Router
Ein Router ist ein Computernetzwerkgerät , das das Weiterleiten von Paketen sicherstellt . Seine Aufgabe besteht darin, Pakete bestenfalls nach einer Reihe von Regeln von einer Netzwerkschnittstelle zu einer anderen zu senden . In der Regel besteht eine Verwechslung zwischen Router und Relay , da Router in Ethernet- Netzwerken auf Schicht 3 des OSI-Modells arbeiten .
Geschichte
Das erste Gerät, das als Vorfahr des Routers bezeichnet werden kann, ist ein Paket-Relay namens IMP ( Interface Message Processor ) aus dem Jahr 1969. Die miteinander verbundenen IMPs bildeten das ARPANET- Netzwerk , das erste paketvermittelte Netzwerk . Das Konzept des Routers, der damals als Gateway ( Gateway ) bezeichnet wurde, verdankt seinen Ursprung einer internationalen Forschungsgruppe namens International Network Working Group (INWG), die Anfang der 1970er Jahre Aspekte im Zusammenhang mit der Netzwerkverbindung untersuchte.
Diese Gateways unterschieden sich von Paketrelais darin, dass sie Verbindungen zwischen unterschiedlichen Netzwerken wie seriellen Verbindungen und lokalen Netzwerken ermöglichten . Andererseits arbeiteten sie im verbindungslosen Modus und lieferten keinen zuverlässigen End-to-End-Transport, so dass die korrekte Übermittlung von Daten an Hosts am Ende des Netzwerks überprüft werden musste .
Diese Ideen wurden entwickelt, um betriebliche Netzwerke zu schaffen: einerseits das DARPA- Programm, das die TCP / IP-Protokollsuite entwickelt, die heute das Protokoll im Herzen des Internets darstellt , und andererseits das PARC Universal Packet (en), das von entwickelt wurde Xerox PARC , der außerhalb von Xerox weniger Beachtung fand .
Die ersten Xerox-Router waren 1974 in Betrieb. Die ersten tatsächlichen IP-Router wurden 1975-1976 von BBN im Rahmen des DARPA-Programms bereitgestellt . Ende 1976 waren in diesem experimentellen Netzwerk drei als Router verwendete PDP-11 im Einsatz.
Die ersten Multiprotokoll-Router wurden 1981 von Forschern am MIT und in Stanford entwickelt , die noch auf PDP-11 basieren.
Heutige Netzwerke basieren hauptsächlich auf IP . Multiprotokoll-Router haben an Bedeutung verloren, die sie in Netzwerken oder in koexistierenden AppleTalk- , DECnet- , IP- und Xerox-Protokollen (in) hatten .
Bis in die 1980er Jahre Allzweck - Computer diente als Router. Später werden spezielle Geräte die Analyse und Weiterleitung des Verkehrs beschleunigen. Einige dedizierte Betriebssysteme, die auf Routern verwendet werden, z. B. von Juniper Networks oder Extreme Networks , sind von modifizierten Unix- Versionen abgeleitet .
Hard-und Software
- Im Jahr 2018 wird das Routing sehr häufig mit dem IPv4- Kommunikationsprotokoll verknüpft , während die Migration zu IPv6 auch das IPv6-Routing umfasst. Andere weniger beliebte Protokolle existieren und sind ebenfalls routingfähig.
- Die ersten ARPANET- Router wurden als Interface Message Processors bezeichnet .
- Obwohl gewöhnliche Computer verwendet werden kann , das Routing, moderne Router beinhalten im Allgemeinen auszuführen zusätzliche Hardware zu beschleunigen kritische Funktionen wie Paketweiterleitung ; Diese spezialisierten Router sind nicht immer IPv6-kompatibel.
- Diese Art von Material erfordert keine magnetische Speicherung. Ein kleiner nichtflüchtiger Speicher reicht aus, um die Hauptparameter im Falle eines vorübergehenden Stromausfalls beizubehalten.
- Heutige Router spielen eine Rolle für Daten, die denen von Telefon-Sprachschaltern entsprechen . Bestimmte Funktionen des letzteren werden in der Konvergenz, die als Sprache oder Telefonie über IP (VoIP, ToIP) bezeichnet wird, immer mehr von Routern übernommen .
- Ein Router muss mit mindestens zwei Computernetzwerken verbunden sein, um nützlich zu sein. Andernfalls muss er nicht weitergeleitet werden. Das Gerät erstellt und / oder verwaltet eine Tabelle, die als Routing-Tabelle bezeichnet wird und die besten Routen zu anderen Netzwerken über die mit diesen Routen verknüpften Metriken speichert. ( Weitere Informationen zur Funktionsweise dieses Prozesses finden Sie im Artikel zum Routing .)
- Ein moderner Router besteht aus einer Box, die Motherboard , Mikroprozessor , ROM-Speicher , RAM sowie die erforderlichen Netzwerkressourcen ( Wi-Fi , Ethernet usw.) enthält. Wir können es daher als einen dedizierten Minimalcomputer betrachten, dessen Betriebssystem ein leichtes Linux sein kann . Ebenso kann jeder Computer mit geeigneten Schnittstellen (mindestens zwei, häufig Ethernet) bei korrekter Konfiguration als Router fungieren (bestimmte minimale Linux-Distributionen spezialisieren den Computer auf diese Funktion).
Die Routing-Funktion verarbeitet die IP-Adressen und leitet sie gemäß dem Routing-Algorithmus und der zugehörigen Tabelle weiter. Letztere enthält die Entsprechung der Netzwerkadressen mit den physischen Schnittstellen des Routers, an dem die anderen Netzwerke verbunden sind.
Die Architektur
Es gibt vier Hauptkomponenten:
- Eingangsanschlüsse: haben mehrere Funktionen. Zunächst führen sie eine Funktion der physischen Schicht aus, indem sie eine eingehende physische Verbindung am Router beenden. Sie führen auch eine Verbindungsschichtfunktion aus, um die Verbindungsschicht am anderen Ende der Eingangsverbindung zu verbinden. Schließlich werden auf der Ebene der Eingangsports die Routing-Tabellen konsultiert, um zu bestimmen, an welchen Ausgangsport ein Paket geleitet wird (dank der Vermittlungsmatrix). Die Eingangsports sind in sich geschlossen. In der Tat enthält jeder Port eine Kopie der Routing-Tabelle, was Geschwindigkeit spart. Die Anzahl der Ports an einem Router kann von einigen Einheiten für einen persönlichen Router bis zu einigen Dutzend für einen Unternehmensrouter reichen.
- Ausgangsports: Ausgangsports empfangen Pakete von der Switch Fabric, speichern sie und senden sie dann an die Ausgangsverbindung.
- Routing-Prozessor: Bei herkömmlichen Routern führt der Prozessor das Routing-Protokoll aus, verwaltet die Routing-Tabellen und führt die Weiterleitungstabellen aus. Wenn ein Port ein für den Router bestimmtes Paket empfängt, sendet er es an den Routing-Prozessor, der die Tabellen neu berechnet, um sie anschließend an die Ports weiterzugeben.
- Schaltmatrix: Dient zum Verbinden der Eingangs- und Ausgangsports des Routers. Es gibt verschiedene Arten der Umschaltung: über den gemeinsam genutzten Speicher, über einen Kommunikationsbus oder über eine Querlatte.
Routerhersteller
Die wichtigsten Routerhersteller sind: Für Unternehmen, Telekommunikationsbetreiber und ISPs :
Für Einzelpersonen ( Modem / Router):
"Software" -Router
Mit geeigneter Software ist es möglich, einen normalen Computer (sogar ein altes Modell) oder sogar ein Mobiltelefon in einen Router zu verwandeln .
Die meisten UNIX-basierten Betriebssysteme (z. B. Linux oder xBSD ) unterstützen nativ "grundlegendes" Routing. Sie haben auch die Software, die für "erweitertes" Routing erforderlich ist:
Unter Windows ermöglichen unter anderem WinRoute (en) ( Shareware ) und Virtual Router ( Freeware ) diese Art von Funktionalität.
Es gibt Software für Mobiltelefone, die häufig verboten ist oder das Abonnieren einer bestimmten Option oder eines bestimmten Pakets erfordert:
Anmerkungen und Referenzen
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Guy Pujolle, Die Netzwerke , Ausgabe 2005, Eyrolles, Kap. 27.
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" Definition der sieben Schichten des OSI-Modells und Erläuterung der Funktionen " ,3. März 2014(abgerufen am 29. März 2014 ) .
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(in) Davies, Shanks, Heart, Barker, Despres, Detwiler und Riml, Bericht der Untergruppe 1 zum Kommunikationssystem , INWG-Anmerkung 1.
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(in) Craig Partridge, S. Blumenthal, "Datennetzwerk bei BBN" , IEEE Annals of the History of Computing , Band 28, Ausgabe 1, Januar-März 2006.
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(in) Kurose, James F ,, Computernetzwerke: a. Top-down-Ansatz
Siehe auch
Zum Thema passende Artikel