Routerem w Sieć

Dla internautów Sieć to kłębek kabli oplatających planetę niczym pajęczyna. Niewiele osób zdaje sobie sprawę, że ruch w przewodach odbywa się dzięki niewielkim urządzeniom telekomunikacyjnym, umiejscowionym na stykach różnych sieci.

Dla internautów Sieć to kłębek kabli oplatających planetę niczym pajęczyna. Niewiele osób zdaje sobie sprawę, że ruch w przewodach odbywa się dzięki niewielkim urządzeniom telekomunikacyjnym, umiejscowionym na stykach różnych sieci.

Internet to tak naprawdę setki tysięcy mniejszych i większych sieci lokalnych, podłączonych przez lokalne punkty dostępowe (Point of Presence - POP) do większych sieci, należących do dostawców usług internetowych. Ci z kolei są podłączeni do rozległych sieci szkieletowych (backbone) za pomocą sieciowych punktów dostępowych (Network Access Point - NAP). Tam też stykają się ze sobą sieci szkieletowe należące do różnych organizacji. Ale w jaki sposób dane (np. wiadomości elektroniczne) wysłane do komputera umieszczonego w sieci lokalnej na drugiej półkuli docierają właśnie do niego? Umożliwiają to routery (routers) - urządzenia telekomunikacyjne umieszczane na stykach różnych sieci. Ich zadanie polega między innymi na odczytaniu adresata przechodzącej partii danych i przesłaniu jej pod wskazany adres lub przynajmniej w jego kierunku.

Trochę techniki

Internet stanowi połączenie kilkuset tysięcy sieci lokalnych i korporacyjnych, mających określoną strukturę pionową. Najniżej w hierarchii są sieci lokalne, wchodzące w skład sieci rozległych dostawców usług internetowych, którzy sami korzystają z sieci szkieletowych.

Internet stanowi połączenie kilkuset tysięcy sieci lokalnych i korporacyjnych, mających określoną strukturę pionową. Najniżej w hierarchii są sieci lokalne, wchodzące w skład sieci rozległych dostawców usług internetowych, którzy sami korzystają z sieci szkieletowych.

Zasada działania routerów jest prosta. Wystarczy wyobrazić sobie kilka różnych sieci lokalnych podłączonych do jednego routera. Wiadomo, że dane wewnątrz sieci krążą w postaci pakietów, tj. niewielkich strumieni bitów zawierających, oprócz partii danych, informacje dotyczące nadawcy i odbiorcy (ich adresy IP). Ponieważ router stanowi element każdej z podłączonych sieci (ma też własny adres IP i ewentualnie nazwę domeny), to przechodzą przez niego wszystkie pakiety krążące w tych sieciach. Zanim router prześle pakiet dalej, odwołuje się do swojej tablicy konfiguracyjnej (configuration table). Zapisane są w niej informacje, do której części sieci prowadzą określone adresy IP, jaką trasą się tam dostać oraz jak traktować zwykłe pakiety, a jak te o specjalnym znaczeniu (wysokim priorytecie). Każdy pakiet jest analizowany pod kątem tych informacji i dopiero wtedy zostaje podjęta decyzja o przesłaniu go dalej (jeżeli jest skierowany poza sieć lokalną, z której został nadany) lub zatrzymaniu w sieci nadawcy. Jednak zadanie routera na tym się nie kończy - każdorazowo sprawdza, czy dany pakiet dotarł do miejsca przeznaczenia. Jak wiadomo, aby wypełnić wszystkie swoje funkcje, routery korzystają z unikatowych adresów IP, przyporządkowanych do każdego komputera podłączonego do sieci. Ponieważ adresy IP wykorzystywane są przez protokoły trzeciej warstwy modelu referencyjnego OSI (patrz ramka "Fachowa chińszczyzna") często mówi się, że routery są urządzeniami trzeciej warstwy modelu OSI.

Internet jest niezawodny dzięki przełączaniu pakietowemu - jeżeli jedna z dostępnych dróg jest chwilowo nieczynna, routery natychmiast prześlą pakiety do celu inną drogą, na której nie ma żadnych przeszkód.

Internet jest niezawodny dzięki przełączaniu pakietowemu - jeżeli jedna z dostępnych dróg jest chwilowo nieczynna, routery natychmiast prześlą pakiety do celu inną drogą, na której nie ma żadnych przeszkód.

Jak wygląda współpraca kilku routerów w dużych sieciach? Przede wszystkim dane o połączeniach w sieci można dostarczyć do tablicy konfiguracyjnej routera na dwa sposoby. Pierwszy to po prostu ręczne wprowadzenie odpowiednich adresów IP przez administratora. Routery zawsze wybierają dla pakietu tę drogę, którą nakazał im administrator (rutowanie statyczne), i w razie awarii części sieci nie mogłyby samodzielnie wybrać innej. Dlatego właśnie są wyposażone w mechanizm pozwalający im co wybrany przedział czasu (najczęściej 15-30 sekund) sprawdzać, jaka jest topologia podłączonej do nich sieci i jakie natężenie ruchu panuje w poszczególnych jej segmentach. W razie tłoku lub awarii router sam decyduje o wybraniu dla pakietu alternatywnej drogi (rutowanie dynamiczne). Setki tysięcy routerów, które tworzą sieć Internet, cały czas na bieżąco monitoruje sytuację na poszczególnych łączach i wzajemnie się o niej informuje. Pakiety kierowane są taką drogą, aby mogły jak najszybciej dotrzeć do adresata. To jedna z najważniejszych cech Internetu - mówi się, że jest siecią o przełączaniu pakietowym (patrz rys. na następnej stronie).

Każdy użytkownik Internetu może osobiście sprawdzić, jaką drogę pokonują zamawiane przez niego pakiety danych. Wystarczy uruchomić tryb MS-DOS (Windows 95/98/Me) lub wiersz poleceń (Windows XP) i wpisać polecenie tracert oraz nazwę domeny, z którą chcemy się połączyć (np. tracert www.pcworld.pl). Oprócz kolejnych routerów, przez które przechodziły pakiety (liczba tzw. hopów), wyświetlona zostanie informacja, ile czasu zajęło im pokonanie drogi do routera i z powrotem.

Ponieważ w sieciach pracuje bardzo wiele różnych urządzeń telekomunikacyjnych, routery bardzo często mylone są z przełącznikami, mostami i hubami, za pomocą których również można sprzęgać sieci lokalne. Pierwsza i najważniejsza różnica między nimi to warstwa modelu referencyjnego OSI, w której pracują. Rutery opierają się na warstwie trzeciej, przełączniki i mosty na drugiej, a huby na pierwszej.

W praktyce przełączniki rozsyłają pakiety do każdego urządzenia w docelowym segmencie sieci ("przełączają" pakiety z jednej sieci do drugiej), dynamicznie przydzielając dostępne pasmo transmisji (najnowsze z nich, przełączniki warstwy trzeciej, mogą trafić już do konkretnej maszyny, natomiast starsze stosują mostkowanie przezroczyste, tzn. na bieżąco uczą się, gdzie w sieci znajdują się określone maszyny). Mosty powielają odebrane dane do odpowiednich segmentów sieci. Nowsze z nich w trakcie przesyłania strumieni bitów uczą się topologii sieciowej. Huby mogą jedynie fizycznie powielić sygnał do wszystkich przyłączonych do niego sieci (na rynku są również huby przełączające, pozwalające na wysyłanie strumieni bitów do konkretnych segmentów sieci).

Wyższa inteligencja routerów w porównaniu do mostów, przełączników i hubów powoduje, że przesłanie przez nie pakietu danych zajmuje nieco więcej czasu. Aby zwiększyć sprawność sieci, bardzo często łączy się sieć lokalną z routerem za pomocą np. przełącznika. Dane lokalne rozsyłane są w takich sieciach w szybszym tempie. Są również routery z opcją przełączania pakietów (tzn. działające także w drugiej warstwie modelu OSI).

Koszty sieci

Zakładamy, że instalowana jest przewodowa lub bezprzewodowa sieć lokalna składająca się z czterech komputerów, rozmieszczonych na dwóch piętrach budynku. W wypadku okablowania przyjmujemy użycie topologii gwiazdy (wszystkie komputery podłączone będą bezpośrednio do routera, podłączonego z kolei do modemu ADSL). Średnia odległość host-router nie przekracza 25 m. Połączenie bezprzewodowe odbywa się w technologii Wi-Fi.

Sieć bezprzewodowa

Koszt instalacji:

  • karty sieciowe Linksys Wireless LAN PCI (4 sztuki) - 1800 zł (lub 4 karty sieciowe Linksys Wireless LAN PCMCIA - 1480 zł)

  • router bezprzewodowy Linksys BEFW11S4 - 999 zł

  • koszt łączny - 2799 zł (2479 zł w wersji dla laptopów)

  • koszt jednego stanowiska - 699,75 zł (619,75 zł)

    Czas instalacji: jedno popołudnie.

    Sieć przewodowa

    Koszt instalacji:

  • kabel UTP kategorii 5 (4 x 25 m = 100 m) firmy Belden - 270 zł

  • końcówki RJ45 (10 sztuk) - 15 zł

  • karty sieciowe 10/100 Mb/s D - Link (4 sztuki) - 200 zł (lub 4 karty sieciowe 10/100 Mb/s D - Link PCMCIA - 680 zł)

  • router D-Link DI-804v - 855 zł

  • koszt łączny - 1340 zł (1820 zł w wersji do laptopów)

  • koszt jednego stanowiska - 335 zł (455 zł)

    Czas instalacji: od jednego dnia do tygodnia, w zależności od uzdolnień manualnych administratorów i warunków terenowych.


  • Zobacz również