Co naprawdę robi router

Przełączniki łączą urządzenia wewnątrz jednej sieci, ale aby dotrzeć do innej sieci — na przykład do witryny internetowej — potrzebny jest router. Zadaniem routera jest przenoszenie ruchu między oddzielnymi sieciami i wybieranie najlepszej ścieżki do każdego miejsca docelowego. To routery łączą sieci całego świata w internet. W tej lekcji wyjaśniono, czym naprawdę zajmuje się router i czym różni się od przełącznika.

Router działa w warstwie sieciowej (warstwie 3 modelu OSI), w której dane są adresowane za pomocą adresów IP (adresów protokołu internetowego). Podczas gdy przełącznik używa adresów MAC do przenoszenia ramek wewnątrz sieci LAN, router wykorzystuje adresy IP do przekazywania pakietów między sieciami. Dlatego router jest urządzeniem warstwy 3, a przełącznik urządzeniem warstwy 2.

Każdy interfejs routera łączy się z inną siecią lub podsiecią. Router domowy ma na przykład jeden interfejs skierowany do wewnętrznej sieci domowej, a drugi — do internetu za pośrednictwem dostawcy usług internetowych. Router znajduje się na granicy sieci i decyduje, jak przekazywać ruch z jednej do drugiej, tłumacząc adresy między oddzielnymi przestrzeniami adresowymi.

Gdy nadejdzie pakiet, router odczytuje jego docelowy adres IP i sprawdza swoją tablicę routingu — listę znanych sieci oraz najlepszych kolejnych kroków prowadzących do każdej z nich. Następnie przekazuje pakiet przez odpowiedni interfejs w kierunku miejsca docelowego. Jeśli nie pasuje żadna konkretna trasa, router używa trasy domyślnej, aby przekazać pakiet dalej, zazwyczaj w stronę internetu.

Tablica routingu jest mapą routera. Każdy wpis łączy sieć docelową z następnym skokiem (następnym routerem lub interfejsem, do którego należy wysłać ruch), wymaganym do dotarcia do tej sieci. Routery tworzą te tablice na podstawie sieci bezpośrednio połączonych, ręcznie wprowadzonych tras statycznych oraz tras poznanych automatycznie za pomocą dynamicznych protokołów routingu — tematów omawianych w kursie routingu.

Dla urządzeń w sieci LAN router pełni funkcję bramy domyślnej — adresu, do którego urządzenia wysyłają ruch, gdy miejsce docelowe znajduje się poza ich własną podsiecią. Gdy komputer chce połączyć się z odległą witryną internetową, przekazuje pakiet do bramy domyślnej (routera), który następnie przesyła go w stronę internetu. Bez bramy domyślnej urządzenie nie może komunikować się z innymi sieciami.

Ważna zasada działania: routery nie przekazują rozgłoszeń między sieciami. Oznacza to, że każdy interfejs routera wyznacza granicę domeny rozgłoszeniowej, pomagając ograniczyć ruch rozgłoszeniowy do jednej sieci. Zatrzymując rozgłoszenia na granicy, routery zapobiegają rozprzestrzenianiu się burz rozgłoszeniowych w całym internecie i sprawiają, że lokalny ruch każdej sieci pozostaje lokalny.

Należy wyraźnie rozróżniać te dwa urządzenia:

• Przełącznik — warstwa 2, używa adresów MAC i przenosi ramki wewnątrz jednej sieci.
• Router — warstwa 3, używa adresów IP i przenosi pakiety między sieciami.

Przełącznik tworzy sieć lokalną, a router łączy sieci lokalne ze sobą oraz z internetem. Wiele urządzeń domowych łączy obie funkcje w jednej obudowie.

Routery często robią więcej niż tylko wyznaczają trasy. Routery domowe i używane w małych biurach wykonują również NAT (Network Address Translation), dzięki czemu wiele urządzeń prywatnych może współdzielić jeden publiczny adres IP, uruchamiają serwer DHCP przydzielający adresy oraz oferują podstawowe funkcje firewalla. Te dodatkowe role sprawiają, że pojedyncze domowe urządzenie nazywane „routerem” jest w rzeczywistości połączeniem kilku funkcji sieciowych, zapewniającym wygodę użytkowania.

Granica między przełącznikami a routerami może się zacierać. Przełącznik warstwy 3 to szybki przełącznik, który dodatkowo wykonuje sprzętowy routing między sieciami VLAN, łącząc szybkość przełącznika ze zdolnością routera do przenoszenia ruchu między sieciami. Duże sieci używają przełączników warstwy 3 wewnątrz infrastruktury do szybkiego routingu między wieloma sieciami VLAN, podczas gdy tradycyjny router nadal łączy lokalizację z internetem. Należy rozpoznawać przełącznik warstwy 3 jako urządzenie hybrydowe.

Bez routerów sieci byłyby odizolowanymi wyspami, które nie mogłyby komunikować się ze sobą. Routery umożliwiają istnienie internetu, łącząc niezliczone sieci i wyznaczając między nimi ścieżki. Na egzaminie należy zapamiętać następujące fakty: router jest urządzeniem warstwy 3, które za pomocą adresów IP przekazuje pakiety między sieciami, korzystając z tablicy routingu; pełni funkcję bramy domyślnej i zatrzymuje rozgłoszenia na granicach sieci.

Sprawdź swoją wiedzę o routerach.

Dowiedzieli się Państwo, że router to urządzenie warstwy 3, które przenosi pakiety między oddzielnymi sieciami za pomocą adresów IP. Odczytuje docelowy adres IP pakietu, sprawdza w swojej tablicy routingu najlepszy następny skok i odpowiednio przekazuje pakiet, używając trasy domyślnej, gdy nie istnieje żadne konkretne dopasowanie. Dla urządzeń w sieci LAN jest bramą domyślną. Routery nie przekazują rozgłoszeń, wyznaczając granice domen rozgłoszeniowych. Często pełnią również funkcje NAT, DHCP i firewalla, umożliwiając istnienie internetu dzięki łączeniu sieci.