Allt om Routrar: typer av routrar, routingbord och IP-Routing

roll och betydelse för routrar i Datornätverkssystem:

vår tidigare handledning i denna fullständiga Nätverksträningsserie förklarade oss om Layer 2 och Layer 3-omkopplare i detalj. I denna handledning kommer vi att se om routrar i detalj.

routrar används ofta överallt i vårt dagliga liv eftersom dessa kopplar samman de olika nätverken spridda över långa avstånd.

eftersom namnet är självförklarande förvärvar routrar sin nomenklatur från det arbete de utför, vilket innebär att de dirigerar datapaket från källänden till en destinationsslut genom att använda någon routningsalgoritm i datornätverkssystemen.

Vad är Routrar?

Om du hade ett telekomföretag som har ett filialkontor i Bangalore och ett annat i Hyderabad, använder vi routrar i båda ändar för att upprätta en anslutning mellan dem som var anslutna via fiberoptisk kabel via STM-länkar med hög bandbredd eller DS3-länkar.

Med detta scenario kommer trafiken i form av data, röst eller video att strömma från båda ändarna dedikerat mellan dem utan störning av någon tredje oönskad trafik. Denna process är kostnadseffektiv och tidseffektiv.

På samma sätt spelar denna router också en nyckelroll för att upprätta anslutningar mellan programvarutestare, detta kommer vi att utforska vidare i handledningen.

nedan är diagrammet för ett routernätverk där två routrar, nämligen R1 och R2, ansluter tre olika nätverk.

i denna handledning kommer vi att studera olika aspekter, funktioner och tillämpningar av routrar.

typer av routrar

Det finns i princip två typer av routrar:

hårdvara Routrar: Dessa är hårdvaran med distinkt inbyggd mjukvarukompetens från tillverkarna. De använder sina routing förmågor för att utföra routing. De har några fler specialfunktioner också förutom grundläggande routing funktion.

Cisco 2900 router, ZTE ZXT1200, zxt600 routrar är exempel på vanliga hårdvaru routrar.

programvaru Routrar: de fungerar på samma sätt som hårdvaru routrar gör, men de har ingen separat hårdvara box. Det är kanske ett fönster, Netware eller Linux-server. Dessa har alla inbyggda routing förmågor.

Även om programvaran routrar används i allmänhet som gateways och brandväggar i stora datornätverk system båda typerna av routrar har sina egna funktioner och betydelse.

programvaru routrar har en begränsad port för WAN-anslutning och andra port eller kort stöd LAN-anslutning, därför, de kan inte ta plats för hårdvara routrar.

på grund av de inbyggda funktionerna i routing alla kort och portar kommer att utföra WAN routing och andra också beroende på dess konfiguration och kapacitet.

funktioner i Routrar

• fungerar på nätverkslagret i OSI-referensmodellen och kommunicerar med grannenheter på begreppet IP-adressering och subnetting.
• huvudkomponenterna i routrar är centralenheten (CPU), flashminne, icke-flyktigt RAM, RAM, nätverkskort och konsol.
• routrar har en annan typ av flera portar som fast-Ethernet-port, gigabit och STM link-port. Alla portar stöder höghastighetsnätverksanslutning.
• beroende på vilken typ av port som behövs i nätverket kan användaren konfigurera dem i enlighet därmed.
• Routrar utför datakapslings-och avkapslingsprocessen för att filtrera bort oönskade störningar.
• routrar har den inbyggda intelligensen för att dirigera trafik i ett stort nätverkssystem genom att behandla undernäten som ett intakt nätverk. De har förmågan att analysera typen av nästa länk och hoppa ansluten till den vilket gör dem överlägsna andra layer-3-enheter som switch och bridges.
• Routrar arbetar alltid i master-och slavläge, vilket ger redundans. Båda routrarna kommer att ha samma konfigurationer på mjukvaru-och hårdvarunivå om befälhavaren misslyckas kommer slaven att fungera som mästare och utföra hela sina uppgifter. Således sparar det fullständiga nätverksfelet.

IP-Routing

Det är proceduren för att överföra paketen från slutenheten i ett nätverk till fjärranslutenheten i något annat nätverk. Detta görs av routrar.

Routrar inspekterar destinationens slut-IP-adress och nästa hop-adress och enligt resultaten kommer datapaketet att vidarebefordras till destinationen.

routingtabeller används för att ta reda på nästa hop-adresser och destinationsadresser.

standardgateway: en standardgateway är ingenting annat än en router själv. Den distribueras i nätverket där en slutenhet värd inte har nästa hop ruttinmatning av något explicit destinationsnätverk och inte kan ta reda på vägen för att komma fram till det nätverket.

Därför är värdenheterna konfigurerade på ett sådant sätt att datapaketen som riktas mot fjärrnätverket först kommer att vara avsedda för standardgatewayen.

Då kommer standardgatewayen att ge rutten mot destinationsnätverket till källvärdenheten.

routingtabell

routrarna har det interna minnet som kallas RAM. All information som en routingtabell samlar kommer att lagras i ram för routrar. En routingtabell identifierar sökvägen för ett paket genom att lära sig IP-adressen och annan relaterad information från tabellen och vidarebefordrar paketet till önskad destination eller nätverk.

följande är de enheter som finns i en routingtabell:

1. IP-adresser och nätmask för destinationsvärden och nätverket
2. IP-adresser för alla de routrar som krävs för att nå destinationsnätverket.
3. Extrovert gränssnittsinformation

Det finns tre olika procedurer för att fylla i en routingtabell:

• direktanslutna undernät
• statisk routing
• dynamisk routing

anslutna rutter: i idealläge förblir alla routers gränssnitt i ’down’ – läge. Så gränssnitten som användaren kommer att genomföra någon konfiguration, först ändra tillståndet från ’ ner ’till’upp’. Nästa steg i konfigurationen kommer att tilldela IP-adresserna till alla gränssnitt.

Nu kommer routern att vara smart nog att dirigera datapaketen till ett destinationsnätverk via direkt anslutna aktiva gränssnitt. Undernäten läggs också till i routingtabellen.

statisk Routing: genom att använda statisk routing kan en router samla rutten till det avlägsna nätverket som inte är fysiskt eller direkt anslutet till ett av dess gränssnitt.

Routing görs manuellt att köra ett visst kommando som används globalt.

kommandot är som följer:

IP route destination_network _IP subnet_mask_ IP next_hop_IP_address.

Det är i allmänhet används i små nätverk endast som behöver massor av manuell konfiguration och hela processen är mycket lång.

ett exempel är följande:

Router 1 är fysiskt ansluten till router 2 på Fast Ethernet-gränssnittet. Router 2 är också direkt ansluten till subnät 10.0.2.0/24. Eftersom delnätet inte är fysiskt anslutet till Router 1, Gör det därför inte vägen för att dirigera paketet till destinationsundernätet.

Nu måste vi konfigurera det manuellt vilket är som följer:

• gå till kommandotolken för Router 1.
• ange visa IP-rutt, routingtabellen har nedanstående typ av konfiguration.

Router# visa IP-rutt

C 192.164.0.0/24 är direkt ansluten, FastEthernet0 / 0, C står för ansluten.

• nu använder vi statisk ruttkommando för konfiguration så att Router 1 kan komma fram till Subnet 10.0.0.0/24.

Router # conf t

Router (config) # ip-rutt 10.0.0.0 255.255.255.0 192.164.0.2

Router (config) # avsluta

Router# visa ip-rutt

10.0.0.0/24 1 subnät

s 10.0.0.0 via 192.164.0.2

C 192.164.0.0/24 är direkt ansluten , FastEthernet0/0

S står för statisk.

notera: Routerns kommandotolk har också mycket annan information men jag har förklarat här bara det kommandot och informationen som är relevant för ämnet.

dynamisk Routing: denna typ av routing fungerar med minst en typ av routingprotokoll underlättas med det. Ett routingprotokoll praktiseras av routrar så att de kan dela routinginformationen bland dem. Genom denna process kan var och en av routrarna i nätverket lära sig den informationen och kommer att distribuera den för att bygga upp sina egna routingtabeller.

Routing protocol fungerar på ett sådant sätt så att om en länk går ner på vilken det var routing data, det dynamiskt ändra sin väg för routing paket som i sin tur gör dem felsäkra.

dynamisk routing behöver inte heller någon manuell konfiguration vilket sparar tid och administrationsbelastning.

Vi behöver bara definiera rutterna och deras motsvarande undernät som routern kommer att använda och resten tas om hand av routingprotokoll.

administrativt avstånd

större än ett routingprotokoll kan övas av nätverket, och routrarna kan samla ruttinformation om nätverket från olika källor. Routrar huvuduppgift är att söka efter den bästa vägen. Administrativt avståndsnummer praktiseras av routrar för att upptäcka vilken väg som är bäst lämpad att dirigera trafiken. Protokollet anger lägre antal administrativa avstånd är bäst lämpad att använda.

metrisk

Tänk på att routern hittar två distinkta sökvägar för att komma fram till destinationsvärden för samma nätverk från samma protokoll, då måste den fatta beslutet att välja den bästa sökvägen till rutttrafik och lagring i routingtabellen.

Metric är en mätparameter som används för att fixa den bästa lämpliga sökvägen. Återigen lägre blir antalet metriska bättre blir vägen.

typer av routingprotokoll

Det finns två typer av routingprotokoll:

1. Avståndsvektor
2. Länktillstånd

båda ovanstående typer av routingprotokoll är interior routing protocols (IGP) som anger att de brukade handla routingdata i ett självstyrande nätverkssystem. Medan Border gateway protocol (BGP) är en typ av exteriör routing protocol (EGP) som anger att det används för att handla routingdata mellan två olika nätverkssystem på internet.

Avståndsvektorprotokoll

RIP (Routing Information protocol): RIP är ett slags Avståndsvektorprotokoll. Enligt namnet använder distance vector routing protocol avstånd för att få den bästa vägen för att nå fjärrnätverket. Avståndet är i grunden antalet routrar som finns däremellan när de närmar sig fjärrnätverket. RIP har två versioner men version 2 används mest populärt överallt.

Version 2 har förmågan att presentera subnätmasker och praxis multicast för att skicka routinguppdateringar. Hop count praktiseras som ett mått och det har det administrativa antalet 120.

RIP version 2 Starta routingtabellerna i varje intervall på 30 sekunder, så mycket bandbredd används i denna process. Den använder multicast-adressen 224.0.0.9 för att starta routinginformation.

EIGRP (Enhanced interior gateway routing protocol): det är en progressiv typ av avståndsvektorprotokoll.

de olika typerna av routingaspekter som den stöder är:

• Classless routing och VLSM
• lastbalansering
• inkrementella uppdateringar
• Route summarization

routrarna som använder EIGRP som routingprotokoll praktiserar multicast-adressen 224.0.0.10. EIGRP-routrar upprätthåller tre typer av routingtabeller som har all nödvändig information.

det administrativa avståndet för EIGRP är 90 och det bestämmer mätvärdet med hjälp av bandbredd och fördröjning.

Länktillståndsprotokoll

målet med länktillståndsprotokoll liknar också det för avståndsvektorprotokoll, för att hitta en bäst lämpad väg till en destination men distribuera distinkta tekniker för att utföra den.

Link state protocol startar inte den övergripande routingtabellen, i stället lanserar den informationen om nätverkstopologin som ett resultat av vilket alla routrar som använder link state protocol bör ha liknande nätverkstopologistatistik.

Dessa är svåra att konfigurera och kräver mycket minneslagring och CPU-minne än avståndsvektorprotokoll.

Detta fungerar snabbare än för avståndsvektorprotokoll. De upprätthåller också routingtabellen av tre typer och utför den kortaste vägen första algoritmen för att ta reda på den bästa vägen.

OSPF är ett slags länktillståndsprotokoll.

OSPF (öppna kortaste vägen först):

• det är en klasslös routingprotokoll och backar VLSM, inkrementella uppdateringar, Manuell rutt sammanfattningen och lika kostnad lastbalansering.
• endast gränssnittskostnad används som en metrisk parameter i OSPF. Det administrativa avståndsnumret är inställt på 110. Multicast IP distribueras för routing uppdateringar är 224.0.0.5 och 224.0.0.6.
• länken mellan angränsande routrar som använder OSPF-protokollet ställs först in innan du delar routinguppdateringarna. Eftersom det är ett länktillståndsprotokoll så flyter routrar inte hela routingtabellen utan delar bara statistiken om nätverkstopologi.
• sedan utför varje router SFP-algoritm för att bestämma superlativvägen och inkluderar den till routingtabellen. Genom att använda denna process är möjligheten att dirigera loopfel minst.
• OSPF-routrar skickar hello-paketen på multicast IP 224.0.0.5 för att ställa in länken med grannar. Sedan när länken är etablerad börjar den flytande routinguppdateringar till grannar.
• en OSPF-router skickar hello-paket var 10: e sekund i nätverket. Om det inte får retur hello-paketet från en granne på 40 sekunder kommer det att proklamera den grannen som nere. Routrar för att bli grannar bör ha några fält så vanliga som subnet ID, area id, hej och döda intervalltimer, autentisering och MTU.
• OSPF har processen för varje meddelandeautentisering. Detta används för att undvika routrar för att överföra falsk routinginformation. Den falska informationen kan leda till denial of service attack.
• det finns två metoder för autentisering, MD5 och tydlig textautentisering. MD5 används oftast. Den stöder manuell sammanfattningsprocess av rutter medan de flyter i routingtabeller.

BGP (Border Gateway Protocol):

hittills har vi diskuterat de interna routingprotokollen som används för små nätverk. Men för storskaliga nätverk används BGP eftersom det har förmågan att hantera trafik över internet för stora nätverk.

• branscher som använder BGP har ett exklusivt autonomt systemnummer som delas med ett annat nätverk för att upprätta anslutningen mellan de två självstyrande systemen (autonoma system).
• med hjälp av detta joint venture kan industrier och nättjänstleverantörer som mobiloperatörer tillhandahålla de BGP – befallda rutterna och på grund av detta får systemen förstärkt internethastighet och effektivitet med överlägsen redundans.
• det konstruerar routing bedömning på grundval av nätverkspolicyer, uppsättning regler konfigurerade och routing vägar och även delta i att ta huvudkärnan routing slutsatser.
• BGP gör sina grannar genom manuell konfiguration bland routrar för att bygga upp en TCP-session på port 179. En BGP-presentatör skickar 19-byte-meddelanden var 60: e sekund till sina grannar för att upprätta anslutningen.
• Ruttkarta mekanism hanterar flödet av rutter i BGP. Det är inget annat än en uppsättning regler. Varje regel förklarar, för rutter motsvarande angivna kriterier, vilket beslut som ska genomföras. Beslutet är att kasta rutten eller att göra ändringar av få attribut på rutten innan den slutligen lagras i routingtabellen.
• BGP-sökvägskriterier skiljer sig från andra. Den upptäcker först sökvägsattributen för loopfria, synkroniserade rutter för att nå destinationen på följande sätt.

bearbetning av Router

• i routerns hårdvarudel görs de fysiska anslutningarna via ingångsportar; det håller också kopian av vidarebefordringsbordet. Växlingstyg är en typ av IC (integrerad krets) som berättar routern på vilken av utgångsporten den ska vidarebefordra paketet.
• Routingprocessor sparar routingtabellen i den och implementerar de flera routingprotokoll som ska användas vid vidarebefordran av paket.
• utgångsporten sänder datapaketen tillbaka till sin plats.

arbetet är uppdelat i två olika plan,

• kontrollplan: routrarna upprätthåller routingtabellen som lagrar alla statiska och dynamiska rutter som ska användas för att bestämma datapaketet till fjärrvärden. Kontrollplanet är en logik som tillverkar en vidarebefordringsinformationsbas (FIB) som ska användas av vidarebefordringsplanet och det har också informationen om det fysiska gränssnittet routrarna som ska anslutas.
• Vidarebefordringsplan: baserat på den information Den samlar in från kontrollplanet baserat på poster i routingtabeller vidarebefordrar den datapaketet för att korrigera fjärrnätverksvärd. Det tar också hand om korrekta fysiska anslutningar inåt och utåt.
• vidarebefordran: som vi vet att huvudsyftet med routrar är att ansluta stora nätverk som WAN-nätverk. Eftersom det fungerar på layer-3 så tar det vidarebefordringsbeslutet på grundval av destinationens IP-adress och subnätmask som lagras i ett paket riktat till fjärrnätverket.

• enligt figuren, Router a kan nå ut routern C via två banor, en är direkt genom subnät B och en annan är genom Router B med hjälp av subnät A och subnät C respektive. På detta sätt har nätverket blivit överflödigt.
• när ett paket anländer till routern Letar det först i routingtabellen för att hitta den bäst lämpade sökvägen för att nå destinationen och när den får IP-adressen för nästa hopp inkapslar den datapaketet. För att ta reda på det bästa path routing-protokollet används.
• rutten lärs genom att samla in information från rubriken som är associerad med varje datapaket anländer till varje nod. Rubriken innehåller IP-adressinformationen för nästa hopp i destinationsnätverket.
• för att nå en destination nämns flera sökvägar i routingtabellen; genom att använda en nämnda algoritm använder den den bästa lämpliga vägen för att vidarebefordra data.
• den kontrollerar också att gränssnittet på vilket paket är redo att vara framåt är tillgängligt eller inte. När den samlar in all nödvändig information skickar den paketet enligt den beslutade rutten.
• routern övervakar också trängseln när paket når något hopp om nätverket i en takt som är större än routern kan bearbeta. Procedurerna som används är en svansdroppe, slumpmässig tidig upptäckt (röd) och viktad slumpmässig tidig upptäckt (WRED).
• tanken bakom dessa är router släppa datapaketet när storleken på kön överskrids vad som är fördefinierat under konfigurationen och kan lagras i buffertar. Således kasserar routern de nyanlända inkommande paketen.
• bortsett från denna router fattar beslutet att välja vilket paket som ska vidarebefordras först eller vid vilket nummer när flera köer finns. Detta implementeras av QoS-parametern (quality of service).
• att utföra policybaserad routing är också en funktion av routrar. Detta görs genom att kringgå alla regler och rutter som definieras i routingtabellen och göra en ny uppsättning regler, för att vidarebefordra datapaket omedelbart eller på prioritet. Detta görs på kravbasis.
• genom att utföra de olika uppgifterna inom routern är CPU-användningen mycket hög. Så några av dess funktioner utförs av applikationsspecifika integrerade kretsar (ASIC).
• Ethernet-och STM-portarna används för att ansluta den fiberoptiska kabeln eller ett annat överföringsmedium för fysisk anslutning.
• ADSL-port används för att ansluta routern till ISP med hjälp av CAT5 eller CAT6 kablar respektive.

tillämpningar av routrar

• routrar är byggstenarna för telekomleverantörer. De används för att ansluta kärnhårdvaruutrustning som MGW, BSC, SGSN, IN och andra servrar till fjärrplatsnätverk. Således fungerar som en ryggrad i mobila operationer.
• routrar används för att distribuera drift-och underhållscentret för en organisation som kan kallas NOC center. All den bortre änden utrustning är ansluten med central plats över optisk kabel via routrar som också ger redundans genom att arbeta i huvudlänk och skydd länk topologi.
• Stöd snabb hastighet av dataöverföring som använder hög bandbredd STM länkar för anslutning sålunda används för både trådbunden och trådlös kommunikation.
• programvarutestare använder också routrar för WAN-kommunikation. Antag att chefen för en mjukvaruorganisation ligger i Delhi och dess verkställande ligger på olika andra platser som Bangalore och Chennai. Sedan kan cheferna dela sina mjukvaruverktyg och andra applikationer med sin chef via routrar genom att ansluta sina datorer till routern med WAN-arkitektur.
• moderna routrar har funktionen av USB-portar inbyggda i hårdvaran. De har internt minne med tillräcklig lagringskapacitet. Externa lagringsenheter kan användas i kombination med routrar för datalagring och delning.
• routrar har funktionen åtkomstbegränsning. Administratören konfigurerar routern på ett sådant sätt att endast ett fåtal klienter eller personer kan komma åt den övergripande routerdata medan andra bara kan komma åt de data som definieras för dem att slå upp.
• bortsett från detta routrar kan konfigureras på ett sådant sätt att endast en person har rättigheter dvs ägaren eller administratören att utföra ändra, lägga till eller ta bort funktion i programvara del medan andra kan bara ha visningsrättigheter. Detta gör det mycket säkert och kan användas i militära operationer och finansföretag där datasekretess är ett viktigt problem.
• i trådlösa nätverk, med hjälp av att konfigurera VPN i routrar, kan den användas i klientservermodellen som kan dela internet, hårdvaruresurser, video, data och röst är långt ifrån varandra. Ett exempel visas i figuren nedan.

• routrar används ofta av Internetleverantören för att skicka data från källa till destination i form av e-post, som en webbsida, röst, bild eller videofil. Uppgifterna kan skickas överallt i världen förutsatt att destinationen ska ha en IP-adress.

slutsats

i denna handledning har vi studerat djupt om de olika funktionerna, typerna, arbetet och tillämpningen av routrar. Vi har också sett arbetet och funktionerna i flera typer av routingprotokoll som används av routrar för att ta reda på den bästa vägen för att dirigera datapaket till destinationsnätverket från källnätverket.

Vidare läsning => hur man uppdaterar Firmware på Router

genom att analysera alla olika aspekter av routrar har vi insett det faktum att routrar spelar en mycket viktig roll i dagens moderna kommunikationssystem. Det används ofta nästan överallt från små hemnätverk till WAN-nätverk.

med hjälp av routrar blir kommunikationen över långa avstånd oavsett om det är i form av data, röst, video eller bild mer tillförlitlig, snabb, säker och kostnadseffektiv.

föregående handledning / nästa handledning