Насочувач

Насочувач (или рутер, од англиски: router) — уред кој поврзува две или повеќе сметачки мрежи, и селективно насочува – испраќа податочни пакети помеѓу мрежите. Секој податочен пакет содржи адресни информации, со кои насочувачот може да ја определи одредницата и да процени дали изворот и одредницата каде е испратен пакетот е на истата мрежа или пак на друга мрежа до која ќе треба да биде префрлен пакетот. Кога повеќе насочувачи се користат во големи колекции на поврзани мрежи, насочувач разменува инфрмации за адресата на целниот систем, така што насочувачот гради насочувачка табела во која ги прикажува патеките помеѓу секои два система на поврзаните мрежи.

Примена

Кога се користат повеќе насочувачи во голем збир од поврзани мрежи, насочувачите си разменуваат информации меѓу себе така што секој насочувач може да изгради насочувачка табела која ги покажува патеките меѓу секои два система на поврзаните мрежи.

Исто така насочувачот може да има повеќе посреднички врски, за посебен вид на физички тип на мрежи. Може да содржи тврди елементи (firmware) за посебните мрежни протоколни стандарди. Секој мрежен уред е специјализиран да ги претвора сметачките сигнали од еден стандардизиран протокол во друг.

Две мали сметачки мрежи прикачени на средиште (*hub*)

Насочувачите исто така може да се користат да поврзат две или повеќе логички под мрежи и секоја од нив да има посебна мрежна адреса. Адресите на подмрежите во насочувачот не се мапираат и внесуваат директно на физичкиот интерфејс од насочувачот.^[1] Терминот “преклопување со слој 3” често се користи во комбинација со поимот насочување (routing). Терминот преклопување генерално се користи за податочно насочување – префрлање помеѓу уредите на мрежата кои се на истата мрежна адреса – Ова се нарекува LAN преклопување.

Насочувачот работи во два под система:^[2]

Контролен потсистем : каде насочувачот ја гради табелата за насочување која запамтува каде податочниот пакет треба да биде насочен, и преку кој физички интерфејс. Ова го прави со користење на статички патеки, или пак со разменување на информации со другите насочувачи во мрежата преку динамички насочувачки протоколи.
Насочувачки потсистем : каде насочувачот го насочува сообраќајот од дојдовните интерфејси па сè до излезните интерфејси тоа го прави со помош на адресата која се состои во заглавјето на секој пакет. Насочувањето се изведува со помош на информациите кои се од насочувачката табела на насочувачот.

Насочувачите за врски со интернет и негово користење

Насочувачите кои се користат од ISP (Интерент услужниците) и кои насочуваат помеѓу нив го користат протоколот наречен BGP(Border Gateway Protocol) – Граничен насочувачки протокол.^[3] Постојат неколку видови на BGP кои се делат според функциите на насочувачот.

Граничен насочувач (ER): насочувач кој е сместен на работ на ISP мрежата. Насочувачот користи надворешен BGP (EBGP). Овој насочувачот се нарекува и Provider Edge Router.
Претплатнички насочувач (SER-Subscriber Router) (SER): овој насочувач користи EBGP протокол. Овој вид на насочувачи се нарекува „кориснички насочувачи“ (Customer Routers).
Граничен насочувач кој поврзува две или повеќе ISP (Interconnecting ISP): претставува насочувачот кој користи BGP протокол за да комуницира со другите гранични насочувачи од семрежните услужници.
Јадрен насочувач: (Core router) - кој се нарекува ‘рбет во интернетот. Претставува насочувач кој се грижи за сообраќајот меѓу граничните насочувачи помеѓу услужниците, и е еден од најважните насочувачии кои постојат во светот на интернетот.

Семрежните услужници ги користат сите четири типови на BGP-пртоколите. Од друга страна јадрените насочувачи се користат само од ISP и нивната намена е да ги поврзат граничните насочувачи. Исто така овие насочувач и може да имаат специјализирани функции во приватните мрежи засновани на комбинација од BGP и Multi-Protocol Label Switching (MPLS)^[4].

Историја

Avaya ERS 8600 (2010)

Првиот уред кој имал иста функционалност на насочувачот од денешницата бил IMP (Interface Message Processor). IMP e еден од уредите од кој се состоела мрежата ARPANET – првата мрежа со насочување на податочни пакети. Самата идеја за насочувач се родила од група од мрежни инженери и научници кои се нарекувале Интернационална работна група за мрежи (International Network Working Group - INWG ). INWG e основана во 1972 година како неформална група која имала улога да ги разгледа и проучи техничните аспекти кои биле инволвирани во поврзувањето и конструкцијата на различните мрежи. Подоцна истата година прерасна во Меѓународниот сојуз за обработка на информации (International Federation for Information Processing)^[5].

Овие нови уреди биле различни од сите претходни во две насоки. Како прво тие поврзувале различни видови на мрежи како што се сериските линиии и локалните мрежи. Како второ тие немале механизам како би провериле дали сите пакети биле доверливо испорачани до саканата локација.

ИдеЈата била разгледана од повеќе агли и со намера да се произведе еден проторип систем како дел од две различни програми. Едната била DARPA прграмата, која ја има создадено архитектурата TCP/IP која ја користиме и познаваме и денес.^[6] Другата била од страна на фирмата Xerox и се нарекувала PARC Universal Packet System. Овој концепт бил интелектуална сопственост на корпорацијата и со тоа добил мало надворешно внимание надвор од фирмата Ксерокс.^[6]

Првите насочувачина Ксерокс почнаа да се користат по 1974 година. Првиот вистински IP-насочувач беше развиен од страна на Вирџинија Стразисар во BBN која пак била дел од DARPA. Со заеднички напор од 1975 до 1976 година уредите PDP-11 беа во пуштени во употреба во тогаш експерименталниот интернет кој бил во фаза на прототип.^[7]

Првите повеќепротоколни насочувачи се создадени од група на научници и истражувачи од универзитетите MIT и Стенфорд во 1981. Насочувачот од Стенфорд бил довршен од Вилијам Јегер, додека тој од MIT бил од Ноел Чипа. И двата насочувачи се засновале на PDP-11s.</ref>^[8]^[9]^[10]

Во сегашноста сите мрежи го користат IP протоколот во мрежниот слој. Повеќепртоколните насочувачи биле многу важни во раните фази на развојот на сметачките мрежи во времето кога постоеле неколку протоколи освен TCP/IP. Насочувачите кои работат со IPv4 и IPv6 се исто така повеќепротоколни насочувачи.

Насочувачи во претпријатијата

Во претпријатијата се среќавааат сите големини и видови на насочувачи. Најмоќните насочувачи можеме на ги најдеме кај семрежните услужници и академско-научните центри. Големите фирми исто така може да поседуваат моќни насочувачи.^[11]

Пристап

Насочувач „Linksys“ од CISCO

Насочувачи за пристап (access routers) се користат во мали и домашни услови (мали/домашни канцеларии). Исто така тие се со ниска цена и покриваат релативно мала површина, добри се за мали бизниси. Некои од овие насочувачи се способни да насочуваат и на машини со Linux како што е OpenWrt.

Распределба

Насочувачите за дистирбуција го насочуваат сообраќајот од повеќепристапните насочувачи (multiple access routers) , или пак ги собираат податоците од повеќе насоки до една одредишна главна локација. Овие насочувачи често се одговорни за робусноста и квалитетот на услугата низ WAN мрежите така што тие имаат вградена меморија, повеќе посредници за WAN и солидна интелигенција на обработка.

Тие исто така може да овозможат поврзување со одредена група на опслужувачи или пак надворешни мрежи. Во подоцнежните апликации функционалноста на насочувачот мора да биде винимателно вградена како дел од безбедносната архитектура, или пак насочувачот може да има огнен ѕид, или пак VPN-приклучок или некои други безбедносни функции.

Јадро

Во претпријатијата, јадрениот насочувач може да ја игра улогата на ‘рбетен насочувач, поврзувајќи ги насочувачоте кои се наоѓаат во повеќе различни згради, на некој кампус или пак се дел од претпријатието и сите негови објекти. Овие насочувачот се поставени и пиралгодени за висока пропусна моќ и проток на податоци.

План за насочување (податочен план)

Насочувачот е предвиден да го минимизира учеството на информациите за состојбата на поединечните податочни пакети. Главната улога на насочувачот е да поврзе повеќе различни мрежи и да ги насочува пакетите кои се упатени за некоја од тие мрежи. Процесот на одредувањето на насочувачите и насочувањето на пакетите е познат како насочување. Кога насочувачот ќе прими пакет тој ја пребарува неговата насочувачка табела за да ја пронајде најдобрата патека по којаќке го испрати понатаму пакетот. Откога ќе ја најде патеката пакетот повторно се препакува и се испраќа на излезниот посредник. Всушност при самото отпакување и повторно пакување насочувачот не ја гледа содржината на податоците кои ги содржи пакетот. Откога еднаш пакетот е испратен насочувачот не чува никакви историски податоци и логови за истиот, но насоката може да бизе зачувана како статички податок, но само во случаи кога така е поставен насочувачот.

Друга функција која исто така насочувачот ја извршува одлуката кој пакет да се обработи прв во средина каде постојат повеќе редици на пакети. Ова се раководи низ (Quality of services - QoS), кој е многу важен кога е во прашање VoIP (Voice over IP) технологијата бидејќи доцнењето помеѓу пакетите не смее да надмине 150 милисекунди.

Друга функција која насочувачот ја извршува е наречена насочување врз основа на политика (policy based routing) каде се воспоставуваат специјални правила на насочување и времето кога некој пакет ќе биде насочен, и низ кои јазли исто така.

Овие функции може да се извршат преку ASIC - посебни приложни интегрални кола со кои се избегнува прегревање на обработувачот. Од друга страна некои пакети мора да бидат обработени од обработувачот и неможат да бидат проследени и обработени од ASIC (Application-specific integrated circuit).

Поврзано

Наводи

↑ Requirements for IPv4 Routers,RFC 1812, F. Baker, June 1995
↑ Requirements for Separation of IP Control and Forwarding,RFC 3654, H. Khosravi & T. Anderson, November 2003
↑ Terminology for Benchmarking BGP Device Convergence in the Control Plane,RFC 4098, H. Berkowitz et al.,June 2005
↑ BGP/MPLS VPNs,RFC 2547, E. Rosen and Y. Rekhter, April 2004
↑ Davies, Shanks, Heart, Barker, Despres, Detwiler, and Riml, "Report of Subgroup 1 on Communication System", INWG Note #1.
↑ ^6,0 ^6,1 Vinton Cerf, Robert Kahn, "A Protocol for Packet Network Intercommunication", IEEE Transactions on Communications, Volume 22, Issue 5, May 1974, pp. 637 - 648.
↑ Craig Partridge, S. Blumenthal, "Data networking at BBN"; IEEE Annals of the History of Computing, Volume 28, Issue 1; January–March 2006.
↑ Router Man Архивирано на 5 јуни 2013 г., NetworkWorld, Accessed June 22, 2007.
↑ David D. Clark, "M.I.T. Campus Network Implementation", CCNG-2, Campus Computer Network Group, M.I.T., Cambridge, 1982; pp. 26.
↑ Pete Carey, "A Start-Up's True Tale: Often-told story of Cisco's launch leaves out the drama, intrigue", San Jose Mercury News, December 1, 2001.
↑ Oppenheimer, Pr (2004). Top-Down Network Design. Indianapolis: Cisco Press. ISBN 1587051524.

Надворешни врски

Работна група за семрежно инженерство - Поле: Насочување (англиски)

[1] Requirements for IPv4 Routers,RFC 1812, F. Baker, June 1995

[2] Requirements for Separation of IP Control and Forwarding,RFC 3654, H. Khosravi & T. Anderson, November 2003

[3] Terminology for Benchmarking BGP Device Convergence in the Control Plane,RFC 4098, H. Berkowitz et al.,June 2005

[4] BGP/MPLS VPNs,RFC 2547, E. Rosen and Y. Rekhter, April 2004

[5] Davies, Shanks, Heart, Barker, Despres, Detwiler, and Riml, "Report of Subgroup 1 on Communication System", INWG Note #1.

[ieeexplore.ieee.org-6] 6,0 ^6,1 Vinton Cerf, Robert Kahn, "A Protocol for Packet Network Intercommunication", IEEE Transactions on Communications, Volume 22, Issue 5, May 1974, pp. 637 - 648.

[7] Craig Partridge, S. Blumenthal, "Data networking at BBN"; IEEE Annals of the History of Computing, Volume 28, Issue 1; January–March 2006.

[8] Router Man Архивирано на 5 јуни 2013 г., NetworkWorld, Accessed June 22, 2007.

[9] David D. Clark, "M.I.T. Campus Network Implementation", CCNG-2, Campus Computer Network Group, M.I.T., Cambridge, 1982; pp. 26.

[10] Pete Carey, "A Start-Up's True Tale: Often-told story of Cisco's launch leaves out the drama, intrigue", San Jose Mercury News, December 1, 2001.

[11] Oppenheimer, Pr (2004). Top-Down Network Design. Indianapolis: Cisco Press. ISBN 1587051524.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]