روتر چیست

روتر چیست؟

روتر یک دستگاه شبکه است که بسته های داده را بین شبکه های کامپیوتری ارسال می کند. یک یا چند یک یا چند شبکه سوئیچ بسته یا زیرشبکه را می‌توان با ارسال‌ها به آدرس‌های IP مورد نظر، ترافیک داده‌ها را بین شبکه‌های مختلف مدیریت می‌کند و به آن اجازه می‌دهد اتصال اینترنت را به اشتراک بگذارد. شبکه های سوئیچ بسته یا زیرشبکه ها را می توان با استفاده از روتر متصل کرد. با ارسال بسته‌های داده به آدرس‌های IP مورد نظر خود ، ترافیک بین شبکه‌های مختلف را مدیریت می‌کند و به چندین دستگاه اجازه می‌دهد تا اتصال اینترنت را به اشتراک بگذارند .

بگذارید این را با یک مثال بسیار کلی بفهمیم، فرض کنید www.google.com را جستجو کنید . سپس این درخواست خواهد شد که از سیستم شما به سرور گوگل برای ارائه این صفحه وب ارسال می شود. اکنون این درخواست شما چیزی نیست جز جریانی از بسته‌ها که نه فقط مستقیماً به سرور Google می‌روند، بلکه از طریق یک سری دستگاه‌های شبکه به نام روتر می‌روند که بسته‌ها را می‌پذیرند و آنها را از طریق مسیر صحیح ارسال می‌کنند تا به هدف برسند. 

سرور یک router  دارای قابلیت ارتباطی است که از طریق آنها می‌توان به سیستم‌های متصل متصل شد. روترها دستگاه هایی هستند که در لایه شبکه مدل OSI کار می کنند. اینها پرکاربردترین دستگاه ها در شبکه ها هستند. www.google.com در مرورگر وب شما، سپس این درخواستی خواهد بود که از سیستم شما به سرور Google ارسال می شود تا به آن صفحه وب سرویس دهد، اکنون درخواست شما که چیزی نیست جز جریانی از بسته ها، فقط به آن نمی رود. سرور گوگل بلافاصله از طریق یک سری از دستگاه های شبکه معروف به router  می گذرد که این بسته ها را می پذیرد و آنها را به مسیر صحیح ارسال می کند و از این رو به سرور مقصد می رسد. یک router  دارای چندین رابط است که توسط آنها می تواند به چندین سیستم میزبان متصل شود. روترها دستگاه هایی هستند که بر روی لایه شبکه مدل OSI کار می کنند، اینها رایج ترین دستگاه هایی هستند که در شبکه و خدمات شبکه و سرور استفاده می شوند.

روتر چگونه کار می کند؟

روتر با بررسی آدرس IP مقصد هدر و مقایسه آن با پایگاه داده مسیریابی مسیریابی، مسیر آینده بسته را تعیین می کند. فهرست جداول مسیریابی نحوه ارسال داده ها به یک مکان شبکه خاص را مشخص می کند. آنها از مجموعه ای از قوانین برای تعیین موثرترین راه برای انتقال آنها از یک سری قوانین برای تعیین کردن داده ها به آدرس IP استفاده می کنند استفاده می کنند. به آدرس IP مشخص شده

برای فعال کردن ارتباط بین دستگاه‌های دیگر و اینترنت، router  از مودم مانند کابل، فیبر یا مودم DSL استفاده می‌کنند . اکثر روترها دارای پورت های زیادی هستند که می توانند دستگاه های مختلفی را به طور همزمان به اینترنت متصل کنند . برای اینکه تصمیم بگیرد که کجا داده ها را تحویل دهد و ترافیک از کجا می آید، به جداول مسیریابی نیاز دارد.

جدول مسیریابی در درجه اول مسیر پیش فرض روتر را مشخص می کند. در نتیجه، ممکن است مسیر بهینه برای ارسال داده برای یک بسته خاص را تعیین نکند. به عنوان مثال، router  آفیس تمام شبکه ها را از طریق یک کانال پیش فرض به ارائه دهنده خدمات اینترنتی خود هدایت می کند.

جداول استاتیک و دینامیک در دو نوع در روتر وجود دارد. جداول مسیریابی پویا به طور خودکار توسط router  پویا بر اساس فعالیت شبکه به روز می شوند، در حالی که جداول مسیریابی استاتیک به صورت دستی پیکربندی می شوند.

انواع روتر

انواع مختلف از روترها در بازار موجود است. در زیر برخی از آنها اشاره می شود:

1. روترهای پهن بند:اینها یکی از انواع router  هستند. برای انجام انواع کارها استفاده می شود. برای اتصال کامپیوترها استفاده می شود یا اتصال به اینترنت استفاده می شود . یا برای اتصال به اینترنت نیز استفاده می شود.
2. روترهای بی سیم:از این router  برای ایجاد بی سیم در محل کار یا منزل شما استفاده می شود. روترهای بی سیم بسته را از طریق پهنای باند سیمی دریافت می کنند، بسته های نوشته شده در کد باینری را به سیگنال های رادیویی می پردازند که توسط دستگاه های الکترونیکی می شوند تبدیل می شوند و سپس آنها را بسته های قبلی می سازند. . 
3. روترهای سیمی:روتر سیمی برای اتصال دستگاه های سیمی با استفاده از کابل اترنت استفاده می شود، انتقال های را از مودم گرفته و به شبکه های مشترک می کند، به طور خاص در مدارس و دفاتر کوچک استفاده می شود.
4. مسیریاب‌های لبه: دلایلی که از نام آن مشخص است، اینها در لبه‌هایی قرار می‌گیرند که معمولاً یک خدمات اینترنتی به هم متصل می‌شوند و بسته‌ها را می‌توان انجام داد.
5. مسیریاب‌های اصلی:روترهای هسته‌ای را در یک شبکه توزیع می‌کنند. وظیفه اصلی انتقال داده های سنگین است.
6. روتر:آنها با استفاده از یک نرم افزار روی ماشین مجازی پیاده سازی می شوند و می توانند پذیرتر و مجازی پذیرتر باشند.
7. روترهای قابل حمل:آنها برای ایجاد وای فای خصوصی استفاده می شوند و از این رو برای حمل آسان طراحی شده اند.

موارد مشابه : خدمات پشتیبانی شبکه و سرور ، خرید تجهیزات شبکه 

توابع روتر 

روتر وظایف اصلی زیر را انجام می دهد: 

1. Forwarding:روتر بسته ها را از درگاه های ورودی خود دریافت می کند، هدر خود را بررسی می کند، برخی از عملکردهای اساسی مانند بررسی چک جمع را انجام می دهد، و سپس به جدول مسیریابی نگاه می کند تا پورت خروجی مناسب برای تخلیه بسته ها را پیدا کند، و بسته ها را به آن فوروارد می کند. 
2. مسیریابی:مسیریابی فرآیندی است که در آن مسیریاب تشخیص می دهد که بهترین مسیر برای رسیدن بسته به مقصد چیست، یک جدول مسیریابی را حفظ می کند که با استفاده از الگوریتم های مختلف فقط توسط روتر ساخته شده است.
3. ترجمه آدرس شبکه (NAT):روترها از NAT برای ترجمه بین محدوده های مختلف آدرس IP استفاده می کنند. این به دستگاه های موجود در یک شبکه خصوصی اجازه می دهد تا با استفاده از یک آدرس IP عمومی به اینترنت دسترسی داشته باشند.
4. امنیت: router  را می‌توان با فایروال و سایر ویژگی‌های امنیتی پیکربندی کرد تا از شبکه در برابر دسترسی‌های غیرمجاز، بدافزارها و سایر تهدیدها محافظت کند.
5. کیفیت خدمات (QoS):روترها می توانند ترافیک شبکه را بر اساس نوع داده ای که ارسال می شود اولویت بندی کنند. این تضمین می‌کند که برنامه‌ها و سرویس‌های حیاتی پهنای باند کافی دریافت می‌کنند و تحت تأثیر ترافیک با اولویت پایین‌تر قرار نمی‌گیرند.
6. شبکه مجازی خصوصی (VPN): روترها را می توان به گونه ای پیکربندی کرد که به کاربران راه دور اجازه دهد تا با استفاده ازVPN به طور ایمن به شبکه متصل شوند .
7. مدیریت پهنای باند: از router  می توان برای مدیریت پهنای باند شبکه با کنترل مقدار داده ای که اجازه جریان در شبکه را می دهد استفاده کرد. این می تواند از تراکم شبکه جلوگیری کند و اطمینان حاصل کند که برنامه ها و سرویس های حیاتی پهنای باند کافی را دریافت می کنند.
8. نظارت و عیب یابی: روترها را می توان برای نظارت بر ترافیک شبکه و ارائه اطلاعات تشخیصی در صورت خرابی شبکه یا سایر مسائل پیکربندی کرد. این به مدیران شبکه اجازه می دهد تا به سرعت مشکلات را شناسایی و حل کنند.

معماری روتر 

یک router  عمومی از اجزای زیر تشکیل شده است: 

1. پورت ورودی:این رابطی است که توسط آن بسته ها به روتر وارد می شوند، چندین عملکرد کلیدی مانند پایان دادن به پیوند فیزیکی در router  را انجام می دهد، این کار توسط سمت چپ ترین قسمت در نمودار زیر انجام می شود، و قسمت میانی کار را انجام می دهد. در تعامل با لایه پیوند مانند decapsulation، در قسمت آخر پورت ورودی، جدول ارسال به بالا نگاه می شود و برای تعیین پورت خروجی مناسب بر اساس آدرس مقصد استفاده می شود .
2. Switching Fabric:این قلب روتر است، پورت های ورودی را به پورت های خروجی متصل می کند. این یک نوع شبکه در داخل یک دستگاه شبکه است . پارچه سوئیچینگ را می توان به روش های مختلفی اجرا کرد که برخی از موارد برجسته عبارتند از:
   • سوئیچینگ از طریق حافظه:در این، ما یک پردازنده داریم که بسته را از درگاه های ورودی کپی کرده و به پورت خروجی مناسب می فرستد. این به عنوان یک CPU سنتی با پورت های ورودی و خروجی به عنوان دستگاه های ورودی و خروجی عمل می کند .
   • سوئیچینگ از طریق باس:در این پیاده سازی یک گذرگاه داریم که تمامی پورت های ورودی را به تمامی پورت های خروجی متصل می کند. هنگام دریافت بسته و تعیین اینکه به کدام پورت خروجی باید تحویل داده شود، پورت ورودی یک توکن خاص روی بسته قرار داده و آن را به گذرگاه منتقل می کند. همه پورت‌های خروجی می‌توانند بسته‌ها را ببینند، اما آنها به درگاه خروجی که توکن آن وارد شده است، تحویل داده می‌شوند، سپس توکن توسط آن پورت خروجی خراشیده می‌شود و بسته ارسال می‌شود.
   • سوئیچینگ از طریق شبکه اتصال:این یک شبکه پیچیده تر است، در اینجا به جای یک گذرگاه، از یک گذرگاه 2N برای اتصال n پورت ورودی به n پورت خروجی استفاده می کنیم.
3. پورت خروجی:بخشی است که از آن بسته ها به خارج از روتر ارسال می شود. پورت خروجی به بافرهای صف خود نگاه می کند (زمانی که بیش از یک بسته باید از طریق همان بافرهای صف پورت خروجی ارسال شود) و بسته ها را می گیرد، عملکردهای لایه پیوند را انجام می دهد و در نهایت بسته ها را به یک پیوند خروجی منتقل می کند.
4. Routing Processor:پروتکل های مسیریابی را اجرا می کند و مانند یک CPU سنتی کار می کند. از الگوریتم های مسیریابی متفاوت الگوریتم حالت پیوند، الگوریتم بردار فاصله و غیره برای تهیه جدول ارسال استفاده می شود که برای تعیین مسیر و خروجی خروجی جستجو می شود.

چالش های امنیتی در روتر

چندین چالش برای روتر وجود دارد که به دلیل آن دسترسی غیرمجاز توسط طرف دیگری انجام می شود. در زیر چند چالش امنیتی در router و خدمات امنیت شبکه و سرور آورده شده است:

اهرم های آسیب پذیری

سفت‌افزار به‌طور خودکار روی همه روترهای مبتنی بر سخت‌افزار نصب می‌شود تا به عملکرد router  کمک کند. مانند هر برنامه دیگری، سیستم عامل router  اغلب دارای نقص هایی است که هکرها می توانند علیه آن استفاده کنند (به عنوان مثال). فروشندگان روترها معمولاً به روز رسانی هایی را برای رفع این نقص ها منتشر می کنند. در نتیجه سیستم عامل router  باید به طور مکرر به روز شود. مهاجمان توانایی نظارت بر ترافیک روترهای اصلاح نشده و استفاده از آنها را به عنوان بخشی از یک بات نت دارند.

حملات DDoS

حملات انکار سرویس توزیع شده (DDoS) علیه زیرساخت های شبکه اغلب سازمان های بزرگ و کوچک را هدف قرار می دهند. قطع شدن شبکه می تواند ناشی از حملات DDoS لایه شبکه بدون کاهش باشد، که می تواند روترها را بیش از حد بارگذاری کند یا آنها را از بین ببرد. استفاده از Cloudflare Magic Transit یکی از راه‌های دفاع از شبکه‌ها و روترها در برابر حملات DDoS با این ماهیت است.

اعتبار اداری

برای انجام وظایف مدیریتی، مجموعه ای از اعتبارنامه های مدیریت با هر روتر گنجانده شده است. مقادیر پیش‌فرض این اعتبارنامه‌ها عبارتند از «admin» برای نام کاربری و «admin» برای رمز عبور. در اسرع وقت، نام کاربری و رمز عبور را به چیزی امن تر تغییر دهید زیرا در صورت عدم تغییر، مهاجمان می توانند از آنها برای کنترل از راه دور روتر استفاده کنند. آنها از مقادیر پیش فرض معمولی برای این اعتبارنامه ها آگاه هستند.

مزایای روتر

• اتصال آسان تر:به اشتراک گذاشتن یک اتصال شبکه واحد در بین ماشین های متعدد کار اصلی روتر است. این باعث می شود افراد زیادی به اینترنت متصل شوند و بهره وری کل را افزایش دهد. علاوه بر این، router  بین رسانه های مختلف و طرح های شبکه ارتباط دارند.
• امنیت:بدون شک نصب روتر اولین گام برای ایمن سازی اتصال به شبکه است. زیرا استفاده از مودم برای اتصال مستقیم به اینترنت رایانه شما را در معرض خطرات امنیتی متعددی قرار می دهد. برای اینکه محیط تا حدودی امن باشد، می توان از router  به عنوان واسطه بین دو شبکه استفاده کرد. در حالی که جایگزین فایروال یا آنتی ویروس نیست .
• استفاده از NAT:روترها از ترجمه آدرس شبکه (NAT) برای نگاشت چندین آدرس IP خصوصی در یک آدرس IP عمومی استفاده می کنند . این امکان اتصال به اینترنت و جریان اطلاعات بهتر بین تمام دستگاه های متصل به شبکه را فراهم می کند.
• از مسیریابی پویا پشتیبانی می کند:روتر از استراتژی های مسیریابی پویا برای کمک به ارتباطات شبکه استفاده می کند. مسیر بهینه کار اینترنتی از طریق مسیریابی پویا انتخاب می شود . علاوه بر این، دامنه های برخورد و پخش ایجاد می کند. به طور کلی، این می تواند ترافیک شبکه را کاهش دهد.
• فیلتر کردن بسته‌ها:جابه‌جایی بین بسته‌ها و فیلتر کردن بسته‌ها دو سرویس روتر دیگر هستند. مجموعه ای از قوانین فیلتر توسط router  برای فیلتر کردن شبکه استفاده می شود. بسته ها یا مجاز هستند یا از آنها عبور می کنند.

معایب روتر

• کندتر:روترها چندین لایه اطلاعات را تحلیل می‌کنند، از لایه فیزیکی گرفته تا لایه شبکه ، که سرعت اتصالات را کاهش می‌دهد. هنگامی که چندین دستگاه به این دستگاه‌های شبکه متصل می‌شوند، می‌توان با همین مشکل مواجه شد که باعث «انتظار اتصال» می‌شود.
• هزینه بالا:آنها نسبت به سایر ابزارها برای مدیریت سیستم ها گران تر هستند. این شامل امنیت، توسعه، و نقطه کانونی است. در نتیجه، router  معمولاً بهترین گزینه برای مشکلات نیستند.
• نیاز به پیکربندی:روتر باید به درستی پیکربندی شود تا به درستی کار کند. به طور کلی، هرچه کاربرد مورد نظر پیچیده تر باشد، پیکربندی بیشتری مورد نیاز است. این نیاز به نصب حرفه ای دارد که می تواند هزینه خرید روتر را افزایش دهد.
• مسائل کیفیت:انتقال های زمانی همیشه دقیق نیستند. حتی هنوز، برخی از دستگاه های مدرن از باند 2.4 گیگاهرتز استفاده می کنند که اغلب غیرفعال می شود. این نوع جداسازی ها اغلب برای کسانی که در آپارتمان ها و کانکس ها زندگی می کنند امکان پذیر است.
• کمبود پهنای باند: تکنیک‌های مسیریابی پویا که توسط روترها برای پشتیبانی از اتصالات استفاده می‌شود، باعث ایجاد سربار شبکه و مصرف پهنای باند زیادی می‌شود. این منجر به کمبود پهنای باند می شود که به طور قابل توجهی اتصال اینترنت بین دستگاه های متصل را کند می کند.

کاربردهای روتر

روتر کاربردهای مختلفی دارد زیرا امروزه از router  در بیشتر ارتباطات شبکه برای ارتباط بهتر استفاده می شود:

• تجهیزات سخت افزاری مانند سرورهای BSC، MGW، IN، SGSN و دیگر شبکه های مکان راه دور، از طریق روترها به این شبکه ها متصل می شوند.
• از آنجایی که به دلیل استفاده از اتصالات STM برای اتصال، از سرعت بالایی از انتقال داده پشتیبانی می کند، هم در ارتباطات سیمی و هم بی سیم استفاده می شود.
• روترها اغلب توسط ارائه دهندگان خدمات اینترنتی برای انتقال داده ها مانند صدا، تصویر، تصویر و ایمیل از یک مکان به مکان دیگر استفاده می شوند. علاوه بر این، می تواند با استفاده از آدرس IP مقصد، داده ها را به صورت جهانی انتقال دهد.
• router  کنترل دسترسی را فراهم می کنند. می توان آن را به گونه ای تنظیم کرد که برخی از کاربران بتوانند به همه داده ها دسترسی داشته باشند در حالی که دیگران می توانند فقط به زیر مجموعه ای از آن دسترسی داشته باشند.

بیشتر بخوانید : نصب و راه اندازی شبکه 

پروتکل مسیریابی

روتر می تواند سایر روترها را در شبکه تشخیص دهد و به لطف پروتکل مسیریابی به صورت پویا تصمیم بگیرد که همه پیام های شبکه را کجا تحویل دهد. چندین پروتکل وجود دارد که برخی از آنها در زیر ذکر شده است:

• ابتدا کوتاهترین مسیر را باز کنید:هنگامی که بسته ها در مجموعه ای از شبکه های پیوند خورده حرکت می کنند، برای تعیین مسیر بهینه برای آنها برای رسیدن به مقصد مورد استفاده قرار می گیرد. کارگروه مهندسی اینترنت (IETF) آن را به عنوان پروتکل دروازه داخلی تعیین کرده است.
• پروتکل دروازه مرزی (BGP):به اشتراک گذاری اطلاعات بین روترهای لبه برای کنترل مسیریابی بسته های اینترنتی را تسهیل می کند. برای روترها، پایداری شبکه را ارائه می دهد. می‌تواند به سرعت به اتصال شبکه دیگری برای انتقال بسته‌ها در صورتی که یک اتصال اینترنتی در حین ارسال آن‌ها از کار بیفتد، سوئیچ کند.
• پروتکل مسیریابی دروازه داخلی (IGRP):IGRP پروتکلی را برای تبادل داده های مسیریابی بین دروازه ها در داخل شبکه های جداگانه مشخص می کند. سپس اطلاعات مسیریابی می تواند توسط سایر پروتکل های شبکه برای تصمیم گیری در مورد نحوه مسیریابی ارتباطات استفاده شود.
• Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP):این پروتکل از یک روتر درخواست می کند تا در صورتی که مسیری به مقصدی از جداول پیدا نکند، به همسایگان خود مسیریابی کند. سپس همسایه ها درخواست را به همسایگان دیگر ارسال می کنند تا زمانی که روتر مسیر را پیدا کند. هنگامی که ورودی جدول مسیریابی router  تغییر می کند، فقط همسایگان خود را از تغییرات مطلع می کند – جدول کامل ارسال نمی شود.
• پروتکل دروازه خارجی (EGP):پروتکلی را تعیین می کند که توسط آن دو میزبان دروازه همسایه – هر یک با روتر خاص خود – می توانند اطلاعات مسیریابی را به اشتراک بگذارند. همچنین اغلب برای ارتباط داده های جدول مسیریابی بین میزبان های اینترنتی استفاده می شود.

سوالات متداول

روتر چه تفاوتی با وای فای دارد؟

روتر فقط برای Wi-Fi نیست ، حتی اگر می تواند سیگنال بی سیم (Wi-Fi) را به دستگاه های متصل و فعال پخش کند. علاوه بر این، router   اتصال سیمی به اینترنت را فراهم می کنند. هنگامی که روتر یک اتصال سیمی سخت یا اترنت به اینترنت برقرار کرد، سپس می‌تواند آن اتصال را به سیگنال Wi-Fi ترجمه کند که چندین دستگاه می‌توانند دریافت کنند.

تفاوت بین مودم و روتر چیست؟

مودم که اغلب به عنوان یک ISP شناخته می شود ، دستگاهی است که شبکه خانگی شما را به ارائه دهنده خدمات اینترنت شما پیوند می دهد. روتر دستگاهی است که به تمام دستگاه های سیمی و بی سیم شما امکان می دهد به طور همزمان به اینترنت دسترسی داشته باشند و با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

آیا روتر می تواند 2 آدرس IP داشته باشد؟

روتر شما به تنهایی چندین آدرس IP دارد. علاوه بر IP داخلی روتر، که به عنوان دروازه پیش فرض LAN شما عمل می کند ، همچنین حاوی آدرس های IP خصوصی اضافی برای هر دستگاه و یک آدرس IP خصوصی “مدیریت” است.

Gateway چیست؟

Gateway ارتباط بین دستگاه‌هایی را که از پروتکل‌های مختلف استفاده می‌کنند فراهم می‌کند و Gateway در لایه شبکه مدل OSI کار می‌کند.

وظایف اصلی روتر چیست؟

وظایف روترها عبارتند از: ارسال بسته، انتخاب مسیر مسیریابی، مدیریت جدول مسیریابی، کیفیت خدمات.

موارد مشابه : گیت وی GATEWAY