Что такое роутер и как он устроен

23 января 2017

Для чего нужен роутер

Ваш домашний роутер (по-другому, маршрутизатор) - это сетевое устройство соединяющее две отдельные сети: внутреннюю (домашнюю) и внешнюю (сеть провайдера). Домашняя сеть включает устройства подключаемые как по wi-fi, так и через провод к вашему роутеру. Внешняя сеть - это сеть провайдера, которая в свою очередь подключена к более крупной сети- сети магистрального провайдера.

Упрощённо, для нас, сеть провайдера уже можно считать Интернетом. Вообще же Интернет это "сеть сетей" и существует она именно благодаря роутерам, правда выглядят они не так, как ваш домашний "девайс".

Домашний роутер

Обычный домашний роутер - это компактный компьютер. По производительности он соответствует персональным компьютерам 10 летней давности - 400МГц процессор, 32МБайта оперативной памяти, может иметь USB контроллер (можно подключить внешний жёсткий диск, флешку или принтер).

Роутер имеет свою операционную систему - "прошивку", которая управляет всем "железом" и соответствующими программным функционалом. Также может включать и всякие полезные программы, например: торрент- клиент или файлообменный сервер.

Функции роутера

Основные функции маршрутизатора это:

NAT (Network Address Translation) - позволяет всем нашим устройствам с разными IP адресами одновременно выходить в интернет при том, что провайдер дал нам только один IP адрес. Именно благодаря NAT наша домашняя сеть соединяется с сетью провайдера.

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)- позволяет нам не беспокоиться об IP адресах в нашей домашней сети. Адреса создаются автоматически и нам не нужно вручную их вводить и следить, чтобы они не совпадали (не конфликтовали).

Как это работает

Клиент, например смартфон, подключённый через wi-fi к вашему роутеру, и автоматически получивший от него адрес (например, 192.168.0.14), хочет передать информацию на определённый IP в интернете. Например, на адрес 213.80.204.3.

Тут мы видим как работает служба DHCP: смартфон получил локальный адрес вашей внутренней (домашней) сети -192.168.0.14. Если к сети подключится ваш ноутбук, то ему будет выдан другой адрес, например 192.168.0.15 и т.д.

Так вот, сначала наш смартфон передаёт информацию со своего локального адреса на адрес роутера во внутренней сети (например, 192.168.0.1. Этот же адрес называется адресом шлюза). Роутер получает информацию от смартфона и уже от своего имени (используя уже выданный вашим провайдером и закреплённый за вами внешний адрес, к примеру, 10.171.41.31) , пересылает информацию на нужный вам IP - 213.80.204.3.

Тут мы и видим как работает NAT. С точки зрения получающей стороны информация пришла с адреса 10.171.41.31, но на самом деле за этим адресом может "прятаться" и ваш ноутбук (192.168.0.15) и компьютер (192.168.0.2), и смартфон (192.168.0.14) и т.д- целая сеть. Благодаря этому к интернету может подключиться большое количество устройств. Не будь NAT, давно бы сложилась ситуация, когда больше нет свободных IP адресов в интернете.

Таким образом, роутер объединил две сети: вашу домашнюю и сеть провайдера. Так же но более мощные роутеры по похожим принципам объединяют сеть вашего провайдера и более крупного провайдера, у которого ваш "берёт" интернет, который в свою очередь...вплоть до опорных сетей интернета- провайдеров первого уровня (Tier-1). Как уже выше было сказано, интернет- это сеть из сетей и объединены эти сети с помощью роутеров. Такое важное устройство!

Написать комментарий