Маршрутизаторы модемы и другие сетевые устройства

Даже далеким от высоких технологий людям знакомы слова «роутер», «модем» и «маршрутизатор». Более того, если вы хотя бы раз выходили в Интернет с компьютера или ноутбука, при этом использовалось хотя бы одно из этих устройств. Но какое именно? Попробуем разобраться, а заодно выясним, что же раздает Интернет у вас дома.

Что такое роутер и для чего он нужен

Роутер, маршрутизатор и модем предназначены для передачи интернет-сигналов на устройства пользователей.

Только делают они это разными способами.Начнем с роутера – он создает сеть, объединяющую несколько устройств. Такая сеть может быть локальной или с выходом в Интернет. Если речь идет о бытовом роутере, то его задача заключается в том, чтобы распределить входящий сигнал между несколькими потребителями: компьютерами, ноутбуками, планшетами и другими гаджетами. Эти устройства подключаются как проводным способом (через Ethernet-кабель), так и по радиоканалу – через Wi-Fi.

Принцип работы роутера

Откуда берет сигнал роутер? Его предоставляет интернет-провайдер, с которым вы заключили договор. Именно провайдеру принадлежит тот кабель, который заходит в помещение с улицы и подключается в специальный разъем на роутере (WAN-порт синего цвета). Роутер играет роль посредника: получает входящий сигнал из одного источника и раздает его нескольким потребителям. Делает он это по строго определенному принципу, используя таблицу маршрутизации.

Таблица маршрутизации хранится в памяти роутера и содержит список сетевых адресов и ряд других параметров, которые важны в работе сети (маски, адреса шлюза, интерфейсы, метрики). Эта таблица является чем-то вроде адресной книги – там прописаны пути к устройствам, подключенным к роутеру. Адреса подбираются таким образом, чтобы обеспечить максимально короткий путь к устройству, присутствие которого в сети проверяется с заданным интервалом. Пакеты с интернет-данными передаются только активным потребителям. То есть если вы выключите компьютер или смартфон (как вариант – отключите в них передачу данных), очень скоро роутер об этом «узнает» и прекратит передавать данные по адресу, которому соответствует это устройство.

Как устройства взаимодействуют с роутером

Проводные устройства – а чаще всего это ПК, лишенные собственного Wi-Fi-модуля, – подключаются к роутеру по кабелю, через LAN-порты, которые для наглядности выделены желтым цветом. Устройства, в которых есть беспроводной модуль, – это почти все ноутбуки, смартфоны, планшеты и некоторые телевизоры – подключаются по радиоканалу (через Wi-Fi). Количество подключений, доступных для одного роутера, ограничено. Однако для домашнего использования в 90% случаев достаточно простой и недорогой модели роутера. А вот у беспроводного подключения есть еще одно важное ограничение – скорость. Она определяется мощностью антенны и поддерживаемым стандартом Wi-Fi, но на нее влияют и внешние факторы – например, наличие толстых стен между роутером и устройством-потребителем Интернета способно снизить скорость передачи данных.

Что еще умеет роутер

Роутер занимается не только тем, что раздает Интернет на несколько устройств-потребителей. В современных моделях встречаются и другие, не менее полезные и интересные функции. Например, некоторые роутеры выполняют функцию файрволов – «межсетевых экранов». Эти «экраны» проверяют пакеты данных на принадлежность к существующему соединению. Если роутер увидит расхождение, значит, в сеть прорывается вирус, маскирующийся под безобидный сервис. У роутеров известных производителей – Asus, D-Link, TP-Link и других – эта функция называется SPI (Stateful Packet Inspection).

Для настройки роутера используется веб-интерфейс, в котором любой пользователь, обладающий базовыми знаниями работы с ПК, легко задаст желаемые параметры работы сети. USB-порты на корпусе этого устройства нужны для подключения принтера или внешнего накопителя. В первом случае это будет полноценный сетевой принтер, а во втором – сетевое дисковое хранилище. Разместите на внешнем диске файлы, и они будут доступны всем устройствам в сети, или организуйте на него скачивание файлов из сети (например, на торрент-сервисах).

Роутер и маршрутизатор – одно и то же

Все, кто внимательно прочитали предыдущий текст, наверняка заметили там фразу «таблица маршрутизации». Выше говорилось, что именно ее построением занимается роутер. Поэтому он получил еще одно название – маршрутизатор. А роутер – транслитерация названия этого устройства (router на англ.). Оба слова примерно с одинаковой частотой используют технические специалисты, а обычные пользователи Интернета предпочитают слово «роутер».

Читайте также:  Черта над нотой что означает

Что такое модем и чем он отличается от роутера

Если бы модем оказался еще одним названием роутера/маршрутизатора, статью можно было бы закончить. Но модем – устройство иного плана, хотя тоже сетевое. Те пользователи, которые родились до 1990 года, наверняка слышали характерные звуки, которыми ADSL-модемы сигнализировали об успешном подключении к Интернету. Такими устройствами для выхода в сеть пользовались все, кому были недоступны кабельные сети, – на стыке 90-х и 2000-х годов они были неслыханной роскошью. ADSL-модемы подключались к телефонной линии затем, чтобы преобразовать аналоговый (в этом случае телефонный) сигнал в цифровой – понятный компьютеру или ноутбуку.

Преобразование сигнала одного типа в другой – это и есть основная функция модема. В отличие от роутера, он передает сигнал только на одно устройство – например, ПК или ноутбук. При этом собственный IP-адрес модему не присваивается (в отличие от роутера), и в сети компьютер идентифицируют по адресу его сетевой карты.

Если ADSL-модемы уже достойны стать музейными экспонатами, то мобильные (3G и 4G) модемы, наоборот, очень востребованы. Вместо телефонной линии они используют мобильный сигнал сотового оператора. А к компьютерам и ноутбукам подключаются через USB-разъемы на корпусе. Мобильные модемы компактны и это большой плюс: их можно использовать не только дома, но и в парке, в транспорте – везде, где есть покрытие выбранного сотового оператора.

Кстати, с модемами мы сталкиваемся гораздо чаще, чем можно было бы подумать. Сегодня встречаются гибридные устройства – модемы с функцией роутера. Они не только распределяют входящий сигнал между несколькими устройствами, но и предварительно преобразовывают его. Также роутеры и модемы иногда работают в тандеме. Например, если на корпусе роутера есть USB-порт, к нему можно подключить мобильный модем для сетей 3G/4G. Так как последний физически не способен раздавать Интернет на несколько устройств одновременно, данную задачу возьмет на себя роутер. Это удобно, когда невозможно организовать привычное кабельное подключение или нет желания путаться в проводах, проложенных по офису или квартире.

Что за устройство раздает Интернет у вас дома?

Уверены, что ответ на этот вопрос вы уже получили сами, но на всякий случай озвучим его еще раз. Если к этому устройству подключен внешний кабель, это или классический роутер, или модем с функцией роутера. Если сигнал попадает в здание беспроводным способом, а интернет-подключение используется на одном устройстве, это классический мобильный модем для сетей 3G или 4G. Более точную информацию о сетевом оборудовании вам предоставит поставщик интернет-услуг. У него же можно узнать, какое устройство подходит для обслуживания того количества устройств, которые есть у вас дома. Нередко семья из 3-4 человек владеет таким же количеством смартфонов, парочкой планшетов и одним ноутбуком или ПК. А еще Интернет нужен телевизору и вот-вот понадобится какому-нибудь умному кухонному гаджету – например, Samsung и LG уже выпускают смарт-холодильники с Wi-Fi! Если вы только собираетесь подключить Интернет, посетите интернет-магазин ОнЛайм – у нас есть роутеры, гибридные устройства, PLC-адаптеры и другое оборудование, которое потребуется для организации домашней сети.

Кстати, в этой статье описаны общие черты сетевых устройств и способы их идентификации. Видя, как развиваются технологии в цифровом мире, мы не удивимся, если через 2–3 года концепция изменится, и обслуживать потребителей Интернета будут новые гибридные устройства.

Чем больше в наших квартирах скапливается умных девайсов, способных подключаться к Интернету, тем чаще их владельцам приходится иметь дело с сетевым оборудованием. Сетевое оборудование — это устройства различного типа и назначения, которые обеспечивают функционирование вычислительных сетей, в частности, передачу информации между объединенными узлами (компьютерами, смартфонами и т. д.) и доступ их во Всемирную Паутину.

Из сетевого оборудования в домашних компьютерных сетях чаще всего используются модемы и роутеры. Внешний вид и описание некоторых из них вызывает у пользователей путаницу: кто-то уверен, что это одно и тоже, а кто-то утверждает, что нет. Итак, кто прав и чем отличается модем от роутера и маршрутизатора?

Понятие и назначение модемов, роутеров, маршрутизаторов

Модем (модулятор/демодулятор) — это преобразователь физических свойств передаваемого сигнала для его адаптации к среде распространения. Говоря простыми словами, модем изменяет характеристики сигнала так, чтобы линия связи (кабель, эфир), по которой он (сигнал) передается, могла его воспринимать. «Подгонка» сигнала под требования среды называется модуляцией, а восстановление к исходным параметрам — демодуляцией.

Роутер или маршрутизатор (это одно и то же) не преобразует сигнал. Он лишь распределяет и пересылает трафик между разными сегментами сети согласно таблице маршрутизации, которая хранится в его памяти.

Читайте также:  Type text css media screen

Модем и роутер (маршрутизатор) обеспечивают процесс передачи данных по сетям, и каждый из них делает свою часть работы. Это взаимодополняющее, но не взаимозаменяемое оборудование.

Основная масса маршрутизаторов домашнего сегмента имеет модемное устройство в своем составе, поэтому многие люди называют их и роутерами, и модемами. И это правильно.

Основные типы и возможности модемов и роутеров

Модемы

Помимо встроенных модуляторов-демодуляторов, существуют дискретные — в виде отдельных модулей, которые подключаются к внутреннему (например, pci) или наружному (USB, RJ-45) порту ПК иди другого устройства.

Примеры таких модемов представлены ниже. Как видно, это компактные и весьма простые на вид штуковины с интерфейсом подключения для одного внешнего девайса. Они, в отличие от роутеров, могут обслуживать только один клиентский компьютер или мобильный гаджет.

Модемы просты не только внешне, но и в плане взаимодействия с человеком. Многие не имеют никакого пользовательского интерфейса, помимо переключателя включить/выключить, и способны функционировать только на тех настройках, которые заложил производитель. Другие — с поддержкой SIM-карт, оснащаются незамысловатым ПО с функцией мониторинга трафика, чтения СМС и перехода на сайт производителя для пополнения баланса. Опций управления работой самого устройства здесь также нет.

Каждый модем предназначен для использования только в одной среде передачи. Поэтому их подразделяют на следующие типы:

  • Для аналоговых и цифровых телефонных линий (примеры — DSL-модем, ISDN-модем).
  • Беспроводные (3G/4G, Wi-Fi, спутниковые, радио и т. д.).
  • PowerLine — для передачи данных по линиям электроснабжения.
  • Кабельные — для работы в проводных сетях различных типов. Например, DOCSIS для коаксиального кабеля, ONT/ONU для оптоволокна.

Маршрутизаторы функционируют в сетях, основанных на различных типах связи. Так, домашний роутер, на коробке которого написано «Wi-Fi», скорее всего, будет работать в сети Ethernet (кабельной) и, возможно, 3G/4G.

Кроме того, различают модемы:

  • Аппаратные (автономные) — все их функции выполняет собственное железо и программное обеспечение (прошивка).
  • Программные и полупрограммные. Первые интегрированы с устройством-носителем. Их аппаратная часть представлена только преобразователями сигнала, а всю работу обеспечивает процессор, ОЗУ и операционная система носителя (либо отдельно установленное ПО). Функционал полупрограммного модема частично распределен между ним и девайсом-носителем.

Роутеры тоже можно условно разделить на аппаратные и программные. Первые — это отдельные устройства. Вторые — эмуляция в операционной системе компьютера при условии программной и аппаратной поддержки. Промежуточных вариантов нет.

Роутеры

Маршрутизаторы — девайсы более высокого класса. В сравнении с модемами они представляются как целый компьютер и отдельная установленная в него «железка». Хотя почему «как»? Домашний роутер — и есть мини-компьютер, способный функционировать в качестве:

  • собственно маршрутизатора трафика;
  • беспроводной точки доступа Wi-Fi;
  • сервера DHCP, UPnP, FTP;
  • принт-сервера;
  • файервола;
  • торрент-клиента;
  • повторителя (репитера);
  • сетевого моста и многого другого в зависимости от модели.

Кстати, помимо наличия встроенного модема, многие домашние маршрутизаторы поддерживают подключение внешних через порт USB.

Роутер, в отличие от модема, имеет собственный сетевой адаптер с MAC-адресом. При подсоединении к сети провайдера он получает IP, который в свойствах сетевого подключения значится как основной шлюз — точка, через которую устройства локальной сети получают доступ в Интернет.

Управление роутером и некоторыми функциями подключенных к нему устройств производится через панель администрирования — пользовательский интерфейс прошивки, точнее, операционной системы. В ней содержатся опции изменения и настройки IP-адресов, DNS-серверов, шифрования в беспроводных сетях Вай-Фай, черные и белые списки сайтов, параметры файервола и еще масса всего, что связано с сетью. Админ-панели некоторых маршрутизаторов очень сложны и объемны, так как практически каждая заложенная в них функция имеет несколько вариантов настроек.

Еще многие домашние роутеры совершенно легально поддерживают прошивки сторонних разработчиков (кастомные), которые наделяют их новыми функциями, увеличивают производительность и защищенность. USB-модемы с модулем чтения SIM-карт тоже иногда удается перепрошивать, но это делают лишь с целью разблокировки подключения к другим сотовым операторам. Возможности повлиять на прочий функционал девайса у пользователя нет. Вот и вся разница.

Маршрутиза́тор (проф. жарг. рýтер или роутер транслитерация от англ. router /ˈɹu:tə(ɹ)/ или /ˈɹaʊtəɹ/ [1] , /ˈɹaʊtɚ/ ) — специализированный компьютер, который пересылает пакеты между различными сегментами сети на основе правил и таблиц маршрутизации [2] . Маршрутизатор может связывать разнородные сети различных архитектур. Для принятия решений о пересылке пакетов используется информация о топологии сети и определённые правила, заданные администратором.

Маршрутизаторы работают на «сетевом» (третьем) уровне сетевой модели OSI, в отличие от коммутаторов (свитчей) и концентраторов (хабов), которые работают соответственно на втором и первом уровнях модели OSI.

Содержание

Принцип работы [ править | править код ]

Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в заголовке пакета, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута — пакет отбрасывается.

Читайте также:  Как вернуть статус в одноклассниках

Существуют и другие способы определения маршрута пересылки пакетов, когда, например, используется адрес отправителя, используемые протоколы верхних уровней и другая информация, содержащаяся в заголовках пакетов сетевого уровня. Нередко маршрутизаторы могут осуществлять трансляцию адресов отправителя и получателя, фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничения доступа, шифрование/расшифровывание передаваемых данных и т. д.

Таблица маршрутизации [ править | править код ]

Таблица маршрутизации содержит информацию, на основе которой маршрутизатор принимает решение о дальнейшей пересылке пакетов. Таблица состоит из некоторого числа записей — маршрутов, в каждой из которых содержится идентификатор сети получателя (состоящий из адреса и маски сети), адрес следующего узла, которому следует передавать пакеты, административное расстояние — степень доверия к источнику маршрута и некоторый вес записи — метрика. Метрики записей в таблице играют роль в вычислении кратчайших маршрутов к различным получателям. В зависимости от модели маршрутизатора и используемых протоколов маршрутизации, в таблице может содержаться некоторая дополнительная служебная информация. Например:

Таблица маршрутизации может составляться двумя способами:

  • статическая маршрутизация — когда записи в таблице вводятся и изменяются вручную. Такой способ требует вмешательства администратора каждый раз, когда происходят изменения в топологии сети. С другой стороны, он является наиболее стабильным и требующим минимума аппаратных ресурсов маршрутизатора для обслуживания таблицы.
  • динамическая маршрутизация — когда записи в таблице обновляются автоматически при помощи одного или нескольких протоколов маршрутизации — RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP, и др. Кроме того, маршрутизатор строит таблицу оптимальных путей к сетям назначения на основе различных критериев — количества промежуточных узлов, пропускной способности каналов, задержки передачи данных и т. п. Критерии вычисления оптимальных маршрутов чаще всего зависят от протокола маршрутизации, а также задаются конфигурацией маршрутизатора. Такой способ построения таблицы позволяет автоматически держать таблицу маршрутизации в актуальном состоянии и вычислять оптимальные маршруты на основе текущей топологии сети. Однако динамическая маршрутизация оказывает дополнительную нагрузку на устройства, а высокая нестабильность сети может приводить к ситуациям, когда маршрутизаторы не успевают синхронизировать свои таблицы, что приводит к противоречивым сведениям о топологии сети в различных её частях и потере передаваемых данных.

Зачастую для построения таблиц маршрутизации используют теорию графов.

Применение [ править | править код ]

Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети благодаря её разделению на домены коллизий или широковещательные домены, а также благодаря фильтрации пакетов. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам, например для объединения локальных сетей Ethernet и WAN-соединений, использующих протоколы xDSL, PPP, ATM, Frame relay и т. д. Нередко маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана.

В качестве маршрутизатора может выступать как специализированное (аппаратное) устройство, так и обычный компьютер, выполняющий функции маршрутизатора. Существует несколько пакетов программного обеспечения (на основе ядра Linux, на основе операционных систем BSD) с помощью которого можно превратить ПК в высокопроизводительный и многофункциональный маршрутизатор, например, Quagga, IPFW или простой в применении PF.

История изобретения [ править | править код ]

Основы концепции заложил (1966) Дональд Дэвис, конструируя британскую сеть NPL. Технологии быстро переняли американцы, стремящиеся соорудить слаженную линию обороны. Плата IMP (процессор интерфейса сообщений) выступала узлом сети, занимающимся коммутацией сообщений. Конструкция просуществовала вплоть до развала СССР, упразднена в 1989 году, составив первое поколение шлюзов, ставшее эволюционно маршрутизаторами.

Первым маршрутизатором был мини-компьютер Honeywell DDP-516, дополненный особым внешним интерфейсом связи. Часть коммутирующих функций отдали программному обеспечению. Впоследствии роль коммутаторов отдали Honeywell 316, лишённым особой защиты. Новички тянули примерно две трети производительности, стоя вдвое дешевле. Соединение с хостами вели посредством последовательной шины передачи данных. Оборудование, программное обеспечение обсуждает открытый (ныне) документ RFC 1, первый из выпущенных IETF.

Устройства для дома и малого офиса [ править | править код ]

В бытовом секторе обычно используются маршрутизаторы, обеспечивающие подключение домашней сети компьютеров к каналу связи интернет-провайдера. Как правило, при этом маршрутизатор обеспечивает IP-адресацию устройств локальной сети по протоколу DHCP, а сам получает IP-адрес от внешнего провайдера. Обычно современный маршрутизатор имеет ряд вспомогательных функций и встроенных возможностей: беспроводная точка доступа Wi-Fi для подключения мобильных устройств, межсетевой экран для защиты сети от внешних атак, резервирование доступа в Интернет через каналы от нескольких провайдеров, веб-интерфейс для упрощения настройки устройства, USB-порт для подключения принтера или дискового хранилища и другие.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector