Маршрутизаторы – что это такое, и зачем они нужны

Перечень сетевого оборудования в целом достаточно обширен, однако во главе его, несомненно, стоит маршрутизатор – небольшое устройство, без которого современная жизнь практически немыслима. О том, что же это такое, зачем оно нужно и какой функционал предлагает, мы и расскажем сегодня.

Что такое маршрутизатор?

Маршрутизатор современному пользователю гораздо больше известен под названием «роутер», являющимся простой калькой с английского router. На самом деле, оба этих слова обозначают одно и то же – устройство, которое отвечает за маршрутизацию. Говоря простыми словами, это именно та неприметная коробочка, которая позволяет подключить к единственному кабелю, проведенному интернет-провайдером в квартиру или офис, более одного компьютера, ноутбука или телефона.

Условно все модели роутеров можно разделить на 3 группы:

• Проводные. Позволяют подключать устройства-клиенты исключительно по проводу, с помощью специальных кабелей – патч-кордов. В основном к этой группе относятся так называемые провайдерские маршрутизаторы с большим количеством (до 12-13) Ethernet-портов, использующиеся в качестве основы для построения сети, например, в многоквартирном доме. Бытовые проводные устройства морально устарели и не встречаются в продаже.
• Беспроводные. Имеют как порты для проводного подключения (их куда меньше, обычно не более 4), так и встроенный Wi-Fi- модуль. Для увеличения радиуса действия беспроводной сети в них могут устанавливаться антенны, вынесенные за пределы корпуса, но встречаются модели и без них.
• 3G/4G маршрутизаторы. Их ключевое отличие – возможность «получения интернета» не по кабелю, а «по воздуху», с помощью мобильной сети. Конфигурация при этом может быть самой разной: от установки сим-карты в сам роутер и полного отсутствия Ethernet-портов до наличия USB-порта в «обычном» маршрутизаторе для подключения любого USB-модема.

Основные компоненты

Раз уж мы упомянули порты и антенны, стоит остановиться на основных компонентах и узлах, присутствующих в любом устройстве.

• WAN-порт (Wide Area Network) – порт для подключения интернет-кабеля. Обычно он обозначен синим цветом.
• LAN-порт (Local Area Network) – один или несколько портов, служащих для подключения клиентских устройств. Они нужны не только для обеспечения их доступа в интернет, но и для организации локальной сети, то есть, возможности передачи данных между всеми клиентами, подключенными к одному роутеру. Обозначаются желтым цветом.
• Модуля беспроводного сигнала (Wi-Fi) – он установлен на основной плате и скрыт внутри корпуса. Для передачи сигнала ему обязательно нужна антенна. Обычно ее роль играет отдельная дорожка на плате, но, как уже было сказано, нередко антенна выносится за пределы корпуса с помощью проводов.
• Блока питания – большинство роутеров питается от проприетарных внешних БП с круглым штекером. Бытовые компактные модели также могут питаться от обычного USB-разъема, а в провайдерских маршрутизаторах используется более сложная схема с двумя встроенными БП для подключения резервного источника бесперебойного питания.

Дополнительные компоненты

Помимо перечисленных «узлов» в маршрутизаторах можно встретить:

• Дополнительные WAN-порты для подключения резервной линии интернета.
• USB порт для подключения периферии, например, общего принтера или жесткого диска для создания простого сетевого хранилища.
• Кнопка быстрой настройки зашифрованного подключения (WPS, Wi-Fi Protected Setup).
• Дополнительные порты и разъемы на провайдерских устройствах.

Какую функцию выполняет маршрутизатор

Что такое маршрутизаторы в физическом воплощении мы разобрали. Теперь стоит слегка углубиться и максимально просто объяснить, какие же функции выполняют все эти порты и антенны.

На самом деле, роутер – в устройство многофункциональное, поскольку оно в автоматическом режиме производит сразу несколько действий:

• Обеспечивает интернет-подключение с помощью логина и пароля пользователя.
• Обеспечивает работоспособность проводной локальной сети.
• Разворачивает и управляет беспроводной сетью.
• Проводит аутентификацию устройств при беспроводном подключении.
• Шифрует сигнал «на лету» при беспроводной передаче данных.
• Поддерживает связь между устройствами проводной и беспроводной локальной сети и интернетом.

Связь между всеми клиентами и их выход в интернет обеспечивается за счет таблицы маршрутизации – небольшой базы данных, хранящейся в памяти роутера. В ней собираются данные обо всех клиентах, имеющихся в локальной сети, а именно их IP-адреса и кратчайшие маршруты, по которым между ними может передаваться информация.

Маршрутизация может быть статической и динамической:

• При статической маршрутизации таблица заполняется вручную, то есть, за каждым подключенным устройством закрепляется конкретный IP-адрес и маршрут в сети. Соответственно, при отключении, например, телефона от роутера, его адрес будет оставаться занятым, а при повторном подключении будет восстановлен автоматически.
• При динамической маршрутизации (DHTP, DataHub Transfer Protocol) маршрутизатор действует автоматически в соответствии с алоритмом, установленным протоколом. Он периодически рассылает сервисные пакеты всем подключенным устройствам и автоматически присваивает им адреса и маршруты. При отключении устройства его адрес может быть отдан другому.

В большинстве роутеров динамическая маршрутизация включена по умолчанию, поскольку она наиболее удобна в большинстве случаев: пользователю не приходится производить дополнительных настроек (роутер работает «из коробки»), а администратору – вручную настраивать сеть из десятков клиентов. Однако в ряде случаев статическая маршрутизация оказывается более удобной. Например, она гарантирует, что доступ к общему сетевому хранилищу не пропадет из-за внезапной смены его адреса при работе DHCP.

***

Итак, мы рассказали, что собой представляют маршрутизаторы, что такое маршрутизация, и какую роль она играет в локальной сети. Нераскрытым, пожалуй, остался лишь один вопрос: по каким параметрам нужно выбирать устройство для покупки. Эту тему мы также обязательно рассмотрим, но уже в следующий раз.