Маршрутизатор: что это, как работает и зачем нужен

Устройство связывает разные сети и направляет данные к получателю. Например, через него компьютеры в офисе получают доступ к интернету, внутренним системам или сети другого филиала.

В статье разберем принцип работы маршрутизатора, его функции, виды и основные параметры для выбора оборудования в компанию.

В этой статье:

• Что такое маршрутизатор и зачем он нужен
• Как маршрутизатор передает данные между сетями
• Какие функции выполняет маршрутизатор
• Чем маршрутизатор отличается от коммутатора и точки доступа
• Какие бывают маршрутизаторы
• Что означает маршрутизатор в настройках ноутбука
• На что смотреть при выборе маршрутизатора для компании
• Вопросы и ответы

Что такое маршрутизатор простыми словами

Представим офис с компьютерами, серверами и сетевым хранилищем. Одни запросы остаются внутри компании, другие уходят в интернет или сеть филиала. Маршрутизатор выбирает направление для каждого такого обращения.

Простейший пример выглядит так:

ноутбук → локальная сеть → маршрутизатор → сеть провайдера → интернет

В корпоративной инфраструктуре схема может быть сложнее:

рабочая сеть → маршрутизатор → сеть центра обработки данных

или:

офис → маршрутизатор → канал связи → филиал

Доступ к интернету здесь только один из сценариев. Оборудование также связывает отдельные сети внутри компании и разные площадки.

Как работает маршрутизатор

Разберем путь данных на примере сотрудника, который открывает сайт с рабочего компьютера.

1. Компьютер отправляет запрос

У компьютера есть IP-адрес. Он позволяет другим участникам сети определить, откуда пришли данные и куда отправить ответ.

В сетевых настройках также указан основной шлюз. Через него компьютер обращается к ресурсам за пределами своей локальной сети. В офисе эту роль часто выполняет маршрутизатор.

При открытии внешнего сайта запрос сначала уходит на основной шлюз.

2. Маршрутизатор определяет получателя

Данные в IP-сети передаются небольшими блоками, которые называются пакетами. В каждом пакете указан адрес назначения.

Оборудование считывает его и определяет дальнейшее направление. Содержимое страницы, документа или файла для обычной маршрутизации разбирать не требуется.

3. Выбирается дальнейший путь

В памяти хранится таблица со сведениями о доступных сетях.

Например:

• запрос к серверу филиала идет через корпоративный канал связи;
• обращение к внешнему сайту направляется в сеть провайдера;
• данные для другой внутренней сети передаются через соответствующее подключение.

По этим сведениям выбирается следующий участок пути.

4. При выходе в интернет часто меняется адрес отправителя

Внутри офиса компьютеры обычно используют локальные IP-адреса. При выходе в интернет маршрутизатор часто заменяет их внешним адресом организации.

Так несколько компьютеров работают через одно внешнее подключение. Такая функция называется NAT, или преобразованием сетевых адресов.

5. Ответ возвращается пользователю

Ответ от сайта проходит обратный путь и попадает в сеть организации. Маршрутизатор передает его компьютеру, который отправил исходный запрос.

Пользователь видит загрузившуюся страницу, хотя данные по пути прошли через несколько сетей.

Какие функции выполняет маршрутизатор

Передача данных между разными сетями относится к основной функции. Остальные возможности зависят от модели и установленного программного обеспечения.

Важно!

Наличие NAT, DHCP, VPN и фильтрации зависит от конкретной модели и ее программных возможностей. Перед закупкой нужно проверить, какие функции поддерживает оборудование и какие из них будут использоваться одновременно.

Чем отличаются маршрутизатор, коммутатор и точка доступа

Все три устройства работают в одной сетевой инфраструктуре, но выполняют разные задачи.

Например, сотрудник подключил ноутбук к офисному Wi-Fi и открыл сайт:

ноутбук → точка доступа → локальная сеть → маршрутизатор → интернет

Точка доступа обеспечивает беспроводное соединение. Дальше запрос проходит через внутреннюю сеть и уходит к маршрутизатору.

При проводном подключении схема выглядит иначе:

компьютер → коммутатор → маршрутизатор → интернет

В домашних устройствах функции маршрутизатора, коммутатора и точки доступа часто объединены в одном корпусе. В корпоративной инфраструктуре их чаще распределяют между отдельным оборудованием.

Встречаются и коммутаторы третьего уровня. Они передают данные между отдельными внутренними сетями. Например, связывают рабочий сегмент сотрудников с серверным. Для связи с внешними сетями в такой схеме используется отдельный пограничный узел.

Поможем подобрать маршрутизатор, коммутаторы и другое сетевое оборудование под вашу инфраструктуру

Подобрать оборудование →

Что означает Ethernet в характеристиках маршрутизатора

Это проводное подключение к компьютерной сети. В привычной офисной схеме сетевой кабель соединяет маршрутизатор с оборудованием провайдера, коммутатором или другим сетевым узлом.

Например:

кабель провайдера → маршрутизатор → коммутатор → рабочие компьютеры и серверы

Один порт используется со стороны внешней сети, другой связывает оборудование с внутренней инфраструктурой.

Наличие Ethernet не означает наличие Wi-Fi. Беспроводное подключение в корпоративной сети часто обеспечивают отдельные точки доступа.

Какие бывают маршрутизаторы

Оборудование различается по роли в сети. Одно устройство обслуживает небольшой офис, другое связывает несколько площадок компании, третье работает на границе внутренней и внешней инфраструктуры.

Для небольшого офиса

В небольшой сети одно устройство часто объединяет несколько функций.

Представим компанию с одним интернет-подключением. Кабель провайдера приходит в маршрутизатор. Рабочие компьютеры подключены к его портам или отдельному коммутатору. Ноутбуки используют Wi-Fi, если беспроводная связь встроена в оборудование.

В такой схеме один узел передает данные между офисной сетью и интернетом, выдает сетевые настройки и преобразует локальные адреса во внешний.

Схема выглядит так:

интернет → маршрутизатор → коммутатор → компьютеры

Для корпоративной сети

В компании с несколькими офисами схема сложнее.

Представим центральную площадку и два филиала. Корпоративные системы находятся в центральной инфраструктуре, а сотрудники работают с ними из разных офисов.

Маршрутизаторы связывают площадки через выделенные или защищенные каналы и направляют обращения к внутренним и внешним ресурсам.

В распределенной инфраструктуре также используются протоколы, с помощью которых сетевые узлы обмениваются сведениями о доступных путях. При изменении схемы маршруты обновляются автоматически.

На границе корпоративной сети

Пограничный маршрутизатор ставят между внутренней инфраструктурой компании и внешней сетью.

Например:

корпоративная сеть → пограничный маршрутизатор → сеть провайдера

Внутри компании работают серверы, рабочие сегменты и другие системы. Обращения к внешним ресурсам проходят через пограничный узел.

Такая роль характерна для оборудования, через которое корпоративная инфраструктура соединяется с сетью оператора связи или другой внешней сетью.

Программная реализация

Функции маршрутизатора также выполняет программное обеспечение на сервере или виртуальной машине.

Например, на одном физическом сервере работают несколько изолированных виртуальных сетей. Программный маршрутизатор передает данные между ними и связывает их с остальной инфраструктурой.

Такие схемы встречаются в виртуальных и облачных средах.

Что означает маршрутизатор в настройках компьютера

В сетевых настройках компьютера можно увидеть адрес маршрутизатора или основного шлюза. Это адрес сетевого узла, через который компьютер обращается к другим сетям.

Например:

• IP-адрес компьютера: 192.168.1.25;
• основной шлюз: 192.168.1.1.

В такой схеме адрес 192.168.1.1 обычно принадлежит маршрутизатору или другому оборудованию, которое выполняет функцию шлюза.

На ноутбуке принцип тот же. Разницы между ноутбуком и настольным компьютером здесь нет.

На что смотреть при выборе оборудования для компании

Пропускная способность

Характеристику сравнивают со скоростью внешних каналов и объемом внутреннего трафика.

Если оборудование обрабатывает данные медленнее подключенных каналов, оно ограничивает скорость всей цепочки.

Отдельно смотрят показатели при включенном шифровании и фильтрации. Такие функции увеличивают нагрузку, поэтому производительность в рабочем режиме отличается от базовых значений.

Сетевые интерфейсы

Тип и скорость портов сверяют с подключением провайдера и внутренней сетью.

Перед закупкой проверяют:

• тип подключения со стороны провайдера;
• скорость внешнего канала;
• способ подключения к внутренней сети;
• количество отдельных каналов.

Например, сетевой порт со скоростью 1 Гбит/с ограничит подключение, если внешний канал рассчитан на более высокую скорость.

Схема маршрутизации

В офисе с одним каналом связи используются заранее заданные пути.

В распределенной сети проверяют поддержку протоколов, которые уже применяются в инфраструктуре или заложены в проект. Они отвечают за обмен сведениями между сетевыми узлами и автоматическое обновление путей.

Поддерживаемый набор протоколов сверяют с документацией конкретной модели.

Резервирование

Отказ основного маршрутизатора или внешнего канала способен прервать доступ к связанным системам и интернету.

В схему закладывают второй канал связи, дополнительное устройство либо оба варианта. Переключение на резерв заранее настраивают и проверяют.

Для проекта также фиксируют допустимое время перерыва связи. Этот параметр влияет на выбранную схему резервирования.

Дополнительные функции

Сразу определяют функции, которые будут работать одновременно.

Шифрование соединений и фильтрация увеличивают нагрузку на оборудование. Поэтому характеристики оценивают для рабочей конфигурации.

Если фильтрацию выполняет отдельный межсетевой экран, эта функция уже вынесена на другое оборудование. При связи филиалов через защищенные каналы учитывают производительность при шифровании.

Управление и поддержка

Перед закупкой проверяют:

• ведение журналов событий;
• сохранение резервной копии конфигурации;
• средства централизованного управления;
• выпуск обновлений программного обеспечения;
• срок поддержки модели производителем.

Журналы помогают разбирать сбои связи и изменения в работе сети. Резервная копия ускоряет восстановление настроек после замены оборудования или сброса конфигурации.

Срок поддержки показывает, как долго производитель выпускает обновления и исправления для выбранной платформы.

Маршрутизатор выбирают под схему сети: учитывают скорость каналов, количество подключений, резервирование и функции, которые будут работать одновременно.

— Редакция CRABBIT

Если для проекта уже есть схема сети, требования к каналам связи и перечень функций, специалисты CRABBIT помогут сопоставить их с характеристиками оборудования и подготовить конфигурацию для закупки.

Вопросы и ответы