Router (Computerwissenschaft)

Ein Router ist ein Gerät dass vorwärts Datenpakete zwischen Computernetzen, eine Bedeckungsnetzgruppe schaffend. Ein Router wird mit zwei oder mehr Datenlinien von verschiedenen Netzen verbunden. Wenn ein Datenpaket auf einer der Linien eingeht, liest der Router die Adressinformation im Paket, um seinen äußersten Bestimmungsort zu bestimmen. Dann, mit der Information in seinem Routenplanungstisch oder Routenplanungspolitik, leitet es das Paket zum folgenden Netz auf seiner Reise. Router führen den "Verkehr durch, der" Funktionen im Internet leitet. Ein Datenpaket wird normalerweise von einem Router bis einen anderen durch die Netze nachgeschickt, die die Netzgruppe einsetzen, bis es zu seinem Bestimmungsort-Knoten kommt.

Der vertrauteste Typ von Routern ist Zuhause und kleine Bürorouter, die einfach Daten, wie Webseiten und E-Mail, zwischen den Hauscomputern und dem Kabel des Eigentümers oder DSL Modem passieren, das zum Internet durch einen ISP in Verbindung steht. Hoch entwickeltere Router, wie Unternehmensrouter, verbinden großes Geschäft oder ISP Netze bis zu den starken Kernroutern, die Daten mit der hohen Geschwindigkeit entlang den Glasfaserleiter-Linien des Internetrückgrats nachschicken.

Anwendungen

Wenn vielfache Router in miteinander verbundenen Netzen verwendet werden, tauschen die Router Information über Bestimmungsort-Adressen mit einem dynamischen Routenplanungsprotokoll aus. Jeder Router baut einen Tisch auf, der die bevorzugten Wege zwischen irgendwelchen zwei Systemen in den miteinander verbundenen Netzen verzeichnet. Ein Router hat Schnittstellen für verschiedene physische Typen von Netzverbindungen, (wie Kupferkabel, Faser Seh- oder Radioübertragung). Es enthält auch firmware für verschiedene Netzwerkanschlussprotokoll-Standards. Jede Netzschnittstelle verwendet diese Spezialcomputersoftware, um Datenpaketen zu ermöglichen, von einem Protokoll-Übertragungssystem bis einen anderen nachgeschickt zu werden.

Router können auch verwendet werden, um zwei oder mehr logische Gruppen von Computergeräten zu verbinden, die als Teilnetze, jeder mit einer verschiedenen Teilnetz-Adresse bekannt sind. Die im Router registrierten Teilnetz-Adressen stellen direkt zu den physischen Schnittstelle-Verbindungen nicht notwendigerweise kartografisch dar. Ein Router hat zwei Stufen der Operation genannt Flugzeuge:

  • Kontrollflugzeug: Ein Router registriert eine Routenplanungstabellenauflistung, welcher Weg verwendet werden sollte, um ein Datenpaket, und durch der physische Schnittstelle-Verbindung nachzuschicken. Es tut dieser verwendende innere vorkonfigurierte Adressen, genannt statische Wege.
  • Versand des Flugzeugs: Der Router vorwärts Datenpakete zwischen eingehenden und ausgehenden Schnittstelle-Verbindungen. Es Wege es zum richtigen Netztyp mit der Information, die der Paket-Kopfball enthält. Es verwendet im Routenplanungstabellenkontrollflugzeug registrierte Daten.

Router können Konnektivität innerhalb von Unternehmen, zwischen Unternehmen und dem Internet, und zwischen Internetdienstleistern (ISPs) Netze zur Verfügung stellen. Die größten Router (wie der Cisco CRS-1 oder Wacholder T1600) verbinden den verschiedenen ISPs miteinander, oder können in großen Unternehmensnetzen verwendet werden. Kleinere Router stellen gewöhnlich Konnektivität für typische Haus- und Büronetze zur Verfügung. Andere Netzwerkanschlusslösungen können durch ein Rückgrat Wireless Distribution System (WDS) zur Verfügung gestellt werden, das die Kosten vermeidet, Netzwerkanschlusskabel in Gebäude einzuführen.

Alle Größen von Routern können Innenunternehmen gefunden werden. Die stärksten Router werden gewöhnlich in ISPs, Akademiker und Forschungseinrichtungen gefunden. Große Geschäfte können auch stärkere Router brauchen, um mit jemals Erhöhung von Anforderungen des Intranet-Datenverkehrs fertig zu werden. Ein Dreischichtmodell ist in der üblichen Anwendung, nicht, von denen alle in kleineren Netzen da sein müssen.

Zugang

Zugriffsrouter, einschließlich 'des Heimbüros' (SOHO) Modelle, werden an Kundenseiten wie Filialen gelegen, die hierarchische Routenplanung ihres eigenen nicht brauchen. Gewöhnlich werden sie für niedrige Kosten optimiert. Einige SOHO Router sind dazu fähig, alternativen freien mit Sitz in Linux firmwares wie Tomate, OpenWrt oder DD-WRT zu führen.

Vertrieb

Vertriebsrouter-Anhäufungsverkehr von vielfachen Zugriffsroutern, entweder an derselben Seite, oder die Datenströme von vielfachen Seiten bis eine Hauptunternehmensposition zu sammeln. Vertriebsrouter sind häufig dafür verantwortlich, Qualität des Dienstes über einen BLASSEN geltend zu machen, so können sie beträchtliches Gedächtnis, vielfache BLASSE Schnittstelle-Verbindungen und wesentliche Daten an Bord installieren lassen, die Routinen bearbeiten. Sie können auch Konnektivität Gruppen von Dateiservern oder anderen Außennetzen zur Verfügung stellen.

Sicherheit

Außennetze müssen als ein Teil der gesamten Sicherheitsstrategie sorgfältig betrachtet werden. Getrennt vom Router kann eine Brandmauer oder VPN behandelndes Gerät sein, oder der Router kann diese und anderen Sicherheitsfunktionen einschließen. Viele Gesellschaften haben Sicherheitsorientierte Router, einschließlich des PIX von Cisco Systemen und ASA5500 Reihe, des Netscreen des Wacholders, des Firebox von Watchguard, der Vielfalt des Pfeilhechts von postorientierten Geräten und vielen anderen erzeugt.

Kern

In Unternehmen kann ein Kernrouter zur Verfügung stellen "ist Rückgrat zusammengebrochen" die Vertriebsreihe-Router von vielfachen Gebäuden eines Campus oder großer Unternehmenspositionen miteinander zu verbinden. Sie neigen dazu, für die hohe Bandbreite optimiert zu werden.

Internetkonnektivität und innerer Gebrauch

Router, die für ISP und Hauptunternehmenskonnektivität gewöhnlich beabsichtigt sind, tauschen Routenplanungsinformation mit Border Gateway Protocol (BGP) aus. RFC 4098 Standard definiert die Typen von BGP-Protokoll-Routern gemäß den Funktionen der Router:

  • Rand-Router: Auch genannt einen Versorger-Rand-Router, wird am Rand eines ISP Netzes gelegt. Der Router verwendet Äußerlichen BGP an EBGP Protokoll-Routern in anderem ISPs oder ein großes Autonomes Unternehmenssystem.
  • Unterzeichneter-Rand-Router: Auch genannt einen Kundenrand-Router, wird am Rand des Netzes des Unterzeichneten gelegen, er verwendet auch EBGP Protokoll am Autonomen System seines Versorgers. Es wird normalerweise in einer (unternehmens)-Organisation verwendet.
  • Zwischenversorger-Grenzrouter: Miteinander verbunden werdender ISPs, ist ein BGP-Protokoll-Router, der BGP Sitzungen mit anderen BGP Protokoll-Routern in ISP Autonomen Systemen aufrechterhält.
  • Kernrouter: Ein Kernrouter wohnt innerhalb eines Autonomen Systems als ein Zurückknochen, um Verkehr zwischen Rand-Routern zu tragen.
  • Innerhalb eines ISP: Im ISPs Autonomen System verwendet ein Router inneres BGP Protokoll, um mit anderen ISP Rand-Routern, anderen Intranet-Kernroutern oder den ISPs Intranet-Versorger-Grenzroutern zu kommunizieren.
  • "Internetrückgrat:" Das Internet hat nicht mehr ein klar identifizierbares Rückgrat verschieden von seinen Vorgänger-Netzen. Sieh Zone ohne Verzug (DFZ). Die ISPs Hauptsystemrouter setzen zusammen, was, wie man betrachten konnte, der aktuelle Internetrückgrat-Kern war. ISPs bedienen alle vier Typen der BGP-Protokoll-Router beschrieben hier. Ein ISP "Kern"-Router wird verwendet, um seinen Rand und Grenzrouter miteinander zu verbinden. Kernrouter können auch Funktionen in virtuellen privaten Netzen spezialisiert haben, die auf einer Kombination von BGP und Mehrprotokoll-Etikett-Schaltungsprotokollen gestützt sind.
  • Hafen-Versand: Router werden auch für den Hafen-Versand zwischen verbundenen Servern des privaten Internets verwendet.
  • Verarbeitungsrouter der Stimme/Daten/Fax/Videos: Allgemein gekennzeichnet als Zugriffsserver oder s sind diese Geräte an Weg und Prozess-Stimme, Daten, Video und Fax-Verkehr im Internet gewöhnt. Seit 2005 sind die meisten Langstreckenanrufe als IP Verkehr (VOIP) durch ein Stimmentor bearbeitet worden. Stimmenverkehr, den die traditionellen Kabelnetze einmal getragen haben. Der Gebrauch von Zugriffsserver-Typ-Routern hat sich mit dem Advent des Internets, zuerst mit dem Verbindungsaufbau-Zugang und einem anderen Wiederaufleben mit dem Stimmentelefondienst ausgebreitet.

Historische und technische Information

Das allererste Gerät, das im Wesentlichen dieselbe Funktionalität wie ein Router hatte, tut heute, war Interface Message Processor (IMP); STÄRKT waren die Geräte, die den ARPANET, das erste Paket-Netz zusammengesetzt haben. Die Idee für einen Router (genannt "Tore" zurzeit) ist am Anfang durch eine internationale Gruppe von Computernetzwerkanschlussforschern genannt International Network Working Group (INWG) geschehen. Aufgestellt 1972 als eine informelle Gruppe, um die technischen Probleme als beteiligt am Anschließen verschiedener Netze später in diesem Jahr zu betrachten, ist es ein Unterausschuss der Internationalen Föderation für die Informationsverarbeitung geworden.

Diese Geräte waren von den meisten vorherigen Paket-Netzen auf zwei Weisen verschieden. Erstens haben sie unterschiedliche Arten von Netzen, wie Serienlinien und lokale Bereichsnetze verbunden. Zweitens waren sie connectionless Geräte, die keine Rolle im Sichern dieses Verkehrs hatten, wurde zuverlässig geliefert, das völlig den Gastgebern verlassend (war für diese besondere Idee vorher im CYCLADES Netz den Weg gebahnt worden).

Die Idee wurde ausführlicher mit der Absicht erforscht, ein Prototyp-System als ein Teil von zwei gleichzeitigen Programmen zu erzeugen. Man war das anfängliche DARPA-eingeführte Programm, das die TCP/IP Architektur im Gebrauch heute geschaffen hat.

Der andere war ein Programm an Xerox PARC, um neue Netzwerkanschlusstechnologien zu erforschen, die das PARC Universale Paket-System erzeugt haben, wegen des korporativen geistigen Eigentums betrifft es hat wenig Aufmerksamkeit außerhalb Xerox seit Jahren erhalten.

Eine Zeit nach Anfang 1974 die ersten Xerox-Router ist betrieblich geworden. Der erste wahre IP Router wurde von Virginia Strazisar an BBN, als ein Teil dieser DARPA-eingeführten Anstrengung, während 1975-1976 entwickelt. Am Ende von 1976 waren drei PDP-11-based Router im Betrieb im experimentellen Prototyp-Internet.

Die ersten Mehrprotokoll-Router wurden von Personalforschern an MIT und Stanford 1981 unabhängig geschaffen; der Router von Stanford wurde von William Yeager und dem MIT ein von Noel Chiappa getan; beide haben auch auf PDP-11 basiert.

Eigentlich verwendet der ganze Netzwerkanschluss jetzt TCP/IP, aber Mehrprotokoll-Router werden noch verfertigt. Sie waren in den frühen Stufen des Wachstums des Computernetzwerkanschlusses wichtig, als Protokolle außer TCP/IP im Gebrauch waren. Moderne Internetrouter, die sowohl IPv4 als auch IPv6 behandeln, sind Mehrprotokoll, aber sind einfachere Geräte als Router-Verarbeitung AppleTalk, DECnet, IP und Xerox-Protokolle.

Von der Mitte der 1970er Jahre und in den 1980er Jahren haben Mehrzweckminicomputer als Router gedient. Moderne Hochleistungsrouter sind hoch spezialisierte Computer mit der Extrahardware, die hinzugefügt ist, um sowohl allgemeine Routenplanungsfunktionen, wie Paket-Versand, als auch spezialisierte Funktionen wie IPsec-Verschlüsselung zu beschleunigen.

Es gibt wesentlichen Gebrauch gestützter Maschinen der Software von Linux und Unix, offenen Quellroutenplanungscode, für die Forschung und anderen Anwendungen führend. Das Betriebssystem von Cisco wurde unabhängig entworfen. Hauptrouter Betriebssysteme, wie diejenigen von Wacholder-Netzen und Äußersten Netzen, ist umfassend modifizierte Versionen der Software von Unix.

Versand

Für reines Internet Protocol (IP), Funktion nachschickend, wird ein Router entworfen, um die mit individuellen Paketen vereinigte Zustandinformation zu minimieren. Der Hauptzweck eines Routers ist, vielfache Netze und Vorwärtspakete bestimmt entweder für seine eigenen Netze oder für andere Netze zu verbinden. Ein Router wird als eine Schicht als 3 Gerät betrachtet, weil seine primäre Versandentscheidung auf der Information in der Schicht 3 IP Paket, spezifisch der Bestimmungsort IP Adresse basiert. Dieser Prozess ist als Routenplanung bekannt. Wenn jeder Router ein Paket erhält, sucht er seinen Routenplanungstisch, um das beste Match zwischen dem Bestimmungsort IP Adresse des Pakets und einer der Netzadressen im Routenplanungstisch zu finden. Sobald ein Match gefunden wird, wird das Paket in der Schicht 2 Datenverbindungsrahmen für diese aus dem Amt schiede Schnittstelle kurz zusammengefasst. Ein Router blickt in den wirklichen Dateninhalt nicht, den das Paket trägt, aber nur an der Schicht 3 Adressen, um eine Versandentscheidung, plus fakultativ andere Information im Kopfball für den Hinweis auf, zum Beispiel, QoS zu treffen. Sobald ein Paket nachgeschickt wird, behält der Router keine historische Information über das Paket, aber die Versandhandlung kann in die statistischen Daten, wenn so konfiguriert gesammelt werden.

Versand von Entscheidungen kann mit Entscheidungen an Schichten außer der Schicht 3 verbunden sein. Eine Funktion, die vorwärts auf der Schicht 2 Information gestützt hat, wird eine Brücke richtig genannt. Diese Funktion wird Schicht 2 Überbrücken genannt, als die Adressen verwendet es, um den Verkehr nachzuschicken, sind Schicht 2 Adressen (z.B. MAC richtet auf Ethernet).

Außer dem Treffen der Entscheidung weil, die ein Paket verbinden, wird dazu nachgeschickt, der in erster Linie über den Routenplanungstisch behandelt wird, muss ein Router auch Verkehrsstauung führen, wenn Pakete eine Rate höher erreichen, als der Router in einer Prozession gehen kann. Drei im Internet allgemein verwendete Policen sind Schwanz-Fall, zufällige frühe Entdeckung (RED) und belastete zufällige frühe Entdeckung (WRED). Schwanz-Fall ist am einfachsten und am leichtesten durchgeführt; der Router lässt einfach Pakete fallen, sobald die Länge der Warteschlange die Größe der Puffer im Router überschreitet. ROTER probabilistically lässt Datenpakete früh fallen, wenn die Warteschlange einen vorkonfigurierten Teil des Puffers bis zu einem vorher bestimmten max überschreitet, wenn es Schwanz-Fall wird. WRED verlangt, dass ein Gewicht auf der durchschnittlichen Warteschlange-Größe handelt, wenn der Verkehr im Begriff ist, die vorkonfigurierte Größe zu überschreiten, so dass kurze Brüche zufällige Fälle nicht auslösen werden.

Eine andere Funktion, die ein Router durchführt, soll entscheiden, welches Paket zuerst bearbeitet werden sollte, wenn vielfache Warteschlangen bestehen. Das wird durch die Qualität des Dienstes (QoS) geführt, die kritisch ist, wenn Begleitkommentar IP wird aufmarschiert, so dass Verzögerungen zwischen Paketen 150 Millisekunden nicht überschreiten, um die Qualität von Stimmengesprächen aufrechtzuerhalten.

Und doch wird eine andere Funktion, die ein Router durchführt, politikbasierte Routenplanung genannt, wo spezielle Regeln gebaut werden, um die Regeln zu überreiten, ist auf den Routenplanungstisch zurückzuführen gewesen, wenn eine Paket-Versandentscheidung getroffen wird.

Diese Funktionen können durch dieselben inneren Pfade durchgeführt werden, dass die Pakete innerhalb des Routers reisen. Einige der Funktionen können durch einen anwendungsspezifischen einheitlichen Stromkreis (ASIC) durchgeführt werden, um oben verursacht durch vielfache Zentraleinheitszyklen zu vermeiden, und andere können durch die Zentraleinheit durchgeführt werden müssen, weil diese Pakete spezielle Aufmerksamkeit brauchen, die durch einen ASIC nicht behandelt werden kann.

Siehe auch

  • Router, der sich sammelt

Außenverbindungen


Wiederholt / Routenplanung
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