روتر
Router برای انتقال مسیریابی اطلاعات در شبکه از دستگاهی به نام روتر استفاده می شود. برای مثلا روی شبکه اینترینت امکان ارسال اطلاعات از مسیرهای زیادی وجود دارد و انتخاب بهترین مسیر به عهده روتر است.
وظیفه اصلی Router آن است که دو زیر شبکه را به یکدیگر متصل می کند که لزوما از نظر فیزیکی مستقیما به یکدیگر متصل نیستند. معمولا از اصطلاح سوئیچ لایه ۳ نیز برای Router استفاده میکنند. اما سوئیچ کردن اصطلاح غیر فنی و بازاری است و بهتر است به تکرار آن اتکا نشود.
Router با هاب تفاوت دارد. هرچند که هاب ها میان دو شبکه مختلف قرار میگیرند اما هیچ مسیر یابی ای صورت نمی دهند و تنها بسته هارا از یک شبکه به شبکه یگر میفرستند.
روتر ها در سطوح مختلفی فعالیت میکنند:
- سطح کنترلی ، که روتر یاد میگیرد بهترین مسیر خروجی برای بسته ورودی چیست؟
- سطح انتقالی ، که روتر در آن مسئول روند کامل ارسال یک بسته دریافتی از منبع منطقی به مقصد منطقی است.
اصول اولیه پیکر بندی Router
پیکر بندی روتر از جمله اهداف مشترک تمامی مدیران شبکه های کامپیوتری است. با این پیکربندی Router برای انجام عملیات پیچیده بین شبکه ای چالش های مختص به خود را دارد. ولی انجام برخی از عملیات اولیه کار مشکلی بنظر نمی آید. برای پیکربندی یک روتر لازم است که در ابتدا با برخی مفاهیم کلیدی آشنا شویم تا در ادامه بتوانیم با سرعت بیشتری از CLI استفاده نمائیم.
آشنایی با Router و انواع آن
استفاده از روتر ها در شبکه به امری متداول تبدیل شده است. یکی از دلایل مهم گسترش استفاده از Router ضرورت اتصال یک شبکه به چندین شبکه دیگر ( اینترنت و یا سایر سایت های از راه دور است ) در عصر حاضر است. نام در نشر گرفته شده برای Router متناسب با کاری است که آنان انجام میدهند : ” ارسال داده از یک شبکه به شبکه ای دیگر” . به عنوان مثلا در صورتی که یک شرکت دارای شعبه ای در تهارن و یک دفتر دیگر در اهواز باشد ، به منظور اتصال آنان به یکدیگر میتوان از یک خط LEASED ( اختصاصی) که به هر یک از روتر های موجود در دفاتر متصل میگردد استفاده نمود. بدین ترتیب هرگونه ترافیکی که لازم است از یک سایت به سایت دیگر انجام شود از طریق روتر محقق شده و تمامی ترافیک های غیر ضروری دیگر فیلتر و در پهنای باند و هزینه های مربوطه صرفه جویی میگردد.
انواع روتر ها را میتوان به دو گروه عمده سخت افزاری و نرم افزاری تقسیم نمود :
- روتر های سخت افزاری : این نوع روتر های روتر هایی هستند که نرم افزار های خاص تولید شده توسط تولید کنندگان را اجرا مینماید . نرم افزار این نوع از روتر ها قابلیت روتینگ را برای روتر ها فراهم نموده تا آنان مهمترین و شاید ساده ترین وظیفه خود که ارسال داده از یک شبکه به شبکه دیگر است را به خوبی انجام دهند.
اکثر شرکت ها ترجیح میدهند که از Router های سخت افزاری استفاده نمایند چرا که آنان در مقایسه با روتر های نرم افزاری دارای سرعت و اعتماد پذیری بیشتری میباشند.
- Router های نرم افزاری : این نوع از Router ها دارای عملکردی شبیه به روتر های سخت افزاری بوده و مسئولیت اصلی آنان نیز ارسال داده از یک شبکه به شبکه دیگر است. یک Router نرم افزاری می تواند یک سرویس دهنده NT ، یک سرویس دهنده نت ورک یا یک سرویس دهنده لینوکس باشد. تمامی سیستم های عامل شبکه ای مطرح دارای قالیت های روتینگ از قبل تعبیه شده می باشند. در اکثر موارد از روتر ها به عنوان فیروال و یا Gateway اینترنت استفاده میکنند.
در این رابطه لازم است به یکی از مهمترین تفاوت های موجود بین Router های نرم افزاری و سخت افزاری اشاره گردد. در اکثر موارد نمی توان یک Router نرم افزاری را جاگزین یک Router سخت افزاری نمود. چرا که روتر های سخت افزاری دارای سخت افزاری لازم و از قبل تعبیه شده ای میباشند که با آنان امکان اتصال به یک لینک خاص WAN ( از نوع Frame Relay , ISDN و یا ATM) را خواهد داد. یک روتر نرم افزاری ( نظیر سرویس دهنده ویندوز ) دارای تعدادی کارت شبکه است که هر یک از آنان به یک شبکه LAN متصل شده و سایر اتصالات به شبکه های WAN از طریق Router های سخت افزاری انجام میشود.
مثال۱: استفاده از Router به منظور اتصال دو شبکه به یکدیگر و ارتباط به اینترنت فرض کنید از یک Router مطابق شکل زیر به منظور اتصال دو شبکه LAN به یکدیگر و اینترنت استفاده شده است. زمانی که روتر داده ای را از طریق یک شبکه LAN و یا انیترنت دریافت می نماید پس از بررسی آدرس مبدا و مقصد داده دریافتی را برای هر یک از شبکه ها و یا اینترنت ارسال می نماید. روتر استفاده شده در شکل زیر شبکه را به دو بخش متفاوت تقسیم نموده است. هر شبکه دارای یک هاب است که تمامی کامپیوتر های موجود در شبکه به آن متصل شده اند. علاوه بر موارد فوق روتر استفاده شده داریا اینترفیس های لازم به منظور اتصال هر شبکه به آن بوده و از یک اینترفیس دیگر به منظور اتصال به اینترنت استفاده مینماید. بدین تریتیب روتر قادر است داده مورد نظر را به مقصد درست ارسال نماید.
مثال۲: استفاده از Router در شبکه LAN فرض کنید از یک Router در یک شبکه لن استفاده شده است. در این مدل هر یک از دستگاه های موجود در شبکه با Router موجود نظیر یک Gateway برخورد مینماید. بدین ترتیب ، هر یک از ماشین های موجود بر روی شبکه LAN که قصد ارسال یک بسته اطلاعاتی ( اینترنت و یا هر محل خارج از شبکه LAN) را داشته باشند بسته اطلاعاتی مورد نظر را برای Gateway ارسال مینمایند. روتر نسبت به محل ارسال داده دارای آگاهی لازم میباشد.( در زمان تنظیم خصلت های پروتکل TCP/IP برای هر یک از ماشین های موجود در شبکه یک آدرس IP برای Gateway در نظر گرفته میشود.) شکل زیر نحوه استفاده از یک روتر به منظور دستیابی کاربران به اینترنت در شبکه LAN را نشان میدهد.
مثال۳ : استفاده از روتر به منظور اتصال دو دفتر کار فرض کنید ، بخواهیم از Router به منظور اتصال دو دفتر کار یک سازمان به یکدیگر استفاده نماییم. بدین منظور هز یک از روتر های موجود در شبکه با استفاده از یک پروتکل WAN نظیر ISDN به یکدیگر متصل میگردد. عملا با استفاده از یک کابل که توسط ISP مربوطه ارائه میگردد ، امکان اتصال به اینترفیس WAN روتر فراهم شده و از آنجا سیگنال مستقیما به شبکه ISP مربوطه رفته و سر دیگر آن به اینترفیس WAN روتر دیگر متصل میگردد. Router ها قادر به حمایت از پروتکل های ون متعدید نظیر HDLC, ATM, Frame Relay و یا PPP میباشد.
مهمترین ویژگی های یک روتر:
- Router ها دستگاه هایی لایه سوم ( مدل مرجع OSI) میباشند.
- Router ها مادامیکه برنامه ریزی نگردند ، امکان توزیع داده را نخواهند داشت.
- اگثر Router های مهم دارای سیستم عامل اختصاصی خاص خود میباشند.
- Router ها از پروتکل های خاصی به منظور مبادله اطلاعات ضروری خود ( منظور داده نیست ) استفاده مینمایند.
نحوه عملکرد یک روتر در اینترنت:
مسیر ایجاد شده برای انجام مبادله اطلاعاتی بین سرویس گیرنده و سرویس دهنده در تمامی مدت ازمان انجام تراکنش ثابت و یکسان نبوده و متناسب با وضعیت ترافیک موجود و در دسترس بودن مسیر تغییر مینماید.