Основные понятия, определения. Маршрутизатор — что за штука и где применяется

Распространение интернета стимулирует обычных пользователей активно участвовать в использовании новейших технологий без помощи посредников-специалистов. Как показала практика, истинного специалиста в сфере IT-технологий найти непросто, да и стоят их услуги недёшево. Другое дело - изобилие консультантов-дилетантов. И хотя цены на свои услуги они поддерживают на высоком уровне, качество и объём осуществляемых ими работ вполне по плечу обычному пользователю.

Проблемы организации локальной сети возникают не только перед системными администраторами предприятий и офисов. Изобилие цифровых устройств, находящихся в пользовании обычной среднестатистической семьи, невольно требует не только разделения трафика, но и включения их в общую сеть. Самым оптимальным вариантом решения этой проблемы является использование маршрутизатора (роутера).

Что такое маршрутизатор? Словами специалиста - это устройство, работающее как основное звено локальной сети. Маршрутизатор - это высокотехнологичный коммутатор, который, опираясь на информацию о топологии сети и определённые правила, принимает решение о пересылке пакетов между элементами, составляющими сеть.

Принцип работы маршрутизатора основывается на использовании адреса получателя, заложенного непосредственно в пакете данных, который определяется устройством по и выбирает путь передачи данных. В случае отсутствия маршрута для описания адреса пакет отбрасывается.

По другим способам определения маршрутов пересылки пакетов может использоваться адрес отправителя, для этого берутся во внимание протоколы верхних уровней и прочая информация, которую содержат заголовки пакетов конкретного сетевого уровня. Зачастую маршрутизаторы берут на себя функцию трансляции адресов как получателя, так и отправителя данных транзитного потока, основываясь на определенных правилах с целью ограничения доступа.

Для обычного пользователя вопрос о том, что такое маршрутизатор, находит куда более простой ответ. По сути, это компактный прибор, находящийся на входе локальной сети. В зависимости от его типа он может осуществлять передачу данных и по проводам, и по средствам беспроводных технологий организации связи.

Динамическая маршрутизация позволяет роутеру объединять в сеть большое количество элементов и даже несколько локальных контуров. Что такое маршрутизатор в данном случае? Это устройство, уже выходящее за рамки обычного связующего звена. С его помощью не только облегчается работа системного администратора, но и предоставляется возможность организовывать полноценную локальную сеть силами обычного пользователя.

Нам уже не приходится «заморачиваться» со специфическими понятиями и жаргоном специалистов, нет нужды вникать в классификацию протоколов. Достаточно пройти по пунктам все требования инструкции, и в результате нескольких минут работы локальная сеть с широкими возможностями к нашим услугам.

Процесс настройки роутера настолько прост, что его осилит даже школьник. Возможно возникновение некоторых рассогласований при определении сетевого адреса самого маршрутизатора, но они решаются либо автоматически, либо вручную (в зависимости от типа используемых устройств).

Если изначально определение роутера выглядело весьма запутанным из-за использования специфических терминов, то сейчас ответить на вопрос о том, что такое маршрутизатор, сможет любой, кто сталкивался с его настройкой и установкой. Простое и доступное устройство, облегчающее процесс организации сети, находит место и в офисе, и дома. Интерфейс работы с ним прост и интуитивно понятен. Заслуга разработчиков современных роутеров заключается в упрощении процесса их настройки, что делает их весьма распространенными и доступными среди широкой категории современных пользователей.

Маршрутизатор (роутер) — это сетевое устройство, необходимое для перенаправления пакетов данных в одной или нескольких подсетях с помощью того или иного принцица. Маршрутизатор может анализировать данные, определяет адресата и выбирает маршрут уже исходя из полученной информации. Отчасти устройство напоминает компьютер, что, в общем-то, так и есть. Если коммутатор (свитч) может создать локальную сеть между несколькими компьютерами, то маршрутизатор способен соединить несколько сетей одновременно, причем с разными ip-адресами.

Интересно, что если первые модели роутеров могли определять маршруты только лишь по тем сведениям, которые указывал администратор, то современные модели способны в автоматическом режиме анализировать технологии и текущую производительность, определять классы приоритета трафика, строить короткие маршруты и т.п.

Обратите внимание, что существуют профессиональные маршрутизаторы, которые работают в крупных предприятиях и способны поддерживать огромную сеть, вплоть до целых городов. Также существуют и более компактные роутеры, которые используются для создания сети и распределения трафика в квартире или офисе компании.

Зачем нужен маршрутизатор?

Причин, на самом деле, много. Вот основные из них.

• Создание и объединение сети. Например, как в примере с офисом компании, где администратор может иметь доступ к каждому из компьютеров.

• Подключение к интернету. Можно подключиться к интернету напрямую (с помощью кабеля), а можно через роутер. Этот способ в том числе позволит раздавать интернет (смотрите следующий пункт).

• Раздача интернета. Собственно, это основная причина, по которой роутеры приобретают для дома: они способны раздавать интернет на компьютеры или прочие устройства.

• Защита домашней сети от угроз из сети.

• Контроль трафика и запрет посещения тех или иных ресурсов.

Принцип работы маршрутизатора

Что касается принципа работы маршрутизатора, то он довольно простой, однако если начать оперировать различными терминами, боюсь, вы ничего не поймете. Поэтому попробую объяснить все простыми словами.

Данные в интернете передаются с помощью пакетов. В каждом из пакетов имеется адрес доставки. Когда маршрутизатор получает пакет, он находит адрес, который указан в пакете, и отправляет его по указанному адресу с помощью того или иного способа. Это если вкратце.

Внешний вид маршрутизатора

Здесь все просто — наверняка большинство из вас видели роутеры, а у многих они есть в квартирах или офисах. Обычно это небольшое устройство с определенным дизайном. Поскольку роутеры обычно находятся на видном месте, то дизайнеры стараются приукрасить устройство.

На лицевой стороне корпуса обычно нет ничего, кроме индикаторов, которых может быть немало, например, более 10. На лицевой стороне иногда может находится кнопка включения и выключения устройства.

Куда более интересна задняя сторона. Здесь мы можем увидеть много интересного.

• Антенна, если таковая вообще имеется в устройстве.

• Разъем для блока питания.

• Кнопка включения, если имеется.

• WAN-порт, который используется для подключения к интернету.

• LAN-порты. Их количество может быть самым разнообразным, но для небольших роутеров их количество редко превышает 8 штук.

• (Reset).

• На некоторых моделях присутствует USB-порт.

Стоит отметить, что роутеры для домашнего использования сегодня очень популярны. Не в последнюю очередь из-за своей стоимости — некоторые модели можно приобрести менее, чем за 1 тысячу рублей, профессиональные дороже в несколько раз. Основные проблемы пользователи испытывают при настройке маршрутизатора, поскольку неподготовленного человека все эти цифры и буквы, которые необходимо вводить в интерфейсе устройства, могут повергнуть в шок. К счастью, сегодня выпускаются специальные прошивки, которые используются для настройки сети под определенного провайдера. Кроме того, в офисе провайдера настройка роутера обычно производится бесплатно.

Современные цифровые компьютерные сети имеют чрезвычайно разветвленную топологию, множество соединений и сложнейшие алгоритмы адресации и перенаправления потоков траффика. Для обеспечения бесперебойной работы этой системы служат специальные устройства, маршрутизирующие информацию и следящие за ее корректной доставкой. Так что такое маршрутизатор?

Итак, что такое маршрутизатор? Это сетевое устройство, перенаправляющее пакеты данных в одной или нескольких подсетях в соответствие с некоторым заранее определенным принципом. В отличие от концентратора (хаба) и коммутатора (switch), которые просто соединяют компьютеры физической линией, маршрутизатор анализирует пакеты данных, определяет адресата и выбирает маршрут данных исходя из полученных сведений. Первые модели могли определять маршруты только по заданной администратором карте, современные же модели способны анализировать текущую производительность сети, отслеживать изменения топологии и определять классы приоритета траффика, предоставляя более быстрые каналы и короткие маршруты интерактивному контенту за счет менее значимых потоков файлов и, к примеру, электронной почты. Кроме профессиональных роутеров, отвечающих за функционирование сетей целых городов и регионов (так называемых маршрутизаторов уровня ядра) существуют и компактные модели, предназначенные для контроля и распределения траффика в отдельной квартире или офисе.

Маршрутизатор: устройство и принцип работы

Каждый маршрутизатор имеет один или несколько портов, память для хранения таблиц маршрутизации и процессор, обрабатывающий пакеты и другую служебную информацию.

Из каждого входящего пакета маршрутизатор извлекает адреса, сверяется с таблицей маршрутизации и, если обнаруживает, что имеется путь, по которому пункт назначения может быть достигнут, пересылает пакет через нужный порт. Однако, если адрес указан некорректно, маршрут отсутствует, либо пересылка запрещена настройками безопасности — пакет отбрасывается.

К системе безопасности относят:

• Firewall — некоторые адреса или порты могут быть закрыты полностью, ни один пакет никогда не попадет и не покинет сеть при правильной настройке этой подсистемы.
• VPN — виртуальные частные сети. При этом внутри (а точнее, «поверх») сети формируется виртуальный зашифрованный сегмент, имеющий собственную систему адресации. Чужие компьютеры не смогут отправить вредоносные пакеты при такой организации траффика.
• NAT — трансляция сетевых адресов. Роутер изменяет заголовок пакета таким образом, чтобы скрыть подробности внутренней организации сети от внешних наблюдателей. Любой внутренний адрес транслируется в определенный внешний, прозрачно для приложений, использующих сеть.

Часто роутеры имеют систему автоматической генерации таблицы маршрутизации по заданным параметрам, указываемым либо администратором сети через специальный интерфейс, используя один из разработанных протоколов (RIP, OSPF, BGP), рассчитывающих метрики (производительность и приоритетность) сетей, размер пакета, классы траффика и прочие сведения.

Технологии современных маршрутизаторов

Современные маршрутизаторы умеют перенаправлять траффик не только в проводных сетях, но и осуществлять транслирование данных между наземными и беспроводными сегментами, породив целый класс устройств, называемых . Точно таким же образом к некоторым устройствам можно подключать оптоволоконные линии.

Часто в одном корпусе заключен не только маршрутизатор, но и сервер DHCP, автоматически настраивающий сетевые интерфейсы подключенных компьютеров и добавляющий их в таблицу маршрутизации, сервер печати, распознающий пакеты, предназначенные для принтера и управляющий подключенным к роутеру печатающим устройством, веб-сервер для организации веб-интерфейса к консоли управления и (фотографиям, музыке, видео), хранящемуся на дисках (технология, близкая к NAS).

Роутером может служить не только специальное устройство, но и компьютер со специфическим программным обеспечением и одной и более сетевыми платами.

Наша компания предлагает услугу подключение маршрутизатора ,а также диагностику, ремонт, настройку и подключение маршрутизатора (роутера) проводной и беспроводной домашней компьютерной сети. Работы осуществляются с выездом к заказчику.

Прежде всего, роутер (router) в переводе и означает маршрутизатор. Это одно и тоже устройство, иногда называемое так, а иногда этак. осуществлять пересылку данных между различными устройствами, соединёнными в одну сеть, составлять маршруты и очерёдность этой пересылки и осуществлять их одновременную работу в глобальной сети.
В домашнюю сеть необходимо подключить маршрутизатор для осуществления подключения компьютеров, ноутбуков, смартфонов, телевизоров и других устройств к каналу связи провайдера сети интернет.
Современные роутеры имеют ряд дополнительных функций, значительно расширяющих удобство его использования:

Точка доступа Wi-Fi, позволяющая произвести подключение роутера для организации простого соединения беспроводных устройств. Практически все современные устройства, такие как телевизоры, Blu-Ray проигрыватели, игровые приставки, видеокамеры, планшеты, смартфоны и другие, имеют встроенный модуль беспроводного соединения. Использование точки беспроводного доступа позволяет организовать их совместную работу и независимый выход в глобальную сеть интернет.
USB порт позволяющий организовать подключение маршрутизатора и его соединение с принтером или дисковым хранилищем данных. Используя этот порт, отпадает необходимость постоянно держать включенным десктоп для распечатки каких-либо документов или сохранения данных. Вся процедура управляется подключённым роутером. С любого подключенного в домашнюю сеть устройства можно произвести сохранение данных на бумажный или электронный носитель информации.

Приём и передача данных от глобальной сети может осуществляться несколькими способами: по мобильной связи, по телефонному проводу, по кабелю витая пара, по антенному кабелю, через электрическую сеть, через спутник связи. Соответственно этому выпускаются различные устройства и необходимо понимать как подключить маршрутизатор под конкретный вид использования глобальной сети.

Мобильные сети 3G и 4G - LTE, стандарт технологии передачи данных через операторов сотовой связи. 3G интернет присутствует практически на всей территории Московской области. 4G скоростным интернетом охвачена вся Москва и ближайшее Подмосковье. В роутере мобильной сети присутствует встроенная антенна приёма сигналов оператора сотовой связи, в зоне неуверенного приёма возможно применение к маршрутизатору специальной 3G антенны, направленной на вышку сотовой связи. Это значительно повышает качество интернет соединения. Специальное гнездо на корпусе позволяет подключить маршрутизатор через радиочастотный кабель к антенне.

По проводным телефонным линиям с использованием технологического стандарта ADSL Эта технология позволяет подключить маршрутизатор к интернет через обычную телефонную розетку. Существуют разновидности технологии ADSL2 и ADSL2+, значительно повышающие скорость передачи данных. Маршрутизатор подключается через специальный сплиттер, разделяющий каналы звуковой передачи от каналов передачи информации. Каждый подключенный параллельно телефонный аппарат подключается к телефонной розетке через специальный ADSL микрофильтр, что обеспечивает сохранение качества телефонной связи при передаче информационных пакетов данных.

По специально заведённому в квартиру кабелю витая пара технология ETHERNET, который заводится в квартиру и позволяет подключить маршрутизатор к оборудованию провайдера. Этот кабель представляет из себя 4 пары медных проводов в общей изоляции, одинаково свитых между собой. Такая конструкция обладает хорошей помехозащищённостью и позволяет создавать передачу данных на скорости до 100 Мбит/сек. Как правило, именно такими кабелями соединяют различные устройства домашней сети при проводном подключении к гнезду LAN маршрутизатора.

По телевизионному антенному кабелю - технология EoC. В этом случае используется уже проложенный по квартире антенный кабель для просмотра телевизионных передач. Через сплиттер производится разделение телевизионного сигнала и цифровых данных, сигнал изображения и звука подаётся на антенный вход телевизора, а информационный сигнал по коаксиальному кабелю необходимо подключить в маршрутизатор, в специально предназначенный для этого вход. Удобство данной технологии в отсутствии необходимости протягивать специальный провод, ведь телевизионная антенна присутствует практически в каждом доме.

По оптоволоконному кабелю - технология GPON. Специальный оптоволоконный кабель заводится в квартиру, и посредством подключения роутера соединяет различные устройства в домашнюю сеть на скорости до 1Гбит/сек. Собственно аббревиатура GPON так и переводится: гигабитная пассивная оптическая сеть. Через такое подключение маршрутизатора можно легко соединить все домашние устройства с интернет и обеспечить качественный приём каналов цифрового телевидения.

Через электрическую розетку - технология PLC. В этом случае роль домашней компьютерной сети выполняет электропроводка в доме. По прилагаемой к адаптеру инструкции нужно узнать, как подключить маршрутизатор. Данные передаются через находящиеся в квартире под напряжением 220В электрические розетки и провода при помощи специальных адаптеров.

С использованием спутниковой антенны - двусторонний, когда и получение и передача информации происходит через спутник связи, или односторонний (асимметричный) - когда для приёма данных используется спутниковый канал, а для передачи - доступные наземные каналы, как правило сети мобильной связи.

По способу передачи данных внутри домашней сети, то есть по способу соединения различных устройств и подключения их к маршрутизатору, роутеры делятся на: проводные - все устройства в сети соединены только специальными кабелями, подключенными в разъём LAN маршрутизатора, беспроводные - когда все устройства подключаются друг к другу и к роутеру по беспроводной технологии Wi-Fi, и смешанные, когда в маршрутизаторе присутствует хотя бы один LAN выход и возможность беспроводного Wi-Fi подключения.