Alt om routere: Typer routere, routingtabel og IP-routing

all about routers types routers

Routers rolle og betydning i computernetværkssystem:

Vores tidligere tutorial i dette Fuld Networking Training Series forklarede os om Layer 2 og Layer 3 switches 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 fordelt over lange afstande.

Da navnet er selvforklarende, erhverver routere deres nomenklatur fra det arbejde, de udfører, hvilket betyder, at de foretager routing af datapakker fra kildeenden til en destinationsenden ved hjælp af en routingsalgoritme i computernetværkssystemerne.

bedste program til at overvåge cpu temps

Hvad du vil lære:

• Hvad er routere?
• Typer routere
  • Funktioner af routere
  • IP-routing
• Routing Table
• Administrativ afstand
  • Metrisk
  • Typer routingprotokoller
    • Distance vektor protokol
    • Link State Protocol
• Arbejde af router
• Anvendelser af routere
  • Konklusion
  • Anbefalet læsning

Hvad er routere?

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

Ved dette scenarie vil trafikken i form af data, tale eller video flyde fra begge ender dedikeret mellem dem uden indblanding af tredje uønsket trafik. Denne proces er omkostningseffektiv og tidseffektiv.

Ligeledes spiller denne router også en nøglerolle for at etablere forbindelser mellem softwaretestere, dette vil vi undersøge nærmere i vejledningen.

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

I denne vejledning vil vi studere de forskellige aspekter, funktioner og applikationer af routere.

Typer routere

Der er grundlæggende to typer routere:

Hardware routere: Disse er hardware med særpræget indbygget softwarekompetence, der leveres 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, ZTE ZXT1200, ZXT600 routere er eksemplet på almindeligt anvendte hardware routere.

Software routere: De fungerer på samme måde som hardware-routere, men de har ikke nogen separat hardwareboks. Det er måske et vindue, Netware eller Linux-server. Disse har alle indbyggede routing-evner.

Selvom softwarereuterne generelt bruges som gateways og firewalls i store computernetværkssystemer, har begge typer routere deres egne funktioner og betydning.

Softwarereuterne har en begrænset port til WAN-tilslutning og anden port- eller kortsupport LAN-forbindelse, derfor kan de ikke træde i stedet for hardware-routere.

På grund af de indbyggede funktioner i routing udfører alle kort og porte WAN-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 undernet.
• Hovedkomponenterne i routere er den centrale processorenhed (CPU), flashhukommelse, ikke-flygtigt RAM, RAM, netværksinterfacekort og konsol.
• Routere har en anden slags flere porte som hurtig-Ethernet-port, gigabit og STM-linkport. Alle porte understøtter højhastighedsnetværksforbindelse.
• Afhængigt af den type port, der kræves i netværket, kan brugeren konfigurere dem i overensstemmelse hermed.
• Routere udfører datakapslingen og dekapslingsprocessen for at filtrere den uønskede interferens.
• Routere har den indbyggede intelligens til at dirigere trafik i et stort netværkssystem ved at behandle sub-netværk som et intakt netværk. De har evnen til at analysere typen af ​​næste link og hoppe forbundet med det, hvilket gør dem bedre end andre lag-3-enheder såsom switch og broer.
• Routere arbejder altid i master- og slave-tilstand og giver dermed redundans. Begge routere vil have de samme konfigurationer på software- og hardwareniveau, hvis master mislykkes, fungerer slaveren som master og udfører hele sine opgaver. Dermed gemmes den komplette netværksfejl.

IP-routing

Det er proceduren for transmission af pakker fra slutenheden i et netværk til fjernenhed i et andet netværk. Dette opnås af routere.

Routere inspicerer destinations-slut-IP-adressen og next-hop-adressen og vil ifølge resultaterne videresende datapakken til destinationen.

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

Standard gateway: En standard gateway er intet andet end selve routeren. Det er implementeret i netværket, hvor en slutenhedshost ikke har næste hop-ruteindgang til et eksplicit destinationsnetværk og ikke er i stand til at finde ud af, hvordan man ankommer til dette netværk.

Derfor er værtsenhederne konfigureret på en sådan måde, at datapakkerne, der er rettet mod fjernnetværket, først vil være bestemt til standardgatewayen.

Derefter giver standardgatewayen ruten mod destinationsnetværket til kildeend-værtsenheden.

Routing Table

Routerne har den interne hukommelse kaldet RAM. Alle de oplysninger, en routingtabel indsamler, gemmes i RAM for routere. En routingtabel identificerer stien for en pakke ved at lære IP-adressen og anden relateret information fra tabellen og videresende pakken til den ønskede destination eller det ønskede netværk.

Følgende er enhederne indeholdt i en routingtabel:

1. IP-adresser og undernetmaske for destinationsværten og netværket
2. IP-adresser på alle de routere, der kræves for at nå destinationsnetværket.
3. Ekstravert information om grænsefladen

Der er tre forskellige procedurer til udfyldning af en routingtabel:

• Direkte tilsluttede undernet
• Statisk routing
• Dynamisk routing

Tilsluttede ruter: I den ideelle tilstand forbliver alle routerens grænseflader i 'ned' tilstand. Så grænsefladerne for hvilken bruger, der skal implementere enhver konfiguration, skal du først ændre tilstanden fra 'ned' til 'op'. Næste konfigurationstrin er at tildele IP-adresser til alle grænseflader.

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

prøve testplan til softwaretest

Statisk routing: Ved at bruge statisk routing kan en router samle ruten til det fjerne ende netværk, der ikke er fysisk eller lige forbundet til en af ​​dens grænseflader.

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

Kommandoen er som følger:

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, udgør det derfor ikke vejen til at rute pakke til destinationsundernettet.

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

• Gå til kommandoprompt for router 1.
• Indtast vis IP-rute, routingtabellen har nedenstående konfigurationstype.

Router # viser IP-rute

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

• Nu bruger vi statisk rutekommando til konfiguration, så Router 1 kan være i stand til at ankomme til Subnet 10.0.0.0/24.

Router # conf t

Router (konfiguration) # ip rute 10.0.0.0 255.255.255.0 192.164.0.2

Router (config) # exit

Router # viser ip-rute

10.0.0.0/24 er undernet, 1 undernet

S 10.0.0.0 (1/0) via 192.164.0.2

C 192.164.0.0/24 er direkte tilsluttet, FastEthernet0 / 0

S står for statisk.

Bemærk: Routerens kommandoprompt har også meget anden information, men jeg har kun forklaret her den kommando og information, der er relevant for emnet.

Dynamisk routing: Denne type routing fungerer med mindst en type routingprotokol letter med den. En routingsprotokol praktiseres af routere, så de kan dele routingoplysningerne imellem dem. Ved denne proces kan hver af routerne i netværket lære disse oplysninger og vil anvende dem til at opbygge deres egne routeringstabeller.

Routing-protokol fungerer på en sådan måde, at hvis et link går ned, som det routede data, ændrer det dynamisk deres vej til routing-pakke, hvilket igen gør dem fejlresistente.

Dynamisk routing har heller ikke brug for nogen manuel konfiguration, der sparer tid og administration.

Vi behøver kun at definere ruterne og deres tilsvarende undernet, hvilken router skal bruge, og resten er taget hånd om ved routingprotokoller.

Administrativ afstand

Mere end en routingprotokol kan praktiseres af netværket, og routerne kan indsamle ruteinformation om netværket fra forskellige kilder. Routers hovedopgave er at søge efter den bedste vej. Administrativt distributionsnummer praktiseres af routere for at finde ud af, hvilken sti der er bedst egnet til at dirigere trafikken. Protokollen, der indikerer lavere antal administrative afstand, er bedst egnet til brug.

Metrisk

Overvej, at routeren 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 sti til rutetrafik og lagring i rutetabellen.

Metric er en måleparameter, der bruges til at rette den bedst egnede sti. Igen lavere vil antallet af metricer bedre være stien.

Typer routingprotokoller

Der er to slags routingsprotokoller:

1. Afstandsvektor
2. Linktilstand

Begge ovenstående typer routingprotokoller er interiør routingprotokoller (IGP), som angiver, at de plejede at handle routingdata i et selvstyrende netværkssystem. Mens Border Gateway Protocol (BGP) er en type ekstern routingprotokol (EGP), der angiver, at den bruges til at handle routingdata mellem to forskellige netværkssystemer på internettet.

Distance vektor protokol

RIP (Routing Information protocol):HVIL I FRED er en slags Distance-vektorprotokol. I henhold til navnet anvender afstandsvektor routing-protokollen afstand for at opnå den bedst egnede vej til at nå det eksterne netværk. Afstanden er dybest set antallet af routere, der findes imellem, mens man nærmer sig fjernt netværk. 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. Hopoptælling praktiseres som en metrik, og den har det administrative antal på 120.

RIP version 2 lancerer routingtabellerne i hvert interval på 30 sekunder, så der bruges masser af båndbredde i denne proces. Det bruger multicast-adressen 224.0.0.9 til at starte routinginformation.

EIGRP (Enhanced interior gateway routing protocol): Det er en progressiv type afstandsvektorprotokol.

De forskellige typer routingaspekter, den bakker, er:

• Klasseløs routing og VLSM
• Belastningsafbalancering
• Inkrementelle opdateringer
• Ruteopsummering

Routerne, der bruger EIGRP som en routingsprotokol, praktiserer multicast-adressen 224.0.0.10. EIGRP-routere vedligeholder tre slags routingtabeller, 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 linktilstandsprotokol svarer også til målet for afstandsvektorprotokol, at finde en bedst egnet sti til en destination, men implementere karakteristiske teknikker til at udføre den.

Link-tilstandsprotokol lancerer ikke den overordnede routeringstabel i stedet for, den lancerer oplysningerne om netværkstopologien, hvilket resulterer i, at alle routere, der bruger linktilstandsprotokol, skal have den samme netværkstopologistatistik.

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

Dette fungerer hurtigere end protokollerne for afstandsvektorer. De opretholder også routingtabellen af ​​tre typer og udfører den korteste sti-første algoritme for at finde ud af den bedste sti.

OSPF er en slags linktilstandsprotokol.

OSPF (åbn korteste sti først):

hvordan spiller jeg SWF-filer

• Det er en klasseløs routingsprotokol og bakker VLSM, inkrementelle opdateringer, manuel ruteopsummering og lige omkostningsbelastning.
• Kun interfaceomkostninger bruges som en metrisk parameter i OSPF. Det administrative afstandsnummer er indstillet til 110. Multicast IP, der er distribueret til routingopdateringer, er 224.0.0.5 og 224.0.0.6.
• Forbindelsen mellem tilstødende routere, der bruger OSPF-protokollen, oprettes først, inden routingopdateringerne deles. Da det er en linktilstandsprotokol, flyder routere ikke hele routingtabellen, men deler kun statistikkerne vedrørende netværkstopologi.
• Derefter udfører hver router SFP-algoritme for at bestemme den superlative sti og inkluderer den til routingtabellen. Ved at bruge denne proces er muligheden for routing-loopfejl mindst.
• OSPF-routere sender hej-pakkerne på multicast IP 224.0.0.5 for at oprette linket til naboer. Derefter når linket er oprettet, begynder det flydende routingopdateringer til naboer.
• En OSPF-router sender hej-pakker hvert 10. sekund på netværket. Hvis den ikke modtager returhello-pakken fra en nabo om 40 sekunder, udråber den nabo som nede. Routere, der bliver naboer, skal have nogle felter så almindelige som undernet-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 denial of service-angreb.
• Der er to metoder til godkendelse, MD5 og godkendelse af klar tekst. MD5 er mest almindeligt anvendt. Det understøtter manuel opsummeringsproces af ruter, mens den flyder i rutetabeller.

BGP (Border Gateway Protocol):

Indtil videre har vi diskuteret de indvendige routingsprotokoller, der bruges til små netværk. Men til 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 såsom mobiloperatører levere de BGP-styrede ruter, og på grund af dette får systemerne den forstærkede internethastighed og effektivitet med overlegen redundans.
• Det konstruerer routingvurderingen på baggrund af netværkspolitikker, sæt af regler konfigureret og routing stier og deltager også i at tage de vigtigste kernerute-konklusioner.
• BGP fremstiller sine naboer ved manuel konfiguration blandt routere til at opbygge en TCP-session på port 179. En BGP-præsentator sender 19-byte-beskeder på hvert 60 sekund til sine naboer for at etablere forbindelsen.
• Rutekortmekanisme håndterer strømmen af ​​ruter i BGP. Det er intet andet end et sæt regler. Hver regel forklarer, for ruter svarende til specificerede kriterier, hvilken beslutning der skal implementeres. Beslutningen er at kassere ruten eller at foretage ændringer af få attributter på ruten, før den endelig gemmes i rutetabellen.
• BGP-udvælgelseskriterier er forskellige fra andre. Det finder først ud af stifunktionerne for sløjfefrie, synkroniserede ruter for at nå destinationen på følgende måde.

Arbejde af router

• I hardwaredelen af ​​routeren foretages de fysiske forbindelser gennem inputporte; det opbevarer også kopien af ​​videresendelsestabellen. Skiftestof er en slags IC (integreret kredsløb), der fortæller routeren på hvilken af ​​outputporten den skal videresende pakken.
• Routingprocessor gemmer routingtabellen i den og implementerer de forskellige routingprotokoller, der skal bruges i videresendelsespakker.
• Outputporten sender datapakkerne tilbage til deres sted.

Arbejdet er opdelt i to forskellige planer,

• Kontrolplan : Routerne opretholder routingtabellen, der gemmer alle de statiske og dynamiske ruter, der skal bruges til at destinere datapakken til den eksterne vært. Kontrolplanet er en logik, der fremstiller en videresendelsesinformationsbase (FIB), der skal bruges af videresendelsesplanet, og den har også informationen om den fysiske grænseflade, som routerne skal forbindes.
• Videresendelsesplan : baseret på de oplysninger, den indsamler fra kontrolplanet, baseret på poster i rutetabeller, videresender den datapakken til at rette fjernværtsværten. Det sørger også for korrekte fysiske forbindelser indad og udad.
• Videresendelse : Som vi ved, at routerens hovedformål er at forbinde store netværk såsom WAN-netværk. Da det fungerer på lag-3, tager det beslutningen om videresendelse på baggrund af destinations-IP-adressen og undernetmasken, der er gemt i en pakke rettet til fjernnetværket.

• I henhold til figuren kan router A nå ud til routeren C via to stier, den ene er direkte gennem subnet B, og en anden er gennem routeren B ved anvendelse af henholdsvis subnet A og subnet C. På denne måde er netværket blevet overflødigt.
• Når en pakke ankommer til routeren, skal du først kigge i routingtabellen 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 bruges den bedste sti-routing-protokol.
• Ruten læres ved at indsamle information fra overskriften, der er knyttet til hver af datapakker 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 hjælp af en nævnt algoritme bruger den den bedst egnede vej til at videresende data.
• Det kontrollerer også, at grænsefladen, hvorpå pakken er klar til at blive videresendt, er tilgængelig eller ej. Når den samler 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 påvisning (RED) og vægtet tilfældig tidlig påvisning (WRED).
• Ideen bag disse er, at routeren slipper datapakken, når køens størrelse overskrides, hvad der er foruddefineret under konfigurationen og kan gemmes i buffere. Routeren kasserer således de nyankomne indkommende 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 implementeres af parameteren QoS (servicekvalitet).
• Udførelse af politikbaseret routing er også en funktion af routere. Dette gøres ved at omgå alle de regler og ruter, der er defineret i routingtabellen, og lave et nyt regelsæt for at videresende datapakke på et øjeblik eller på prioritet. Dette gøres på kravbasis.
• Ved at udføre de forskellige opgaver inden for routeren er CPU-udnyttelsen meget høj. Så nogle af dens funktioner udføres af applikationsspecifikke integrerede kredsløb (ASIC).
• Ethernet- og STM-porte bruges til at forbinde det fiberoptiske kabel eller et andet transmissionsmedie til fysisk forbindelse.
• ADSL-port bruges til at forbinde routeren til ISP ved hjælp af henholdsvis CAT5- eller CAT6-kabler.

Anvendelser af routere

• Routere er byggestenene til Telecom-tjenesteudbydere. De bruges til at forbinde kernehardwareudstyr såsom MGW, BSC, SGSN, IN og andre servere til fjerntliggende lokaliseringsnetværk. Således fungerer som rygraden i mobiloperationer.
• Routere bruges til at implementere drifts- og vedligeholdelsescenter for en organisation, der kan kaldes som NOC-center. Alt det fjerne udstyr er forbundet med central placering via optisk kabel via routere, hvilket også giver redundans ved at operere i hovedforbindelses- og beskyttelseslink topologi.
• Understøtter hurtig datahastighed, da STM-links med høj båndbredde bruges til tilslutningsmuligheder, der bruges til både kabelforbundet og trådløs kommunikation.
• Softwaretestere bruger også routere til WAN-kommunikation. Antag at lederen af ​​en softwareorganisation er beliggende i Delhi, og dens direktør er placeret på forskellige andre steder som Bangalore og Chennai. Derefter kan ledere dele deres softwareværktøjer og andre applikationer med deres manager via routere ved at forbinde deres pc'er til routeren ved hjælp af WAN-arkitektur .
• Moderne routere har funktionen af ​​USB-porte indbygget i hardwaren. De har intern hukommelse med tilstrækkelig lagringskapacitet. Eksterne lagerenheder kan bruges i kombination med routere til datalagring og deling.
• Routere har funktionen begrænsning af adgang. Administratoren konfigurerer routeren på en sådan måde, at kun få klienter eller personer har adgang til de samlede routerdata, mens andre kun har adgang til de data, der er defineret til dem for at slå op.
• Bortset fra denne kan routere konfigureres på en sådan måde, at kun en person har rettighederne, dvs. ejeren eller administratoren til at udføre ændring, tilføjelse eller sletning af funktion i softwaredelen, mens andre kun kan have visningsrettigheder. Dette gør det yderst sikkert og kan bruges i militære operationer og finansieringsselskaber, hvor datahemmeligholdelse er et primært anliggende.
• I trådløse netværk, ved hjælp af konfiguration af VPN i routere, kan den bruges i klient-servermodellen, som kan dele internet, hardware ressourcer, video, data og stemme 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 webside, stemme, billede eller videofil. Dataene kan sendes overalt i verden, forudsat at destinationen skal have en IP-adresse.

Konklusion

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

Yderligere læsning => Sådan opdateres firmwaren på routeren

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

Med brugen af ​​routere bliver kommunikationen over lange afstande, hvad enten det er i form af data, stemme, video eller billede, mere pålidelig, hurtig, sikker og omkostningseffektiv.

PREV-vejledning | NÆSTE vejledning

Anbefalet læsning

• 7 lag af OSI-modellen (En komplet guide)
• TCP / IP-model med forskellige lag
• En komplet guide til firewall: Sådan oprettes et sikkert netværkssystem
• Alt om Layer 2 og Layer 3 switche i netværkssystem
• Vejledning til subnetmaske (subnetting) og IP-subnetberegner
• LAN Vs WAN Vs MAN: Præcis forskel mellem typer netværk
• Hvad er WAN (Wide Area Network): Eksempler på live WAN-netværk
• IPv4 vs IPv6: Hvad er den nøjagtige forskel