Alt om routere: typer af routere, Routingtabel og IP-Routing

rolle og Betydning af routere i Computernetværkssystem:

vores tidligere tutorial i denne fulde Netværkstræningsserie forklarede os om lag 2 og lag 3 skifter i detaljer. I denne vejledning vil vi se om routere i detaljer.

routere bruges i vid udstrækning overalt i vores daglige liv, da disse forbinder de forskellige netværk alle sammen spredt over lange afstande.

da navnet er selvforklarende, erhverver routere deres nomenklatur fra det arbejde, de udfører, betyder, at de dirigerer datapakker fra kildeenden til en destinations ende ved hjælp af en eller anden routingsalgoritme i computernetværkssystemerne.

Hvad er routere?

Hvis du havde et teleselskab, der har et filial i Bangalore og et andet i Hyderabad, så for at etablere en forbindelse mellem dem bruger vi routere i begge ender, som var forbundet via fiberoptisk kabel gennem STM-links med høj båndbredde eller DS3-links.

ved dette scenario vil trafikken i form af data, stemme eller video strømme fra begge ender dedikeret mellem dem uden indblanding af nogen tredje uønsket trafik. Denne proces er omkostningseffektiv og tidseffektiv.

ligeledes spiller denne router også en nøglerolle for at etablere forbindelser mellem programtestere, dette vil vi undersøge yderligere i selvstudiet.

nedenfor er diagrammet for et routernetværk, hvor to routere, nemlig R1 og R2, forbinder tre forskellige netværk.

i denne tutorial vil vi studere de forskellige aspekter, funktioner og applikationer af routere.

typer af routere

Der er grundlæggende to typer routere:

: Dette er udstyret med en karakteristisk indbygget programmelkompetence leveret af producenterne. De bruger deres routing evner til at udføre routing. De har nogle mere specielle funktioner også ud over grundlæggende routing funktion.

Cisco 2900 router, 1200, 600 routere er et eksempel på almindeligt anvendte udstyr routere.

routere: de fungerer på samme måde som udstyrsrouterne gør, men de har ikke nogen separat udstyrskasse. Det kan være et vindue, en server eller en server. Disse har alle indbyggede routing evner.

selvom routere generelt bruges som porte og brandvægge i store computernetværkssystemer, har begge typer routere deres egne funktioner og betydning.

routerne har en begrænset port til netværksforbindelse og anden port-eller kortunderstøttende LAN-forbindelse, derfor kan de ikke træde i stedet for udstyrsroutere.

på grund af de indbyggede funktioner i routing vil alle kort og porte udføre routing og andre også afhængigt af dens konfiguration og kapacitet.

funktioner af routere

• arbejder på netværkslaget i OSI-referencemodellen og kommunikerer med naboenheder om begrebet IP-adressering og subnetting.
• de vigtigste komponenter i routere er den centrale behandlingsenhed (CPU), flashhukommelse, ikke-flygtig RAM, RAM, netværkskort og konsol.
• routere har en anden slags flere porte som fast-Ethernet-port, gigabit og STM link-port. Alle porte understøtter højhastighedsnetværksforbindelse.
• afhængigt af den type port, der er nødvendig i netværket, kan brugeren konfigurere dem i overensstemmelse hermed.
• routere udfører dataindkapslings-og decapsulationsprocessen for at filtrere den uønskede interferens ud.
• routere har den indbyggede intelligens til at dirigere trafik i et stort netværkssystem ved at behandle undernetværkene som et intakt netværk. De har evnen til at analysere typen af næste link og hop forbundet med det, hvilket gør dem bedre end andre layer-3 enheder såsom kontakt og broer.
• routere arbejder altid i master-og slave-tilstand, hvilket giver redundans. Begge routere vil have de samme konfigurationer på program-og udstyrsniveau, hvis masteren fejler, vil slaven fungere som Master og udføre hele sine opgaver. Således sparer den komplette netværksfejl.

IP-Routing

Det er proceduren for overførsel af pakkerne fra slutenheden i et netværk til fjernslutenheden i et andet netværk. Dette opnås af routere.

routere inspicerer destinationens slut-IP-adresse og næste hop-adresse, og i henhold til resultaterne videresender datapakken til destinationen.

Routingtabeller bruges til at finde ud af de næste hop-adresser og destinationsadresser.

standardport: en standardport er intet andet end en router selv. Det er implementeret i netværket, hvor en slutenhedsvært ikke har næste hop-ruteindtastning af et eksplicit destinationsnetværk og ikke er i stand til at finde ud af vejen for at nå frem til det netværk.

Derfor er værtsenhederne konfigureret på en sådan måde, at datapakkerne, der er rettet mod fjernnetværk, først vil blive bestemt til standardporten.

Derefter vil standardporten give ruten mod destinationsnetværket til kildens værtsenhed.

Routingtabel

routerne har den interne hukommelse kaldet RAM. Alle de oplysninger, en routingtabel samler, gemmes i RAM af routere. En rutetabel identificerer stien for en pakke ved at lære IP-adressen og andre relaterede oplysninger fra tabellen og videresender pakken til den ønskede destination eller netværk.

Følgende er enhederne indeholdt i en rutetabel:

1. IP-adresser og undernetmaske for destinationsværten og netværket
2. IP-adresser på alle de routere, der er nødvendige for at nå destinationsnetværket.
3. information om udadvendt grænseflade

Der er tre forskellige procedurer til udfyldning af en rutetabel:

• direkte tilsluttede undernet
• statisk routing
• dynamisk routing

tilsluttede ruter: i den ideelle tilstand forbliver alle grænseflader til routerne i ‘ned’ – tilstand. Så grænsefladerne, som brugeren skal implementere enhver konfiguration på, ændrer først tilstanden fra ‘ned’til ‘ op’. Næste trin i konfigurationen vil tildele IP-adresserne til alle grænseflader.

Nu vil routeren være smart nok til at dirigere datapakkerne til et destinationsnetværk via direkte tilsluttede aktive grænseflader. Undernet tilføjes også i rutetabellen.

statisk Routing: ved at bruge statisk routing kan en router samle ruten til det fjerne netværk, der ikke er fysisk eller direkte forbundet til en af dens grænseflader.

Routing udføres manuelt ved at køre en bestemt kommando, der bruges globalt.

kommandoen er som følger:

IP route destination_network _IP subnet_mask_ IP next_hop_IP_address.

Det bruges generelt kun i små netværk, da der er brug for masser af manuel konfiguration, og hele processen er meget lang.

Et eksempel er som følger:

Router 1 er fysisk forbundet med router 2 på Fast Ethernet-grænsefladen. Router 2 er også direkte forbundet til subnet 10.0.2.0/24. Da undernettet ikke er fysisk forbundet med Router 1, gør det derfor ikke vejen til at dirigere pakken til destinationsundernettet.

Nu skal vi konfigurere det manuelt, hvilket er som følger:

• gå til kommandoprompt af Router 1.
• indtast vis IP-rute, rutetabellen har nedenstående type konfiguration.

Router# vis IP-rute

C 192.164.0.0/24 er direkte forbundet, FastEthernet0 / 0, C står for tilsluttet.

• nu bruger vi statisk rutekommando til konfiguration, så Router 1 kan nå frem til Subnet 10.0.0.0/24.

Router# conf t

Router (config) # ip-rute 10.0.0.0 255.255.255.0 192.164.0.2

Router (config) # Afslut

Router# vis ip-rute

10.0.0.0/24 er subnetteret, 1 subnet

S 10.0.0.0 via 192.164.0.2

C 192.164.0.0/24 er direkte forbundet , FastEthernet0/0

S står for statisk.

Bemærk: Routerens kommandoprompt har også mange andre oplysninger, men jeg har kun forklaret den kommando og information, der er relevant for emnet.

dynamisk Routing: denne type routing fungerer med mindst en type routingprotokol lettes med den. En routingprotokol praktiseres af routere, så de kan dele routingoplysningerne blandt dem. Ved denne proces kan hver af routerne i netværket lære disse oplysninger og vil implementere dem i opbygningen af deres egne routingtabeller.

routingprotokol fungerer på en sådan måde, at hvis et link går ned, hvor det var routingdata, ændrer det dynamisk deres sti til routingpakke, hvilket igen gør dem fejlbestandige.

dynamisk routing har heller ikke brug for nogen manuel konfiguration, hvilket sparer tid og administrationsbelastning.

Vi behøver kun at definere ruterne og deres tilsvarende undernet, hvilken router der skal bruges, og resten bliver taget hånd om ved at dirigere protokoller.

administrativ afstand

Større end en routingprotokol kan praktiseres af netværket, og routerne kan indsamle ruteinformation om netværket fra forskellige kilder. Routere vigtigste opgave er at søge efter den bedste vej. Administrativt afstandsnummer praktiseres af routere for at finde ud af, hvilken sti der er bedst egnet til at dirigere trafikken. Protokollen, der angiver lavere antal administrativ afstand, er bedst egnet til brug.

metrisk

overvej at router finder ud af to karakteristiske stier for at nå frem til destinationsværten for det samme netværk fra den samme protokol, så skal den tage beslutningen om at vælge den bedste vej til rutetrafik og lagring i rutetabellen.

metrisk er en måleparameter, der er implementeret for at rette den bedst egnede sti. Igen lavere vil være antallet af metriske bedre vil være stien.

typer af routingprotokoller

Der er to slags routingprotokoller:

1. Afstandsvektor
2. Linktilstand

begge ovennævnte typer routingprotokoller er indvendige routingprotokoller (IGP), som angiver, at de plejede at handle routingdata inde i et selvstyrende netværkssystem. Mens Grænseportprotokol (BGP) er en type udvendig routingprotokol (EGP), der angiver, at den bruges til at handle routingdata mellem to forskellige netværkssystemer på internettet.

Afstandsvektorprotokol

RIP (Routing Information protocol): RIP er en slags Afstandsvektorprotokol. I henhold til navnet anvender distance vector routing protocol afstand for at opnå den bedst egnede sti til at nå fjernnetværket. Afstanden er dybest set antallet af routere, der findes imellem, mens de nærmer sig fjernnetværk. RIP har to versioner, men version 2 bruges mest populært overalt.

Version 2 har evnen til at præsentere undernetmasker og praktiserer multicast for at sende routingopdateringer. Hop count praktiseres som en metrisk og det har den administrative optælling af 120.

RIP version 2 Start rutetabellerne i hvert interval på 30 sekunder, så der bruges masser af båndbredde i denne proces. Det udnytter multicast adresse 224.0.0.9 at lancere routing information.

EIGRP (Enhanced interior Port routing protocol): det er en progressiv type afstandsvektorprotokol.

de forskellige typer af routing aspekter det bakker er:

• klasseløs routing og VLSM
• belastningsbalancering
• inkrementelle opdateringer
• Rutesammendrag

de routere, der bruger EIGRP som en routingprotokol, praktiserer multicast-adressen 224.0.0.10. EIGRP routere opretholde tre slags routing tabeller, som har alle de nødvendige oplysninger.

den administrative afstand for EIGRP er 90, og den bestemmer metricen ved hjælp af båndbredde og forsinkelse.

Link State Protocol

formålet med link state protocol svarer også til afstandsvektorprotokollen for at finde en bedst egnet sti til en destination, men implementere karakteristiske teknikker til at udføre den.

Link state protocol starter ikke den samlede routingtabel, i stedet lancerer den oplysningerne om netværkstopologien, som et resultat af, at alle routere, der bruger link state protocol, skal have de tilsvarende netværkstopologistatistikker.

Disse er vanskelige at konfigurere og kræver meget hukommelseslagring og CPU-hukommelse end afstandsvektorprotokol.

Dette fungerer hurtigere end for afstandsvektorprotokoller. De opretholder også rutetabellen af tre typer og udfører den korteste sti første algoritme for at finde ud af den bedste sti.

OSPF er en slags linkstatsprotokol.

OSPF (åben korteste vej først):

• det er en klasseløs routing protokol og bakker VLSM, trinvise opdateringer, manuel rute opsummering og lige omkostninger load balancing.
• kun interfaceomkostninger bruges som en metrisk parameter i OSPF. Det administrative afstandsnummer er indstillet til 110. Multicast IP implementeret til routing opdateringer er 224.0.0.5 og 224.0.0.6.
• forbindelsen mellem tilstødende routere, der bruger OSPF-protokollen, er først oprettet, før de deler routingopdateringerne. Da det er en linkstatsprotokol, så routere flyder ikke hele rutetabellen, men deler kun statistikken vedrørende netværkstopologi.
• derefter udfører hver router SFP-algoritme for at bestemme den superlative sti og inkluderer den til rutetabellen. Ved at bruge denne proces muligheden for routing loop fejl er mindst.
• OSPF-routere sender hello-pakkerne på multicast IP 224.0.0.5 for at oprette linket med naboer. Så når linket er etableret, begynder det at flyde routingopdateringer til naboer.
• en OSPF-router sender hello-pakker i hvert 10.sekund på netværket. Hvis det ikke modtager retur Hej pakke fra en nabo i 40 sekunder, så vil det proklamere, at nabo som ned. Routere til at blive naboer skal have nogle felter så almindelige som subnet-ID, område-id, hej og døde intervaltimere, godkendelse og MTU.
• OSPF har processen med hver meddelelsesgodkendelse. Dette bruges til at undgå routere til at overføre falske routingoplysninger. De falske oplysninger kan føre til lammelsesangreb.
• der er to metoder til godkendelse, MD5 og klar tekstgodkendelse. MD5 er mest almindeligt anvendt. Det understøtter manuel opsummering proces af ruter, mens flydende i routing tabeller.

BGP (Grænseportprotokol):

indtil videre har vi diskuteret de indvendige routingprotokoller, der bruges til små netværk. Men for store netværk bruges BGP, da det har evnen til at håndtere trafik over internettet til store netværk.

• industrier, der bruger BGP, har et eksklusivt autonomt systemnummer, der deles med et andet netværk for at etablere forbindelsen mellem de to selvstyrende systemer (autonome systemer).
• ved hjælp af dette joint venture kan industrier og netværkstjenesteudbydere som mobiloperatører levere de BGP – befalede ruter, og på grund af dette får systemerne den forstærkede internethastighed og effektivitet med overlegen redundans.
• det konstruerer routing vurdering på grundlag af netværkspolitikker, sæt af regler konfigureret og routing stier og også deltage i at tage vigtigste kerne routing konklusioner.
• BGP gør sine naboer ved manuel konfiguration blandt routere til at opbygge en TCP-session på port 179. En BGP-præsentator sender 19-byte-meddelelser i hvert 60.sekund til sine naboer for at etablere forbindelsen.
• rutekort mekanisme håndterer strømmen af ruter i BGP. Det er intet andet end et sæt regler. Hver regel forklarer, for ruter tilsvarende specificerede kriterier, hvilken beslutning der skal gennemføres. Beslutningen er at kassere ruten eller at foretage ændringer af få attributter af ruten, før den endelig gemmes i rutetabellen.
• BGP sti udvælgelseskriterier er forskellige fra andre. Den finder først ud af stiattributterne for sløjfefri, synkroniserede ruter for at nå destinationen på følgende måde.

arbejde af Router

• i routerens udstyrsdel foretages de fysiske forbindelser via inputporte; det opbevarer også kopien af videresendelsestabellen. Skiftestof er en slags IC (integreret kredsløb), der fortæller routeren, på hvilken af udgangsporten den skal videresende pakken.
• Routing processor gemmer routingtabellen i den og implementerer de flere routingprotokoller, der skal bruges til videresendelse af pakker.
• outputporten sender datapakkerne tilbage til sin plads.

arbejdet er opdelt i to forskellige planer,

• kontrolplan: routerne opretholder rutetabellen, der gemmer alle de statiske og dynamiske ruter, der skal bruges til at bestemme datapakken til fjernværten. Kontrolplanet er en logik, der fremstiller en videresendelsesinformationsbase (FIB), der skal bruges af videresendelsesplanet, og det har også informationen om den fysiske grænseflade, som routerne skal tilsluttes.
• Videresendelsesplan: baseret på de oplysninger, den indsamler fra kontrolplanet baseret på poster i rutetabeller, videresender den datapakken for at korrigere fjernnetværkshost. Det tager også sig af korrekte indre og ydre fysiske forbindelser.
• videresendelse: som vi ved, at hovedformålet med routere er at forbinde store netværk som f.eks. Da det virker på layer – 3, så det tager beslutningen videresendelse på grundlag af destinationen IP-adresse og undernetmaske gemt i en pakke rettet til det eksterne netværk.

• i henhold til figuren, Router a kan nå ud til routeren C via to stier, den ene er direkte gennem Subnet B og en anden er gennem Router B ved hjælp af henholdsvis Subnet A og Subnet C. På denne måde er netværket blevet overflødigt.
• når en pakke ankommer til router, kigger den først i rutetabellen for at finde den bedst egnede sti til at nå destinationen, og når den først får IP-adressen til næste hop, indkapsler den datapakken. For at finde ud af den bedste sti routing protokol bruges.
• ruten læres ved at indsamle oplysninger fra overskriften, der er knyttet til hver datapakke, ankommer til hver node. Overskriften indeholder IP-adresseoplysningerne for det næste hop på destinationsnetværket.
• for at nå en destination nævnes flere stier i rutetabellen; ved at bruge en nævnt algoritme bruger den den bedst egnede sti til at videresende data.
• det kontrollerer også, at grænsefladen, som pakken er klar til at videresende, er tilgængelig eller ej. Når den indsamler alle de nødvendige oplysninger, sender den pakken i henhold til den valgte rute.
• routeren overvåger også overbelastningen, når pakker når ethvert håb om netværket i et tempo, der er større, end routeren er i stand til at behandle. De anvendte procedurer er en halefald, tilfældig tidlig detektion (rød) og vægtet tilfældig tidlig detektion (vred).
• ideen bag disse er router drop datapakken, når køens størrelse overskrides, hvad der er foruddefineret under konfigurationen og kan gemmes i buffere. Således kasserer routeren de nyankomne indgående pakker.
• bortset fra denne router tager beslutningen om at vælge, hvilken pakke der skal videresendes først, eller på hvilket nummer, når der findes flere køer. Dette er implementeret af parameteren kvalitet af service (kvalitet af service).
• udførelse af politikbaseret routing er også en funktion af routere. Dette gøres ved at omgå alle de regler og ruter, der er defineret i rutetabellen, og lave et nyt sæt regler for at videresende datapakke med det samme eller på prioritet. Dette gøres på kravbasis.
• ved at udføre de forskellige opgaver i routeren er CPU-udnyttelsen meget høj. Så nogle af dens funktioner udføres af applikationsspecifikke integrerede kredsløb (ASIC).
• Ethernet-og STM-portene bruges til at forbinde det fiberoptiske kabel eller et andet transmissionsmedie til fysisk forbindelse.
• ADSL-port bruges til at forbinde routeren til internetudbyderen ved hjælp af henholdsvis CAT5-eller CAT6-kabler.

anvendelser af routere

• routere er byggestenene til Telecom-tjenesteudbydere. De bruges til at forbinde kerneudstyr som f.eks. Således arbejde som rygraden i Mobile operationer.
• routere bruges til at implementere drifts-og vedligeholdelsescentret i en organisation, der kan kaldes NOC center. Alt udstyr i den fjerne ende er forbundet med central placering over optisk kabel via routere, som også giver redundans ved at operere i hovedlink-og beskyttelseslinktopologi.
• understøtter hurtig datatransmission som bruger STM-links med høj båndbredde til forbindelse, der således bruges til både kablet og trådløs kommunikation.
• programmeltestere bruger også routere til kommunikation. Antag, at lederen af en programorganisation er beliggende i Delhi, og dens direktør er beliggende på forskellige andre steder som Bangalore og Chennai. Derefter kan ledere dele deres programværktøjer og andre applikationer med deres manager via routere ved at forbinde deres PC ‘ er til routeren ved hjælp af arkitektur.
• moderne routere har funktionen af USB-porte indbygget i udstyret. De har intern hukommelse med tilstrækkelig lagerkapacitet. Eksterne lagerenheder kan bruges i kombination med routere til lagring og deling af data.
• routere har funktionen adgangsbegrænsning. Administratoren konfigurerer routeren på en sådan måde, at kun få klienter eller personer kan få adgang til de samlede routerdata, mens andre kun kan få adgang til de data, der er defineret for dem at slå op.
• bortset fra dette kan routere konfigureres på en sådan måde, at kun en person har rettighederne, dvs.ejeren eller administratoren til at udføre ændre, tilføje eller slette funktion i programdelen, mens andre kun kan have visningsrettighederne. Dette gør det meget sikkert og kan bruges i militære operationer og finansieringsselskaber, hvor datafortrolighed er et primært problem.
• i trådløse netværk kan den ved hjælp af konfiguration af VPN i routere bruges i klientservermodellen, som kan dele internet, udstyrsressourcer, video, data og stemme, der er langt fra hinanden. Et eksempel er vist i nedenstående figur.

• routere bruges i vid udstrækning af internetudbyderen til at sende data fra kilde til destination i form af e-mail, som en hjemmeside, stemme, billede eller videofil. Dataene kan sendes overalt i verden, forudsat at destinationen skal have en IP-adresse.

konklusion

i denne tutorial har vi studeret dybt om de forskellige funktioner, typer, arbejde og anvendelse af routere. Vi har også set arbejdet og funktionerne i flere slags routingprotokoller, der bruges af routere til at finde ud af den bedste sti til routing af datapakker til destinationsnetværket fra kildenetværket.

Yderligere læsning =>Sådan opdateres firmaet på Router

ved at analysere alle de forskellige aspekter af routere har vi indset, at routere spiller en meget vigtig rolle i moderne kommunikationssystemer. Det bruges i vid udstrækning næsten overalt fra små hjemmenetværk til netværk.

ved brug af routere bliver kommunikationen over lang afstand, uanset om den er i form af data, stemme, video eller billede, mere pålidelig, hurtig, sikker og omkostningseffektiv.

forrige Tutorial / næste Tutorial