روتر چیست و چه کاربردی دارد؟

روتر چیست؟

روتر در اصل یک دستگاه یا سخت افزاری است که وظیفه دریافت، تجزیه و تحلیل و ارسال بسته‌های داده به شبکه‌های دیگر را برعهده دارد. یک روتر می‌تواند آدرس IP بسته داده را مشخص کند و بهترین راه برای انتقال بسته با کمک جداول و هدرهای فورواردینگ تعیین می‌شود. از روتر عمدتا در شبکه‌های محلی (LAN) و شبکه‌های گسترده (WAN) استفاده می‌شود. داده‌ها با استفاده از پروتکل‌های مسیریابی در سراسر شبکه منتقل می‌شوند. از شرکت‌های توسعه دهنده روتر می‌توان به D-Link و سیسکو اشاره کرد. توجه داشته باشید که استفاده از روتر در مقایسه با سایر دستگاه‌ها مانند هاب و سوئیچ سیسکو بسیار پرهزینه‌تر است.

روترها به دستگاه‌ها اجازه می‌دهند تا داده‌ها را از طریق اینترنت یا اینترانت به اشتراک بگذارند. در واقع Router نوع رایجی از Gateway است و داده ها را بین یک یا چند شبکه محلی (LAN) ارسال می کند. همچنین در مدل OSI در لایه سوم که همان لایه نتورک است، قرار می‌گیرد.

اجزای مختلف روتر کدامند؟

روتر نیز مانند سایر تجهیزات شبکه و سیستم‌های الکترونیکی دارای قطعات مختلفی هستند. برای شناخت بهتر  بخش‌های روترها می‌توانید یک نمونه از این تجهیزات را انتخاب کرده و بخش‌های مختلف آن‌ها را به خوبی بررسی کنید. در اغلب روترها می‌توانید بخش‌های زیر را مشاهده کنید.

بخش WAN

WAN یکی از بخش‌های روترها است که با رنگ متفاوتی در این محصول دیده می‌شود . این بخش  نقش مهمی در اتصال شبکه به اینترنت خواهد داشت. سه حالتی که برای وصل شدن به اینترنت توسط این بخش وجود دارد عبارتند از:

از طریق کابل شبکه به پورت WAN در روتر متصل می‌شود.
از طریق سیم تلفن که مستقیم به پورت WAN در روتر یا مودم/روتر متصل می‌شود.
از طریق فیبر نوری که مشابه تلفن است، اما کیفیت متفاوتی دارد.

بخش LAN

از طریق پورت LAN می‌توانید تجهیزات و دستگاه‌های مد نظرتان مانند لپ تاپ، تلویزیون و… را به اینترنت وصل کنید. یعنی اگر WAN  شبکه اصلی آب‌رسانی یک خانه باشد، LAN  به عنوان یکی از لوله‌هایی که می‌تواند به یک بخش مشخص آب‌رسانی را انجام دهد شناخته می‌شود.

آنتن وای‌فای

آنتن وای فای روتر همان قطعه‌ای است که سیگنال‌های شبکه رامنتشر می‌کند. الزاماً بیشتر بودن تعداد آنتن‌های روتر به منزله بهتر بودن کیفیت بهتر سیگنال‌های مودم نیست. بلکه آنچه روی کیفیت سیگنال دریافتی از این محصول مؤثر است، سخت‌افزار روتر  یا تراشه و پردازنده آن، محل قرارگیری روتر و ساختار و موانع موجود در خانه یا محیط استفاده از روتر خواهد بود.

انواع مسیریابی با روتر

برای استفاده از روترها لازم است که مسیریابی‌هایی که توسط این تجهیزات انجام می‌شود را نیز بشناسید. در ادامه هر دو روش مسیریابی روترها را جهت شناخت بیشتر ارائه کرده‌ایم.

مسیریابی ایستا یا Static route

در مسیریابی ایستا یا استاتیک، تمام مسیریابی‌ها برای اتصال به شبکه‌های مختلف توسط تکنسین‌های شبکه درون روتر تعریف می‌شود. یعنی دستگاه بسته‌ها را تنها از مسیرهایی که موقع کانفیگ آن تعریف شده‌اند عبور خواهند کرد.

این روش معمولاً برای مسیریابی و اتصال تعداد زیادی شبکه وشبکه‌های بزرگ استفاده می‌شود. به طور کلی، زمانی که برای کانفیگ کردن این مسیریابی‌ها در نظر گرفته می‌شود زیاد است و امکان دارد بسته‌ها از بهترین مسیر حرکت نکنند و سرعت ارسال پایین بیاید.

مسیریابی پویا یا Dynamic route

مسیریابی پویا سرعت کانفیگ و راه‌اندازی بیشتری دارند و مسیریابی بسته‌ها در این روش به صورت پویا و داینامیک انجام می‌شود. در این حالت باید به پروتکل‌های مسیریابی و قوانین آن‌ها توجه داشته باشید. این پروتکل‌ها معمولاً در دو دسته Link state و Distance vector قرار می‌گیرند. بنابراین برای مسیریابی پویا باید با نحوه عملکرد این پروتکل‌ها و نمونه‌های مشابه آن‌ها آشنایی داشته باشید.

مشکلات امنیتی router ها چه چیزهایی هستند؟

در روترها مشکلات امنیتی مختلفی دیده می‌شود. گاهی مواقع این موضوع موجب دسترسی هکرها و نفوذ گران به روترها شده و تهدیدات امنیتی متعددی مانند موارد زیر را به همراه خواهد داشت.

• آسیب‌پذیری‌ها اکسپلویت‌ها (Vulnerability exploits)
• دسترسی غیرمجاز (unauthorized access)
• نشست ربایی (session hijacking)
• حملات مسیریابی یا تغییر مسیر routing attacks))
• حمله محروم‌سازی از سرویس (DoS attack)
• شنود شبکه eavesdropping))
• سرقت هویت (information theft)

مزایای استفاده از روتر چه چیزی است؟

روترها علاوه بر موارد ذکر شده دارای مزیت‌های متعددی هستند. مهم‌ترین مزیت این تجهیزات امکان اتصال چند دستگاه به اینترنت یا اتصال چند دستگاه به یکدیگر است.

در واقع می‌توان حتی در صورت عدم وجود اینترنت، از یک روتر استفاده کرده و دستگاه‌های مختلف را به یکدیگر وصل کرد، تا تجهیزات و دستگاه‌های مد نظر به‌وسیله روتر با یکدیگر در ارتباط باشند و به یک شبکه تبدیل شوند.

یک روتر چگونه کار می‌کند؟

روترها از پروتکل اینترنت (IP) برای ارسال بسته های IP حاوی داده ها و آدرس های IP دستگاه های ارسال و مقصد واقع در شبکه های محلی جداگانه استفاده می کنند. روترها بین این شبکه های محلی قرار دارند که در آن دستگاه های فرستنده و گیرنده متصل هستند.

هنگامی که یک بسته IP از یک دستگاه فرستنده به یک روتر می‌رسد، روتر مقصد بسته را شناسایی می کند و بهترین راه برای ارسال آن را محاسبه می‌کند. Router مجموعه‌ای از جداول ارسال مسیر را نگه می‌دارد، که قوانینی هستند که نحوه ارسال داده‌ها برای رسیدن به LAN دستگاه مقصد را مشخص می‌کنند.

روترها چه مشکلاتی را حل می کنند؟

شاید این سوال برای شما پیش آمده باشد که ضرورت وجود روتر در شبکه چیست. البته در قسمت قبل اندکی در این مورد توضیح دادیم. روترها در واقع وظیفه مسیریابی را برعهده دارند و در لایه شبکه کار می‌کنند تا مشکلات حساس در شبکه‌های bridged Layer 2 را حل کنند. هنگامی که تعداد دستگاه‌های متصل در یک bridged network افزایش می‌یابد؛ امکان برخورد فریم‌ها نیز بیشتر می‌شود؛ زیرا دستگاه‌ها برای پهنای باند رقابت می‌کنند. این امر نتیجه‌ای جز کاهش پهنای باند شبکه را در بر ندارد. طراحی و تولید روترها مزایای زیادی دارد؛ از جمله:

• کاهش دامنه‌های برخورد به زیرشبکه‌های قابل مدیریت
• اجازه دادن به دستگاه‌های محاسباتی برای مسیریابی داده‌ها بین زیرشبکه‌ها
• مدیریت ترافیک بین شبکه‌ها با ارسال بسته‌های داده به آدرس‌های IP مورد نظر
• اجازه دادن به چندین دستگاه برای استفاده از یک اتصال اینترنتی

»»» همچنین بخوانید: گیت وی چیست؟

چه تفاوتی بین مودم و Router وجود دارد؟

جالب است بدانید برخی از ارائه دهندگان خدمات اینترنتی (ISP) ممکن است در یک دستگاه از ترکیب روتر و مودم استفاده کنند؛ اما این دو نقش متفاوتی در اتصال شبکه‌ها به یکدیگر دارند.

یک روتر شبکه‌ها را تشکیل می‌دهد و جریان داده‌ها را در داخل و بین آن شبکه‌ها مدیریت می‌کند؛ در حالی که یک مودم آن شبکه‌ها را به اینترنت متصل می‌کند. مودم سیگنال‌های یک ISP را به سیگنال‌های دیجیتالی تبدیل می‌کند که دستگاه‌ها بتوانند آن را تفسیر کنند و به اینترنت متصل شوند.

مثال زیر را برای درک عملکرد مودم و روتر در نظر بگیرید:

اگر شما یک Router داشته باشید می‌توانید یک شبکه LAN درست کنید و داده‌ها را بین دستگاه‌های موجود در شبکه ارسال کنید. اما به دلیل عدم وجود مودم نمی‌توانید این شبکه را به اینترنت متصل کنید.

اگر یک مودم داشته باشید می‌توانید به وسیله آن دستگاه مورد نظر خود مانند لپ تاپ شخصی را به اینترنت متصل کنید اما در صورت عدم داشتن روتر نمی‌توانید اتصال اینترنت را بین چندین دستگاه توزیع کنید.

با استفاده از هر دو دستگاه، می‌توانید با رایانه رومیزی، تبلت و گوشی هوشمند خود یک شبکه LAN تشکیل دهید و همه آن‌ها را همزمان به اینترنت متصل کنید.

»»» همچنین بخوانید:  تفاوت مودم و روتر چیست؟

انواع مختلف Router

برای اتصال LAN به اینترنت، روتر ابتدا باید با یک مودم ارتباط برقرار کند. برای انجام این کار دو راه وجود دارد:

1. روتر بی‌سیم (Wireless router): این نوع روتر از کابل اترنت برای متصل شدن به مودم استفاده می‌کند و داده‌ها که به‌صورت کدهای باینری هستند را به سیگنال‌های رادیویی تبدیل می‌کند. سپس این سیگنال‌ها را با استفاده از آنتن به‌صورت بی‌سیم پخش می‌کند. این روترها نمی‌توانند شبکه LAN تشکیل دهند در عوض شبکه WLAN ایجاد می‌کنند.
2. روتر سیمی (Wired router): مانند روتر بی سیم، روتر سیمی نیز از کابل اترنت برای اتصال به مودم استفاده می‌کند. سپس از کابل‌های جداگانه برای اتصال به یک یا چند دستگاه در شبکه، ایجاد یک شبکه محلی و اتصال دستگاه‌های موجود در آن شبکه به اینترنت استفاده می‌کند.

علاوه‌بر این دو مورد، روترهای دیگری نیز وجود دارند که برای مقاصد خاص طراحی شده‌اند:

• روتر اصلی (Core router): توسط شرکت‌ها و مشاغل بزرگ استفاده می‌شود که حجم بالایی از بسته‌های داده را در شبکه خود منتقل می‌کنند. روترهای اصلی در “هسته” یک شبکه کار کرده و با شبکه‌های خارجی ارتباط برقرار نمی‌کنند.
• روتر لبه (Edge router): این نوع روتر که به آن گیت وی هم گفته می‌شود؛ بیرونی‌ترین نقطه اتصال یک شبکه با شبکه‌های خارجی از جمله اینترنت است. روترهای لبه بهینه شده برای پهنای باند هستند و برای اتصال به روترهای دیگر برای توزیع داده‌ها بین کاربران نهایی طراحی شده‌اند.
• روتر مجازی (Virtual router): روتر مجازی یک برنامه نرم افزاری است که همان عملکرد روتر سخت افزاری استاندارد را انجام می دهد. این روترها برای مشاغل بزرگ با نیازهای شبکه پیچیده ایده آل هستند. آنها انعطاف پذیری، مقیاس پذیری آسان و هزینه ورودی کمتری را ارائه می دهند. یکی دیگر از مزایای روترهای مجازی کاهش مدیریت سخت افزار شبکه محلی است.

روتر برای مسیریابی از چه پروتکل‌هایی استفاده می‌کند؟

پروتکل‌های مسیریابی تعیین می‌کنند که چگونه روتر مسیریاب‌های دیگر را در شبکه شناسایی می‌کند، همه مقاصد ممکن را ردیابی می‌کند و تصمیم‌های پویا برای مکان ارسال هر پیام شبکه می‌گیرد. پروتکل های محبوب عبارتند از:

• Open Shortest Path First (OSPF)
• Border Gateway Protocol (BGP)
• Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)
• Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)
• Exterior Gateway Protocol (EGP)
• Routing Information Protocol (RIP)