Trasownik (router)


Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Router (trasownik) to urządzenie sieciowe, które określa następny punkt sieciowy, do którego należy skierować pakiet danych (np. datagram IP).
Ten proces nazywa się routingiem (rutingiem) bądź trasowaniem. Routing odbywa się w warstwie trzeciej modelu OSI.
Router używany jest przede wszystkim do łączenia ze sobą sieci WAN, MAN i LAN.
Routing jest najczęściej kojarzony z protokołem IP, choć procesowi trasowania można poddać datagramy dowolnego protokołu routowalnego np. protokołu IPX w sieciach obsługiwanych przez NetWare (sieci Novell).
Pierwotne routery z lat sześćdziesiątych były komputerami ogólnego przeznaczenia.
Chociaż w roli routerów można używać zwykłych komputerów, nowoczesne szybkie routery to wysoce wyspecjalizowane urządzenia, w których interfejsy sieciowe są połączone bardzo szybką magistralą wewnętrzną.
Zazwyczaj mają wbudowane dodatkowe elementy (takie jak pamięć podręczna czy układy wyręczające procesor w pakowaniu i odpakowywaniu ramek warstwy drugiej) w celu przyspieszenia typowych czynności, takich jak przekazywanie pakietów.
Wprowadzono również inne zmiany w celu zwiększenia pewności działania, takie jak zasilanie z baterii oraz pamięć trwała zamiast magnetycznej.
Nowoczesne routery zaczynają więc przypominać centrale telefoniczne, a obie te technologie coraz bardziej się upodabniają i prawdopodobnie wkrótce się połączą.
Aby mógł zajść routing, router musi być podłączony przynajmniej do dwóch podsieci (które można określić w ramach jednej sieci komputerowej).
Szczególnym przypadkiem routera jest przełącznik warstwy trzeciej, czyli urządzenie z jednym interfejsem sieciowym, które routuje pomiędzy dwoma lub większą ilością sieci wydzielonych logicznie na tym pojedynczym interfejsie.
Dla sieci Ethernet są to VLAN-y (wirtualne sieci lokalne), dla sieci ATM czy Frame Relay kanały PVC/SVC (Permanent Virtual Circuit/Switched Virtual Circuit, stałe bądź komutowane kanały wirtualne).

Router tworzy i utrzymuje tablicę routingu, która przechowuje ścieżki do konkretnych obszarów sieci i metryki związane z tymi ścieżkami.
Aby router mógł trasować pakiety i wybierać optymalne marszruty niezbędna jest mu wiedza na temat otaczających go urządzeń (m.in. innych routerów i przełączników).
Wiedza ta może być dostarczona w sposób statyczny przez administratora i nosi wówczas nazwę trasy statycznej lub router może ją pozyskać dynamicznie od innych urządzeń warstwy 3 - trasy takie nazywane są dynamicznymi.
Do wyznaczania i obsługi tras dynamicznych router wykorzystuje protokoły routingu.

Protokoły routingu


Używane są do wymiany informacji o trasach pomiędzy sieciami komputerowymi, co pozwala na dynamiczną budowę tablic routingu.
Tradycyjne trasowanie jest bardzo proste, bo polega na wykorzystaniu tylko informacji o następnym "przeskoku" (ang. hop ). W tym przypadku router tylko kieruje pakiet do następnego routera, bez uwzględnienia na przykład zbyt wielkiego obciążenia czy awarii na dalszej części trasy.
Mimo że dynamiczny routing jest bardzo skomplikowany, to właśnie dzięki niemu Internet jest tak elastyczny i rozwinął się o ponad 8 rzędów wielkości w ciągu ostatnich 30 lat.
Protokoły routingu robią dwie proste rzeczy:
* mówią światu, kim są sąsiedzi
* mówią sąsiadom, jak wygląda świat
Metryka routingu jest wartością używaną przez algorytmy routingu do określenia, która trasa jest lepsza.
Brane są pod uwagę: szerokość pasma, opóźnienie, ilość przeskoków, koszt ścieżki, obciążenie, MTU, niezawodność, koszt komunikacji.
Tylko najlepsze trasy przechowywane są w tablicach routingu, podczas gdy inne mogą być przechowywane w bazach danych.
Jeśli router korzysta z mechanizmów równoważenia obciążenia (ang. load balancing) w tablicy routingu może wystąpić kilka najlepszych tras. Router będzie je wykorzystywał równolegle, rozpraszając obciążenie równomiernie pomiędzy trasami.
Wybór protokołu odbywa się na podstawie wartości odległości administracyjnej

Podział ze względu na zależności pomiędzy routerami


* Protokoły dla sieci o nieskomplikowanej budowie (ang. Ad hoc network routing protocols)

* Wewnętrzne protokoły routingu (zwane również protokołami bramy wewnętrznej - IGP, ang. Interior Gateway Protocol) - używane do wymiany informacji o trasach w pojedynczym systemie autonomicznym.
Przykłady:
** IGRP/EIGRP (Interior Gateway Routing Protocol / Enhanced IGRP)
** OSPF (Open Shortest Path First)
** RIP (Routing Information Protocol)
** IS-IS (Intermediate System to Intermediate System)

* Zewnętrzne protokoły routingu (zwane również protokołami bramy zewnętrznej - EGP, ang. Exterior Gateway Protocol) - używane do wymiany informacji o trasach pomiędzy różnymi systemami autonomicznymi.
Przykłady:
** EGP (Exterior Gateway Protocol - obecnie przestarzały)
** BGP (Border Gateway Protocol)

Podział ze względu na sposób działania


* protokoły routingu wektora odległości - przekazują okresowe kopie tablic routingu do sąsiedniego routera, nie mają pełnej informacji o odległych routerach, najlepsza ścieżka ustalana jest przez dodawanie do metryki routingu wartości.
Przykłady:
** RIP
** IGRP

* protokoły routingu stanu łącza - utrzymują złożone bazy danych z informacjami o topologii, mają pełną informację o odległych routerach, najlepsza ścieżka jest obliczana przez każdy router.
Przykłady:
** OSPF
** IS-IS/Integrated IS-IS

* hybrydowe protokoły routingu - mają cechy zarówno protokołów wektora odległości jak i stanu łącza.
Przykłady:
** EIGRP

Najczęściej protokoły routingu wektora odległości uaktualniają tablice okresowo (np. RIP), a stanu łącza gdy zmienia się topologia (np. OSPF).
Dystrybucje Linuksa dedykowane dla routerów to:
* Freesco
* NND
* OpenWRT

do góry