Зачем нужен маршрутизатор?

Я пытался выяснить, почему нужен маршрутизатор. Я знаю, что маршрутизатор можно использовать для DHCP и некоторых других вещей, но я просто думаю о создании сетей со статическими IP-адресами. Итак, следующее:

Можно ли сделать следующее со статическими IP-адресами:

Modem -> Switch -> PCs 

Или вам нужно пойти:

 Modem -> Router -> Switch -> PCs 

Так что же делает маршрутизатор и зачем он нужен?

  • Неизвестные открытые порты / услуги 54409 и 16808
  • В чем разница между маской подсети и сетевой маской?
  • Как ограничить трафик на маршрутизаторе на основе IP?
  • Установка модема D-Link в режиме «Мост»
  • Как я могу снова включить веб-интерфейс маршрутизатора dd-wrt без подключения к SSH или telnet?
  • Настройка локальной сети удаленного доступа за несколькими маршрутизаторами?
  • 6 Solutions collect form web for “Зачем нужен маршрутизатор?”

    Я думаю, что в целом маршрутизаторы служат точкой доступа, DHCP, брандмауэром и коммутатором в качестве простого решения для людей, которые мало знают о сетях

    Нет, маршрутизаторы – это отдельный тип устройства от точек доступа и коммутаторов. «Маршрутизатор» – это не просто общее имя – он описывает определенную функцию, маршрутизацию IP-пакетов между сетями.

    Другими словами, вы описываете комбинацию маршрутизатора + коммутатора + AP, которая может быть лучше названа маршрутизатором SOHO (Small Office / Home Office) или «домашним шлюзом».

    (Однако многие выделенные маршрутизаторы имеют встроенный брандмауэр, а иногда и DHCP-сервер).

    Я хотел бы знать, почему маршрутизаторы необходимы вообще

    IP-маршрутизация необходима, потому что чистая коммутация на уровне Ethernet не будет хорошо масштабироваться.

    Адреса устройств Ethernet назначаются производителем – в них нет полезной структуры; Они являются случайными, насколько это касается сети. Таким образом, коммутатор Ethernet имеет только два варианта: сохранить список каждого устройства, подключенного к каждому порту (как это делают современные коммутаторы), или просто транслировать каждый пакет на каждый порт (как в исходном Ethernet).

    Оба метода хорошо работают только до определенного размера сети , но если есть больше устройств, чем может помнить коммутатор, сеть быстро расплавится. (Связанные темы: CAM истощение)

    Таким образом, подобно zipcodes или нумерации телефонов, IP дает сети структуру – каждой сети, подсетевой сети, супер-сети назначается кусок адресов, и вы можете описывать маршруты, такие как «адреса, начинающиеся с [10.7.xx], могут До [через порт 3] ». Теперь остальному миру не нужно знать о миллионах клиентов Comcast, ему нужно всего несколько маршрутов к самому Comcast.

    IP- маршрутизаторы владеют этими маршрутами и пересылают все пакеты соответственно.

    (Это разделение между Ethernet и IP действительно полезно, поскольку оно обеспечивает гибкость – один и тот же Ethernet может иметь несколько разных протоколов, таких как IPv4, IPv6, возможно, IPX … Некоторые другие протоколы не имели такого разделения, как DECnet или NetBIOS, И они не смогли выжить в сети роста.)

    Можно ли пойти: Модем -> Коммутатор -> ПК со статическими IP-адресами

    Конечно, технически это возможно. Статические IP-адреса даже не требуются.

    Действительно, у ISP рядом с моим рабочим местом около 20 бизнес-клиентов по всему городу фактически не имеют собственных маршрутизаторов – их «внешние» коммутаторы напрямую связаны с одним маршрутизатором в здании ISP (который даже обслуживает DHCP для всех Их), как вы описали.

    Но есть причины, почему это обычно не делается таким образом. (По общему признанию, некоторые из них связаны с нехваткой адресов IPv4, таких как NAT, но многие из них по-прежнему будут важны даже в мире с чистым IPv6).

    • Как сейчас , ISP направляет единый «глобальный» IP-адрес в вашу сеть. Так что, конечно, вы можете подключить свой ПК непосредственно к модему и настроить его с помощью своего «глобального» адреса. (Скорее всего, он даже автоконфигурировал бы это через DHCP.)

      Действительно, это было очень распространенной конфигурацией здесь до конца 2000-х годов. У большинства домашних клиентов был только один компьютер, и этот компьютер часто разговаривал напрямую через модем с маршрутизаторами ISP – сначала используя фактический модем, модем, а затем ADSL.

      Но каждому устройству нужен свой адрес. Поскольку у вас есть только один IPv4-адрес от вашего интернет-провайдера, вы можете напрямую подключить один компьютер, но не два, если вы не платите дополнительно за второй адрес.

      Вот почему ваш домашний маршрутизатор имеет функцию трансляции сетевого адреса (ака NAT), которая дает вам блок «частных» адресов 192.168.x и скрывает их за одной «глобальной».

      (CGNAT также стоит упомянуть, но исследования оставляют читателю).

    • Наряду с NAT ваш «маршрутизатор» также имеет другие функции, такие как брандмауэр, DHCP-сервер, кеш DNS. Да, все это может быть сделано маршрутизаторами ISP, но это будет дорого стоить ISP, и это будет неудобно для всех клиентов, не принося никаких преимуществ ни одному из них.

      Брандмауэр должен быть настроен через предоставленный вами интерфейс ISP, и большинство интернет-провайдеров будут предоставлять только минимальные возможности. (При настройке моего собственного маршрутизатора у меня есть полный контроль – я могу применять правила брандмауэра к необычным протоколам, я могу создать несколько подсетей, я могу экспериментировать с туннелями IPv6 или RIP или OSPF …)

      Оба брандмауэра и NAT нуждаются в ресурсах для отслеживания соединений – некоторый объем памяти, некоторая мощность процессора. В настоящее время эти ресурсы распределены, так как ваш маршрутизатор должен отслеживать ваши собственные подключения. Но если все будет сделано провайдером, их маршрутизаторам потребуется столько же памяти и процессора, сколько и все маршрутизаторы клиентов , что дорого.

      DHCP-сервер работает намного лучше, когда он на вашей стороне. Даже если интернет-кабель отключен, ваши собственные устройства все равно могут получать IP-адреса и локально связываться. (Да, да, статические адреса возможны, но поверьте мне, это боль в заднице, чтобы отслеживать.)

      Кэш DNS работает, потому что он у вас дома. Ваш провайдер имеет свой собственный DNS-кеш в любом случае , но ваш маршрутизатор по-прежнему имеет свой собственный небольшой кеш, просто потому, что он ближе к вам, обслуживает меньше устройств и поэтому может отвечать гораздо быстрее. (Медленный DNS очень заметен.)

    Итак, причины для вашего собственного домашнего маршрутизатора: 1) он быстрее, 2) он дешевле, 3) он проще для вас и для интернет-провайдера.

    (ISP, который я описал ранее, я не знаю, почему они это делают. Возможно, это отличается, когда у вас всего дюжина клиентов, чем когда у вас много тысяч.)

    Домашний модем обычно дает только один IP-адрес. Маршрутизатор выполняет NAPT (Port Port Port Translation), позволяя вам иметь несколько частных IP-адресов в вашей сети.

    Если ваш интернет-провайдер дает вам несколько IP-адресов, вы можете пойти без маршрутизатора на вашей стороне.

    У вас дома есть только один путь, чтобы добраться до Интернета, через устройство, предоставляемое вашим провайдером интернет-услуг (ISP). Интернет-провайдер нуждается в маршрутизаторе на другом конце вашего соединения с вами, хотя, который может решить, куда последуют данные из вашей системы. Нужно ли переходить на один из веб-серверов интернет-провайдера, одну из его систем других клиентов или нужно переходить на сервер Google или Microsoft, или ваш целевой IP-адрес указывает на систему в Норвегии и т. Д. ISP Будут иметь маршрутизаторы с несколькими подключениями, входящими в них. Он может иметь маршрутизатор с контуром, который соединяется с сетью в Европе, которая подключается к сети в Южной Америке и т. Д. И на другом конце этих схем есть другие маршрутизаторы, которые могут иметь несколько собственных соединений. Итак, как маршрутизатор вашего интернет-провайдера знает, к какому маршрутизатору он должен пересылать ваши данные? В нем есть таблица маршрутизации, которая сообщает, какой другой маршрутизатор является следующим «прыжком», которому он должен отправлять ваши данные. Он не будет знать все промежуточные маршрутизаторы от вашей системы до адреса назначения, так как он не знает полного пути от вашей системы до целевой системы, именно тот, который является лучшим выбором для перемещения ваших данных по пути К месту назначения. Следующий маршрутизатор будет искать в своей собственной таблице маршрутизации, чтобы решить, куда он должен отправлять ваши данные. Возможно, возможно, отправить ваши данные из любого из нескольких соединений, которые у него есть; Он будет решать, какой из них использовать на основе « метрики маршрутизации ». Будет выбрано соединение с самой низкой метрикой маршрутизации. Но если это соединение опускается или перегружается, он может выбрать следующее лучшее соединение на основе его показателей маршрутизации. Маршрутизаторы вашего интернет-провайдера не должны постоянно связываться с каждым другим маршрутизатором в Интернете, им просто нужно знать, что является следующим лучшим сетевым « прыжком » на момент получения ваших данных; Он может полагаться на следующий маршрутизатор, чтобы принимать аналогичные решения и все другие маршрутизаторы на пути к тому же.

    Используя таблицы маршрутизации для выбора следующего перехода, если ваши данные, как правило, могут проходить через маршрутизатор во Франции, чтобы добраться до места назначения в Норвегии, даже если больше не было пути через Францию, какой-либо другой маршрутизатор по пути, который соединялся с Маршрутизатор во Франции будет знать об отключении и перенаправить ваши данные по другому пути, например, возможно, через Германию. Интернет является результатом ARPANET ; Одним из требований к ARPANet было то, что оно было устойчивым и способным переносить отказ отдельных частей оборудования в сети путем маршрутизации вокруг неисправного оборудования. В дни ARPANET предшественники современных маршрутизаторов назывались Процессором сообщений интерфейса (IMP) .

    Что касается вашей домашней сети, можно будет иметь прямое соединение с устройством в вашем доме, которое не является маршрутизатором. Если вы использовали Интернет в дни модемных модемов, вы бы не использовали маршрутизатор дома. Вместо этого ваш компьютер будет набран на устройство, принадлежащее интернет-провайдеру. Некоторые компании и организации по-прежнему используют ISDN , который работает аналогично старым модемам удаленного доступа, хотя они могут иметь ISDN-маршрутизатор, если у них есть несколько систем, которым необходимо разделить соединение ISDN.

    И даже в те времена, когда коммутируемая сеть была методом, используемым почти всеми домашними пользователями и малыми предприятиями для доступа к Интернету, если у домашнего пользователя или малого бизнеса было ограниченное количество телефонных линий, но для доступа к Интернету на нескольких компьютерах, Доступным было решение сконфигурировать один ПК с модемным модемом для работы в качестве маршрутизатора для всех других компьютеров в локальной сети дома или в бизнесе. Я помню, как установил маршрутизатор с модемом 56 Кбит в нем, чтобы обеспечить коммутируемый доступ к Интернету для нескольких компьютеров в небольшом бизнесе.

    Сегодня люди ожидают, что смогут иметь как проводные, так и беспроводные соединения в своем доме, которые могут все подключиться к интернет-провайдеру одновременно, и поскольку адреса интернет-протокола версии 4 (IPv4) ограничены, большинство домашних пользователей получают только один общедоступный IP-адрес, поэтому Необходимо устройство, которое может выполнять трансляцию сетевых адресов между этим общедоступным IP-адресом и несколькими частными IP-адресами, которые они будут использовать для своих собственных систем. И они хотят иметь возможность контролировать, кто имеет доступ извне в свои внутренние системы. Для этого вам понадобится ваш маршрутизатор или брандмауэр; Большинство домашних маршрутизаторов имеют по крайней мере некоторые ограниченные возможности брандмауэра, встроенные в них.

    Технически провайдер может справиться с этой функцией для вас, но этот подход не будет хорошо масштабироваться для тысяч или даже миллионов клиентов. Например, если у вас есть собственный маршрутизатор, вы можете использовать частный IP-адрес 192.168.0.5 для одной из ваших систем, а также тысячу других клиентов интернет-провайдера. Интернет-провайдер не должен гарантировать, что при использовании частного IP-адреса разные клиенты не выбирают одинаковые адреса. Оборудование ISP, внешнее по отношению к вашему дому, требует только одного IP-адреса, предоставленного провайдером. И если вы хотите разрешить входящие подключения на порту 5000 к одной из ваших систем, вы можете управлять этим самостоятельно; Вам не нужно звонить в отдел технической поддержки ISP, что наложит дополнительную нагрузку на персонал службы поддержки ISP.

    Я полагаю, вам это не нужно

    Вы можете использовать модем и подключить коммутатор и использовать общедоступный IP-адрес, предоставляемый поставщиком услуг Интернета.

    Или вы можете взять маршрутизатор-модем и отключить маршрутизатор, поместив его в режим моста (мост в основном переключается, но с некоторыми странными произвольными различиями, которые люди иногда делают *), и использует публичный IP-адрес от вашего интернет-провайдера

    Вне вашего дома они должны использовать маршрутизаторы, потому что коммутаторы не имеют дело с иерархической системой адресации, такой как IP. Решать, как переключатель, который может работать только с плоской схемой адресации, слишком медленный для большого количества устройств.

    Например, если у каждого в мире есть уникальный номер, но цифры не были сгруппированы вместе, вам нужно было бы найти в списке весь номер человека, чтобы узнать, какое отверстие / сокет / порт / направление / Угол для отправки данных. Если вы сразу видите, что они находятся в Токио / их IP-адрес начинается с blah blah blah, и все в Токио / с IP-адресом, начинающимся с blah blah blah, имеют данные, отправленные из этого отверстия / сокета / порта / направления / угла То быстрее их получить.

    Но вернитесь к своему личному делу, вашему дому.

    Вам не нужен DHCP-сервер на вашем устройстве, потому что IP-адрес может поступать от интернет-провайдера (через DHCP). Таким образом, коммутатор подходит для этого.

    Вам не нужен NAPT, если у вас есть только одно устройство. Простой старый переключатель в порядке.

    Это не обязательно безопасно (если вы не обеспечиваете его самостоятельно), и вы можете подключать только одно устройство, если интернет-провайдер не дает вам нескольких IP-адресов. Но вы можете это сделать / это можно сделать.

    Точечная терминология. Устройство, которое вы называете маршрутизатором, является полем. Он выполняет функции. Маршрутизация, DHCP, NAPT имеют модем. Вы можете отключить DHCP и NAT на ящике и выполнить обычную маршрутизацию. И коробка также имеет встроенный в нее переключатель. Поэтому вы можете установить его в режиме моста, отключив маршрутизатор.

    – * Функционально мост – это коммутатор. Несколько различие, которое люди иногда делают, это коммутатор, который должен иметь несколько портов. Мост – это когда сети находятся на разных носителях. Возможно, некоторые говорят, что чипы в коммутаторе – это более быстрый дизайн. Но функционально они переключаются / соединяются (то же самое), используют таблицу MAC-адресов (или, возможно, какой-то другой протокол уровня 2), а MAC-адреса представляют собой схему плоских адресов, возможно, что-либо на уровне «2-го уровня».

    Интернет – это не только один протокол, но и ряд протоколов, которые складываются поверх друг друга . Эти протоколы организованы в слои , и каждый из них обрабатывает определенную задачу, связанную с сетью.

    Для этого вопроса два слоя представляют интерес: уровень связи и сетевой уровень (иногда называемый интернет-слоем , но обратите внимание на нижний регистр i , это не то же самое, что и более широкий Интернет).

    Уровень связи обрабатывает сигнал между двумя машинами, которые напрямую связаны друг с другом . Wi-Fi – это протокол, который живет в канальном уровне, как Ethernet. Есть и другие, но вы, вероятно, используете один из этих двух (или, возможно, и то и другое) дома.

    Сетевой уровень обрабатывает сигнал между двумя машинами, которые не связаны напрямую друг с другом, используя цепочку машин, которые есть . Он идет в отдельный слой, так что ему не нужно знать или заботиться о том, как связаны разные машины; Вы можете иметь машины в цепочке, которые подключены через Ethernet или Wi-Fi или Fibre Channel или PPP или даже более экзотические протоколы, и они все равно будут работать вместе одинаково.

    Маршрутизаторы – это мост между уровнем связи и сетевым уровнем . Ваш маршрутизатор напрямую подключен к компьютерам дома (возможно, с использованием Ethernet, Wi-Fi или их сочетанием), а также к компьютеру вашего интернет-провайдера (существует много разных способов, которые могут произойти). Но ни одна из этих машин напрямую не связана друг с другом – они подключаются косвенно через маршрутизатор, поэтому маршрутизатор формирует все важные связи между вашими домашними машинами и более широким Интернетом. Даже если ваш маршрутизатор не определяет IP-адреса ваших домашних компьютеров, вам все равно нужен способ создания связи между ними, и это то, что делает маршрутизатор .

    Самый простой ответ:

    Любое данное устройство в сети может взаимодействовать с другими устройствами в одной и той же подсети через коммутатор. Но для связи с устройством в другой подсети требуется маршрутизатор. Коммутаторы не будут передавать пакеты через подсети.

    Давайте будем гением компьютера.