Эксперты в подборе IT-оборудования
Маршрутизатор - это устройство, которое соединяет между собой разные сети и решает, каким путём отправить каждый пакет данных. В локальной сети он выполняет три работы: выпускает её в интернет, раздаёт устройствам адреса и отделяет внутреннюю сеть от внешней.
Ниже - что именно происходит с пакетом внутри маршрутизатора, зачем ему таблица маршрутизации, чем он отличается от коммутатора и где такие устройства стоят: от квартиры до сети оператора связи.
Локальная сеть сама по себе замкнута: компьютеры внутри неё видят друг друга, но выйти наружу не могут. Маршрутизатор стоит на границе и делает три вещи.
| Роль | Что это значит на практике |
|---|---|
| Шлюз наружу | Единственная точка, через которую трафик локальной сети попадает в интернет и возвращается обратно |
| Распределитель адресов | Раздаёт устройствам IP-адреса, чтобы каждое имело свой и они не конфликтовали |
| Граница | Отделяет внутреннюю сеть от внешней: снаружи видно один адрес, а не каждый компьютер по отдельности |
Отсюда и ответ на частый вопрос, зачем маршрутизатор нужен, если провайдер и так завёл кабель в помещение. Кабель провайдера даёт один адрес и одно подключение. Маршрутизатор превращает его в сеть, где работают десятки устройств одновременно, а провайдер по-прежнему видит одного абонента.
Второй ответ практический: без маршрутизатора каждое устройство торчало бы в интернет напрямую, своим адресом. Маршрутизатор прячет их за собой - снаружи виден только он.
Вся работа устройства сводится к одному повторяющемуся циклу. Разберём его по шагам - именно это спрашивают, когда просят объяснить принцип работы маршрутизатора.
Так пакет и добирается до цели - через цепочку маршрутизаторов, каждый из которых знает не весь путь, а только следующий шаг. В этом главная идея маршрутизации: полной карты интернета нет ни у кого, каждое устройство отвечает лишь за то, куда передать пакет дальше.
Если под адрес получателя подходит сразу несколько строк таблицы, выбирается самая точная - та, что описывает более узкую сеть. И только когда одинаково точных строк несколько, в дело идёт метрика.
Таблица маршрутизации - это список правил, по которым устройство решает, куда отправлять пакеты. Заполняется вручную администратором либо автоматически, по протоколам маршрутизации.
| Столбец | Что в нём |
|---|---|
| Сеть назначения | Адрес сети, к которой относится правило |
| Маска подсети | Показывает, какая часть адреса относится к сети, а какая к конкретному устройству |
| Следующий переход | Адрес маршрутизатора, которому передать пакет |
| Интерфейс | Через какой порт отправлять |
| Метрика | «Стоимость» маршрута; при нескольких подходящих путях выбирается тот, где метрика меньше |
В домашнем роутере эта таблица короткая: своя локальная сеть и маршрут по умолчанию - правило «всё остальное отправлять провайдеру». Именно оно и делает домашний роутер рабочим: он не знает, где находится нужный сайт, и просто передаёт пакет выше по цепочке.
Заполняться таблица может двумя способами, и разница между ними видна сразу, как только сеть вырастает.
Статическая маршрутизация - маршруты прописаны руками. Администратор сам указал, какая сеть куда. Работает предсказуемо, не тратит ресурсы устройства и не создаёт лишнего трафика. Минус один, но существенный: если канал упал, маршрут никуда не денется - пакеты продолжат уходить в неработающее направление, пока человек не исправит запись. Для домашней сети и маленького офиса этого достаточно, там и маршрут всего один.
Динамическая маршрутизация - маршрутизаторы обмениваются информацией о доступных путях по специальным протоколам (OSPF, BGP и другим) и перестраивают таблицы сами. Упал канал - трафик через несколько секунд пошёл в обход, без участия человека. Цена - сложнее настройка и выше требования к железу. Нужна там, где путей несколько и простой недопустим: сети предприятий с несколькими площадками, дата-центры, операторы связи.
Понять, что настроено у конкретного устройства, можно по его таблице маршрутизации: в веб-интерфейсе или консоли статические записи помечены отдельно от полученных по протоколу.
Эти два устройства часто путают, хотя работают они на разных уровнях и по разным адресам.
| Коммутатор | Маршрутизатор | |
|---|---|---|
| Что соединяет | Устройства внутри одной сети | Разные сети между собой |
| По какому адресу работает | MAC-адрес устройства | IP-адрес сети |
| Уровень модели OSI | Второй, канальный | Третий, сетевой |
| Типичное место | Внутри офиса, между рабочими местами | На границе сети, перед выходом наружу |
Проще всего запомнить так: коммутатор раздаёт трафик внутри сети, маршрутизатор выпускает его за пределы. В домашнем роутере оба устройства собраны в одном корпусе - LAN-порты на задней стенке это как раз встроенный коммутатор, а маршрутизацией занимается отдельный блок.
Подробнее разница разобрана отдельно: чем отличается коммутатор от маршрутизатора и на каком уровне модели OSI работает маршрутизатор.
Заодно снимем ещё одну путаницу: маршрутизатор и роутер - это одно и то же устройство, просто первое слово русское, а второе заимствованное. Никакой технической разницы между ними нет, хотя вопрос задают регулярно - подробный разбор.
Устройство с одним и тем же принципом работы встречается в очень разных масштабах.
Дома. Небольшая коробка с антеннами, где маршрутизатор, коммутатор и точка доступа Wi-Fi собраны вместе. Обслуживает десяток-другой устройств, настраивается через веб-интерфейс за десять минут.
В офисе. Здесь от устройства ждут другого: стабильной работы под нагрузкой в несколько десятков рабочих мест, гостевой сети отдельно от рабочей, VPN для удалённых сотрудников, разграничения доступа между отделами. Домашняя модель такое либо не умеет, либо начинает захлёбываться. Что смотреть при выборе - в статье как выбрать маршрутизатор для офиса.
В дата-центре и у оператора связи. Стоечные устройства без всякого Wi-Fi, зато с десятками портов, поддержкой протоколов динамической маршрутизации и резервированием: два блока питания, возможность заменить модуль без выключения. Пакетов через такой маршрутизатор проходит на порядки больше, а простой стоит дорого, поэтому и требования к железу другие.
Разные конструктивы и классы устройств разобраны отдельно: виды маршрутизаторов.
В любом современном устройстве, кроме собственно маршрутизации, работает ещё несколько служб.
Одно и то же устройство можно поставить в сеть по-разному, и от выбранного режима зависит, что оно будет делать.
Маршрутизатор - основной режим. Устройство управляет трафиком между локальной сетью и интернетом, работает NAT, раздаются адреса.
Точка доступа - маршрутизацией занимается кто-то другой, а это устройство только добавляет Wi-Fi. Типичный случай: интернет уже раздаёт роутер провайдера, а вторая коробка ставится, чтобы покрыть дальнюю комнату.
Мост - устройство соединяет два сегмента сети в один, не разделяя их. Адреса при этом не раздаются и NAT не работает.
Режим переключается в настройках; на части моделей для этого есть физический переключатель на корпусе.
Полезно понимать границы, потому что на маршрутизатор часто вешают чужие задачи.
Не защищает от вирусов. Межсетевой экран фильтрует трафик по правилам - адресам, портам, протоколам. Он не разбирает содержимое файла, который вы скачиваете, и не отличает заражённый документ от чистого. Антивирус на устройстве маршрутизатор не заменяет.
Не увеличивает скорость интернета. Быстрее тарифа провайдера сеть работать не станет. Маршрутизатор может быть узким местом и скорость ограничить - если его портов или процессора не хватает, - но поднять её выше оплаченной он не может.
Не чинит слабый сигнал в дальней комнате. Замена роутера на более дорогой помогает не всегда: стены и расстояние остаются те же. Тут работают другие решения - точка доступа поближе к проблемной зоне или ячеистая сеть.
Не заменяет коммутатор в большой сети. Портов у маршрутизатора обычно четыре-пять. Когда рабочих мест десятки, между ними ставят коммутатор, а маршрутизатор остаётся на границе.
Не работает вечно без обслуживания. Прошивку нужно обновлять - именно в ней закрывают уязвимости, а роутер по определению виден из интернета: как обновить прошивку роутера. Заводской пароль администратора при этом стоит сменить сразу.
Что такое маршрутизатор простыми словами?
Устройство, которое соединяет разные сети и решает, каким путём отправить каждый пакет данных. Дома он выпускает вашу сеть в интернет и раздаёт устройствам адреса.
Какую роль маршрутизатор выполняет в локальной сети?
Работает шлюзом наружу, раздаёт устройствам адреса и отделяет внутреннюю сеть от внешней. Провайдер при этом видит одно подключение, а не каждый компьютер отдельно.
Какая часть пакета используется для выбора маршрута?
Заголовок, а точнее IP-адрес получателя. Само содержимое пакета маршрутизатор не читает.
Чем маршрутизатор отличается от коммутатора?
Коммутатор соединяет устройства внутри одной сети и работает по MAC-адресам, маршрутизатор соединяет разные сети и работает по IP-адресам. В домашнем роутере оба собраны в одном корпусе.
Маршрутизатор и роутер - это разные устройства?
Нет, это одно и то же. «Роутер» - заимствование из английского, «маршрутизатор» - русский перевод того же слова.
На каком уровне модели OSI работает маршрутизатор?
На третьем, сетевом - там, где работают IP-адреса. Коммутатор находится уровнем ниже, на канальном.
Что будет, если убрать маршрутизатор из сети?
Устройства внутри сети продолжат видеть друг друга через коммутатор, но выхода в интернет не станет: некому будет передавать пакеты за пределы локальной сети и раздавать адреса.
По теме: подключение маршрутизатора к локальной сети, виды сетевого оборудования.
Проектируете сеть для офиса или упёрлись в возможности домашнего роутера?
Инженеры ITTELO помогут подобрать маршрутизатор под размер сети и нагрузку, проверят совместимость с существующим оборудованием и соберут комплект под задачу. На рынке серверов и сетевого оборудования 11+ лет, с гарантией и поддержкой после продажи.
Маршрутизаторы для офиса и ЦОД · +7 (800) 551-80-12 · info@ittelo.ru
