Ruter (ang. router) to, obok przełącznika sieciowego, jedno z dwóch najważniejszych urządzeń sieci komputerowych. Dzięki ruterom lokalne sieci komputerowe mogą komunikować się z innymi sieciami komputerowymi w szczególności z siecią globalną – internetem.

Rutery sieciowe charakteryzują się wieloma funkcjami i możliwościami, ale do najważniejszych, z punktu widzenia poprawnego działania sieci komputerowych, należy zaliczyć:

  • umożliwienie komunikacji między sieciami LAN;

  • określanie trasy, tzw. trasowanietrasowanietrasowanie (ang. routing), przesyłania pakietów danych w różnych sieciach.

R1IxfEQ1jBM4z
Symbol graficzny rutera
Źródło: Contentplus.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RiCC5DvhIUbRi
Routery umożliwiają komunikację pomiędzy sieciami LAN, a protokoły, które są zaimplementowane w systemie operacyjnym routera, określają trasę przesyłania danych w sieci WAN.
Źródło: Contentplus.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Te dwie funkcje to nie jedyne, co oferują rutery, chociaż są zasadnicze i najważniejsze. Aby mogły być one realizowane, rutery muszą wykonywać wiele działań pośrednich, takich jak wzajemna wymiana informacji między ruterami o trasach do innych sieci czy tworzenie porcji danych zgodnych z określonym protokołem sieciowym. Rutery mogą też, chociaż wcale nie muszą, realizować funkcję serwerów DHCP, tłumaczyć adresy adresy prywatne na adresy publiczne (usługa NATusługa NATusługa NAT), realizować trasowanie w sieciach lokalnych oraz akceptować lub blokować ruch sieciowy na podstawie zdefiniowanych reguł.

Z punktu widzenia czysto użytkowego rutery możemy podzielić na dwie główne grupy:

R18iyMBCyk22b1
Domowy ruter
Źródło: OpenIcons, domena publiczna.
  • SOHO (z ang. Small office / home office), czyli małe biura i sieci domowe;

  • rutery stosowane u operatorów i w przemyśle.

Rutery domowe to urządzenia, które łączą komputery oraz inne urządzenia w sieć LAN i WLAN z dostępem do internetu.

RYmgdmWujatEb1
Ruter CISCO ASR z serii 9900

Tego typu sprzęt ma zazwyczaj dodatkowo funkcję punktu dostępowego oferującego komunikację bezprzewodową, niewielkiego przełącznika sieciowego, a czasem także modemu sieci komórkowej.

Taki ruter często otrzymujemy wraz z umową abonamentową na internet. Urządzenia tego typu cechują się ograniczonymi funkcjami.

Drugą grupą ruterów są rutery do zaawansowanych zastosowań, np. w centrach danych, sieciach operatorów komunikacyjnych. Lista ich funkcji jest rozbudowana, wykorzystywane są jako szkielet sieci rozległych. Różnią się również budową.

Takimi urządzeniami mogą się pochwalić duże firmy, których biura znajdują się w różnych lokalizacjach (w takich sieciach stosuje się rutery, by umożliwić komunikację między lokalizacjami), a także firmy, które oferują usługi telekomunikacyjne. Te bardzo zaawansowane technologicznie urządzenia mogą, w zależności od konfiguracji, kosztować od kilkuset do kilkuset tysięcy złotych.

Trasowanie

Rutery sieciowe stanowią szkielet największej na świecie sieci rozległej, czyli internetu. Internet to nic innego jak zbiór urządzeń udostępniających oraz korzystających z usług sieciowych (strony WWW, poczta elektroniczna, bankowość internetowa itp.) połączonych wzajemnie przez zaawansowane technologicznie i zazwyczaj bardzo drogie rutery.

Ciekawostka

Gdyby nie rutery sieciowe, za pośrednictwem komputera czy telefonu nie moglibyśmy przeglądać strony internetowej, która jest przechowywana na serwerze zlokalizowanym setki kilometrów od naszej lokalizacji, pograć online z graczem z innego kraju, nie wspominając już o codziennej rozmowie z wykorzystaniem popularnych komunikatorów.

R1SHcfTONgZqb1
Źródło: Contentplus.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

Trudno jednoznacznie określić, ile w sumie funkcjonuje ruterów na świecie. Ich liczba zmienia się codziennie, ponieważ codziennie powstają nowe sieci, są rozbudowywane te istniejące, a co za tym idzie: zwiększa się liczba pracujących aktywnie ruterów. Szacunki są różne, można jednak ich liczbę określać w setkach milionów.

Aby rutery mogły przesyłać dane między sieciami, muszą mieć informację o trasach do poszczególnych sieci, a dokładniej – znać adresy IP sieci, z jakimi chcą się skomunikować. Taki zbiór informacji o trasach, zapisany jako lista adresów IP do innych sieci, nazywa się tablicą trasowania. Każdy, nawet najprostszy ruter domowy ma taką tablicę. Dzięki niej rutery wiedzą, w jakim kierunku przesłać pakiet danych, który ma trafić do odbiorcy. Komputery stacjonarne również mają swoje tablice trasowania. Przykładowa tablica trasowania przechowywana w pamięci RAM routera:

R65Pd0lKKNQxb

W tablicy mogą znajdować się informacje o sieciach, które są bezpośrednio podłączone do rutera (oznaczone literą C w tablicy), a także wpisy do sieci odległychsieć odległa (zdalna)sieci odległych, czyli takich, do których ruter nie ma bezpośredniego połączenia. Informacje o zdalnych trasach (niepodłączonych bezpośrednio) mogą do być dopisywane do tablicy routingu przez administratora sieci ręcznie (mówimy wówczas o trasowaniu statycznym) lub dynamicznie, z wykorzystaniem jednego lub kilku protokołów trasowania (mówimy wówczas o trasowaniu dynamicznym). W tym przypadku rutery samodzielnie wymieniają się informacjami o dostępnych trasach.

Jeśli administrator ręcznie dopisał do tablicy trasowania informację o zdalnej sieci, taki wpis jest oznaczony literą S (Static), jeśli zaś ruter otrzymał informację o trasie od innego rutera (trasowanie dynamiczny), to wpis będzie oznaczony literą odpowiadającą nazwie protokołu trasowania, jaki został zastosowany. Mogą to być litery:

  • B (protokół BGB),

  • D (protokół EIGRP),

  • O (protokół OSPF),

  • R (protokół RIP).

W rzeczywistości tablica trasowania praktycznie każdego rutera może zawierać zarówno wpisy statyczne, jak i dynamiczne. Jakie sieci dla danego rutera są sieciami bezpośrednio połączonymi, a które odległymi, obrazuje poniższa grafika:

ROjaAFAxqUjli1
Ilustracja przedstawia połączenie urządzeń w sieci.  Od napisu: Sieci odległe od rutera 1 wychodzą trzy strzałki wskazujące na trzy rutery z adresami ip sieci: 202.118.7.0, 101.8.166.0, 10.0.0.0.  Obok znajduje się napis: Sieci bezpośrednio połączone z routerem 1: ip sieci: 92.18.17.0 oraz 192.168.1.0.  Ruter 1 połączony jest z przełącznikiem sieciowym, a ten następnie z trzema klientami.  Od rutera o adresie sieci: 10.0.0.0 wychodzi takie samo połączenie.
Źródło: Contentplus.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ważne!

Do sieci docelowej ruter może mieć przypisaną jedną lub więcej tras. Decyzję o tym, którą trasą przekazać pakiet do odbiorcy, podejmują rutery, biorąc pod uwagę wiele czynników i zależności. Proces wyboru odpowiedniej trasy jest nazywany trasowaniem.

Słownik

sieć bezpośrednio podłączona
sieć bezpośrednio podłączona

sieć, która ma bezpośrednie podłączenie do urządzenia z wykorzystaniem przewodowych lub bezprzewodowych mediów transmisyjnych

sieć odległa (zdalna)
sieć odległa (zdalna)

sieć, do której nie ma bezpośredniego połączenia, ale informacja o trasie do tej sieci jest zapisana w tablicy trasowania

trasowanie
trasowanie

proces wyboru najbardziej optymalnej trasy z sieci źródłowej do sieci docelowej

usługa NAT
usługa NAT

usługa polegająca na zamianie adresów źródłowych i docelowych w pakietach IP podczas przechodzenia przez router