Alles over Routers: soorten Routers, routeringstabel en IP-routering

rol en betekenis van Routers in Computernetwerksysteem:

onze vorige tutorial in deze volledige Netwerktrainingsreeks legde ons in detail uit over Layer 2 en Layer 3 switches. In deze tutorial, we zullen zien over Routers in detail.

Routers worden overal in ons dagelijks leven op grote schaal gebruikt, omdat deze de verschillende netwerken over lange afstanden met elkaar verbinden.

omdat de naam voor zichzelf spreekt, halen routers hun nomenclatuur uit het werk dat ze uitvoeren, wat betekent dat ze datapakketten routeren van het broneinde naar een bestemmingseinde door gebruik te maken van een routeringsalgoritme in de computernetwerksystemen.

Wat zijn Routers?

als u een telecombedrijf had met een filiaal in Bangalore en een ander in Hyderabad, dan gebruiken we routers aan beide uiteinden om een verbinding tot stand te brengen die verbonden waren via glasvezelkabel via STM-links met hoge bandbreedte of DS3-links.

in dit scenario zal het verkeer in de vorm van data, spraak of video van beide uiteinden stromen, zonder tussenkomst van een derde ongewenst verkeer. Dit proces is kosteneffectief en tijdefficiënt.

op dezelfde manier speelt deze router ook een sleutelrol om verbindingen tot stand te brengen tussen software testers, dit zullen we verder onderzoeken in de tutorial.

hieronder is het diagram van een routernetwerk waarin twee routers, namelijk R1 en R2, drie verschillende netwerken met elkaar verbinden.

In deze handleiding zullen we de verschillende aspecten, functies en toepassingen van Routers bestuderen.

typen Routers

er zijn in principe twee typen Routers:

Hardware Routers: Dit zijn de hardware met onderscheidende ingebouwde software competentie die door de fabrikanten. Ze gebruiken hun routing mogelijkheden om routing uit te voeren. Ze hebben een aantal meer speciale functies ook in aanvulling op de basis routing functie.

Cisco 2900 router, ZTE ZXT1200, ZXT600 routers zijn het voorbeeld van veelgebruikte hardware routers.

Software Routers: ze werken op dezelfde manier als de hardware routers doen, maar ze hebben geen aparte hardware box. Het is misschien een window, Netware of Linux server. Deze hebben allemaal ingebouwde routing mogelijkheden.

hoewel de softwarerouters over het algemeen worden gebruikt als gateways en firewalls in grote computernetwerksystemen, hebben beide typen routers hun eigen kenmerken en betekenis.

de softwarerouters hebben een beperkte poort voor WAN-connectiviteit en andere poort of kaart ondersteunen LAN-connectiviteit, daarom kunnen ze niet de plaats innemen van hardware-routers.

vanwege de ingebouwde functies van het routeren zullen alle kaarten en poorten de WAN-routering uitvoeren en andere, afhankelijk van de configuratie en capaciteit.

eigenschappen van Routers

• werkt op de netwerklaag van het OSI-referentiemodel en communiceert met naburige apparaten over het concept van IP-adressering en subnetting.
• de belangrijkste componenten van routers zijn de centrale verwerkingseenheid (CPU), flash-geheugen, niet-vluchtig RAM, RAM, netwerkinterface-kaart en console.
• Routers hebben een ander soort meerdere poorten zoals fast-Ethernet poort, gigabit en STM link poort. Alle poorten ondersteunen high-speed netwerkconnectiviteit.
• afhankelijk van het type poort dat nodig is in het netwerk, kan de gebruiker ze dienovereenkomstig configureren.
• Routers voeren het data-en decapsulatieproces uit om de ongewenste interferentie te filteren.
• Routers hebben de ingebouwde intelligentie om verkeer in een groot netwerksysteem te routeren door de subnetwerken als een intact netwerk te behandelen. Ze hebben de mogelijkheid om het type next link te analyseren en hop ermee verbonden waardoor ze superieur zijn aan andere layer-3 apparaten zoals switch en bruggen.
• Routers werken altijd in de master-en slave-modus en bieden dus redundantie. Beide routers zullen dezelfde configuraties hebben op software – en hardwareniveau als de master faalt, zal de slave als Master optreden en zijn volledige taken uitvoeren. Hiermee slaat u de volledige netwerkfout op.

IP-routering

Het is de procedure voor het verzenden van de pakketten van het eindapparaat van het ene netwerk naar het eindapparaat op afstand van een ander netwerk. Dit wordt bereikt door Routers.

Routers inspecteren het IP-adres van het einddoel en het next-hop-adres en sturen het datapakket volgens de resultaten door naar de bestemming.

routeringstabellen worden gebruikt om de volgende hop-adressen en bestemmingsadressen te achterhalen.

standaard Gateway: een standaard gateway is niets anders dan een router zelf. Het wordt ingezet in het netwerk waar een eindapparaat host niet next-hop route ingang van een aantal expliciete bestemming netwerk en niet in staat om uit te maken de weg naar dat netwerk te komen.

Daarom zijn de host apparaten zo geconfigureerd dat de datapakketten die naar het externe netwerk zijn gericht, eerst naar de standaard gateway worden gestuurd.

dan zal de standaard gateway de route naar het doelnetwerk naar de bron eindhost apparaat.

routeringstabel

de routers hebben het interne geheugen aangeroepen als RAM. Alle informatie die een routeringstabel verzamelt, wordt opgeslagen in het RAM van routers. Een routing table identificeert het pad voor een pakket door het leren van het IP-adres en andere gerelateerde informatie uit de tabel en stuurt het pakket naar de gewenste bestemming of het netwerk.

de volgende entiteiten zijn opgenomen in een routeringstabel:

1. IP-adressen en subnetmasker van de bestemmingshost en het netwerk
2. IP-adressen van alle routers die nodig zijn om het bestemmingsnetwerk te bereiken.
3. extraverte interface-informatie

er zijn drie verschillende procedures voor het invullen van een routeringstabel:

• direct verbonden subnetten
• statische routing
• dynamische routing

verbonden Routes: in de ideale modus blijven alle interfaces van de routers in ‘down’ – toestand. Dus de interfaces waarop de gebruiker een configuratie gaat implementeren, veranderen eerst de status van’ down ‘naar’up’. De volgende stap van de configuratie is het toewijzen van de IP-adressen aan alle interfaces.

Nu zal de router slim genoeg zijn om de datapakketten via direct verbonden actieve interfaces naar een bestemmingsnetwerk te leiden. De subnetten worden ook toegevoegd in de routeringstabel.

statische Routing: door gebruik te maken van statische routing kan een router de route naar het Verre netwerk verzamelen dat niet fysiek of direct verbonden is met een van zijn interfaces.

routering wordt handmatig uitgevoerd met een bepaald commando dat globaal wordt gebruikt.

het commando is als volgt:

IP route destination_network _IP subnet_mask_ IP next_hop_IP_address.

Het wordt over het algemeen gebruikt in kleine netwerken alleen als behoefte veel handmatige configuratie en het hele proces is zeer langdurig.

een voorbeeld is als volgt:

Router 1 is fysiek verbonden met router 2 op de Fast Ethernet-interface. Router 2 is ook direct verbonden met subnet 10.0.2.0 / 24. Omdat het subnet niet fysiek verbonden is met Router 1, maakt het daarom niet de weg uit om pakket naar het doelsubnet te routeren.

nu moeten we het handmatig configureren wat als volgt is:

• Ga naar command prompt van Router 1.
• voer ip-route weergeven in, de routeringstabel heeft het onderstaande type configuratie.

Router # toon IP route

C 192.164.0.0/24 is direct verbonden, FastEthernet0 / 0, C staat voor verbonden.

• nu gebruiken we het statische routecommando voor configuratie zodat Router 1 in staat is om bij Subnet 10.0.0.0/24 te komen.

Router# conf t

Router (config) # ip route 10.0.0.0 255.255.255.0 192.164.0.2

Router (config) # exit

Router# show ip route

10.0.0.0/24 is subnet, 1 subnetten

S 10.0.0.0 via 192.164.0.2

C 192.164.0.0/24 is direct verbonden , FastEthernet0/0

S staat voor statische elektriciteit.

Noot: De opdrachtprompt van de router heeft ook veel andere informatie, maar ik heb hier alleen die opdracht en informatie uitgelegd die relevant is voor het onderwerp.

dynamische routering: dit type routering werkt met ten minste één type routeringsprotocol. Routers oefenen een routerprotocol, zodat ze de routeringsinformatie onderling kunnen delen. Door dit proces, elk van de routers in het netwerk kan leren die informatie en zal het implementeren in het opbouwen van hun eigen routing tabellen.

het routeringsprotocol werkt zo dat als een link naar beneden gaat waarop het gegevens routeerde, het dynamisch hun pad verandert voor het routeren van pakketten, waardoor ze op hun beurt foutbestendig zijn.

dynamische routering heeft ook geen handmatige configuratie nodig, wat tijd en administratie bespaart.

We hoeven alleen de routes en hun bijbehorende subnetten te definiëren die router zal gebruiken en de rest wordt verzorgd door routeringsprotocollen.

administratieve afstand

groter dan één routeringsprotocol kan door het netwerk worden beoefend, en de routers kunnen routeinformatie over het netwerk uit verschillende bronnen verzamelen. Routers belangrijkste taak is om te zoeken naar het beste pad. Administratieve afstand nummer wordt geoefend door routers om te ontdekken welk pad het beste geschikt is om het verkeer te routeren. Het protocol dat een lagere administratieve afstand aangeeft, is het best geschikt om te gebruiken.

metrisch

bedenk dat de router twee onderscheidende paden vindt om op de bestemmingshost van hetzelfde netwerk aan te komen vanuit hetzelfde protocol, dan moet hij de beslissing nemen om het beste pad te kiezen om verkeer te routeren en op te slaan in de routeringstabel.

Metric is een meetparameter die wordt ingezet om het beste geschikte pad vast te stellen. Opnieuw lager zal het aantal metrische beter zal het pad zijn.

soorten routeringsprotocollen

er zijn twee soorten routeringsprotocollen:

1. Afstandsvector
2. linkstatus

beide bovengenoemde typen routeringsprotocollen zijn interieur routeringsprotocollen (IGP), wat aangeeft dat zij werden gebruikt om routeringgegevens binnen één zelfbesturend netwerksysteem te verhandelen. Terwijl Border gateway protocol (BGP) is een type exterior routing protocol (EGP) die aangeeft dat het wordt gebruikt voor de handel routing gegevens tussen twee ongelijke netwerksystemen op het internet.

afstand vector Protocol

RIP (Routing Information protocol): RIP is een soort afstand Vector protocol. Volgens de naam gebruikt het distance vector routing protocol afstand om het meest geschikte pad te verkrijgen om het externe netwerk te bereiken. De afstand is in principe de telling van routers bestaan in-tussen terwijl het naderen van externe netwerk. RIP heeft twee versies, maar Versie 2 wordt het meest gebruikt overal.

Versie 2 heeft de mogelijkheid om subnetmaskers te presenteren en multicast te gebruiken om routeringsupdates te verzenden. Hop telling wordt beoefend als een metriek en het heeft de administratieve telling van 120.

RIP versie 2 start de routeringstabellen in elk interval van 30 seconden, dus veel bandbreedte wordt gebruikt in dit proces. Het maakt gebruik van het multicast-adres 224.0.0.9 om routeringsinformatie te starten.

EIGRP (Enhanced interior gateway routing protocol): het is een progressief type van afstand vector protocol.

de verschillende soorten routeringsaspecten die het ondersteunt zijn::

• Classless routing en VLSM
• Load balancing
• incrementele updates
• routesamenvatting

de routers die EIGRP gebruiken als routeringsprotocol gebruiken het multicast-adres 224.0.0.10. EIGRP routers onderhouden drie soorten routeringstabellen die alle benodigde informatie bevatten.

de administratieve afstand van EIGRP is 90 en het bepaalt de metric met behulp van bandbreedte en vertraging.

Link State Protocol

Het doel van link state protocol is ook vergelijkbaar met dat van distance vector protocol, het vinden van een meest geschikte pad naar een bestemming, maar het toepassen van onderscheidende technieken om het uit te voeren.

Linkstatusprotocol start niet de Algemene routeringstabel op, in plaats daarvan lanceert het de informatie over de netwerktopologie, waardoor alle routers die het linkstatusprotocol gebruiken, vergelijkbare netwerktopologiestatistieken moeten hebben.

Deze zijn moeilijk te configureren en vereisen veel geheugenopslag en CPU-geheugen dan het distance vector protocol.

Dit werkt sneller dan die van afstandsvectorprotocollen. Ze onderhouden ook de routing tabel van drie types en het uitvoeren van de kortste pad eerste algoritme om uit te vinden het beste pad.

OSPF is een soort verbindingsprotocol.

OSPF (kortste pad eerst openen):

• het is een classless routing protocol en ondersteunt VLSM, incrementele updates, handmatige route samenvatting en gelijke kosten load balancing.
• alleen interface kosten worden gebruikt als een metrische parameter in OSPF. Het administratieve afstandsnummer is ingesteld op 110. Multicast IP ingezet voor routing updates zijn 224.0.0.5 en 224.0.0.6.
• de koppeling tussen naburige routers die gebruikmaken van het OSPF-protocol wordt eerst ingesteld voordat de routeringsupdates worden gedeeld. Omdat het een verbindingsprotocol is, zweven routers niet de hele routeringstabel, maar delen ze alleen de statistieken met betrekking tot de netwerktopologie.
• vervolgens voert elke router een SFP-algoritme uit om het overtreffende pad te bepalen en voegt het toe aan de routeringstabel. Door dit proces te gebruiken is de mogelijkheid van routing loop fout het minst.
• OSPF-routers sturen de Hello-pakketten op multicast IP 224.0.0.5 om de link met de buren in te stellen. Dan wanneer de link wordt vastgesteld dan begint het zweven routing updates naar buren.
• een OSPF-router verzendt hello-pakketten in elke 10 seconden op het netwerk. Als het niet ontvangt de return hello packet van een buurman in 40 seconden dan zal het verkondigen dat de buurman als down. Routers om buren te worden moeten enkele velden hebben die zo vaak voorkomen als subnet ID, area id, hello en dead interval timers, authenticatie en MTU.
• OSPF heeft het proces van de authenticatie van elk bericht. Dit wordt gebruikt om te voorkomen dat routers valse routeringsinformatie verzenden. De valse informatie kan leiden tot denial of service aanval.
• er zijn twee methoden voor authenticatie, MD5 en clear text authentication. MD5 wordt het meest gebruikt. Het ondersteunt handmatig samenvattingsproces van routes tijdens het zweven in routeringstabellen.

BGP (Border Gateway Protocol):

tot nu toe hebben we de interne routeringsprotocollen besproken die voor kleine netwerken worden gebruikt. Maar voor grootschalige netwerken wordt BGP gebruikt omdat het de mogelijkheid heeft om verkeer over het internet voor grote netwerken af te handelen.

• industrieën die BGP gebruiken, hebben een exclusief autonoom systeemnummer dat met een ander netwerk wordt gedeeld om de verbinding tot stand te brengen tussen de twee zelfbesturende systemen (autonome systemen).
• met behulp van deze joint venture kunnen industrieën en netwerkdienstverleners, zoals mobiele exploitanten, de door BGP geleide routes leveren en daardoor krijgen de systemen de verbeterde internetsnelheid en – efficiëntie met superieure redundantie.
• het construeert de routeringsbeoordeling op basis van netwerkbeleid, set van geconfigureerde regels en routeringspaden en neemt ook deel aan het nemen van de belangrijkste routeringsconclusies.
• BGP maakt zijn buren door handmatige configuratie tussen routers om een TCP-sessie op poort 179 op te bouwen. Een BGP-presentator stuurt elke 60 seconden 19-byteberichten naar zijn buren om de verbinding tot stand te brengen.
• Routekaartmechanisme verzorgt de stroom van routes in BGP. Het is niets anders dan een stel regels. Elke regel legt uit, voor routes gelijkwaardige gespecificeerde criteria, welk besluit moet worden uitgevoerd. De beslissing is om de route weg te gooien of om enkele attributen van de route te wijzigen voordat deze uiteindelijk in de routeringstabel wordt opgeslagen.
• BGP-padselectiecriteria verschillen van andere. Het ontdekt eerst het pad attributen voor loop-vrije, gesynchroniseerde routes om de bestemming te bereiken op de volgende manier.

werking van de Router

• in het hardwaregedeelte van de router worden de fysieke verbindingen gemaakt via invoerpoorten; het bewaart ook de kopie van de doorstuurtabel. Switching fabric is een soort IC (geïntegreerde schakeling) die de router vertelt op welke van de output poort het pakket moet doorsturen.
• Routing processor slaat de routeringstabel daarin op en implementeert de verschillende routeringsprotocollen die gebruikt worden bij het doorsturen van pakketten.
• de uitvoerpoort verzendt de datapakketten terug naar hun plaats.

de werking is verdeeld in twee verschillende vlakken,

• Controlevlak: de routers onderhouden de routeringstabel die alle statische en dynamische routes opslaat om het datapakket naar de externe host te sturen. Het besturingsvlak is een logica die een forwarding information base (FIB) fabriceert die door forwarding plane moet worden gebruikt en ook heeft het de informatie met betrekking tot de fysieke interface de routers die moeten worden aangesloten.
• Doorstuurvlak: op basis van de informatie die het verzamelt uit het controlevlak op basis van records in routeringstabellen stuurt het het datapakket door naar de host op afstand van het netwerk te corrigeren. Het zorgt ook voor de juiste fysieke verbindingen naar binnen en naar buiten.
• Forwarding: zoals we weten is het hoofddoel van routers het verbinden van grote netwerken zoals WAN-netwerken. Zoals het werkt op layer-3, dus het neemt de doorstuur beslissing op basis van de bestemming IP-adres en subnetmasker opgeslagen in een pakket gericht voor het externe netwerk.

• volgens de figuur kan Router A de Router C bereiken via twee paden, één is direct via Subnet B en een andere is via Router B met behulp van respectievelijk Subnet A en Subnet C. Op deze manier is het netwerk overbodig geworden.
• wanneer een pakket bij de router aankomt, kijkt het eerst in de routeringstabel om het meest geschikte pad te vinden om de bestemming te bereiken en zodra het het IP-adres van de volgende hop krijgt, wordt het datapakket ingekapseld. Om erachter te komen het beste pad routing protocol wordt gebruikt.
• de route wordt geleerd door informatie te verzamelen uit de header die is gekoppeld aan elk van de datapakketten die op elk knooppunt aankomen. De header bevat de IP-adresinformatie van de volgende hop van het bestemmingsnetwerk.
• om een bestemming te bereiken, worden verschillende paden genoemd in de routeringstabel; door het gebruik van een genoemd algoritme gebruikt het het beste geschikte pad om gegevens door te sturen.
• het controleert ook of de interface waarop het pakket klaar is om doorgestuurd te worden toegankelijk is of niet. Zodra het alle benodigde informatie verzamelt, stuurt het het pakket volgens de gekozen route.
• de router houdt ook toezicht op de congestie wanneer pakketten de hoop van het netwerk bereiken in een sneller tempo dan de router kan verwerken. De gebruikte procedures zijn een val van de staart, random early detection (rood) en weighted random early detection (WRED).
• het idee achter deze is router laat het datapakket vallen wanneer de grootte van de wachtrij wordt overschreden wat vooraf is gedefinieerd tijdens de configuratie en kan worden opgeslagen in buffers. Zo verwijdert de router de nieuw aangekomen inkomende pakketten.
• afgezien van deze router neemt de beslissing om te kiezen welk pakket het eerst moet worden doorgestuurd of op welk nummer wanneer er meerdere wachtrijen bestaan. Dit wordt geïmplementeerd door QoS (quality of service) parameter.
• routering op basis van beleid is ook een functie van Routers. Dit wordt gedaan door het omzeilen van alle regels en routes gedefinieerd in de routing tabel en het maken van een nieuwe set van regels, om datapakket door te sturen op een onmiddellijke basis of op prioriteit. Dit gebeurt op basis van de vereiste.
• door het uitvoeren van de verschillende taken binnen de router is het CPU-gebruik zeer hoog. Sommige van zijn functies worden dus uitgevoerd door applicatiespecifieke geïntegreerde schakelingen (ASIC).
• de Ethernet-en STM-poorten worden gebruikt om de glasvezelkabel of een ander transmissiemedium aan te sluiten voor fysieke connectiviteit.
• ADSL-poort wordt gebruikt om de router aan te sluiten op ISP met behulp van CAT5 of CAT6 kabels respectievelijk.

toepassingen van Routers

• Routers zijn de bouwstenen van telecomdienstverleners. Ze worden gebruikt voor het aansluiten van core hardware apparatuur zoals MGW, BSC, SGSN, IN en andere servers op externe locatie netwerk. Zo werken als een backbone van mobiele activiteiten.
• Routers worden gebruikt bij het implementeren van het operatie-en onderhoudscentrum van een organisatie die NOC center kan worden genoemd. Alle far-end apparatuur is verbonden met centrale locatie via optische kabel via routers die ook redundantie biedt door te werken in de belangrijkste link en bescherming link topologie.
• ondersteunt snelle datatransmissie, aangezien gebruik wordt gemaakt van STM-verbindingen met hoge bandbreedte voor connectiviteit, dus gebruikt voor zowel bedrade als draadloze communicatie.
• Software testers gebruiken ook routers voor WAN-communicatie. Stel dat de manager van een software-organisatie is gevestigd in Delhi en de executive is gelegen op verschillende andere locaties zoals Bangalore en Chennai. Vervolgens kunnen de leidinggevenden hun software tools en andere toepassingen delen met hun manager via routers door hun PC ‘ s aan te sluiten op de router met behulp van WAN-architectuur.
• moderne routers hebben de functie van USB-poorten ingebouwd in de hardware. Ze hebben intern geheugen met genoeg opslagcapaciteit. Externe opslagapparaten kunnen worden gebruikt in combinatie met routers voor het opslaan en delen van gegevens.
• Routers hebben de functie van toegangsbeperking. De beheerder configureert de router zodanig dat slechts enkele clients of personen toegang hebben tot de Algemene routergegevens, terwijl anderen alleen toegang hebben tot de gegevens die zijn gedefinieerd om ze op te zoeken.
• afgezien hiervan kunnen routers zo worden geconfigureerd dat slechts één persoon de rechten heeft, dat wil zeggen de eigenaar of beheerder om de functie wijzigen, toevoegen of verwijderen uit te voeren in het softwaregedeelte, terwijl anderen alleen de rechten voor weergave kunnen hebben. Dit maakt het zeer veilig en kan worden gebruikt in militaire operaties en financiële bedrijven waar de vertrouwelijkheid van gegevens is een eerste zorg.
• in draadloze netwerken, met behulp van het configureren van VPN in routers, kan het worden gebruikt in het client-server model waarmee internet, hardwarebronnen, video, gegevens en spraak kunnen worden gedeeld die ver uit elkaar liggen. Een voorbeeld wordt getoond in onderstaande figuur.

• Routers worden veel gebruikt door de internetprovider om gegevens van bron naar bestemming te verzenden in de vorm van e-mail, als webpagina, spraak, beeld of videobestand. De gegevens kunnen overal ter wereld worden verzonden op voorwaarde dat de bestemming een IP-adres moet hebben.

conclusie

In deze handleiding hebben we de verschillende functies, typen, werking en toepassing van routers grondig bestudeerd. We hebben ook de werking en de functies gezien van verschillende soorten routeringsprotocollen die door routers worden gebruikt om het beste pad te vinden voor het routeren van datapakketten naar het bestemmingsnetwerk vanuit het bronnetwerk.

verder lezen = > How to Update the Firmware on Router

door het analyseren van alle verschillende aspecten van routers hebben we ons gerealiseerd dat routers een zeer belangrijke rol spelen in moderne communicatiesystemen. Het wordt bijna overal op grote schaal gebruikt, van kleine thuisnetwerken tot WAN-netwerken.

door het gebruik van routers wordt communicatie over lange afstand in de vorm van data, spraak, video of beeld betrouwbaarder, sneller, veiliger en kosteneffectiever.

vorige les / volgende les