Маршрутизация — что это такое и как работает

23 ноября, 2019

Автор: Maksim

Практически каждый пользователь интернета, который читал материалы на тему работы глобальной паутины и ее нюансах в целом слышали про маршрутизацию и, некоторые в какой-то степени даже понимают, что это.

Но, это довольно интересная тема и я решил вынести ее в отдельную статью, давайте узнаем, что это такое, как она работает, зачем она вообще нужна и какие у нее бывают виды. На самом деле это все довольно просто.

Итак, вы уже знаете, что такое UDP протокол и зачем он нужен, сейчас же мы разберем не менее интересную тему о том, как строятся пути для передачи информации в IP сетях.

Содержание

• 1 Что такое маршрутизация
  • 1.1 Таблица маршрутизации
  • 1.2 Протокол маршрутизации
  • 1.3 Маршрутизация в IP сетях
• 2 Виды
  • 2.1 Статическая маршрутизация
  • 2.2 Динамическая маршрутизация
  • 2. 3 В заключение

Что такое маршрутизация

Маршрутизация (Routing) — это процесс по определению/вычислению лучшего маршрута движения для данных в сетях связи. Есть еще второе определение — это передача пакетов данных от отправителя к получателю.

Сами маршруты могут быть статическими — задаются административно, или динамическими, т.е. рассчитываться по специальным алгоритмам-протоколам, которые базируются на данных о топологии и состоянии сети.

Функцию роутинга могут выполнять:

• Аппаратные средства — маршрутизаторы. Самый оптимальный вариант, позволяющий обрабатывать большие потоки данных и работает он быстрее.
• Настроенные компьютеры с несколькими сетевыми интерфейсами и установленным на них специализированным и настроенным ПО. Обычно используется если конфигурация будет не слишком сложная.

Таблица маршрутизации

Таблица маршрутизации — это файл-электронная таблица или база данных, которая располагается на маршрутизаторе или специально настроенном компьютере.

В ней описывается соответствие адресов назначения с интерфейсами, через которые необходимо производить отправку данных до следующего маршрутизатора.

Таблица содержит:

• Адрес сети или узла
• Маску подсети назначения
• Сетевой шлюз или по-другому, адрес маршрутизатора на который будут направлены данные
• Интерфейс, с которого можно достучаться до шлюза
• Метрика (не всегда), т.е. показатель, который задает предпочтительность пути.

Может заполняться как вручную, так и автоматически.

Протокол маршрутизации

Протокол маршрутизации используется маршрутизаторами для определения возможных и оптимальных маршрутов движения пакетов данных по сети. Текущий протокол позволяет обеспечивать маршрут на автоматическом уровне избегая ручного ввода.

Это в свою очередь снижает возможное количество ошибок, делает взаимодействие всех роутеров в сети согласованным и, конечно же, облегчает работу самому администратору.

Маршрутизация в IP сетях

По итогу, все это нужно для отправки и приема пакетов данных от одного устройства по сетке к другому и это может происходить через разные сети. Сами маршрутизаторы/роутеры отправляют данные практически во все сети, из локальной в глобальную паутину, используют NAT и т.д.

Информация на роутер поступает от других таких-же роутеров или от администратора. Составляется таблица — вручную или динамически. И, соответственно, пакеты данных отправляются.

Виды

Статическая маршрутизация

В данном случае маршруты задаются в таблице напрямую администратором во время конфигурации маршрутизатора, без использования протоколов, помогающих построить пути.

При задании такого маршрута назначается:

• Адрес и маска сети
• Адрес шлюза/узла
• Иногда указывается метрика и интерфейс, на который пойдет трафик

Плюсы:

• Легкость настройки в не крупных сетках
• Небольшая нагрузка на саму сетку, что в какой-то степени увеличивает скорость интернета
• Прозрачность работы в любой момент времени
• Не требует дополнительных денежных расходов, т. к. не используются протоколы построения путей

Минусы:

• Долгое масштабирование, каждая добавленная сетка потребует двойных вмешательств в конфигурацию
• Если произошли какие-либо изменения, то в любом случае администратору придется вручную настраивать новые пути
• Нет динамического балансирования нагрузки
• Нужна отдельная документация с записями маршрутов, также, проблемы с синхронизацией этой документации и реальных путей

Динамическая маршрутизация

В этом случае таблица редактируется на программном уровне и рассчитывается по протоколам. Позволяет маршрутизаторам в реальном времени своевременно менять пути, применяемые для передачи IP пакетов. У каждого протокола есть свой метод определения маршрута движения пакетов: самый быстрый путь, использование именно того маршрута, который рекомендуют другие роутеры и т.д.

Так, если в сети произойдут какие-либо изменения, то протокол динамической маршрутизации оповестит об этом все маршрутизаторы, а вот при статической, все придется делать администратору.

В заключение

Работая в интернете или читая там занимательную литературу, вы даже не замечаете сколько процессов происходит, а происходит там очень много. Если вам и дальше интересны материалы на темы работы интернета, то заходите еще.

Маршрутизатор: что это такое и зачем он нужен

Одним из важнейших устройств при построении домашней сети является маршрутизатор. Но что такое роутер и зачем он нужен? Маршрутизатор — это устройство, которое помогает вам подключить ваше устройство к Интернету. Без маршрутизатора ваше устройство не сможет получить доступ в Интернет. Маршрутизаторы также могут помочь вам создать локальную сеть (LAN), позволяющую обмениваться файлами и принтерами между устройствами в сети. В этом посте вы найдете обзор маршрутизаторов и объясните, почему они должны быть в каждом доме!

Что такое маршрутизатор?

Когда вы подключаетесь к Интернету, ваш интернет-провайдер (ISP) предоставит вам модем. Модем фактически подключает вас к Интернету и подключается к вашему маршрутизатору. Маршрутизатор распределяет ваше интернет-соединение на все устройства в вашей сети. Если у вас есть беспроводной маршрутизатор, ваше устройство может подключаться к Интернету без каких-либо кабелей! Рекомендуется использовать роутер.

Одна из самых важных функций маршрутизатора — защита вашей сети от посторонних. Создав брандмауэр, ваш маршрутизатор поможет защитить ваше устройство от атак. Маршрутизаторы также имеют встроенные функции безопасности, которые помогают предотвратить несанкционированный доступ к сети.

Зачем нужен роутер?

В вашем доме есть много важных частей техники, и маршрутизаторы — одна из них. Без маршрутизатора вы не сможете получить доступ к Интернету из любой точки вашего дома! Маршрутизаторы являются важным инструментом для доступа в Интернет. В этой части объясняются пять причин, по которым маршрутизатор должен быть в каждом доме.

1. Гарантированная безопасность

Когда вы подключаетесь к Интернету через маршрутизатор, ваш трафик шифруется, а ваш IP-адрес скрыт. То есть никто не сможет следить за вашей интернет-активностью или взломать ваше устройство.

2. Скорость.

Маршрутизаторы могут увеличить скорость Интернета за счет эффективной маршрутизации трафика и устранения перегрузок.

3. Покрытие.

С помощью маршрутизатора вы можете расширить диапазон сигнала Wi-Fi, чтобы иметь доступ к Интернету из любой точки дома.

4. Универсальность.

С помощью маршрутизатора вы можете одновременно подключить несколько устройств к Интернету. Вы также можете использовать маршрутизатор для создания гостевой сети, которая позволяет посетителям выходить в Интернет без использования основного пароля Wi-Fi.

5. Удобство.

Маршрутизатор экономит ваше время и деньги, устраняя необходимость в нескольких подключениях к Интернету дома.

в заключение

Маршрутизаторы — одна из незаменимых технологий для дома и офиса. Поняв, что делает маршрутизатор и как он может вам помочь, вы сможете принять наилучшее решение о том, какой из них купить. Мы надеемся, что эта статья помогла вам лучше понять маршрутизаторы и их функции. Если вы решили купить маршрутизатор, но не знаете, какой купить, мы рекомендуем Huawei WiFi Mesh 3. Широко приветствуется двухдиапазонное покрытие 3000 Мбит/с и 600 м2. Вас интересует цена Wi-Fi-mesh4 ? Это около 190 евро. Сейчас вы можете купить его со скидкой 15 евро.

Маршрутизатор

: определение, преимущества и функции

• Продукты

  Бизнес-коммуникации с Cloudya

  Cloudya позволяет вам общаться из любого места по телефону, видео и совместному использованию экрана или конференциям. Вот что включено:

  • Телефония
  • Meet & Share
  • Цены
  • Устройства

  Интеграция

  Узнайте больше о том, какие продукты вы используете для интеграции NFON в существующие системы и инструменты клиентов для повышения производительности.

  • CRM Connect
  • NCTI
  • Интеграция NFON для Microsoft Teams

  Контакт с клиентами

  Узнайте, какие продукты NFON могут помочь вам, чтобы обеспечить лучший контакт с клиентами и обслуживание.

  • Nmonitoring Queues
  • Contact Center Hub
  • Noperatorpanel
  • Nhospitality
  • Neorecording

  Enablement

  Воспользуйтесь преимуществами существующей телефонной системы, сохранив преимущества облачной системы.

  • Nconnect Voice
• Решения

  По отраслям

  Узнайте, какие преимущества для вашего бизнеса может принести облачная связь.

  • Розничная торговля
  • Финансы и страхование

  По вариантам использования

  Откройте для себя наш широкий набор продуктов, который поможет вам обеспечить положительный опыт в каждой точке взаимодействия с вашими клиентами.

  • Служба поддержки
• Ресурсы

  Начало работы

  Получите полезную информацию о наших продуктах, тенденциях и облачной телефонии.

  • Облачная телефония
  • Блог
  • Истории клиентов
  • Облачная телефония Глоссарий/лексикон

  Cloudya на работе

  Готовы к облаку? Узнайте все, что вам нужно знать о Cloudya.

  • Настройка
  • Cloudya How To
  • Функции Cloudya
  • Часто задаваемые вопросы
• Сервис

  NFON Insights

  Всегда будьте в курсе тенденций и новых выпусков NFON.

  • Документация
  • Загрузки
  • Product Tech Space
  • Примечания к выпуску

  Клиентские области

  Настраивайте расширения по отдельности и получайте полное представление о своих записях данных.

  • Ncontrol
  • CDR
  • mynfon.net

• Принцип работы маршрутизатора
• Различные типы маршрутизаторов
• Маршрутизаторы и телефония

Маршрутизатор представляет собой коммутационное устройство для сетей, способное направлять сетевые пакеты на основе их адресов в другие сети или устройства. Среди прочего, они используются для доступа в Интернет, для сопряжения сетей или для подключения филиалов к центральному офису через VPN (виртуальную частную сеть). В зависимости от типа они взаимодействуют с использованием различных протоколов доступа, таких как Ethernet, ATM или DSL. В модели уровня OSI коммутация пакетов данных через маршрутизатор основана на адресе на сетевом уровне (уровень 3). Помимо маршрутизаторов, использующих интернет-протокол (IP), существуют многопротокольные маршрутизаторы, которые также поддерживают другие сетевые протоколы.

Принцип работы маршрутизатора

Маршрутизатор имеет несколько интерфейсов и получает через них пакеты данных. Он оценивает сетевые адреса входящих пакетов и решает, на какой интерфейс пересылать пакет. Он использует свою локальную таблицу маршрутизации для принятия решений. Это можно настроить статически или рассчитать с помощью протоколов динамической маршрутизации, таких как OSPF или BGP.
 

Различные типы маршрутизаторов

Маршрутизаторы оптимизированы для выполнения определенных задач в зависимости от их применения. Так называемые магистральные маршрутизаторы — это высокопроизводительные маршрутизаторы операторского класса, которые маршрутизируют и пересылают пакеты со скоростью несколько гигабит в секунду. Они размещаются в центрах обработки данных и могут достигать нескольких размеров.-дюймовые шкафы.

Для взаимодействия с сетями других провайдеров интернет-провайдеры могут использовать пограничные маршрутизаторы или пограничные маршрутизаторы, которые в основном используют протокол маршрутизации BGP. Этот протокол маршрутизации обеспечивает оптимальный обмен маршрутами. Большинство этих маршрутизаторов также поддерживают приоритизацию трафика с помощью качества обслуживания.

Для подключения к Интернету используются маршрутизаторы доступа, которые позволяют устройствам в локальной сети получать доступ в Интернет через DSL, кабель, беспроводную связь или ISDN.

Маршрутизаторы и телефония

Многие интернет-маршрутизаторы имеют дополнительные функции для телефонии. Они часто имеют полные телефонные системы, интегрированные в устройства. К ним могут быть подключены аналоговые или цифровые телефоны, а также беспроводные телефоны DECT или телефоны Voice-over-IP, в зависимости от типа. В то время как обычное подключение к Интернету обеспечивает достаточный доступ для VoIP-телефонии, маршрутизаторам с телефонными системами для стандартной телефонии требуются интерфейсы для доступа к аналоговой или цифровой (ISDN) телефонной сети.

Виртуальная частная сеть (VPN)

Виртуальная частная сеть, сокращенно VPN, позволяет создавать безопасные частные соединения через сетевые инфраструктуры общего доступа. Сегодня VPN обычно основаны на Интернет-протоколе (IP)…

Подробнее

Цифровая сеть с интеграцией служб (ISDN)

В телекоммуникационных технологиях аббревиатура ISDN означает технический термин «Цифровая сеть с интеграцией служб» и относится к цифровой Стандарт для телефонных сетей. Судя по названию…

Читать дальше

Что такое маршрутизация — Руководство по сетевой маршрутизации для начинающих

Что такое маршрутизация?

Маршрутизация — это процесс выбора пути в любой сети. Компьютерная сеть состоит из множества машин, называемых узлами , и путей или связей, соединяющих эти узлы. Связь между двумя узлами во взаимосвязанной сети может осуществляться по многим различным путям. Маршрутизация — это процесс выбора наилучшего пути с использованием заранее определенных правил.

Почему важна маршрутизация?

Маршрутизация повышает эффективность сетевого взаимодействия. Сбои связи в сети приводят к длительному ожиданию загрузки страниц веб-сайта для пользователей. Это также может привести к сбою серверов веб-сайтов, поскольку они не могут обслуживать большое количество пользователей. Маршрутизация помогает свести к минимуму сбои сети, управляя трафиком данных, чтобы сеть могла максимально использовать свою пропускную способность, не создавая перегрузок.

Что такое маршрутизатор?

Маршрутизатор — это сетевое устройство, которое соединяет вычислительные устройства и сети с другими сетями. Маршрутизаторы в основном выполняют три основные функции.

Определение пути

Маршрутизатор определяет путь, по которому данные перемещаются от источника к месту назначения. Он пытается найти лучший путь, анализируя сетевые показатели, такие как задержка, пропускная способность и скорость.

Пересылка данных

Маршрутизатор пересылает данные на следующее устройство на выбранном пути, чтобы в конечном итоге достичь пункта назначения. Устройство и маршрутизатор могут находиться в одной сети или в разных сетях.

Балансировка нагрузки

Иногда маршрутизатор может отправлять копии одного и того же пакета данных, используя несколько разных путей. Это делается для уменьшения ошибок из-за потери данных, создания избыточности и управления объемом трафика.

Как работает маршрутизация?

Данные перемещаются по любой сети в виде пакетов данных. Каждый пакет данных имеет заголовок, который содержит информацию о предполагаемом пункте назначения пакета. Когда пакет движется к месту назначения, несколько маршрутизаторов могут маршрутизировать его несколько раз. Маршрутизаторы выполняют этот процесс миллионы раз в секунду с миллионами пакетов.

Когда приходит пакет данных, маршрутизатор сначала ищет его адрес в таблице маршрутизации. Это похоже на пассажира, сверяющегося с расписанием автобусов, чтобы найти лучший автобусный маршрут до места назначения. Затем маршрутизатор пересылает или перемещает пакет к следующей точке сети.

Например, когда вы посещаете веб-сайт с компьютера в вашей офисной сети, пакеты данных сначала отправляются на маршрутизатор офисной сети. Маршрутизатор просматривает пакет заголовка и определяет место назначения пакета. Затем он просматривает свою внутреннюю таблицу и пересылает пакет либо следующему маршрутизатору, либо другому устройству, например принтеру, внутри самой сети.

Какие существуют типы маршрутизации?

Существует два различных типа маршрутизации, которые основаны на том, как маршрутизатор создает свои таблицы маршрутизации:

Статическая маршрутизация

При статической маршрутизации администратор сети использует статические таблицы для ручной настройки и выбора сетевых маршрутов. Статическая маршрутизация полезна в ситуациях, когда ожидается, что структура или параметры сети останутся постоянными.

Статическая природа этого метода маршрутизации сопряжена с ожидаемыми недостатками, такими как перегрузка сети. Хотя администраторы могут настраивать резервные пути на случай сбоя соединения, статическая маршрутизация обычно снижает адаптивность и гибкость сетей, что приводит к ограничению производительности сети.

Динамическая маршрутизация

При динамической маршрутизации маршрутизаторы создают и обновляют таблицы маршрутизации во время выполнения на основе реальных сетевых условий. Они пытаются найти самый быстрый путь от источника к месту назначения, используя протокол динамической маршрутизации, который представляет собой набор правил, которые создают, поддерживают и обновляют таблицу динамической маршрутизации.

Самым большим преимуществом динамической маршрутизации является то, что она адаптируется к изменяющимся условиям сети, включая объем трафика, полосу пропускания и сбои сети.

Каковы основные протоколы маршрутизации?

Протокол маршрутизации — это набор правил, определяющих, как маршрутизаторы идентифицируют и пересылают пакеты по сетевому пути. Протоколы маршрутизации сгруппированы в две отдельные категории: протоколы внутреннего шлюза и протоколы внешнего шлюза.

Протоколы внутреннего шлюза лучше всего работают в автономной системе — сети, административно контролируемой одной организацией. Протоколы внешнего шлюза лучше управляют передачей информации между двумя автономными системами.

Протоколы внутреннего шлюза

Эти протоколы оценивают автономную систему и принимают решения о маршрутизации на основе различных показателей, например следующих:

• Количество переходов или количество маршрутизаторов между источником и пунктом назначения
• Задержка или время, необходимое для отправки данных из источника в пункт назначения
• Полоса пропускания или пропускная способность канала между источником и получателем

Ниже приведены некоторые примеры протоколов внутреннего шлюза.

Протокол маршрутной информации

Протокол маршрутной информации (RIP) использует количество переходов для определения кратчайшего пути между сетями. RIP — это устаревший протокол, который сегодня никто не использует, потому что он плохо масштабируется для более крупных сетей.

Протокол Open Shortest Path First

Протокол Open Shortest Path First (OSPF) собирает информацию со всех других маршрутизаторов в автономной системе для определения кратчайшего и самого быстрого маршрута к месту назначения пакета данных. Вы можете реализовать OSPF, используя различные алгоритмы маршрутизации или компьютерные процессы.

Протоколы внешнего шлюза

Протокол пограничного шлюза (BGP) является единственным протоколом внешнего шлюза.

Протокол пограничного шлюза

BGP определяет связь через Интернет. Интернет — это большая коллекция автономных систем, соединенных вместе. У каждой автономной системы есть номер автономной системы (ASN), который она получает при регистрации в Управлении адресного пространства Интернета.

BGP отслеживает ближайшие ASN и сопоставляет адреса назначения с соответствующими ASN.

Что такое алгоритмы маршрутизации?

Алгоритмы маршрутизации — это программы, реализующие различные протоколы маршрутизации. Они работают, присваивая каждому звену номер стоимости; стоимость рассчитывается с использованием различных сетевых показателей. Каждый маршрутизатор пытается переслать пакет данных следующему лучшему каналу с наименьшей стоимостью.

Ниже приведены некоторые примеры алгоритмов.

Маршрутизация на основе вектора расстояния

Алгоритм маршрутизации на основе вектора расстояния требует, чтобы все маршрутизаторы периодически обновляли друг друга информацией о наилучшем пути, который они нашли. Каждый маршрутизатор отправляет информацию о текущей оценке общей стоимости всем известным адресатам.

В конце концов, каждый маршрутизатор в сети обнаруживает информацию о наилучшем пути для всех возможных пунктов назначения.

Маршрутизация состояния канала

При маршрутизации состояния канала каждый маршрутизатор обнаруживает все другие маршрутизаторы в сети. Используя эту информацию, маршрутизатор создает карту всей сети, а затем вычисляет кратчайший путь для любого пакета данных.

Как развивалась маршрутизация?

Маршрутизация эволюционировала, чтобы соответствовать требованиям развития сетевых технологий. Маршрутизация — это уже не просто переключение пакетов данных между автономными системами и Интернетом.

Теперь у нас есть облачная инфраструктура с вычислительными ресурсами и оборудованием, размещенными у сторонних поставщиков облачных услуг. Эти облачные ресурсы виртуально связаны для создания виртуальной сети ресурсов, которую предприятия могут использовать для размещения и запуска приложений. Многие организации теперь имеют гибридные сети, состоящие как из локальных сетей с внутренним оборудованием, так и из облачных сетей. Маршрутизаторы должны направлять трафик между этими внутренними сетями, Интернетом и облаком.

Что такое облачная маршрутизация?

Облачная маршрутизация динамически управляет подключениями между двумя виртуальными облачными сетями или между облачной сетью и локальной сетью с использованием протокола пограничного шлюза (BGP). Облачная маршрутизация автоматически адаптируется к изменяющимся сетевым условиям в облаке. Облачный маршрутизатор — программное обеспечение, виртуализирующее функции маршрутизатора, — упрощает облачную маршрутизацию.

Что такое DNS-маршрутизация?

DNS, или система доменных имен, преобразует удобочитаемые доменные имена (например, www.amazon.com) в машиночитаемые IP-адреса (например, 192.0.2.44). Данные, которые сопоставляют эту информацию об имени с информацией о машине, хранятся отдельно на DNS-серверах. Перед отправкой данных на любой веб-сайт маршрутизаторы должны связаться с DNS-сервером, чтобы определить точный адрес машины для пакетов данных.

Связь с DNS-сервером может стать узким местом, особенно когда многие пользователи хотят посетить веб-сайт одновременно. Маршрутизация DNS относится к различным стратегиям и алгоритмам маршрутизации, которые управляют связью с DNS-сервером. Различные стратегии, такие как маршрутизация на основе задержки и маршрутизация на основе географического местоположения, помогают управлять коммуникационной нагрузкой DNS-сервера.

Как AWS может помочь с маршрутизацией?

AWS Transit Gateway действует как облачный маршрутизатор и соединяет VPC и локальные сети через центральный концентратор. По мере роста вашей сети сложность управления добавочными соединениями не замедляет работу. При создании глобальных приложений можно подключить несколько транзитных шлюзов AWS с помощью межрегионального пиринга.

Amazon Route 53 — это высокодоступная и масштабируемая облачная веб-служба DNS. Он предоставляет предприятиям и разработчикам надежный и экономичный способ направлять своих конечных пользователей к интернет-приложениям. Amazon Route 53 Traffic Flow упрощает глобальное управление трафиком с помощью различных типов маршрутизации для создания отказоустойчивых архитектур с малой задержкой.

Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) предоставляет логически изолированную виртуальную сеть для ресурсов AWS. Вы можете использовать таблицы маршрутов Amazon VPC, чтобы определить, как ресурсы, работающие в вашем VPC, могут получать доступ или обмениваться данными с ресурсами, работающими в других VPC, локально или через Интернет.