфейсный модуль, то происходит анализ адреса назначения и принимаются команды управляющего процессора для того, чтобы определить нужный выходной порт. После этого пакет передаётся в интерфейсный модуль (он служит для связи в локальной и глобальной сети с адресуемыми сегментами), посредством основной магистрали маршрутизатора. Функции маршрутизатора Основным назначением маршрутизаторов является маршрутизация трафика сети. Но рассмотрим так же и их главные функции. 1) Возможность одновременно поддержки нескольких протоколов маршрутизации. В самих протоколах маршрутизации предполагается, что устройство строит свою таблицу на основе работы только одного протокола. Деление Internet на небольшие автономные системы направлено на то, чтобы исключить использование в одной автономной системе более одного протокола. Отсюда следует, что таблица с небольшой вероятностью будет противоречивой, в ней разные протоколы будут выбирать разные следующие маршрутизаторы для какой-либо сети. Почти большая часть маршрутизаторов решает эту проблему выставлением приоритетов. Самый высший приоритет назначается для статических маршрутов, следующий относится к маршрутам протокола связи, а низший приоритет отдают маршрутам дистанционно-векторных протоколов, так как они являются не совершенными. 2) Возможность установки приоритета сетевых протоколов. Позволяет установить приоритет одного протокола над другим. На выбор маршрута они никак не влияют, только на порядок обслуживания пакетов разных сетевых протоколов. 3) Возможность поддержки политики маршрутных объявлений. Позволяет скрывать существование некоторых индивидуальных сетей, от других системных администраторов. Так же можно запретить некоторые маршруты, чтобы туда не уходили пакеты. 4) Возможность защиты от широковещательных штормов. Суть в том, что одна из критичных неисправностей в ПО – это самопроизвольная генерация с высокой интенсивностью широковещательных пакетов. Бороться с этим недугом/штормом можно только если отключать порты, которые генерируют широковещательные пакеты.[3] 5) Поддержка протоколов, которые не маршрутизируемые. Есть два типа, а именно: 5.1. Можно работать с пакетами как мосты, передавать их при помощи MAC адресов. 5.2. Инкапсуляция – это когда пакеты пакуют в другие пакеты какого либо сетевого протокола. Некоторые маршрутизаторы изначально разрабатывают специальные такие пакеты, доступные для инкапсуляции. 6) Последний тип – разделение функций построения и использования таблиц. Основная работа при составлении таблицы маршрутизатором проводится при связки маршутов с известных ему сетям, вычислении оптимального пути. Как только таблица маршрутизации будет построена, осуществляется просмотр всей таблицы, и производится поиск с полным совпадением адресов сетей. Если найдено совпадение, то пакет дальше передаётся на порт маршрутизатора. Технические характеристики маршрутизаторов Главные характеристики для маршрутизаторов нужны для разных конкретных целей, сферу применения. В основном стоит выделить три: Перечень поддерживаемых сетевых протоколов Для глобальной сети маршрутизатор должен поддерживать громадное количество сетевых протоколов, и протоколов маршрутизации для того, чтобы передавать пакеты и обеспечить трафик между вычислительными машинами. Перечень протоколов обычно включает в себя стандарты: IP, IPX, CONS и CLNS OSI, Banyan VINES, Xerox XNS, AppleTalk, DECnet Перечень протоколов маршрутизации включают: IP RIP, IS-IS OSI, OSPF, IPX RIP, EGP, BGP, VINES RTP, NLSP, AppleTalk RTMP.[3] Перечень поддерживаемых интерфейсов. Для локальных сетей достаточно интерфейсов для реализации физических и канальных протоколов сети Ethernet, FDDI, Token Ring, Gigabit Ethernet,Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN иАТМ. [3] Для глобальных сетей нужны интерфейсы физического уровня для связи с аппаратурой передачи данных, протоколы канальных и сетевых уровней. Производительность маршрутизатора. Если вы решили использовать маршрутизатор для высокоскоростных сетей. то следует обратить своё внимание на такие показали как: тип используемого процессора, эффективность программной реализации пакетов, архитектурная организация вычислительных и интерфейсных модулей. Наиболее производительные устройства имеют мультипроцессорную архитектуру, которая сочетает в себе симметричные и ассиметричные свойства