Router là gì? Router hoạt động như thế nào?

Router còn được gọi là Bộ định tuyến, đây là một thiết bị kết nối internet vật lý hoặc ảo được thiết kế để nhận, phân tích và chuyển tiếp các gói dữ liệu giữa các mạng máy tính.

Một bộ định tuyến kiểm tra địa chỉ IP đích của một gói dữ liệu nhất định và nó sử dụng các tiêu đề và bảng chuyển tiếp để quyết định cách tốt nhất để chuyển các gói. Có một số công ty phổ biến phát triển bộ định tuyến; chẳng hạn như Cisco, 3Com, HP, Juniper, D-Link, Nortel, v.v.

Một số điểm quan trọng của Router được đưa ra dưới đây:

Bộ định tuyến được sử dụng trong môi trường mạng LAN (Mạng cục bộ) và WAN (Mạng diện rộng). Ví dụ: nó được sử dụng trong các văn phòng để kết nối và bạn cũng có thể thiết lập kết nối giữa các mạng ở xa.
Nó chia sẻ thông tin với các bộ định tuyến khác trong mạng.

Nó sử dụng giao thức định tuyến để truyền dữ liệu qua mạng.

Hơn nữa, nó đắt hơn các thiết bị mạng khác như thiết bị chuyển mạch và trung tâm.

Router hoạt động trên lớp thứ ba của mô hình OSI và nó dựa trên địa chỉ IP của máy tính. Nó sử dụng các giao thức như ICMP để giao tiếp giữa hai hoặc nhiều mạng. Nó còn được biết đến như một thiết bị thông minh vì nó có thể tính toán lộ trình tốt nhất để truyền các gói mạng từ nguồn đến đích một cách tự động.

Bộ định tuyến ảo là một chức năng phần mềm hoặc khung dựa trên phần mềm thực hiện các chức năng tương tự như một bộ định tuyến vật lý. Nó có thể được sử dụng để tăng độ tin cậy của mạng bằng giao thức dự phòng bộ định tuyến ảo, được thực hiện bằng cách định cấu hình bộ định tuyến ảo làm cổng mặc định.

Một Router ảo chạy trên các máy chủ hàng hóa và nó được đóng gói với một mình hoặc các chức năng mạng khác, như cân bằng tải, lọc gói tường lửa và khả năng tối ưu hóa mạng diện rộng.

Một bộ định tuyến có nhiều khả năng hơn so với các thiết bị mạng khác, chẳng hạn như một trung tâm, bộ chuyển mạch, v.v., vì các thiết bị này chỉ có thể thực hiện các chức năng cơ bản của mạng.

Ví dụ, một trung tâm là một thiết bị mạng cơ bản được sử dụng chủ yếu để chuyển tiếp dữ liệu giữa các thiết bị được kết nối, nhưng nó không thể phân tích hoặc thay đổi bất kỳ điều gì với dữ liệu đang truyền. Mặt khác, bộ định tuyến có khả năng phân tích và sửa đổi dữ liệu trong khi truyền dữ liệu qua mạng và nó có thể gửi đến mạng khác. Ví dụ, nói chung, các bộ định tuyến cho phép chia sẻ một kết nối mạng giữa nhiều thiết bị.

Một bộ định tuyến phân tích địa chỉ IP đích của một tiêu đề gói nhất định và so sánh nó với bảng định tuyến để quyết định đường dẫn tiếp theo của gói. Danh sách các bảng định tuyến cung cấp các hướng để chuyển dữ liệu đến một đích mạng cụ thể. Họ có một bộ quy tắc tính toán đường dẫn tốt nhất để chuyển tiếp dữ liệu đến địa chỉ IP nhất định.

Bộ định tuyến sử dụng một modem như modem cáp, cáp quang hoặc DSL để cho phép giao tiếp giữa các thiết bị khác và internet. Hầu hết các bộ định tuyến đều có một số cổng để kết nối các thiết bị khác nhau với internet cùng một lúc. Nó sử dụng các bảng định tuyến để xác định nơi gửi dữ liệu và từ đâu lưu lượng truy cập đến.

Bảng định tuyến chủ yếu xác định đường dẫn mặc định được sử dụng bởi bộ định tuyến. Vì vậy, nó có thể không tìm ra cách tốt nhất để chuyển tiếp dữ liệu cho một gói nhất định. Ví dụ, bộ định tuyến văn phòng dọc theo một đường dẫn mặc định duy nhất hướng dẫn tất cả các mạng đến nhà cung cấp dịch vụ internet của nó.

Có hai loại bảng trong bộ định tuyến là bảng tĩnh và bảng động. Các bảng định tuyến tĩnh được định cấu hình theo cách thủ công và các bảng định tuyến động được cập nhật tự động bởi các bộ định tuyến động dựa trên hoạt động mạng.

Một bộ định tuyến hoạt động trên lớp thứ 3 (Lớp mạng) của mô hình OSI và nó có thể giao tiếp với các thiết bị lân cận với sự trợ giúp của địa chỉ IP và mạng con.

Bộ định tuyến cung cấp kết nối internet tốc độ cao với các loại cổng khác nhau như gigabit, fast-Ethernet và cổng liên kết STM.

Nó cho phép người dùng cấu hình cổng theo yêu cầu của họ trong mạng.
Các thành phần chính của bộ định tuyến là bộ xử lý trung tâm (CPU), bộ nhớ flash, RAM, RAM không bay hơi, bảng điều khiển, mạng và thẻ giao diện.

Các bộ định tuyến có khả năng định tuyến lưu lượng trong một hệ thống mạng lớn bằng cách coi mạng con như một mạng nguyên vẹn.

Các bộ định tuyến lọc bỏ nhiễu không mong muốn, cũng như thực hiện quá trình đóng gói và giải mã dữ liệu.

Các bộ định tuyến cung cấp khả năng dự phòng vì nó luôn hoạt động ở chế độ chủ và chế độ phụ.

Nó cho phép người dùng kết nối nhiều mạng LAN và WAN.

Hơn nữa, một bộ định tuyến tạo ra nhiều đường dẫn khác nhau để chuyển tiếp dữ liệu.

Bộ định tuyến được sử dụng để kết nối thiết bị phần cứng với các mạng định vị từ xa như BSC, MGW, IN, SGSN và các máy chủ khác.

Nó cung cấp hỗ trợ cho tốc độ truyền dữ liệu nhanh chóng vì nó sử dụng các liên kết STM cao để kết nối; đó là lý do tại sao nó được sử dụng trong cả giao tiếp có dây hoặc không dây.

Các nhà cung cấp dịch vụ Internet sử dụng rộng rãi bộ định tuyến để gửi dữ liệu từ nguồn đến đích dưới dạng e-mail, trang web, hình ảnh, giọng nói hoặc tệp video. Hơn nữa, nó có thể gửi dữ liệu trên toàn thế giới với sự trợ giúp của địa chỉ IP của điểm đến.

Bộ định tuyến cung cấp các hạn chế truy cập. Nó có thể được cấu hình theo cách cho phép một vài người dùng truy cập vào dữ liệu tổng thể và cho phép những người khác chỉ truy cập vào một vài dữ liệu được xác định cho họ.

Bộ định tuyến cũng được sử dụng bởi những người kiểm tra phần mềm cho giao tiếp WAN. Ví dụ: người quản lý phần mềm của một tổ chức ở Agra, và giám đốc điều hành của nó ở một nơi khác như Pune hoặc Bangalore. Sau đó, bộ định tuyến cung cấp cho người điều hành phương pháp chia sẻ các công cụ phần mềm và các ứng dụng khác của mình với người quản lý với sự trợ giúp của bộ định tuyến bằng cách kết nối PC của họ với bộ định tuyến bằng kiến ​​trúc WAN.

Trong mạng không dây, bằng cách cấu hình VPN trong bộ định tuyến, nó có thể được sử dụng trong mô hình máy khách-máy chủ, cho phép chia sẻ internet, video, dữ liệu, thoại và tài nguyên phần cứng.

Trong thời hiện đại, các bộ định tuyến có các cổng USB có sẵn bên trong phần cứng. Chúng có đủ dung lượng lưu trữ nội bộ. Thiết bị lưu trữ bên ngoài có thể được sử dụng với bộ định tuyến để lưu trữ và chia sẻ dữ liệu.

Router được sử dụng để thiết lập trung tâm vận hành và bảo trì của một tổ chức, được gọi là trung tâm NOC. Tất cả các thiết bị ở vị trí xa đều được kết nối bằng bộ định tuyến trên cáp quang tại vị trí trung tâm, bộ định tuyến này cũng cung cấp khả năng dự phòng thông qua cấu trúc liên kết chính và liên kết bảo vệ.

Bộ định tuyến không dây: Bộ định tuyến không dây được sử dụng để cung cấp kết nối Wi-Fi với máy tính xách tay, điện thoại thông minh và các thiết bị khác có khả năng mạng Wi-Fi, và nó cũng có thể cung cấp định tuyến ethernet tiêu chuẩn cho một số lượng nhỏ hệ thống mạng có dây.

Bộ định tuyến không dây có khả năng tạo ra tín hiệu không dây trong nhà hoặc văn phòng của bạn và nó cho phép máy tính kết nối với bộ định tuyến trong một phạm vi và sử dụng internet. Nếu kết nối ở trong nhà, phạm vi của bộ định tuyến không dây là khoảng 150 feet và khi kết nối ở ngoài trời, phạm vi của nó lên đến 300 feet.

Hơn nữa, bạn có thể tạo các bộ định tuyến không dây an toàn hơn bằng mật khẩu hoặc lấy địa chỉ IP của mình. Sau đó, bạn có thể đăng nhập vào bộ định tuyến của mình bằng cách sử dụng ID người dùng và mật khẩu đi kèm với bộ định tuyến của bạn.

Brouter: Brouter là sự kết hợp giữa bridge và một bộ định tuyến. Nó cho phép truyền dữ liệu giữa các mạng như một cầu nối. Và giống như một bộ định tuyến, nó cũng có thể định tuyến dữ liệu trong mạng tới các hệ thống riêng lẻ. Do đó, nó kết hợp hai chức năng này của cầu nối và bộ định tuyến bằng cách định tuyến một số dữ liệu đến đến đúng hệ thống trong khi chuyển dữ liệu khác sang mạng khác.

Bộ định tuyến lõi: Bộ định tuyến lõi là loại bộ định tuyến có thể định tuyến dữ liệu trong mạng, nhưng nó không có khả năng định tuyến dữ liệu giữa các mạng. Nó là một thiết bị hệ thống giao tiếp máy tính và là xương sống của mạng, vì nó giúp liên kết tất cả các thiết bị mạng. Nó được sử dụng bởi các nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP), và nó cũng cung cấp nhiều loại giao diện truyền dữ liệu nhanh và mạnh mẽ.

Bộ định tuyến biên: Bộ định tuyến biên là thiết bị có dung lượng thấp hơn được đặt ở ranh giới của mạng. Nó cho phép một mạng nội bộ kết nối với các mạng bên ngoài. Nó còn được gọi là bộ định tuyến truy cập. Nó sử dụng BGP bên ngoài (Giao thức cổng biên giới) để cung cấp kết nối với các mạng từ xa qua internet.

Có hai loại bộ định tuyến biên trong mạng:
Bộ định tuyến cạnh thuê bao
Bộ định tuyến cạnh nhãn

Bộ định tuyến biên thuê bao thuộc về một tổ chức người dùng cuối và nó hoạt động trong tình huống hoạt động trên thiết bị biên giới.

Bộ định tuyến cạnh nhãn được sử dụng trong ranh giới của mạng Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS). Nó hoạt động như một cổng kết nối giữa mạng LAN, WAN hoặc internet.

Bộ định tuyến băng thông rộng: Bộ định tuyến băng thông rộng chủ yếu được sử dụng để cung cấp truy cập internet tốc độ cao cho máy tính. Nó cần thiết khi bạn kết nối Internet qua điện thoại và sử dụng công nghệ thoại qua IP (VOIP).

Tất cả các bộ định tuyến băng thông rộng đều có tùy chọn ba hoặc bốn cổng Ethernet để kết nối hệ thống máy tính xách tay và máy tính để bàn. Bộ định tuyến băng thông rộng được cấu hình và cung cấp bởi nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP). Nó còn được gọi là modem băng rộng , đường dây thuê bao kỹ thuật số không đối xứng ( ADSL ), hoặc modem đường dây thuê bao kỹ thuật số ( DSL ).

Có rất nhiều lợi ích của bộ định tuyến, được đưa ra dưới đây:

Bảo mật: Bộ định tuyến cung cấp tính năng bảo mật vì các mạng LAN hoạt động ở chế độ phát sóng.

Thông tin được truyền qua mạng và đi qua toàn bộ hệ thống cáp.

Mặc dù dữ liệu có sẵn cho mỗi trạm, nhưng trạm được giải quyết cụ thể sẽ đọc dữ liệu.

Nâng cao hiệu suất:

Nó nâng cao hiệu suất trong mạng riêng lẻ.

Ví dụ: nếu một mạng có 14 máy trạm và tất cả đều tạo ra cùng một lượng lưu lượng truy cập.

Lưu lượng của 14 máy trạm chạy qua cùng một cáp trong một mạng duy nhất.
Nhưng nếu mạng được chia thành hai mạng con, mỗi mạng có 7 máy trạm, thì tải lưu lượng giảm xuống một nửa. Vì mỗi mạng đều có máy chủ và đĩa cứng riêng, nên sẽ có ít PC hơn cần hệ thống cáp mạng.

Độ tin cậy: Bộ định tuyến cung cấp độ tin cậy.

Nếu một mạng gặp sự cố khi máy chủ dừng hoặc có lỗi trong cáp, thì các dịch vụ bộ định tuyến và các mạng khác sẽ không bị ảnh hưởng.

Các bộ định tuyến phân tách mạng bị ảnh hưởng, trong khi các mạng không bị ảnh hưởng vẫn được kết nối, không làm gián đoạn công việc và bất kỳ mất mát dữ liệu nào.

Phạm vi kết nối mạng: Trong mạng, cáp được sử dụng để kết nối các thiết bị, nhưng chiều dài của nó không được vượt quá 1000 mét.

Một bộ định tuyến có thể khắc phục hạn chế này bằng cách thực hiện chức năng của một bộ lặp (Tái tạo tín hiệu).

Phạm vi vật lý có thể tùy theo yêu cầu của cài đặt cụ thể, miễn là bộ định tuyến được cài đặt trước khi vượt quá phạm vi cáp tối đa.

Các giao thức định tuyến chỉ định một cách để bộ định tuyến xác định các bộ định tuyến khác trên mạng và đưa ra các quyết định động để gửi tất cả các thông báo mạng.

Có một số giao thức, được đưa ra dưới đây:

Open Shortest Path First (OSPF): Nó được sử dụng để tính toán lộ trình tốt nhất cho các gói tin đã cho đến đích khi chúng di chuyển qua một tập hợp các mạng được kết nối.

Nó được xác định bởi Lực lượng Đặc nhiệm Kỹ thuật Internet (IETF) là Giao thức Cổng nội bộ.

Giao thức Border Gateway (BGP): Nó giúp quản lý cách các gói được định tuyến trên internet thông qua trao đổi thông tin giữa các bộ định tuyến biên.
Nó cung cấp sự ổn định mạng cho các bộ định tuyến nếu một kết nối internet gặp sự cố trong khi chuyển tiếp các gói tin, nó có thể điều chỉnh một kết nối mạng khác một cách nhanh chóng để gửi các gói tin.

Giao thức định tuyến cổng bên trong (IGRP): Nó chỉ định cách thông tin định tuyến sẽ được trao đổi giữa các cổng trong một mạng độc lập.

Sau đó, các giao thức mạng khác có thể sử dụng thông tin định tuyến để xác định cách thức truyền tải nên được định tuyến.

Giao thức định tuyến cổng bên trong nâng cao (EIGRP ): Trong giao thức này, nếu một bộ định tuyến không thể tìm thấy đường dẫn đến đích từ các bảng, nó sẽ hỏi tuyến đường đến các hàng xóm của nó và họ chuyển truy vấn cho các hàng xóm của mình cho đến khi một bộ định tuyến tìm thấy con đường.

Khi mục nhập của bảng định tuyến thay đổi ở một trong các bộ định tuyến, nó chỉ thông báo cho các hàng xóm của nó về những thay đổi, nhưng không gửi toàn bộ bảng.

Giao thức cổng bên ngoài (EGP): Nó quyết định cách thông tin định tuyến có thể được trao đổi giữa hai máy chủ cổng hàng xóm, mỗi máy có bộ định tuyến riêng.

Ngoài ra, nó thường được sử dụng để trao đổi thông tin bảng định tuyến giữa các máy chủ trên internet.

Giao thức thông tin định tuyến (RIP): Nó xác định cách các bộ định tuyến có thể chia sẻ thông tin trong khi truyền lưu lượng giữa các nhóm mạng cục bộ được kết nối.

Số bước nhảy tối đa có thể được phép cho RIP là 15, điều này hạn chế quy mô của mạng mà RIP có thể hỗ trợ.