Роутеры

Маршрутизатор, або роутер (англ. router) — електронний пристрій, що використовується для поєднання двох або більше мереж і керує процесом маршрутизації, тобто на підставі інформації про топологію мережі та певних правил приймає рішення про пересилання пакетів мережевого рівня (рівень 3 моделі OSI) між різними сегментами мережі.

Для звичайного користувача маршрутизатор (роутер) — це мережевий пристрій, який підключається між локальною мережею й інтернетом. Часто маршрутизатор не обмежується простим пересиланням даних між інтерфейсами, а також виконує й інші функції: захищає локальну мережу від зовнішніх загроз, обмежує доступ користувачів локальної мережі до ресурсів інтернету, роздає IP-адреси, шифрує трафік.

Принцип роботи

Зазвичай маршрутизатор використовує адресу одержувача, вказану в пакетах даних, і визначає за таблицею маршрутизації шлях, за яким слід передати дані. Якщо в таблиці маршрутизації для адреси немає описаного маршруту, пакет відкидається.

Існують і інші способи визначення маршруту пересилки пакетів, коли, наприклад, використовується адреса відправника, використовувані протоколи верхніх рівнів і інша інформація, що міститься в заголовках пакетів мережевого рівня. Нерідко маршрутизатори можуть здійснювати трансляцію адрес відправника і одержувача, фільтрацію транзитного потоку даних на основі певних правил з метою обмеження доступу, шифрування/дешифрування переданих даних тощо.

Таблиця маршрутизації

Таблиця маршрутизації містить інформацію, на основі якої маршрутизатор приймає рішення про подальшу пересилку пакетів. Таблиця складається з деякого числа записів — маршрутів, в кожній з яких міститься адреса мережі одержувача, адреса наступного вузла, якому слід передавати пакети і певна вага запису, — метрика. Метрики записів в таблиці грають роль в обчисленні найкоротших маршрутів до різних одержувачів. Залежно від моделі маршрутизатора і використовуваних протоколів маршрутизації, в таблиці може міститися деяка додаткова службова інформація. Наприклад: 192.168.64.0/16 [110/49] via 192.168.1.2, 00:34:34, FastEthernet0/0.1

де 192.168.64.0/16 — мережа призначення
   110/- адміністративна відстань
   /49 — метрика маршруту
   192.168.1.2 — адреса наступного маршрутизатора, якому слід
                 передавати пакети для мережі 192.168.64.0/16
   00:34:34 — час, протягом якого був відомий цей маршрут
   FastEthernet0/0.1 — інтерфейс маршрутизатора, через який можна
                 досягти «сусіда» 192.168.1.2.

Застосування

Маршрутизатори допомагають зменшити завантаження мережі, завдяки її розділенню на домени колізій і широкомовні домени, а також завдяки фільтрації пакетів. В основному їх застосовують для об'єднання мереж різних типів, часто несумісних за архітектурою і протоколами, наприклад для об'єднання локальних мереж Ethernet і WAN-з'єднань, що використовують протоколи xDSL, PPP, ATM, Frame relay тощо. Нерідко маршрутизатор використовується для забезпечення доступу з локальної мережі в глобальну мережу Інтернет, здійснюючи функції трансляції адрес і міжмережевого екрану.

Маршрутизатором може слугувати як спеціалізований апаратний пристрій (характерний представник — продукція Cisco), так і звичайний комп'ютер, що виконує функції маршрутизатора. Існує кілька пакетів програмного забезпечення (в основному на основі ядра Linux) за допомогою якого можна перетворити ПК на високопродуктивний і багатофункціональний маршрутизатор, наприклад GNU Zebra.

Додаткові можливості

Сервер DHCP

Практично всі моделі маршрутизаторів мають вбудований сервер DHCP, який дозволяє автоматично надавати клієнтам локальної мережі налаштування TCP/IP, необхідні для отримання доступу до мережі. Сервер DHCP має низку налаштувань: діапазон видаваних адрес (Address Range), резервування IP-адрес (англ. IP reservation, адреси, які будуть виключені із списку розподілюваних сервером), ім'я домену (Domain Name), адреси серверів DNS.

Демілітаризована зона, зовнішній сервер

Демілітаризована зона, зовнішній сервер (DMZ, Exposed Server) — ця функція дозволяє "виставити" комп'ютер, що знаходиться в локальній мережі, в глобальну мережу, неначебто він був підключений до неї безпосередньо. З технічної точки зору, в цьому випадку здійснюється перенаправлення всіх портів на одну внутрішню IP-адресу. Це необхідно при розміщенні серверів, що використовують безліч різних портів. Відзначимо, що для DMZ може використовуватися окремий фізичний порт на маршрутизаторі або вказуватися IP-адреса комп'ютера, підключеного до одного із звичайних портів.

Підтримка динамічної DNS

Взагалі, DNS (Domain Name System, система доменних імен) використовується для перетворення символьних імен сайтів в статичні IP-адреси. Динамічна ж DNS дозволяє перетворювати символьні імена сайтів не тільки в статичні, але і в динамічно видавані IP-адреси. Актуальна для тих користувачів, які хочуть надати доступ до свого сервера по доменному імені, але не мають можливості отримати статичний IP. Для роботи з системою можна скористатися послугами DDNS.org, DYNDNS.org, TZO.com і інших.

Сервер друку

Вбудовані сервери друку (Print Server) сьогодні стали вельми популярною опцією домашніх маршрутизаторів, яка дозволяє підключати принтер з портом LPT або USB до маршрутизатора, а не до комп'ютера мережі. При такому підключенні доступ до принтера буде можливий за наявності доступу до маршрутизатора і не залежатиме від якогось комп'ютера. Наявність сервера друку особливо зручно в тому випадку, якщо вдома кілька комп'ютерів, з яких часто доводиться роздруковувати документи на одному загальному принтері.

Віддалене управління

Віддалене управління (Remote Administration / Remote Management) дозволяє підключатися до інтерфейсу налаштувань маршрутизатора із зовнішнього сегменту мережі. Віддалений доступ до інтерфейсу налаштувань особливо корисний при роз'їзному характері роботи співробітника, що відповідає за роботу мережі. Проте, використовуючи цю можливість, слід особливо уважно підійти до питання безпеки такого підключення, оскільки діставши доступ до маршрутизатора, зловмисник зможе дістати доступ і до всієї мережі. Для захисту такого підключення часто застосовують обмеження входу з одного або декількох IP-адрес, використання захищеного протоколу, наприклад, HTTPS, а також зміна номера порту, що використовується для підключення.

Журналювання

Журналювання (Logging) — це здатність маршрутизатора вести журнал подій. Різні моделі забезпечують різну глибину журналювання: прості моделі можуть обмежитися реєстрацією адміністративних входів систему, найпрогресивніші — вести статистику по зверненнях користувачів і реєструвати всі зміни у власній конфігурації.

VoIP адаптер

Підтримка Voice over IP дозволяє використовувати маршрутизатор як шлюз IP-телефонії, тобто для передачі голосу по IP-мережі. Використання IP-телефонії останнім часом стало особливе актуально, оскільки дозволяє істотно знизити витрати на міжміську і міжнародну телефонію. За наявності вбудованого адаптера, маршрутизатор має порти для підключення звичайних аналогових телефонних апаратів або Міні-АТС, для підключення телефонних апаратів використовуються порти з позначенням FXS, для підключення внутрішніх портів АТС - FXO. За наявності кількох портів, можна під'єднати декілька пристроїв, у такому разі підтримуватиметься кілька одночасних з'єднань. Для підключення до таких портів зазвичай використовується конектор RJ-11. Порт Lifeline також можна віднести до VoIP-адаптера. Використання його актуально в тому випадку, якщо VoIP-сервіс недоступний. До цього порту підключається звичайна телефонна лінія, і за відсутності доступу в VoIP дзвінки йдуть через неї.

Підтримка PoE

Технологія Power over Ethernet передбачає одночасну передачу по кабелях Ethernet даних і електроживлення. Часто використовується для підключення мережевих пристроїв, що знаходяться в важкодоступних місцях, де немає можливості забезпечити стандартне живлення.