Компютърни мрежи

© Христо Тужаров, 2008

 

МАРШРУТИЗАТОРИ (ROUTER)

 

[Home] [Карта на книгата] [Асеневци] [Инфопедия] [За проекта] [За автора] [Галерия] [Начало на книгата]

 

МРЕЖОВИ УСТРОЙСТВА

 МРЕЖОВО ОБОРУДВАНЕ

ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ НА МРЕЖОВОТО ОБОРУДВАНЕ

МРЕЖОВ АДАПТЕР

КОНЦЕНТРАТОР (HUB)

КОМУТАТОР (SWITCH)

МАРШРУТИЗАТОР (ROUTER). 

 

Маршрутизатор (ROUTER)

маршрутизатор

Маршрутизаторите са устройства, които анализират информацията, съдържаща се във всеки пакет и го изпращат по - възможно най късия път до неговото местоназначение. Те свързват мрежи с различни протоколи и архитектури. Някои ги наричат рутери.

Основни принципи за маршрутизатори

  • Маршрутизаторите работят в мрежовия слой на OSI модела и могат да маршрутизират пакета през много мрежи. Те правят това, като обменят информация на ниво протоколи между различните мрежи.

  • Маршрутизаторите комуникират само с други маршрутизатори. Те не комуникират с отдалечени компютри.

  • Когато маршрутизаторите получат пакети , предназначени за отдалечена мрежа, те ги изпращат към маршрутизатора, който обслужва тази мрежа.

  • Поддържат маршрутизираща таблица с адреси на мрежи. Таблицата съдържа следната информация:

  • Всички известни адреси на мрежи.

  • Начина за организиране на връзка с другите мрежи.

  • Възможни пътища за до всяка от мрежите.

  • Цената на изпращане на данните по тези пътища.

  • Маршрутизаторът избира най-добрия маршрут за пакетите на базата на цената и наличните маршрути.

  • Маршрутизаторът пропуска информация само, ако адресът на мрежата му е известен. По този начин се намалява трафикът между мрежите.

  • Маршрутизаторът може да прослушва мрежата и да установява кои нейни части са най-заети. Той използва тази информация за да определи по кой път да изпрати информацията.

 

Класове маршрутизатори

Маршрутизаторите се делят на устройства от висок, среден  и нисък клас.

 

Маршрутизатори от висок клас

Служат за обединяване на сложни корпоративни мрежи. Те  поддържат множество протоколи и интерфейси. Притежават до 50 порта за локални или глобални мрежи.

 

Маршрутизатори от среден клас

Формират по-малки мрежи – от мащабите на предприятие. Стандартната конфигурация включва два-три порта за локална мрежа и от четири до осем порта за глобални мрежи. Такива маршрутизатори поддържат най-разпространените протоколи за маршрутизация и транспортни протоколи.

 

Маршрутизатори от нисък клас

Предназначени са за локални мрежи на  подразделения. Обикновено включват един порт за локалната мрежа и два порта за глобална мрежа(ниско скоростни арендовани линии или комутируеми съединения).

 

Маршрутизатирите се делят на статични и динамични

 

Статични маршрутизатори

  • Ръчна настройка и конфигуриране на всички маршрути от администратора на мрежата.

  • Използва един и същи маршрут, зададен с маршрутизиращата таблица

Динамични маршрутизатори

  • Автоматично откриване на нови мрежи и маршрути.

  • Избор на маршрута на база цена и трафик.

  • Подбор на алтернативни маршрути.

Маршрутизаторите бива софтуерни и хардуерни

 

Сравнителна таблица между софтуерни и хардуерни маршрутизатори

В ролята на маршрутизатор може да се използва работна станция или сървър, притежаващи няколко мрежови интерфейса и снабдени със специално програмно осигуряване.

 

Параметър

Софтуерни

Хардуерини

Обработка

500000 pps

Няколко милиона pps

Управление

Софтуерно

Специализиран процесор, пресичащи се матрици и свръхвисокоскоростни шини

Предимства

По-евтини

По- производителни

 

pps - пакета за секунда

 

Структура на маршрутизатори

Маршрутизаторът на базовата мрежа се състои от:

  • Мрежови адаптери, зависещи от протоколите и служещи като интерфейси към локални и глобални мрежи;

  • Управляващ процесор, определящ маршрута и обновяващ информацията за топологията;

  • Базова магистрала.

След постъпване на пакета в интерфейсния модул, процесорът анализира адреса на получателя и определя изходния порт. След това пакетът по базовата магистрала се предава до съответния интерфейсен модул, служещ за връзка с адресируемият сегмент от локалната или глобална мрежа.

 

Нива на маршрутизиране

По определение, основно предназначение на маршрутизаторите е да организират трафика в мрежата. Процесът на  маршрутизация може да се раздели на два йерархически свързани нива:

 

Ниво на маршрутизация

На това ниво се работи с таблицата за маршрутизация. Тя служи за определяне адреса (мрежово ниво) на следващия маршрутизатор или непосредствено получател. Този процес се нарича определяне маршрута на преместване на  пакета. Настройката на таблицата за маршрутизация се осъществява чрез протоколите за маршрутизация. На това ниво се определя списък на поддържащите сервизи.

 

Ниво на предаване на пакетите

Преди да се предаде пакета е необходимо:

  • Да се провери контролната сума в заглавието на пакета;

  • Да се определи адреса (канално ниво) на получателя на пакета;

  • Да се изпрати пакета с отчитане на поредността, фрагментацията, филтрацията и т.н.

Тези действия се изпълняват на база команди, постъпващи от нивото на маршрутизация.

 

Протоколи за маршрутизация

Определянето на маршрута за предаване на данни си извършва програмно. Съответните програмни средства носят названието протоколи за маршрутизация. Логиката на тяхната работа се базира на алгоритми за маршрутизация. Алгоритмите за маршрутизация изчисляват стойността на доставката и избират оптимален маршрут.

 

Прости алгоритми

Определят маршрута на база най-малък брой промежутъчни (транзитни) възли по пътя до адресанта.

 

Сложни алгоритми

В понятието стойност се залагат няколко показателя:

  • Задръжка при предаване на пакетите;

  • Пропускателна способност на канала за връзка;

  • Парична стойност на връзката.

Таблица за маршрутизация

В общ случай таблицата за маршрутизация съдържа следната информация:

  • Действителни адреси на устройствата в мрежата;

  • Служебна информация на протокола за маршрутизация;

  • Адресите на най-близките маршрутизатори.

Алгоритми на маршрутизация:

  • Статични или динамични;

  • Едномаршрутни или многомаршрутни;

  • Одно ниво или много нива;

  • Вътрешнодоменни или междудоменни;

  • Едноадресни или групови.

 Основни характеристики на маршрутизаторите

Характеристика

Пояснение

WAN интерфейс

Притежава модулен слот за различни мрежови варианти - ISDN, Frame Relay, Х25, комутируем модем 56 Кbps

Поддръжка на множество протоколи

Като минимум маршрутизаторът поддържа ІРХ и ТСР/ІР. При желание могат да се добавят и други протоколи.

Сигурност

За гарантиране на сигурността се използват CHAP, PAP, RADIUS,  филтриране на адресите и обратно повикване.

Компресия

Поддържа схемите за компресиране на Ascend, Hi/fn,  Microsoft