Из чего состоит роутер

Содержание

Маршрутиза́тор (проф. жарг. рýтер или роутер транслитерация от англ. router /ˈɹu:tə(ɹ)/ или /ˈɹaʊtəɹ/ [1] , /ˈɹaʊtɚ/ ) — специализированный компьютер, который пересылает пакеты между различными сегментами сети на основе правил и таблиц маршрутизации [2] . Маршрутизатор может связывать разнородные сети различных архитектур. Для принятия решений о пересылке пакетов используется информация о топологии сети и определённые правила, заданные администратором.

Маршрутизаторы работают на «сетевом» (третьем) уровне сетевой модели OSI, в отличие от коммутаторов (свитчей) и концентраторов (хабов), которые работают соответственно на втором и первом уровнях модели OSI.

Содержание

Принцип работы [ править | править код ]

Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в заголовке пакета, 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/расшифровывание передаваемых данных и т. д.

Таблица маршрутизации [ править | править код ]

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 идентификатор сети получателя (состоящий из адреса и маски сети), адрес следующего узла, которому следует передавать пакеты, административное расстояние — степень доверия к источнику маршрута 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. Например:

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.

Зачастую для построения таблиц маршрутизации используют теорию графов.

Применение [ править | править код ]

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.

В качестве маршрутизатора может выступать как специализированное (аппаратное) устройство, так и обычный компьютер, выполняющий функции маршрутизатора. Существует несколько пакетов программного обеспечения (на основе ядра Linux, на основе операционных систем BSD) с помощью которого можно превратить ПК в высокопроизводительный и многофункциональный маршрутизатор, например, Quagga, IPFW или простой в применении PF.

История изобретения [ править | править код ]

Основы концепции заложил (1966) Дональд Дэвис, конструируя британскую сеть NPL. Технологии быстро переняли американцы, стремящиеся соорудить слаженную линию обороны. Плата IMP (процессор интерфейса сообщений) выступала узлом сети, занимающимся коммутацией сообщений. Конструкция просуществовала вплоть до развала СССР, упразднена в 1989 году, составив первое поколение шлюзов, ставшее эволюционно маршрутизаторами.

Первым маршрутизатором был мини-компьютер Honeywell DDP-516, дополненный особым внешним интерфейсом связи. Часть коммутирующих функций отдали программному обеспечению. Впоследствии роль коммутаторов отдали Honeywell 316, лишённым особой защиты. Новички тянули примерно две трети производительности, стоя вдвое дешевле. Соединение с хостами вели посредством последовательной шины передачи данных. Оборудование, программное обеспечение обсуждает открытый (ныне) документ RFC 1, первый из выпущенных IETF.

Устройства для дома и малого офиса [ править | править код ]

В бытовом секторе обычно используются маршрутизаторы, обеспечивающие подключение домашней сети компьютеров к каналу связи интернет-провайдера. Как правило, при этом маршрутизатор обеспечивает IP-адресацию устройств локальной сети по протоколу DHCP, а сам получает IP-адрес от внешнего провайдера. Обычно современный маршрутизатор имеет ряд вспомогательных функций и встроенных возможностей: беспроводная точка доступа Wi-Fi для подключения мобильных устройств, межсетевой экран для защиты сети от внешних атак, резервирование доступа в Интернет через каналы от нескольких провайдеров, веб-интерфейс для упрощения настройки устройства, USB-порт для подключения принтера или дискового хранилища и другие.

Что такое маршрутизатор? Это устройство, которое предназначено для передачи разных файлов по «всемирной паутине» с помощью подключённых к нему мобильных или ПК устройств. В этой теме мы рассмотрим характеристики маршрутизаторов, их функции и назначения.

Маршрутизатор представляет собой небольшое устройство, которое состоит из следующих компонентов:

  • встроенной антенны;
  • аппаратного блока;
  • шнура и питания.

Проще говоря, маршрутизатор — это сетевое устройство, которое по локальной сети может передавать файлы (фотографии, документы, аудио — и видеозаписи) между подключёнными к роутеру ноутбуками.

Содержание

  1. История;
  2. Для чего нужен маршрутизатор;
  3. Как работает устройство;
  4. Виды и назначения маршрутизаторов.

История

Маршрутизатор появился в 1974 году как раз в то время, когда и была создана «мировая паутина». В 1976 году первые сетевые роутеры были уже широко известны по всему миру. У каждого такого сетевого роутера есть уровни и они делятся на три категории: маршрутизаторы ядра сети, граничные (сюда входят граничные, а также абонентские устройства меток) и межпровайдерские.

Читайте также:  Балансировочные станки для роторов

Что касается внешнего вида , то именно к этому производители роутеров относятся более, чем серьёзно. А теперь поговорим об этом более подробно и начнём с того, что в сетевом роутере очень много разъёмов.

Все они имеют свои названия и начнём с главного — WAN-порт и он предназначен для подключения к интернету. Далее, можно обнаружить несколько одинаковых LAN-портов (их число зависит от уровня роутера, но в среднем присутствует от 4 до 8 штук, а у промышленных их, вообще, около 100 и более). Все они существуют для подключения по внешней или внутренней локальной сети.

Одним из самых важных является разъём для подключения блока питания. А также недалеко от этих разъёмов может находиться антенна или разнообразные для неё гнёзда (их бывает несколько). Затем находится кнопка включения/выключения и режим сброса настроек (reset). Кнопка для подключения WiFi и USB-порт. Он нужен для подключения сторонних устройств, например, сканер или даже принтер. И также с внешней стороны присутствует индикатор.

Для чего нужен маршрутизатор

По сути, роутер нужен для того, чтобы из нескольких локальных сетей получилась одна. Но и этого со временем стало не хватать, поэтому позднее каждая сеть смогла находить другие локальные сети с помощью роутеров. Рассмотрим ситуацию более понятно благодаря наглядному примеру. Итак, в класс, где находятся несколько компьютеров или ноутбуков нужно поставить сетевое устройство для того, чтобы каждый из них мог подключаться к одной локальной сети. Или, например, необходимо раздать интернет на несколько компьютеров одновременно.

Кроме этих функций сетевого устройства, есть и множество других. Например, подключать несколько компьютеров к интернету и устанавливать между ними соединения. А также маршрутизатор способен защищать группу (домашнюю или рабочую) от всяческих угроз в виде вирусов. Раздавать ip-адреса сетевой роутер также может, независимо от того, к какому уровню он относится. Есть и такая функция маршрутизаторов, как шифрование и контролирование трафика, а также регулирование доступа в интернет.

Как работает устройство

Каждый роутер имеет свою установку и режим, например, для внешней сети устанавливаются протоколы, а для внутренней схемы маршрутизации. Но в обоих случаях одновременно существует и контроль и защита, что, конечно же, имеет большое преимущество. Чтобы понять работу роутера, нужно как минимум ознакомиться с научными работами, с помощью которых и появился роутер. Но поскольку эта задача для многих будет непонятной, мы решили предоставить упрощённое описание принципа работы маршрутизатора.

Для начала нужно знать, что все данные в интернете могут передаваться маленькими пакетами. Но прежде чем передавать такую порцию данных, необходимо указывать адрес или, другим словом, точку доставки. Можно сказать, что маршрутизатор является почтальоном, который вначале получает нужный пакет, далее по внешней или внутренней локальной сети находит нужную точку доставки, после чего отправляет «посылку».

Виды и назначения маршрутизаторов

Поговорим о характеристиках маршрутизаторов, видов которых очень много у каждого из них своё назначение. Более того, каждый маршрутизатор выпускается с разными модемами, поэтому подключаются они к разным каналам.

Итак, существуют модемы dsl — adsl и vdsl. Они предназначены для того, чтобы интернет мог передаваться по телефонным проводам. Кабельный модем нужен для того, чтобы благодаря своему кабелю провайдер мог подключить абонента к интернету. Немного отличающиеся от других, маршрутизаторы с волоконно-оптическим кабелем выпускаются отдельно. Есть и своя линия, которая выпускает отдельные виды модемов. А также очень популярные на данный момент широкополосные 3G маршрутизаторы, которые можно использовать с sim-картой. Такие чаще всего называются модемами в режиме роутера. Без телефонных проводов такое устройство работать просто не сможет, но именно модем в режиме роутера более удобен/

Кроме роутеров, которые можно использовать дома, есть некоторое количество для разных случаев жизни:

  • Автомобильный — этот тип маршрутизатора может быть как в личных автомобилях, так и в транспорте. wifi передаётся через 3G или 4G модем, с помощью которого пассажиры смогут входить во «всемирную паутину»;
  • Для домашней группы — такие роутеры, как правило, не оснащены ненужными настройками и просты в применении;
  • Профессиональные — этот вид маршрутизатора создан не для компьютерных классов, как было описано выше, а для большей компании. Это происходит с помощью группы, которая может соединиться с другими группами с помощью одной локальной сети;
  • Промышленные — такие типы для более серьёзных условий, которые требуют крепкой защиты и большего диапазона температур;
  • Под оптоволокно — этот тип wifi роутеров необходим для скоростного интернета по такой технологии, как GPON;
  • широкополосные — для работы с несколькими ноутбуками и мобильными телефонами, скорость на которых не будет зависеть от их количества.

Из всего вышесказанного следует один вывод — приобретать маршрутизатор необходимо после того, как выбрали, какой именно тип роутера вам нужен. После покупки не стоит включать и настраивать режимы маршрутизатора, лучше обратиться с этим к специалистам и позже наслаждаться интернетом.

Сегодня я постараюсь как можно детальнее, но самое главное интереснее рассказать – что такое вай-фай роутер и зачем он нужен в квартире. Многие пользователи и счастливые обладатели этой коробочки, сами знают о ней немного.

А ведь этот передатчик таит в себе много секретов и тайн, о которых я сегодня вам поведаю. После прочтения статьи, вы не только будете знать, что это за штуковина, но понимать – чем хорошие роутеры, отличаются от плохих, и без проблем выбрать для себя идеальны вариант.

Но это для тех, кто ещё не купил себе передатчик и находится в выборе. Давайте для начала разберёмся с понятием. Роутер — это английское слово «router», по-русски его ещё называют маршрутизатор, поэтому эти два слова синонимы. А теперь поподробнее.

Читайте также:  Как сделать компрессор из мотора от холодильника

Как он работает и действительное назначение

Принцип работы роутера многоступенчатый. Сама цель роутера – выступать неким промежуточным этапом между двумя сетями, которые работают по разным принципам. Его ещё по-другому называют шлюзом. Пока ничего не понятно? – ничего страшного, сейчас я приведу наглядный пример.

На сегодняшний момент провайдеры, которые предоставляют услугу интернет, (без которой уже никто не может жить) путём проведения сети внутри города. Но для нас эта сеть внешняя (Глобальная) – так как находится изнутри квартиры или дома. Конечно, можно провод, который прокинул провайдер – напрямую воткнуть в компьютер или ноутбук.

Маршрутизация

Сразу возникает вопрос, а как роутер понимает куда именно отправлять данные. В этом случаи он использует таблицу маршрутизации, а также IP адреса локальной сети – все компьютеры и устройства, подключенные к роутеру дома. Адреса локальной сети зачастую начинаются с цифр «192.168». Поэтому если вы видите такую комбинацию адреса, то это адрес какого-то устройства внутри дома или квартиры.

Как мы уже выяснили провод, который идёт в роутер от провайдера, подключает нас к глобальной сети Интернет. Тут у роутера есть ещё второй адрес – внешний. Его выдает провайдер, для того чтобы пакеты информации доходили нужному адресату.

В итоге интернет пакеты заходят по проводу в WAN порт, используя внешний IP адрес. Далее роутер просчитывает куда дальше отправить пакет и смотрит на внутреннюю таблицу маршрутизации, где в основном используются локальный IP.

Компьютер Папы 192.168.1.15
Ноутбук мамы 192.168.1.16
Телефон дочери 192.168.1.17
Планшет сына 192.168.1.18

Он смотрит на таблицу и отправляет данные на компьютер отца, если именно он отправлял запрос. Если сразу несколько человек использует интернет, то роутер мастерски распределяет пакеты данных каждому адресату. Принцип действия схож с почтой.

У многих ассоциация интернета и роутера идёт вместе с вай-фай технологией. Wi-Fi – это технология передачи информации путём радиоволн. Многие сейчас могут возразить: «Но ведь Bluetooth, сотовая связь, да даже банальная микроволновка тоже использует радиоволны?!» – И да – вы будете правы! Но WiFi при этом использует определённый стандарт – IEEE 802.11. Этот стандарт как раз и используется для построения локальной воздушной сети и связи подключенных к роутеру устройств.

2.4 ГГц IEEE 802.11a 2 IEEE 802.11b 11 IEEE 802.11g 54 IEEE 802.11n 300 5ГГц IEEE 802.11ac 6770

Как вы видите, 5 ГГц за счёт увеличенной частоты имеет значительный прирост скорости. Сейчас более популярные модели с 2.4 ГГц, так как они дешевле и не всем нужна такая большая скорость в локальной сети как на пятёрке.

Ещё одно примечание – многие завидев такие цифры думают, об интернет скорости, но как мы писали ранее Wi-Fi и интернет – разные вещи. А это значит, что данный стандарт нужно относить только к внутренней домашней сети.

Каждая частота имеет свои плюсы и минусы. 2.4 ГГц самая распространенная и на ней скорее всего сидят все ваши соседи (если они у вас есть). Для того, чтобы была возможность использовать одну частоту в многоквартирном доме и не мешать соседям придумали каналы. В частоте 2.4 ГГц их 14. Но если все ваши соседи, например будут сидеть на 1 канале, где сидите и вы – то могут быть потери связи, прерывание и потеря скорости.

В чём отличие и разница от модема?

Если роутер и маршрутизатор — это одно и тоже, то модем это совсем другая история. Роутер как мы поняли выступает неким почтовым служащим, который принимает письма от провайдера и далее по адресу высылает по локальной сети.

Читайте также:  Для чего нужна полуавтоматическая сварка

Но вот модем делает совершенно другие вещи. Немного окунёмся в историю. Когда в Россию пришёл интернет был вопрос – как его распространить по всей Российской Федерации. Оптоволокно было слишком дорогим на тот момент, да и был кризис в 90-е. И тут пришла идея распространять интернет по телефонной линии.

Кнопки и индикаторы роутера

Давайте рассмотрим устройство маршрутизатора. Если посмотреть на переднюю панель, то можно заметить несколько светящихся лампочек. Я советую сразу же их изучить, так вы всегда сможете понять, что с вашим роутером не так, просто посмотрев на них.

Дополнительные возможности роутера

Помимо обычного приёма интернета и распределения его между подключенными устройствами у маршрутизаторов в системе есть дополнительные плюшки – которые значительное упрощают жизнь.

  • USB разъём – туда можно подключить 4G/3G модем. Но, помимо этого, есть возможность подключения жёсткого диска. Вы тем самым строите свой собственный сервер, куда можете закачивать фильмы, фотографии, музыку. И смотреть, слушать всё это великолепие с любого устройства в локальной сети.
  • Мобильное приложение – новые модели роутеров поддерживают специальные программы. Вы скачиваете ПО с Google Play или App Store. Далее можно легко с телефона или планшета настроить аппарат. Но что самое интересное, это можно сделать с любой точки мира, где есть интернет.
  • IPTV – сейчас многие провайдеры предоставляют IP телевидение вместе с пакетом интернета. Там и качество изображения лучше и каналов на несколько сотен больше. А поток ТВ идёт через роутер на телевизор.
  • Блокировка и контроль – если у вас дома дети, престарелые родители или вы просто хотите уберечь свою семью от опасных сайтов, то роутер вполне может стать вашим защитников. Можно подключить отдельные фильтры, которые будут защищать вас и вашу семью от взрослого и опасного контента. Тогда вы можете не бояться, что подцепите вирус или попадёте на какой-нибудь сайт, где обманывают людей.
  • MU-MIMO – технология, которая позволяет передавать информацию в локальной сети на максимальной скорости несколькими потоками. Ну например без MU-MIMO – IEEE 802.11n имеет скорость передачи до 300 Мбит/с. Но при её задействовании скорость подрастает до 450 Мбит/с. Помогает игроманам и геймерам уменьшать пинг и задержку от беспроводной передачи.
  • Антивирусные программы – они сильно грузят операционную систему компьютера. Но на мощных роутерах можно установить любую антивирусное ПО. Тем самым вы защитите все устройства локальной сети и полностью освободите ресурсы остальных устройств. Теперь никакой долгой загрузки ОС.

Как выбрать

Компаний, который выпускают роутеры огромное множество, а моделей и подавно. Какие-то стоят дёшево – рублей за 900, некоторые модели стоят больше 10 000 рублей. Давайте я расскажу на что обращать внимание при выборе на сегодняшний момент и дам несколько советов. В первую очередь смотрите на характеристики.

  • Частоты – как я уже рассказывал, сейчас популярны два диапазона: 2.4 ГГц и 5 ГГц. Я бы советовал брать роутеры с двухдиапазонной частотой. То есть они работали бы как на 2.4 ГГц, так и на 5 ГГц.
  • Процессор – если у вас небольшая семья и вы не планируете подключать больше 2-3 устройств, то можете взять дешёвую модель. Но если вы будете подключать IPTV, камеры, сетевой принтер, а ещё у вас несколько человек, который постоянно используют интернет – то модель должна быть помощнее и лучше с двумя ядрами. Не дешевле 5000 рублей
  • Порты – смотрите, чтобы WAN-порт был не меньше скорости вашего интернета. Потому что если вы купите роутер с портом на 100 Мбит в секунду, а вы платите за интернет со скоростью в 300 Мбит/с – то скорость будет резать исходя из WAN-входа на роутере.

Ещё один совет – не брать сильно бюджетные модели. По началу они будут работать не плохо, но в процессе будут зависать и их придётся перезагружать. Особенно это касается большого количества подключений.

ПОМОЩЬ! Если сомневаетесь с выбором или нужна консультация в этом вопросе – смело пишите в комментариях и я вам помогу. Вместе подберём для вас идеальную модель.

Ссылка на основную публикацию