all about routers types routers
Routrarnas roll och betydelse i datornätverkssystem:
Vår tidigare handledning i detta Fullständig nätverksutbildningsserie förklarade oss om Lager 2 och Layer 3-omkopplare i detalj. I denna handledning kommer vi att se om routrar i detalj.
Routrar används i stor utsträckning överallt i vårt dagliga liv, eftersom dessa förbinder de olika nätverken tillsammans fördelade över långa avstånd.
Eftersom namnet är självförklarande, förvärvar routrar sin nomenklatur från det arbete de utför, vilket innebär att de gör dirigering av datapaket från källänden till en destinationsänd genom att använda någon routningsalgoritm i datornätverkssystemen.
gratis nedladdning av programvara för tidsklocka för anställda
Vad du kommer att lära dig:
- Vad är routrar?
- Typer av routrar
- Routing Table
- Administrativt avstånd
- Arbeta med router
- Tillämpningar av routrar
Vad är routrar?
Om du hade ett telekomföretag som har ett filialkontor i Bangalore och ett annat i Hyderabad, så använder vi routrar i båda ändar för att upprätta en anslutning som var anslutna via fiberoptisk kabel via STM-länkar med hög bandbredd eller DS3-länkar.
Genom detta scenario kommer trafiken i form av data, röst eller video att flyta från båda ändar dedikerat mellan dem utan inblandning av någon tredje oönskad trafik. Denna process är kostnadseffektiv och tidseffektiv.
På samma sätt spelar denna router också en nyckelroll för att upprätta anslutningar mellan programvarutestare, detta kommer vi att utforska vidare i handledningen.
Nedan visas diagrammet för ett routernätverk där två routrar, nämligen R1 och R2, ansluter tre olika nätverk.
I denna handledning kommer vi att studera olika aspekter, funktioner och applikationer för routrar.
Typer av routrar
Det finns i princip två typer av routrar:
Hårdvarurutrar: Det här är hårdvaran med distinkt inbyggd mjukvarukompetens som tillhandahålls av tillverkarna. De använder sina routingförmågor för att utföra routing. De har några mer speciella funktioner utöver grundläggande routing-funktion.
Cisco 2900-routrar, ZTE ZXT1200, ZXT600-routrar är exemplet på vanliga hårdvarurutrar.
Programvarurutrar: De fungerar på samma sätt som hårdvarurutrarna, men de har ingen separat maskinvarulåda. Det är kanske ett fönster, Netware eller Linux-server. Dessa har alla inbyggda routing-förmågor.
Även om mjukvarurutrarna i allmänhet används som gateways och brandväggar i stora datornätverkssystem har båda typerna av routrar sina egna funktioner och betydelse.
Programvarurutrarna har en begränsad port för WAN-anslutning och annan port- eller kortsupport LAN-anslutning, därför kan de inte ta plats för hårdvarurutrar.
På grund av de inbyggda funktionerna för routing kommer alla kort och portar att utföra WAN-routing och andra beroende på dess konfiguration och kapacitet.
Funktioner i routrar
- Fungerar på nätverkslagret i OSI-referensmodellen och kommunicerar med grannanordningar om konceptet IP-adressering och delnät.
- Huvudkomponenterna i routrar är den centrala processorenheten (CPU), flashminne, icke-flyktigt RAM, RAM, nätverkskort och konsol.
- Routrar har en annan typ av flera portar som snabb Ethernet-port, gigabit och STM-länkport. Alla portar stöder höghastighetsnätverksanslutning.
- Beroende på vilken typ av port som behövs i nätverket kan användaren konfigurera dem i enlighet med detta.
- Routrar utför datakapslingen och avkapslingen för att filtrera bort oönskade störningar.
- Routrar har den inbyggda intelligensen för att dirigera trafik i ett stort nätverkssystem genom att behandla undernäten som ett intakt nätverk. De har förmågan att analysera typen av nästa länk och hoppa kopplad till den som gör dem överlägsna andra lager-3-enheter som switch och broar.
- Routrar fungerar alltid i huvud- och slavläge och ger därmed redundans. Båda routrarna kommer att ha samma konfigurationer på program- och hårdvarunivå om mastern misslyckas kommer slaven att fungera som master och utföra hela sina uppgifter. Därmed sparas hela nätverksfelet.
IP-routing
Det är proceduren för överföring av paketen från slutanordningen i ett nätverk till fjärranslutningsenheten i något annat nätverk. Detta uppnås av routrar.
Routrar inspekterar målslutets IP-adress och nästa hoppadress och kommer enligt resultaten att vidarebefordra datapaketet till destinationen.
Routingtabeller används för att ta reda på nästa hoppadresser och destinationsadresser.
Huvudingång: En standardgateway är bara en router i sig. Den distribueras i nätverket där en slutenhetsvärd inte har nästa hoppruttpost för något explicit destinationsnätverk och inte kan ta reda på hur man kommer fram till det nätverket.
Därför är värdanordningarna konfigurerade på ett sådant sätt att datapaket som riktas mot fjärranätet först kommer att vara avsedda till standardgatewayen.
Då kommer standardgatewayen att tillhandahålla rutten mot målnätverket till källändvärdenheten.
Routing Table
Routrarna har det interna minnet som kallas RAM. All information som en routingtabell samlar lagras i routrarnas RAM. En routingtabell identifierar sökvägen för ett paket genom att lära sig IP-adressen och annan relaterad information från tabellen och vidarebefordra paketet till önskad destination eller nätverk.
Följande är enheterna i en routingtabell:
- IP-adresser och nätmask för målvärden och nätverket
- IP-adresser till alla de routrar som krävs för att nå destinationsnätverket.
- Extrovert gränssnittsinformation
Det finns tre olika procedurer för att fylla i en routingtabell:
- Direkt anslutna subnät
- Statisk routing
- Dynamisk routing
Anslutna rutter: I det ideala läget kommer alla gränssnitt för routrarna att förbli i ”ned” -läge. Så gränssnitten för vilken användare som ska implementera vilken konfiguration som helst, ändra först tillståndet från 'ner' till 'upp'. Nästa steg i konfigurationen är att tilldela IP-adresserna till alla gränssnitt.
Nu kommer routern att vara smart nog att dirigera datapaket till ett destinationsnätverk via direktanslutna aktiva gränssnitt. Delnäten läggs också till i routingtabellen.
hur man returnerar arrayer i java
Statisk routing: Genom att använda statisk routing kan en router samla rutten till fjärranätet som inte är fysiskt eller rakt ansluten till ett av dess gränssnitt.
Routing görs manuellt och kör ett visst kommando som används globalt.
Kommandot är som följer:
IP route destination_network _IP subnet_mask_ IP next_hop_IP_address. Det används vanligtvis i små nätverk bara som behöver massor av manuell konfiguration och hela processen är mycket lång.
Ett exempel är som följer:
Router 1 är fysiskt ansluten till router 2 på Fast Ethernet-gränssnittet. Router 2 är också direkt ansluten till undernät 10.0.2.0/24. Eftersom undernätet inte är fysiskt anslutet till router 1, gör det därför inte vägen att dirigera paket till destinationsundernätet.
Nu måste vi konfigurera det manuellt vilket är som följer:
- Gå till kommandotolken för router 1.
- Ange visa IP-rutt, routingtabellen har nedanstående konfigurationstyp.
Router # visar IP-rutt
C 192.164.0.0/24 är direktansluten, FastEthernet0 / 0, C står för ansluten.
- Nu använder vi statisk ruttkommando för konfiguration så att Router 1 kan nå Subnet 10.0.0.0/24.
Router # conf t
Router (config) # ip route 10.0.0.0 255.255.255.0 192.164.0.2
Router (config) # exit
Router # visar IP-rutt
10.0.0.0/24 är subnät, 1 subnät
S 10.0.0.0 (1/0) via 192.164.0.2
C 192.164.0.0/24 är direktansluten, FastEthernet0 / 0
S står för statisk.
Obs! Routarens kommandotolk har också mycket annan information men jag har bara förklarat det kommandot och den information som är relevant för ämnet.
Dynamisk routing: Denna typ av routing fungerar med minst en typ av routing-protokoll underlättas med den. Ett routingsprotokoll praktiseras av routrar så att de kan dela routningsinformationen mellan sig. Genom denna process kan var och en av routrarna i nätverket lära sig den informationen och kommer att distribuera den för att bygga upp sina egna routingtabeller.
Routing-protokollet fungerar på ett sådant sätt att om en länk går ner på vilken den dirigerade data, ändrar den dynamiskt deras väg för routing-paket vilket i sin tur gör dem felsäkra.
Dynamisk routing behöver inte heller någon manuell konfiguration som sparar tid och administrationsbelastning.
Vi behöver bara definiera rutterna och deras motsvarande undernät vilken router ska använda och resten tas om hand av routningsprotokoll.
Administrativt avstånd
Mer än ett routingsprotokoll kan praktiseras av nätverket och routrarna kan samla ruttinformation om nätverket från olika källor. Routers huvuduppgift är att söka efter den bästa vägen. Administrativt distansnummer övas av routrar för att upptäcka vilken väg som är bäst lämpad för att dirigera trafiken. Protokollet som anger lägre antal administrativa avstånd är bäst lämpligt att använda.
Metrisk
Tänk på att routern tar reda på två distinkta vägar för att komma fram till destinationsvärden för samma nätverk från samma protokoll, då måste den ta beslutet att välja den bästa vägen till dirigeringstrafik och lagring i routingtabellen.
Metric är en mätparameter som används för att fixa den bäst lämpliga sökvägen. Återigen blir lägre antalet mätvärden bättre.
Typer av routningsprotokoll
Det finns två typer av routningsprotokoll:
- Avståndsvektor
- Länkstatus
Båda ovanstående typer av routningsprotokoll är interna routingprotokoll (IGP) som anger att de brukade handla routingsdata i ett självstyrande nätverkssystem. Medan Border Gateway Protocol (BGP) är en typ av yttre routingprotokoll (EGP) som anger att det används för att handla routingsdata mellan två olika nätverkssystem på internet.
Avståndsvektorprotokoll
RIP (Routing Information protocol):VILA I FRID är ett slags distansvektorprotokoll. Enligt namnet använder distansvektorrutningsprotokoll avstånd för att erhålla den bäst lämpade vägen för att nå fjärrnätverket. Avståndet är i grunden antalet routrar som finns däremellan när man närmar sig fjärranätverk. RIP har två versioner men version 2 används mest populärt överallt.
Version 2 har förmågan att presentera subnätmasker och övar multicast för att skicka routinguppdateringar. Hopantal tränas som ett mått och det administrativa antalet är 120.
RIP version 2 startar routingtabellerna i varje intervall på 30 sekunder, så mycket bandbredd används i denna process. Den använder multicast-adressen 224.0.0.9 för att starta routningsinformation.
EIGRP (Enhanced interior gateway routing protocol): Det är en progressiv typ av distansvektorprotokoll.
De olika typerna av routningsaspekter som den stöder är:
- Klassfri routing och VLSM
- Lastbalansering
- Inkrementella uppdateringar
- Ruttöversikt
Routrarna som använder EIGRP som ett routningsprotokoll övar multicast-adressen 224.0.0.10. EIGRP-routrar har tre typer av routingtabeller som har all nödvändig information.
Det administrativa avståndet för EIGRP är 90 och det bestämmer mätvärdet genom att använda bandbredd och fördröjning.
Länkprotokoll
Målet med länkstatusprotokollet liknar också det för distansvektorprotokollet, att lokalisera en bäst lämpad väg till en destination men distribuera distinkta tekniker för att utföra den.
Länkstatusprotokollet startar inte den övergripande routingtabellen i stället, den lanserar informationen om nätverkstopologin, vilket resulterar i att alla routrar som använder länktillståndsprotokoll bör ha liknande statistik för nätverkstopologi.
Dessa är svåra att konfigurera och kräver mycket minneslagring och CPU-minne än avståndsvektorprotokollet.
Detta fungerar snabbare än för distansvektorprotokoll. De upprätthåller också routingtabellen av tre typer och utför den kortaste vägen första algoritmen för att ta reda på den bästa vägen.
OSPF är ett slags länkstatusprotokoll.
OSPF (öppna kortaste sökvägen först):
bästa appen för att spionera på någon telefon
- Det är ett klasslöst routningsprotokoll och säkerhetskopierar VLSM, inkrementella uppdateringar, manuell sammanfattning av rutter och belastningsbalansering för lika kostnader.
- Endast gränssnittskostnad används som en metrisk parameter i OSPF. Det administrativa avståndsnumret är inställt på 110. Multicast IP som distribueras för routningsuppdateringar är 224.0.0.5 och 224.0.0.6.
- Länken mellan angränsande routrar som använder OSPF-protokollet ställs in först innan du delar routningsuppdateringarna. Eftersom det är ett länkstatusprotokoll så flyttar routrar inte hela routingtabellen utan delar bara statistiken om nätverkstopologi.
- Sedan utför varje router SFP-algoritm för att bestämma superlativvägen och inkluderar den till routingtabellen. Genom att använda denna process är möjligheten att dirigera loopfel minst.
- OSPF-routrar skickar hejpaketen på multicast IP 224.0.0.5 för att skapa länken med grannarna. Sedan när länken är upprättad börjar den flytande dirigeringsuppdateringar till grannarna.
- En OSPF-router skickar hejpaket var tionde sekund i nätverket. Om det inte tar emot returpaketet från en granne på 40 sekunder kommer det att utropa grannen som nere. Routrar för att bli grannar bör ha vissa fält så vanliga som undernät-ID, områdes-id, hej och döda intervalltimer, autentisering och MTU.
- OSPF har processen för varje meddelandeautentisering. Detta används för att undvika routrar för att överföra falsk routningsinformation. Den falska informationen kan leda till förnekande av tjänsteattack.
- Det finns två metoder för autentisering, MD5 och autentisering av klartext. MD5 används oftast. Den stöder manuell sammanfattning av rutter medan den flyter i routingtabeller.
BGP (Border Gateway Protocol):
Hittills har vi diskuterat de interna routingsprotokollen som används för små nätverk. Men för stora nätverk används BGP eftersom det har kapacitet att hantera trafik över internet för stora nätverk.
- Branscher som använder BGP har ett exklusivt autonomt systemnummer som delas med ett annat nätverk för att upprätta anslutningen mellan de två självstyrande systemen (autonoma system).
- Med hjälp av detta joint venture kan industrier och leverantörer av nättjänster som mobiloperatörer tillhandahålla de BGP-styrda rutterna och på grund av detta får systemen förstärkt internethastighet och effektivitet med överlägsen redundans.
- Den konstruerar ruttbedömningen på grundval av nätverkspolicyer, uppsättning regler som konfigurerats och dirigeringsvägar och deltar också i att ta de viktigaste slutsatserna för routing.
- BGP gör sina grannar genom manuell konfiguration bland routrar för att bygga upp en TCP-session på port 179. En BGP-presentatör skickar 19-byte-meddelanden var 60: e sekund till sina grannar för att upprätta anslutningen.
- Ruttkartmekanism hanterar flödet av rutter i BGP. Det är inget annat än en uppsättning regler. Varje regel förklarar för beslut motsvarande angivna kriterier vilket beslut som ska genomföras. Beslutet är att kasta rutten eller göra ändringar av få attribut för rutten innan du slutligen lagrar den i routingtabellen.
- Kriterier för val av BGP-väg skiljer sig från andra. Det får först reda på banattributen för slingfria synkroniserade rutter för att nå destinationen på följande sätt.
Arbeta med router
- I routerns hårdvarudel görs de fysiska anslutningarna via ingångsportar; det behåller också kopian av vidarebefordran. Switching fabric är ett slags IC (integrerad krets) som berättar routern på vilken av utgångsporten den ska vidarebefordra paketet.
- Routing-processor sparar routingtabellen i den och implementerar de flera routing-protokollen som ska användas i vidarebefordringspaket.
- Utgångsporten överför datapaket tillbaka till sin plats.
Arbetet är uppdelat i två olika plan,
- Kontrollplan : Routrarna behåller routingtabellen som lagrar alla statiska och dynamiska rutter som ska användas för att bestämma datapaketet till fjärrvärden. Styrplanet är en logik som tillverkar en vidarebefordringsinformationsbas (FIB) som ska användas av vidarebefordringsplanet och den har också informationen angående det fysiska gränssnittet som routrarna ska anslutas.
- Vidarebefordringsplan : baserat på informationen som samlas in från kontrollplanet baserat på poster i dirigeringstabeller vidarebefordrar det datapaketet för att korrigera fjärranätverten. Det tar också hand om korrekta inre och yttre fysiska kopplingar.
- Spedition : Som vi vet att huvudsyftet med routrar är att ansluta stora nätverk som WAN-nätverk. Eftersom det fungerar på lager-3 så tar det vidarebefordringsbeslutet på grundval av destinations-IP-adressen och nätmask lagrad i ett paket som riktar sig till fjärrnätverket.
- Enligt figuren kan router A nå ut routern C via två vägar, en är direkt genom subnät B och en annan är via router B med subnät A respektive subnät C. På detta sätt har nätverket blivit överflödigt.
- När ett paket anländer till routern ska du först titta i routingtabellen för att hitta den bäst lämpade vägen för att nå destinationen och när den får IP-adressen till nästa hopp inkapslar den datapaketet. För att ta reda på det bästa sökvägsprotokollet används.
- Rutten lärs genom att samla information från rubriken som är associerad med vart och ett av datapaketet anländer till varje nod. Rubriken innehåller IP-adressinformationen för nästa hopp i destinationsnätverket.
- För att nå en destination nämns flera vägar i routingtabellen; genom att använda en nämnd algoritm använder den den bäst lämpliga vägen för att vidarebefordra data.
- Det kontrollerar också att gränssnittet som paketet är redo att skickas fram är tillgängligt eller inte. När den samlar in all nödvändig information skickar den paketet enligt den bestämda vägen.
- Routern övervakar också trängseln när paket når något hopp om nätverket i en takt som är högre än routern kan bearbeta. De förfaranden som används är en svansfall, slumpmässig tidig upptäckt (RED) och viktad slumpmässig tidig upptäckt (WRED).
- Tanken bakom dessa är att router släpper datapaketet när storleken på kön överskrids det som är fördefinierat under konfigurationen och kan lagras i buffertar. Således kastar routern de nyanlända inkommande paketen.
- Bortsett från den här routern fattar beslutet att välja vilket paket som ska vidarebefordras först eller på vilket nummer när det finns flera köer. Detta implementeras av parametern QoS (servicekvalitet).
- Att utföra policybaserad routing är också en funktion av routrar. Detta görs genom att kringgå alla regler och rutter som definieras i routingtabellen och göra en ny uppsättning regler för att vidarebefordra datapaket omedelbart eller på prioritet. Detta görs på kravbasis.
- Genom att utföra de olika uppgifterna i routern är CPU-användningen mycket hög. Så några av dess funktioner utförs av applikationsspecifika integrerade kretsar (ASIC).
- Ethernet- och STM-portarna används för att ansluta fiberoptisk kabel eller annat överföringsmedium för fysisk anslutning.
- ADSL-porten används för att ansluta routern till ISP med CAT5- eller CAT6-kablar.
Tillämpningar av routrar
- Routrar är byggstenar för leverantörer av telekomtjänster. De används för att ansluta hårdvaruutrustning som MGW, BSC, SGSN, IN och andra servrar till fjärrplatsnätverk. Fungerar således som en ryggrad i mobiloperationer.
- Routrar används för att distribuera drift- och underhållscentret för en organisation som kan kallas NOC-center. All utrustning i andra änden är ansluten till centralt läge via optisk kabel via routrar vilket också ger redundans genom att fungera i huvudlänk och skyddslänk topologi.
- Stöd snabb dataöverföringshastighet som använder STM-länkar med hög bandbredd för anslutning som används för både trådbunden och trådlös kommunikation.
- Programvarutestare använder också routrar för WAN-kommunikation. Anta att chefen för en mjukvaruorganisation är belägen i Delhi och dess chef ligger på olika andra platser som Bangalore och Chennai. Då kan cheferna dela sina programverktyg och andra applikationer med sin chef via routrar genom att ansluta sina datorer till routern med hjälp av WAN-arkitektur .
- Moderna routrar har funktionen av USB-portar inbyggda i hårdvaran. De har internt minne med tillräcklig lagringskapacitet. Externa lagringsenheter kan användas i kombination med routrar för datalagring och delning.
- Routrar har funktionen begränsning av åtkomst. Administratören konfigurerar routern på ett sådant sätt att endast ett fåtal klienter eller personer har åtkomst till den totala routerdata medan andra endast kan komma åt de data som är definierade för dem för att slå upp.
- Bortsett från detta kan routrar konfigureras på ett sådant sätt att endast en person har rättigheterna dvs ägaren eller administratören att utföra modifiera, lägga till eller ta bort funktion i programvarudel medan andra bara kan ha visningsrättigheter. Detta gör det mycket säkert och kan användas i militära operationer och finansföretag där datakonfidentialitet är en viktig fråga.
- I trådlösa nätverk, med hjälp av konfigurering av VPN i routrar, kan den användas i klientservermodellen genom vilken man kan dela internet, maskinvaruresurser, video, data och röst långt ifrån varandra. Ett exempel visas i figuren nedan.
- Routrar används ofta av internetleverantören för att skicka data från källa till destination i form av e-post, som en webbsida, röst, bild eller videofil. Uppgifterna kan skickas överallt i världen under förutsättning att destinationen ska ha en IP-adress.
Slutsats
I denna handledning har vi studerat djupt om olika funktioner, typer, arbete och tillämpning av routrar. Vi har också sett funktionerna och funktionerna i flera typer av routningsprotokoll som används av routrar för att ta reda på den bästa vägen för dirigering av datapaket till destinationsnätverket från källnätverket.
Ytterligare läsning => Hur man uppdaterar firmware på routern
Genom att analysera alla olika aspekter av routrar har vi insett det faktum att routrar spelar en mycket viktig roll i dagens kommunikationssystem. Det används ofta nästan överallt, från små hemnätverk till WAN-nätverk.
Med hjälp av routrar blir kommunikationen över långa avstånd oavsett om det är i form av data, röst, video eller bild mer pålitlig, snabb, säker och kostnadseffektiv.
PREV-handledning | NÄSTA självstudie
Rekommenderad läsning
- 7 lager av OSI-modellen (en komplett guide)
- TCP / IP-modell med olika lager
- En komplett guide till brandvägg: Hur man bygger ett säkert nätverkssystem
- Allt om Layer 2 och Layer 3 Switches i Networking System
- Guide till Subnet Mask (Subnetting) & IP Subnet Calculator
- LAN Vs WAN Vs MAN: Exakt skillnad mellan typer av nätverk
- Vad är Wide Area Network (WAN): Live WAN Network Exempel
- IPv4 vs IPv6: Vad är den exakta skillnaden?