Маршрутизаторы

Все рассмотренные выше устройства позволяют объединять узлы в локальную сеть, однако для организации взаимодействия между сетями и подключения локальных сетей к глобальным требуется специальное сетевое оборудование – маршрутизаторы.

Маршрутизатор (router) – это устройство сетевого (третьего) уровня модели OSI, основной задачей которого является анализ логических (сетевых) адресов (чаще всего IP-адресов) и определение наилучшего маршрута передачи пакета от источника к получателю.

Маршрутизатор выполняет функции физического, канального и сетевого уровней модели OSI. На первых двух уровнях он взаимодействует с локальными сетями или различными сегментами одной сети, на третьем – принимает решение о дальнейшем маршруте пакетов.

Маршрутизатор может соединять между собой как минимум две сети. Маршрутизаторы D-Link, в зависимости от модели, могут быть оборудованы от 1 до 8 интерфейсами LAN, которые используются для подключения локальных сетей, и 1 или 2 интерфейсами WAN, предназначенными для соединения локальных сетей с внешней сетью, как правило, сетью Интернет-провайдера, предоставляющего клиентам доступ в Интернет.

Рис. 4.11 Маршрутизатор
Рис. 4.11 Маршрутизатор

Протоколы, используемые на физическом, канальном и сетевом уровнях разных сетей, могут быть различными. В отличие от коммутаторов, маршрутизаторы изменяют передаваемые пакеты данных. Они «разбирают» их до сетевого уровня, а затем вновь формируют по определенным правилам с учетом технологии, поддерживаемой интерфейсом, через который будут переданы данные. Другими словами они выполняют преобразование протоколов перед отправкой данных в другую сеть или другой сегмент сети. Поэтому маршрутизаторы используются в качестве шлюза (gateway) при объединении сетей, использующих разные протоколы.

По этой причине бюджетные маршрутизаторы, предназначенные для подключения домашних сетей и сетей небольших офисов к Интернет называют Интернет-шлюзами. Такие устройства могут объединять в себе функции коммутатора, беспроводной точки доступа, ADSL-модема, а также оснащены встроенным межсетевым экраном для предотвращения вторжения из внешней сети.

Рис. 4.12 Маршрутизатор
Рис. 4.12 Маршрутизатор
Рис. 4.13 Подключение к Интернет с помощью Интернет-шлюза
Рис. 4.13 Подключение к Интернет с помощью Интернет-шлюза

Благодаря использованию логической (сетевой) адресации маршрутизаторы надежнее, чем коммутаторы изолируют трафик отдельных частей сети друг от друга, образуя логические сегменты.

В отличие от плоских физических адресов (МАС-адресов), в логических адресах (обычно IP-адресах) имеется поле номера сети, поэтому все узлы, у которых значение этого поля одинаково, принадлежат одному сегменту, называемому в данном контексте подсетью (subnetwork, subnet). К каждому интерфейсу маршрутизатора может быть подключена одна сеть (подсеть).

Без специальной настройки маршрутизаторы не передают через свои порты широковещательные пакеты, таким образом, они ограничивают область распространения широковещательного трафика, т.е. делят большой широковещательный домен на домены меньшего размера.

Подробнее про маршрутизаторы и поддерживаемые ими технологии будет рассказано в третьей части курса.

Рис. 4.14 Объединение разных сетей (подсетей) с помощью маршрутизатора
Рис. 4.14 Объединение разных сетей (подсетей) с помощью маршрутизатора

Следует отметить, что проблема распространения широковещательного трафика в сетях, построенных на коммутаторах, решается с помощью технологии виртуальных локальных сетей (Virtual LAN, VLAN).

Виртуальной локальной сетью называется логическая группа узлов сети, трафик которой, в том числе и широковещательный, полностью изолирован от других узлов сети на канальном уровне. Это означает, что передача кадров между разными виртуальными сетями на основании MAC-адреса невозможна независимо от типа адреса – индивидуального, группового или широковещательного. В то же время внутри виртуальной сети кадры передаются по технологии коммутации, то есть только на тот порт, который связан с МАС-адресом назначения кадра.

Коммутатор, программное обеспечение которого поддерживает функцию виртуальных локальных сетей, позволяет выполнять логическую сегментацию сети путем соответствующей программной настройки. Благодаря этому можно объединять компьютеры в виртуальные рабочие группы (логические сегменты) независимо от их физического размещения в сети. Подробнее про технологию VLAN будет рассказано в главе 6.

В последнее время на магистралях сетей масштаба предприятия и провайдеров услуг маршрутизаторы преимущественно заменяются коммутаторами 3 уровня, которые осуществляют коммутацию и фильтрацию на основе адресов канального (уровень 2) и сетевого (уровень 3) уровней модели OSI. Коммутаторы 3 уровня выполняют коммутацию в пределах рабочей группы и маршрутизацию между различными подсетями или виртуальными локальными сетями (VLAN).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

10 + три =