Rutery przełączające i przełączniki rutujące

Rutery przełączające potrafią nie tylko rutować pakiety (wyznaczając im marszruty na podstawie adresów IP), ale też przełączać je, stosując jedną z technologii Layer 3 Switching.

Rutery przełączające potrafią nie tylko rutować pakiety (wyznaczając im marszruty na podstawie adresów IP), ale też przełączać je, stosując jedną z technologii Layer 3 Switching.

Praca eksploatowanych obecnie sieci LAN opiera się przełącznikach i ruterach. Są bardzo obciążone, ponieważ użytkownicy uruchamiają coraz bardziej wymagające aplikacje, instalując w systemach informatycznych setki stacji roboczych i farmy serwerów. Dużą popularnością cieszą się też intrasieci (wewnętrzne sieci oparte na technologii Internetu), wymagające łączy o dużej przepustowości. Rutery trzymają się cały czas mocno. Dość powiedzieć, że światowe obroty na tym rynku mogą przekroczyć w 2003 roku 12 miliardów USD.

Produkowane obecnie rutery, szczególnie te z najwyższej półki, pracują bardzo szybko i mogą rutować w ciągu sekundy dziesiątki milionów pakietów. Rutery klasyczne, czyli takie, które operują w trzeciej warstwie modelu OSI, kierują pakiety do stacji docelowej po przeanalizowaniu adresu IP. Jak sama nazwa wskazuje (route to po angielsku trasa lub szlak), rutery wyznaczają pakietom marszruty, kierując je do odpowiedniego portu lub karty sieciowej.

Klasyczny ruter nie interesuje się 48-bitowymi adresami MAC, a po odebraniu pakietu odczytuje i analizuje adres budowany w warstwie sieciowej. W sieciach Internet będzie to adres IP przypisywany każdemu ze stanowisk pracy przez administratora. Adres taki składa się zawsze z dwóch części: jedna definiuje adres sieci, a druga adres komputera pracującego w tej sieci.

Dwa w jednym

Rutery przełączające i przełączniki rutujące

Różne technologie zawiadywania ruchem pakietów w sieciach LAN

Oprócz tradycyjnych ruterów firmy zaczęły projektować urządzenia komunikacyjne nowej generacji (prekursorem była tu firma Ipsilon ze swoją technologią Ipsilon Flow), które powinny zaspokoić żądania szczególnie "pasmożernych" aplikacji. Chodzi o takie parametry , jak szerokość pasma przenoszenia danych czy świadczenie usług o określonej jakości (QoS - Quality of Services). Urządzenia te, nazywane ruterami przełączającymi, są węzłami sieci, które wykorzystują technologię Layer 3 Switching.

Ruter przełączający wykonuje wszystkie operacje zazwyczaj realizowane przez dwa rodzaje węzłów sieci - standardowy ruter oraz przełącznik - i potrafi wyekspediować pakiety z jednej podsieci do drugiej, stosując technologię przełączania.

Analizując zawartość pakietów, ruter przełączający może wyznaczyć kolejnym pakietom krótszą ścieżkę transportu (oczywiście jeśli jest), nazywaną short cut, dzięki czemu mogą być przełączane dużo szybciej, z pominięciem czasochłonnego rutowania, które zawsze ma miejsce w wypadku klasycznego rutingu.

Stosując wyrafinowane rozwiązania sprzętowe i uruchamiając specjalne oprogramowanie, ruter przełączający integruje więc operacje rutowania i przełączania. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu szybko pracujących układów scalonych (przetwarzających gigabity danych na sekundę), które potrafią sprostać wymaganiom sieci komputerowych pracujących w takich technologiach, jak Fast Ethernet czy Gigabit Ethernet.

Na rynku są też przełączniki rutujące (przełączniki Layer 3), które tak jak opisane powyżej rutery, obsługują rutowanie i przełączanie pakietów. Klasyczny przełącznik nie potrafi przetworzyć pakietu, jeśli został on wygenerowany w podsieci X, a stacja docelowa znajduje się w podsieci Y (zresztą podobny pakiet nie zostanie skierowany do takiego przełącznika, bo stacja wysyłająca prześle go do rutera, pobierając jego adres IP z pliku konfigurującego środowisko IP). Przełącznik rutujący zrobi to, ponieważ obsługuje technologię Layer 3 Routing.

Rutery przełączające i przełączniki rutujące

Architektura rutera przełączającego (układ ASIC)

Bardzo ważna cecha ruterów przełączających to przetwarzanie pakietów wyjątkowo szybko. Jest to możliwe, ponieważ opierają się na specjalizowanych układach scalonych ASIC (Application Specific Integrated Curcuit).

Tradycyjne rutery analizują zawartość pakietów i kierują je do właściwych portów, korzystając z usług odpowiedniego oprogramowania (operującego w trzeciej warstwie) i klasycznych procesorów rutowania. Każdy pakiet zawsze najpierw kierują do zawiadującego ruchem danych procesora, który przegląda jego zawartość, modyfikuje go w odpowiedni sposób i odsyła (korzystając z tabel rutingu) do kolejki pakietów, skąd są pobierane i ekspediowane do miejsca przeznaczenia.


TOP 200