05-04-2011، 11:26 AM
روتر ها یا مسیر یاب ها تجهیزات فیزیکی هستند که چندین شبکه بی سیم یا کابلی را به یکدیگر متصل می کنند و این همان تجهیزی است که در اینترنت مشخص می کند بسته های اطلاعاتی از کدام مسیر به مقصد برسند و در نهایت رسیدن آن به مقصد را کنترل می کند از نظر فنی یک روتر یک گذرگاه لایه 3 است یعنی روتر های کابلی یا بی سیم شبکه ها را مانند یک گذرگاه به یکدیگر متصل می نمایند و این لایه همان لایه در مدل معروف شبکه یا مدل OSI است.
شبکه های خانگی معمولاً از یک IP یا پروتکل اینترنت استفاده می کنند که می تواند کابلی یا بی سیم باشد. پروتکل IP معمول ترین لایه مورد استفاده در لایه های OSI است. یک روتر IP مانند مودم های DSL یا مودم های کابلی سرعت بالا شبکه خانگی LAN را به شبکه WAN اینترنت متصل می کند.
با جمع آوری و نگهداری اطلاعات مربوط به پیکربندی در یک حافظه که به آن جدول مسیریابی می گویند، روترها توانایی فیلتر ترافیک ورودی و خروجی بسته به IP فرستنده و گیرنده را دارند. بعضی روتر ها به شبکه های خانگی امکان آپدیت جدول مسیریابی از طریق یک مرورگر اینترنتی را می دهند. روتر های باند پهن وظایف یک روتر را با عملکرد یک سوئیچ و فایروال در یک واحد ترکیب کرده اند.
استفاده از روترها در شبکه به امري متداول تبديل شده است . يکي از دلايل مهم گسترش استفاده از روتر ، ضرورت اتصال يک شبکه به چندين شبکه ديگر اينترنت و يا ساير سايت ها ي از راه دور در عصر حاضر است . نام در نظر گرفته شده براي روترها ، متناسب با کاري است که آنان انجام مي دهند : " ارسال داده از يک شبکه به شبکه اي ديگر " . مثلا" در صورتي که يک شرکت داراي شعبه اي در تهران و يک دفتر ديگر در اهواز باشد ، به منظور اتصال آنان به يکديگر مي توان از يک خط leased اختصاصي که به هر يک از روترهاي موجود در دفاتر متصل مي گردد ، استفاده نمود . بدين ترتيب ، هر گونه ترافيکي که لازم است از يک سايت به سايت ديگر انجام شود از طريق روتر محقق شده و تمامي ترافيک هاي غيرضروري ديگر فيلتر و در پهناي باند و هزينه هاي مربوطه ، صرفه جوئي مي گردد
روترها به دودسته تقسیم میکنن :
روتر های سخت افزاری: که یک دستگاه صرفآ برای ماکار routing رو انجام میده,وبرای کارش هیچ احتیاجی به یه کامپیوترنداره,بلکه خودش درست مثل یک کامپیوتر Ram,CPU,System-Board,Slot,… داره و البته سیستم عامل مخصوص به خود که به اسم IOS هم اون رو میشناسن . یه روتر سخت افزاری درست مثل یه کامپیوتر محل های برای اضافه کردن کارت های جانبی و ... رو داره .
روترهای نرم افزاری : که در واقع بک روترسخت افزاری شبیه-سازی شده هستن.[/code] ازنظر کارکردی عملآ کار یک روتر نرم افزاری رومیکنن ولی خیلی مزایا و کارها هست که فقط توسط یک روتر واقعی ( سخت-افزاری) قابل انجام هست ... . روترهای نرم افزاری رو همون سیستم عامل ها شبیه سازی میکنن . و در واقع میشه گفت که یک سیستم عامل رو (توسط امکاناتی که خودش بما داده , مثلآ Routing and Remote access در ویندوزهای سرور مایکروسافت . ) جوری تنظیم میکنن که کار یک روتر رو برای ما انجام بده.
مهمترين ويژگی های يک روتر :
• روترها دستگاههای لايه سوم ( مدل مرجع OSI ) می باشند .
• روترها ماداميکه برنامه ريزی نگردند ، امکان توزيع داده را نخواهند داشت .
• اکثر روترهای مهم دارای سيستم عامل اختصاصی خاص خود می باشند .
• روترها از پروتکل های خاصی به منظور مبادله اطلاعات ضروری خود ( منظور داده نيست ) ، استفاده می نمايند .
• نحوه عملکرد يک روتر در اينترنت : مسير ايجاد شده برای انجام مبادله اطلاعاتی بين سرويس گيرنده و سرويس دهنده در تمامی مدت زمان انجام تراکش ثابت و يکسان نبوده و متناسب با وضعيت ترافيک موجود و در دسترس بودن مسير ، تغيير می نمايد .
آشنائي با عناصر داخلي روتر
روتر يكي از دستگاه هاي شبكه اي مهم و حياتي است كه از آن در شبكه هاي LAN و WAN استفاده مي گردد . روترها تاكنون در مدل هاي متفاوت و با معماري مختلف طراحي ، توليد و عرضه شده اند . در اين مطلب با عناصر اصلي داخلي يك روتر آشنا خواهيم شد .
پردازنده CPU : پردازنده مسئوليت اجراي دستورالعمل ها در سيستم عامل را برعهده دارد . مقداردهي اوليه سيستم ، عمليات روتينگ و كنترل اينترفيس شبكه از جمله وظايف يك پردازنده مي باشد . CPU ،*يك ريزپردازنده است و در روترهاي بزرگ ممكن است از چندين پردازنده استفاده گردد .
حافظه اصلي RAM : از حافظه فوق به منظور ذخيره اطلاعات جدول روتينگ ، صف هاي بسته هاي اطلاعاتي ، اجراء پيكربندي و cache سوئيچينگ سريع استفاده مي*گردد . در اكثر روترها ، حافظه RAM فضاي زمان اجراء براي نرم افزار IOS و زير سيستم هاي مربوطه را فراهم مي نمايد . حافظه RAM منطقا" به دو بخش حافظه پردازنده اصلي و حافظه ورودي و خروجي مشترك تقسيم مي گردد . از حافظه ورودي و خروجي مشترك Shared I/O توسط اينترفيس ها و به منظور ذخيره موقت بسته هاي*اطلاعاتي استفاده مي گردد. با توجه به تكنولوژي استفاده شده در ساخت اينگونه حافظه ها ، پس از خاموش كردن و يا راه اندازي مجدد روتر اطلاعات موجود در حافطه RAM حذف مي گردد . حافظه هاي فوق معمولا" از نوع DRAM حافظه RAM پويا بوده و مي توان با افزودن ماژول هاي DIMMs ظرفيت آنان را تغيير و افزايش داد .
حافظه فلش Flash : از اين نوع حافظه ها به منظور ذخيره نسخه كامل نرم افزار IOS استفاده مي*گردد . روتر، معمولا" IOS پيش فرض خود را از حافظه فلش دريافت مي نمايد . با توجه به تكنولوژي استفاده شده در ساخت اينگونه حافظه ها ، همواره مي توان نرم افزار ذخيره شده درون آنان را ارتقاء و با يك نسخه جديد جايگزين نمود . IOS ممكن است به صورت فشرده و يا معمولي ذخيره شده باشد . در اكثر روترها يك نسخه اجرائي از IOS در زمان راه اندازي روتر به حافظه RAM انتقال مي يابد . در ساير روترها ، IOS ممكن است مستقيما" از طريق حافظه فلش اجراء گردد . با افزودن و يا تعويض ماژول هاي SIMMs و يا كارت هاي PCMCIA مي*توان ظرفيت حافظه فلش را ارتقاء داد .
حافظه NVRAM : از اين نوع حافظه هاي غير فرار به منظور ذخيره پيكربندي راه اندازي روتر استفاده مي گردد . در برخي دستگاه ها ، NVRAM بر اساس تكنولوژي EEPROMs و در ساير دستگاه ها به صورت حافظه هاي فلش پياده سازي مي گردد. اطلاعات موجود در NVRAM پس از خاموش شدن و يا راه اندازي مجدد روتر از بين نخواهند رفت .
گذرگاه ها Buses :اكثر روترها شامل يك گذرگاه سيستم و يك گذرگاه پردازنده مي*باشند . از گذرگاه سيستم به منظور مبادله اطلاعات بين پردازنده و اينترفيس ها و يا تجهيزات جانبي نصب شده در يكي از اسلات هاي سيستم ، استفاده مي گردد . گذرگاه فوق مسئوليت مبادله بسته هاي اطلاعاتي به اينترفيس ها را برعهده دارد دريافت و ارسال.
گذرگاه پردازنده توسط پردازنده و به منظور دستيابي عناصر از طريق حافظه اصلي روتر استفاده مي گردد. اين گذرگاه مسئوليت مبادله دستورالعمل ها و داده به يك آدرس خاص از حافظه را برعهده دارد.
حافظه ROM : از اين نوع حافظه به منظور ذخيره دائم كد اشكال زدائي راه انداز ROM Monitor استفاده مي*گردد . مهمترين وظيفه حافظه ROM ، تست و عيب يابي سخت افزار در زمان راه اندازي روتر و استقرار نرم افزار IOS از حافظه فلش به درون حافظه RAM مي*باشد . برخي روترها داراي يك نسخه خاص و سبك تر از IOS مي باشند كه مي توان از آن به عنوان يك گزينه و منبع جايگزين در زمان راه اندازي روتر استفاده نمود .اطلاعات موجود در اينگونه حافظه ها را نمي توان حذف نمود و در صورت نياز به ارتقاء ، مي*بايست تراشه مربوطه را تعويض نمود .
اينترفيس ها :
اينترفيس ها مسئوليت اتصالات روتر به دنياي خارج را برعهده داشته و مي توان آنان را به سه گروه عمده تقسيم نمود :
اينترفيس هاي مختص شبكه محلي : اين نوع اينترفيس ها معمولا" يكي از گزينه هاي متفاوت اترنت و يا Token Ring مي باشند . اينترفيس هاي فوق داراي تراشه هاي كنترلي خاصي مي باشند كه منطق لازم براي اتصال سيستم به محيط انتقال را ارائه مي نمايند . پيكربندي اينترفيس هاي فوق ممكن است به صورت ثابت و يا ماژولار پيمانه اي و قابل افزايش با توجه به نياز باشد .
اينترفيس هاي مختص شبكه WAN : شامل اينترفيس هاي سريال ، ISDN و CSUs برگرفته از Channel Service Unit مي باشد. همانند اينترفيس شبكه هاي محلي ، اين نوع اينترفيس ها نيز داراي تراشه هاي كنترلي خاصي مي باشند كه منطق لازم براي اتصال سيستم به محيط انتقال را ارائه مي نمايند . پيكربندي اينترفيس هاي فوق ممكن است به صورت ثابت و يا ماژولار باشد .
اينترفيس هاي كنسول و كمكي : اين نوع اينترفيس ها ، پورت هاي سريالي مي باشند كه از آنان جهت پيكربندي اوليه روتر استفاده مي گردد . پورت هاي فوق را نمي توان به عنوان پورت هاي شبكه در نظر گرفت و از آنان صرفا" جهت برقراري ارتباط از طريق پورت هاي ارتباطي كامپيوتر و يا مودم استفاده بعمل مي آيد.
منبع تغذيه : منبع تغذيه توان لازم براي عملكرد صحيح عناصر داخلي روتر را تامين مي نمايد . روترهاي بزرگ ممكن است داراي چندين منبع تغذيه باشند . در روترهاي كوچك منبع تغذيه ممكن است به صورت External باشد .
شبکه های خانگی معمولاً از یک IP یا پروتکل اینترنت استفاده می کنند که می تواند کابلی یا بی سیم باشد. پروتکل IP معمول ترین لایه مورد استفاده در لایه های OSI است. یک روتر IP مانند مودم های DSL یا مودم های کابلی سرعت بالا شبکه خانگی LAN را به شبکه WAN اینترنت متصل می کند.
با جمع آوری و نگهداری اطلاعات مربوط به پیکربندی در یک حافظه که به آن جدول مسیریابی می گویند، روترها توانایی فیلتر ترافیک ورودی و خروجی بسته به IP فرستنده و گیرنده را دارند. بعضی روتر ها به شبکه های خانگی امکان آپدیت جدول مسیریابی از طریق یک مرورگر اینترنتی را می دهند. روتر های باند پهن وظایف یک روتر را با عملکرد یک سوئیچ و فایروال در یک واحد ترکیب کرده اند.
استفاده از روترها در شبکه به امري متداول تبديل شده است . يکي از دلايل مهم گسترش استفاده از روتر ، ضرورت اتصال يک شبکه به چندين شبکه ديگر اينترنت و يا ساير سايت ها ي از راه دور در عصر حاضر است . نام در نظر گرفته شده براي روترها ، متناسب با کاري است که آنان انجام مي دهند : " ارسال داده از يک شبکه به شبکه اي ديگر " . مثلا" در صورتي که يک شرکت داراي شعبه اي در تهران و يک دفتر ديگر در اهواز باشد ، به منظور اتصال آنان به يکديگر مي توان از يک خط leased اختصاصي که به هر يک از روترهاي موجود در دفاتر متصل مي گردد ، استفاده نمود . بدين ترتيب ، هر گونه ترافيکي که لازم است از يک سايت به سايت ديگر انجام شود از طريق روتر محقق شده و تمامي ترافيک هاي غيرضروري ديگر فيلتر و در پهناي باند و هزينه هاي مربوطه ، صرفه جوئي مي گردد
روترها به دودسته تقسیم میکنن :
روتر های سخت افزاری: که یک دستگاه صرفآ برای ماکار routing رو انجام میده,وبرای کارش هیچ احتیاجی به یه کامپیوترنداره,بلکه خودش درست مثل یک کامپیوتر Ram,CPU,System-Board,Slot,… داره و البته سیستم عامل مخصوص به خود که به اسم IOS هم اون رو میشناسن . یه روتر سخت افزاری درست مثل یه کامپیوتر محل های برای اضافه کردن کارت های جانبی و ... رو داره .
روترهای نرم افزاری : که در واقع بک روترسخت افزاری شبیه-سازی شده هستن.[/code] ازنظر کارکردی عملآ کار یک روتر نرم افزاری رومیکنن ولی خیلی مزایا و کارها هست که فقط توسط یک روتر واقعی ( سخت-افزاری) قابل انجام هست ... . روترهای نرم افزاری رو همون سیستم عامل ها شبیه سازی میکنن . و در واقع میشه گفت که یک سیستم عامل رو (توسط امکاناتی که خودش بما داده , مثلآ Routing and Remote access در ویندوزهای سرور مایکروسافت . ) جوری تنظیم میکنن که کار یک روتر رو برای ما انجام بده.
مهمترين ويژگی های يک روتر :
• روترها دستگاههای لايه سوم ( مدل مرجع OSI ) می باشند .
• روترها ماداميکه برنامه ريزی نگردند ، امکان توزيع داده را نخواهند داشت .
• اکثر روترهای مهم دارای سيستم عامل اختصاصی خاص خود می باشند .
• روترها از پروتکل های خاصی به منظور مبادله اطلاعات ضروری خود ( منظور داده نيست ) ، استفاده می نمايند .
• نحوه عملکرد يک روتر در اينترنت : مسير ايجاد شده برای انجام مبادله اطلاعاتی بين سرويس گيرنده و سرويس دهنده در تمامی مدت زمان انجام تراکش ثابت و يکسان نبوده و متناسب با وضعيت ترافيک موجود و در دسترس بودن مسير ، تغيير می نمايد .
آشنائي با عناصر داخلي روتر
روتر يكي از دستگاه هاي شبكه اي مهم و حياتي است كه از آن در شبكه هاي LAN و WAN استفاده مي گردد . روترها تاكنون در مدل هاي متفاوت و با معماري مختلف طراحي ، توليد و عرضه شده اند . در اين مطلب با عناصر اصلي داخلي يك روتر آشنا خواهيم شد .
پردازنده CPU : پردازنده مسئوليت اجراي دستورالعمل ها در سيستم عامل را برعهده دارد . مقداردهي اوليه سيستم ، عمليات روتينگ و كنترل اينترفيس شبكه از جمله وظايف يك پردازنده مي باشد . CPU ،*يك ريزپردازنده است و در روترهاي بزرگ ممكن است از چندين پردازنده استفاده گردد .
حافظه اصلي RAM : از حافظه فوق به منظور ذخيره اطلاعات جدول روتينگ ، صف هاي بسته هاي اطلاعاتي ، اجراء پيكربندي و cache سوئيچينگ سريع استفاده مي*گردد . در اكثر روترها ، حافظه RAM فضاي زمان اجراء براي نرم افزار IOS و زير سيستم هاي مربوطه را فراهم مي نمايد . حافظه RAM منطقا" به دو بخش حافظه پردازنده اصلي و حافظه ورودي و خروجي مشترك تقسيم مي گردد . از حافظه ورودي و خروجي مشترك Shared I/O توسط اينترفيس ها و به منظور ذخيره موقت بسته هاي*اطلاعاتي استفاده مي گردد. با توجه به تكنولوژي استفاده شده در ساخت اينگونه حافظه ها ، پس از خاموش كردن و يا راه اندازي مجدد روتر اطلاعات موجود در حافطه RAM حذف مي گردد . حافظه هاي فوق معمولا" از نوع DRAM حافظه RAM پويا بوده و مي توان با افزودن ماژول هاي DIMMs ظرفيت آنان را تغيير و افزايش داد .
حافظه فلش Flash : از اين نوع حافظه ها به منظور ذخيره نسخه كامل نرم افزار IOS استفاده مي*گردد . روتر، معمولا" IOS پيش فرض خود را از حافظه فلش دريافت مي نمايد . با توجه به تكنولوژي استفاده شده در ساخت اينگونه حافظه ها ، همواره مي توان نرم افزار ذخيره شده درون آنان را ارتقاء و با يك نسخه جديد جايگزين نمود . IOS ممكن است به صورت فشرده و يا معمولي ذخيره شده باشد . در اكثر روترها يك نسخه اجرائي از IOS در زمان راه اندازي روتر به حافظه RAM انتقال مي يابد . در ساير روترها ، IOS ممكن است مستقيما" از طريق حافظه فلش اجراء گردد . با افزودن و يا تعويض ماژول هاي SIMMs و يا كارت هاي PCMCIA مي*توان ظرفيت حافظه فلش را ارتقاء داد .
حافظه NVRAM : از اين نوع حافظه هاي غير فرار به منظور ذخيره پيكربندي راه اندازي روتر استفاده مي گردد . در برخي دستگاه ها ، NVRAM بر اساس تكنولوژي EEPROMs و در ساير دستگاه ها به صورت حافظه هاي فلش پياده سازي مي گردد. اطلاعات موجود در NVRAM پس از خاموش شدن و يا راه اندازي مجدد روتر از بين نخواهند رفت .
گذرگاه ها Buses :اكثر روترها شامل يك گذرگاه سيستم و يك گذرگاه پردازنده مي*باشند . از گذرگاه سيستم به منظور مبادله اطلاعات بين پردازنده و اينترفيس ها و يا تجهيزات جانبي نصب شده در يكي از اسلات هاي سيستم ، استفاده مي گردد . گذرگاه فوق مسئوليت مبادله بسته هاي اطلاعاتي به اينترفيس ها را برعهده دارد دريافت و ارسال.
گذرگاه پردازنده توسط پردازنده و به منظور دستيابي عناصر از طريق حافظه اصلي روتر استفاده مي گردد. اين گذرگاه مسئوليت مبادله دستورالعمل ها و داده به يك آدرس خاص از حافظه را برعهده دارد.
حافظه ROM : از اين نوع حافظه به منظور ذخيره دائم كد اشكال زدائي راه انداز ROM Monitor استفاده مي*گردد . مهمترين وظيفه حافظه ROM ، تست و عيب يابي سخت افزار در زمان راه اندازي روتر و استقرار نرم افزار IOS از حافظه فلش به درون حافظه RAM مي*باشد . برخي روترها داراي يك نسخه خاص و سبك تر از IOS مي باشند كه مي توان از آن به عنوان يك گزينه و منبع جايگزين در زمان راه اندازي روتر استفاده نمود .اطلاعات موجود در اينگونه حافظه ها را نمي توان حذف نمود و در صورت نياز به ارتقاء ، مي*بايست تراشه مربوطه را تعويض نمود .
اينترفيس ها :
اينترفيس ها مسئوليت اتصالات روتر به دنياي خارج را برعهده داشته و مي توان آنان را به سه گروه عمده تقسيم نمود :
اينترفيس هاي مختص شبكه محلي : اين نوع اينترفيس ها معمولا" يكي از گزينه هاي متفاوت اترنت و يا Token Ring مي باشند . اينترفيس هاي فوق داراي تراشه هاي كنترلي خاصي مي باشند كه منطق لازم براي اتصال سيستم به محيط انتقال را ارائه مي نمايند . پيكربندي اينترفيس هاي فوق ممكن است به صورت ثابت و يا ماژولار پيمانه اي و قابل افزايش با توجه به نياز باشد .
اينترفيس هاي مختص شبكه WAN : شامل اينترفيس هاي سريال ، ISDN و CSUs برگرفته از Channel Service Unit مي باشد. همانند اينترفيس شبكه هاي محلي ، اين نوع اينترفيس ها نيز داراي تراشه هاي كنترلي خاصي مي باشند كه منطق لازم براي اتصال سيستم به محيط انتقال را ارائه مي نمايند . پيكربندي اينترفيس هاي فوق ممكن است به صورت ثابت و يا ماژولار باشد .
اينترفيس هاي كنسول و كمكي : اين نوع اينترفيس ها ، پورت هاي سريالي مي باشند كه از آنان جهت پيكربندي اوليه روتر استفاده مي گردد . پورت هاي فوق را نمي توان به عنوان پورت هاي شبكه در نظر گرفت و از آنان صرفا" جهت برقراري ارتباط از طريق پورت هاي ارتباطي كامپيوتر و يا مودم استفاده بعمل مي آيد.
منبع تغذيه : منبع تغذيه توان لازم براي عملكرد صحيح عناصر داخلي روتر را تامين مي نمايد . روترهاي بزرگ ممكن است داراي چندين منبع تغذيه باشند . در روترهاي كوچك منبع تغذيه ممكن است به صورت External باشد .