Router

Router (ruter, w dosłownym tłumaczeniu – trasownik, pol. wym. ['rutɛr]) – urządzenie sieciowe^[1] działające w trzeciej warstwie modelu OSI^[2]. Służy do łączenia różnych sieci komputerowych (różnych w sensie informatycznym, czyli np. o różnych klasach, maskach itd.), pełni więc rolę węzła komunikacyjnego. Na podstawie informacji zawartych w pakietach TCP/IP jest w stanie przekazać pakiety z dołączonej do siebie sieci źródłowej do docelowej, wybierając ją spośród połączonych ze sobą sieci. Proces kierowania ruchem nosi nazwę trasowania, routingu lub routowania.

Na tę stronę wskazuje przekierowanie z „ruter”. Zobacz też: Ruter AS – organizator transportu publicznego w Oslo i okręgu Akershus.

Router Avaya

Router Linksys WRT54GL

Router Cisco 7603

Router D-Link DI-524

Punkt dostępu, przełącznik i router w jednym firmy TP-Link

Zarządzanie ruchem

Trasowanie jest najczęściej kojarzone z protokołem IP (IPv4 bądź IPv6), choć procesowi trasowania można poddać pakiet dowolnego protokołu trasowanego np. protokołu IPX w sieciach obsługiwanych przez NetWare.

Budowa

W 1969 ARPA wyłoniła firmę Bolt Beranek & Newman (BBN) jako finalistę do budowy routerów dla sieci ARPANET. Urządzenia nazwane IMP (Interface Message Processors) zostały zaprojektowane i zaprogramowane przez zespół specjalistów wśród których znalazł się m.in. Bob Kahn, Leonard Kleinrock, Paul Baran i Larry Roberts. Urządzenia oparte były na ogólnej architekturze minikomputerów Honeywell DDP-316 (i 516).

Wieloprotokołowe, komercyjne routery zaczęło sprzedawać w 1984 roku Cisco Systems. Urządzenia były oparte na ogólnej architekturze komputerów Sun Microsystems, w tym używały procesora Motorola 68000. Choć w roli routerów można używać zwykłych komputerów, to nowoczesne modele są wysoce wyspecjalizowanymi urządzeniami, w których interfejsy sieciowe połączone są bardzo szybką magistralą wewnętrzną. Wyróżnia się routery modularne (przeznaczone dla operatorów oraz środowisk korporacyjnych) oraz o stałej budowie (zwykle pozycjonowane na brzegu sieci operatorskiej lub dla użytkowników domowych). Routery realizują obsługę ruchu za pomocą procesorów sieciowych (NP) lub wysokospecjalizowanych układów zintegrowanych (ASIC/FPGA).

Routery posiadają z reguły wiele różnego rodzaju interfejsów, m.in. Ethernet (od 10 Mbit/s do 100 Gbit/s), ATM, Frame Relay, SONET/SDH czy 3G/4G/5G. W zależności od typu urządzenia, interfejsy znajdują się na osobnych kartach (tzw. kartach liniowych) lub zabudowane na stałe w urządzeniu. Nowoczesne routery brzegowe posiadają wiele różnego rodzaju dodatkowych funkcji – takich jak mechanizmy wspierające funkcje lokalnej centrali wideotelefonii IP, zapory sieciowej, systemu IDS/IPS, optymizacji połączeń w sieciach rozległych itp. Routery szkieletowe budowane są ze zwróceniem szczególnej uwagi na skalowalność – z zachowaniem minimalnych rozmiarów i zapotrzebowania na energię elektryczną i chłodzenie. Coraz częściej routery optymalizowane są pod kątem przetwarzania ruchu Ethernet i IPv4/IPv6.

Przełączniki wielowarstwowe

Osobny artykuł: przełącznik wielowarstwowy.

Szczególnym przypadkiem routera jest przełącznik ethernetowy warstwy trzeciej, czyli urządzenie posiadające wiele interfejsów sieciowych będących logicznym zakończeniem wirtualnej sieci lokalnej (VLAN). Urządzenia te, ograniczone w skalowalności tablic routingu w porównaniu do klasycznych routerów, mają z reguły wysoką wydajność i jednocześnie zajmują bardzo mało miejsca (od 1U w 19-calowej szafie telekomunikacyjnej).

Działanie

Trasowanie musi zachodzić między co najmniej dwiema podsieciami, które można wydzielić w ramach jednej sieci komputerowej. Urządzenie tworzy i utrzymuje tablicę trasowania, która przechowuje ścieżki do konkretnych obszarów sieci oraz metryki z nimi związane (w zależności od zastosowanego protokołu routingu, metryką może być liczba routerów na drodze do miejsca docelowego lub np. wartość będąca złożeniem dostępnej przepustowości, stopy występowania błędów i teoretycznej przepustowości interfejsu).

Skuteczne działanie routera wymaga informacji na temat otaczających go urządzeń – innych routerów i hostów. Może być ona dostarczona w sposób statyczny przez administratora, wówczas nosi ona nazwę tablicy statycznej lub może być pozyskana przez sam ruter od sąsiadujących urządzeń pracujących w trzeciej warstwie; tablice tak konstruowane nazywane są dynamicznymi.

Podczas wyznaczania tras dynamicznych router korzysta z protokołów trasowania. Najpopularniejszymi protokołami klasy IGP (wewnętrznymi względem systemu autonomicznego, w którym pracują) są OSPF i IS-IS. Protokołem klasy EGP jest obecnie BGP4.

Protokoły

Zobacz publikację „PC jako ruter lub serwer” w Wikibooks

Protokoły routingu dynamicznego dzielimy na używane wewnętrznie (wewnątrz systemu autonomicznego, którym jest z reguły jedno przedsiębiorstwo lub organizacja, posiadająca jedną politykę routingu) i zewnętrznie (pomiędzy systemami autonomicznymi).

Popularne protokoły routingu wewnętrznego (IGP - Interior Gateway Protocols) to:

• IS-IS
• OSPF
• EIGRP
• RIP
• IGRP

Natomiast do routingu zewnętrznego (EGP - Exterior Gateway Protocols) używa się protokołu BGP.

Systemy operacyjne zoptymalizowane do routingu

• Cisco IOS-XE i NX-OS oraz IOS XR
• Juniper JunOS
• BSD Router Project
• Cumulus Linux
• DD-WRT
• Freesco – mieści się na dyskietce,
• NND – polska dystrybucja,
• OpenWrt – do obsługi sieci bezprzewodowych,
• IPCop – konfigurowalny przez www,
• m0n0wall – konfigurowalny przez www, tryb LiveCD (oparty na FreeBSD),
• Mikrotik RouterOS – system operacyjny dla routerów,
• Vyatta – darmowy router OSPF/BGP, od 2013 r. rozwijany pod nazwą VyOS^[3],
• ZeroShell – darmowa dystrybucja LiveCD, konfigurowalna przez www.

Ogólnodostępne systemy operacyjne

• FreeBSD
• OpenBSD
• NetBSD

Symulatory

• Cisco Modeling Labs
• Juniper vLabs
• EVE-NG
• GNS3 – emulator ruterów, przełączników i firewalli Cisco
• Packet Tracer – symulator sieci i routerów Cisco