Роутер (router, маршрутизатор) – электронное устройство, пересылающее сетевые пакеты данных меж сегментами, руководствуясь определёнными правилами. Домашний чаще просто разделяет два домена. IP-адреса локальной сети извне невидимы. Формально маршрутизатор задаёт направление движения трафика. Постепенно пакет достигает адресата.
Организация сложных, ветвящихся топологий для экономизации, повышения скорости требует фильтровать движущийся поток информации. Потому что протокол Ethernet, по большому счету широковещательный. Представьте: запрос поисковику транслировался бы всем, всем землянам, включившим персональный компьютер. Форменная DDoS-атака. Подобное положение дел сильно снизит эффективность интернета, практически обнулив скорость. Маршрутизаторы защищают коммуникации против подобных коллизий.
Маршрутизатор продуманной отправкой сообщений призван разгрузить трафик сети. Дальнейшая оптимизация ведётся продуманной политикой администратора, программным обеспечением самого роутера. Подробности изложены ниже.
Профессиональное определение гласит: маршрутизатор занимается реализацией третьего (сетевого) уровня протокола OSI. В отличие от:
Устройство принимает пакет, расшифровывает адрес, при необходимости подменяет указанное поле сообразно требованиям сегмента сети, где расположился целевой ПК. Например, локальная комбинация 127.0.0.1 явно недоступна извне. Чтобы пакет, сформированный сервером заправского сайта, достиг браузера, железо заботливо определит маршрут, вставит требуемые цифры. Правила замещения кратко описаны:
Домашний металлолом просто проталкивает пакеты (форвардинг). Ядро корпоративного железа решает задачи посложнее. Наличие разнородных роутеров, сообщающихся сетью, потребует составления протокола конвертации пакетов. Каждый строит таблицу маршрутизации, содержащую предпочтительные пути передачи трафика меж любыми двумя подсистемами. Сетевые элементы принято разбивать на 2 плоскости:
Обычно статическую маршрутизацию назначает человек. Настройщик вводит значения сетевых адресов, используя интерфейс настройки оборудования (адрес 192.168.0.1 и так далее). Администратор заполняет собственноручно таблицу (не всегда). Ощутимым минусом называют невозможность отслеживания оборудованием текущих изменений конфигурации сети. Статическая маршрутизация не исключает динамическую, скорее обе дополняют функционал друг друга.
Помимо доморощенного принципа использования браузера профессиональный админ наделён знаниями и о других путях выставления настроек. Профессиональный интерфейс предназначен для упрощения функции корректировки баз на уровне корпоративной сети.
Сформированный заблаговременно список маршрутов значительно разгружает процессор роутера. Администратор получает полный контроль.
Условия продвижения пакета определяют текущие, сложившиеся условия. Настройка выполняется автоматически. Гибкая корректировка баз данных помогает «выжившим» маршрутизаторам продолжать выполнять работу, юзерам – пользоваться благами цивилизации. Простыми словами:
Следует упомянуть изначальное назначение попыток связать воедино вычислители. Американские военные предполагали выход из строя части боевых компьютеров. Назначение коммуникаций – сохранение возможности эффективного управления линией противовоздушной обороны даже в таких варварских условиях. Скайнет из Терминатора не совсем выдумка (как это принято считать)…
Полагаем, динамическая маршрутизация эволюционно стала первой. Однако завеса военной тайны скрыла подробности реализации алгоритмов.
Передавать от маршрутизатора соседнему информацию помогает специальный протокол. Их выработано несколько (дань конкуренции).
Чаще маршрутизатор на лету решает дальнейшую судьбу пакета. Постоянный поиск, оптимизация вызывают появление улучшенных протоколов, как например, алгоритм основного дерева, помогающий убрать циклы, петли. Соседняя ветвь недоступна, пока работоспособна текущая. Алгоритм групповой адаптации предусматривает пересылку ныне свободному порту. Агрегация связей эффективна для трафика соединений, разбитого на более узкие полосы.
Помимо компьютерных сетей технология находит широкое признание специалистов. Гибкая подстройка помогает изучать нейронные процессы, сообщать пассажирам свежие новости о поездах, самолётах. Финансисты любят инструменты, достоверно отражающие курсы ценных бумаг, валют.
Правильным считают применение динамической маршрутизации для построения контактных центров. Мера делает оператора независимым от роутера, целостности кабеля. Система целиком работает лучше, меньше становится отказов, звонок достигает именно свободного оператора. Достигается омниканальность.
База данных IP-адресов сохраняется маршрутизатором, либо локальным ПК. Внутри находятся готовые пути для адресатов, используя которые процессор выбирает нужный порт отправки. Иногда данные дополнены дистанциями маршрутов (условная величина длительности процесса передачи). Непременно имеется информация, описывающая топологию прилегающих сегментов. Именно формирование таблиц маршрутизации составляет главную цель функционирования протоколов маршрутизации.
Используется принцип почты. Подобно человеку, выбирающему адрес пересылки, оборудование получает возможность правильно определять направление движения пакеты данных. При невозможности немедля доставить послание маршрутизатор начинает выбирать оптимальный путь движения. Поэтапно посылка вручается получателю.
Попутно динамическая система обучается, дополняя таблицу. Информацию хранит локальная оперативная память. Размер чипов ограничен. Типичная база содержит:
Таблицу пересылки часто называют MAC. Информация помогает выбрать устройству правильный порт движения информации. Карта проводит соответствие MAC-адресов сетевых плат и интерфейсов роутера. База формирует главное отличие коммутаторов от концентраторов. Поскольку адреса часто хранит ассоциативная память, то таблицы также называют CAM (сообразно латинской аббревиатуре).
Маршрутизатор стоит несколько выше коммутатора, поскольку умеет учитывать топологию сегментов. Однако таблица пересылки функционирует схожим образом. Без неё устройство станет концентратором, станет пересылать принятый пакет абсолютно всем портам. Ассоциативная память сопоставляет реальные MAC-адреса компьютеров выходным интерфейсам. Чем существенно ускоряется процесс пересылки.
Роутер динамически выучивает цифры, принимая пакеты. Пример – ARP (протокол определения адреса).
Выше слоя данных MAC лишён смысла. Исключение составляют мосты Ethernet. Устройства, работающие с более высокими уровнями OSI, активно занимаются ретрансляцией кадров, используют асинхронную передачу, многопротокольную коммутацию по меткам. Примеры:
Хорошим стилем считается проверка истинности приходящих пакетов – соответствие текущих параметров заголовка заявленным оригинальной сетью, сайтом. Однако груда информации сильно засоряет память роутера, значительно усложняя практическую реализацию концепции.
Пока что документы IETF отказываются учитывать попытки пиратов подделать ресурсы. Трудностей добавляет желание дублировать канал путём подключения нескольких провайдеров – типичный корпоративный вариант.
Именно таблица пересылки, где находятся IP-адреса, становится частым объектом хакерских атак «посредников». Злоумышленники жаждут перенаправить трафик нужным образом.
Главным видимым извне компонентом назовём порты. Сегодня интерфейс уровня канала может быть следующего характера:
Разница существенная: конфигурация оптического разъёма мало напоминает типичный RJ-45 Ethernet. Выглядит иначе, но коренное отличие – частоты передаваемых сигналов. Оптике нужен светодиод. Именно высокой частотой отличается фибре от кабеля.
Прибор поддерживает фиксированный набор сетевых технологий. Чаще всего – привычный Ethernet. Многие устройства вдобавок поддерживает подсети, отличающиеся префиксом. Обычно топология провайдеров напоминает дерево.
Каждому уровню соответствует фиксированный набор функций. Поэтому бесполезно брать домой Juniper PTX. Сложное оборудование больше подойдёт крупной корпорации. Аналогичным образом существуют модели, нацеленные удовлетворить запросы провайдеров. Поэтому внутри предприятий внимательный глаз заметит оборудование практически любого уровня.
Ранее существовал бэкбон интернета, однако сегодня топология стала столь размытой, что досконально проследить назначение оборудования затруднительно.
Основы концепции заложил (1966) Дональд Дэвис, конструируя британскую сеть NPL. Технологии быстро переняли американцы, стремящиеся соорудить слаженную линию обороны (ARPANET). Плата IMP (процессор интерфейса сообщений) выступала узлом сети, занимающимся коммутацией сообщений. Конструкция просуществовала вплоть до развала СССР, упразднена в 1989 году, составив первое поколение шлюзов, ставшее эволюционно роутерами.
Ранняя ласточка представляла собой ударозащищённый миникомпьютер Honeywell DDP-516, дополненный особым внешним интерфейсом связи. Часть коммутирующих функций отдали программному обеспечению. Впоследствии роль коммутаторов отдали Honeywell 316, лишённым особой защиты. Новички тянули примерно две трети производительности, стоя вдвое дешевле. Соединение с хостами вели посредством последовательной шины передачи данных. Оборудование, программное обеспечение обсуждает открытый (ныне) документ RFC 1, первый из выпущенных IETF.
Историки любопытным образом описывают процесс. Согласно данным, в 1967 году создатели американской сети поэтапно пришли к идее внедрения выделенного компьютера для решения задач переправки пакетов данных. Вес Кларк предложил вставить «небольшой вычислитель» меж мощными оборонными ПК и магистралью. Создай эскиз участники, быстро осознали бы: достаточно единственного модуля, объединяющего отделы головного мозга ПВО США в работоспособного защитника демократии.
Однако скрупулёзные историки упоминает факт визита британских инженеров в США (тем годом). Создатели оборонной сети явно узнали о наработках коллег за океаном.
Массовым производством (1969) занялась компания BBN. Правительство заказало четыре интерфейсных модуля. Выпуск первого приурочили к Дню труда, последующие отгружали с месячным интервалом поочерёдно. Команда собралась солидная:
Программисты стартовали в феврале 1969, подгоняя код под DDP-516. Итоговый код составил 6000 машинных слов, язык написания – ассемблер. Среду отладки запускали на PDP-1. Принцип действия машины повторял современный мессенджер. Плата принимала сообщение, ПК сохранял, затем транслировал послание адресату, исключая коллизии.
BBN закончили лишь драйвер IMP, задачу объединения четырёх машин воедино оставили будущим поколениям. ПО включало механизм контроля ошибок. Сбойные пакеты немедля уничтожались, отправитель уведомлялся. Фактором оценки достоверности выступала 24-битная контрольная сумма. Сложение велось аппаратно, поскольку требовалось удовлетворить скоростные показатели.
Изначально обслуживал IMP единственный хост, затем стали подключать несколько. Первый интерфейс доставили 30 августа 1969 года Леонарду Кляйнроку (UCLA). Хостом выступил вычислитель Sigma-7. Второй достался Стэнфордскому исследовательскому институту 1 октября, начав обслуживать SDS-940. Третий установили в Калифорнийском университете Санта-Барбары 1 ноября, четвёртый – в Университете штат Юта, месяц спустя.
Тест первых двух интерфейсов состоялся 29 октября. Исторически первое переданное машинами слово «логин» прервалось на третьей букве. Баг молниеносно устранили, несколько минут спустя последовала успешная транзакция.
BBN разработали программу-тест, измеряющую производительность. За 27-часовой период взаимной активности вычислителей UCSB-SRI система ошибалась примерно 1 раз на 20.000 пакетов.
Следующая версия (Honeywell 316) умела присоединять к вычислителям терминалы, позволяя дробить итоговую процессорную мощность меж несколькими задачами, группами исследователей. Однако второе поколение (1972) стартовало с выпуском IMP Pluribus компании BBN. Фактически железо казалось миниатюрной копией Honeywell.
Интерфейсные ПК несли службу вплоть до полного расформирования (1989). Часть машин стала обслуживать MILNET, прочие – отправились украсить полки музеев. Кляйнрок выставил на всеобщее обозрение в UCLA самый первый интерфейс.
Первый протокол хост-IMP, именуемый 1822, считается предшественником OSI, опередившим современный эквивалент на 10 лет. Поэтому 1822 напрямую не вписывается в сегодняшние реалии, однако включал физический, канальный и сетевой уровни.
Адресация велась числом, напоминая современный IP. А вот протокол взаимного общения IMP послужил основой создания маршрутизаторов. Максимальная длина информационной части составляла 8159 бита, 96 – отвели заголовку. Современные пакеты иногда теряются, тогда как оборонная сеть гарантировано доставляла послание.
После первых успехов часть технологий стала гражданской. Наработки компании Xerox (1974) не получили должной известности. Поэтому изобретателем первого роутера считают Джинни Штрацизара (BBN). Модуль стал частью комплекса DARPA (1975-1976). Окончательно три роутера, базировавшихся на PDP-11 обслуживали экспериментальный прототип сети интернет. Мультипротокольные маршрутизаторы параллельно создали двое (1981):
С тех пор сети используют стэк протоколов TCP/IP, однако мультипротокольные модели остались актуальными, например, модели поддерживающие IPv4, IPv6. Персональные ПК развивались именно в качестве маршрутизаторов. 80-е принесли миру настоящий бум цифровой техники. Начавшись кассетными магнитофонами, закончились внедрением первых персональных компьютеров. Разбег взяла всемирно известная корпорация CISCO.
В конференции часто возникают вопросы о настройке сетевых накопителей и соединении нескольких устройств для совместной работы. Однако информация для начинающих редко приводится в статьях. Этой серией материалов мы решили восполнить пробел и помочь пользователям эффективно и удобно настроить свое оборудование. Он не претендует на исключительную полноту и глубину, но, надеемся, будет полезен широкому кругу пользователей.
Итак, у вас уже есть компьютер или ноутбук, но вы решили, что этого мало и пора бы обзавестись еще несколькими интересными устройствами – беспроводным роутером, сетевым накопителем, медиаплеером, IP-камерой. Идея конечно неплохая, но если вы до этого работали только с одним ПК, прочтение многочисленных инструкций займет немало времени. Да и оно может потребовать наличия определенной подготовки. Но на самом деле не все так страшно. Многие устройства имеют встроенных «помощников» для быстрой настройки, а сетевые параметры часто устанавливаются автоматически.
Начнем, пожалуй, с описания участников и некоторых общих терминов. Первую иллюстрацию мы взяли из описания ZyXEL NBG460. Тут можно найти ПК, сетевой накопитель и принтер, ноутбук, приставку IPTV и смартфон. Не хватает только игровой консоли и медиаплеера.
Именно роутер (также часто называемый маршрутизатором) обеспечивает соединение всех устройств в единую домашнюю локальную сеть и обеспечение ее подключения к интернету. Варианты подключения к интернету могут быть разные. Например через Ethernet («Интернет-Билайн», Net-by-Net и другие), через Wi-Fi или 3G/4G модем, по технологии ADSL через телефон («СТРИМ») или через кабельный модем («АКАДО»). Последние два варианта требуют специального модема. Он может быть выполнен в виде отдельного устройства с портом Ethernet на выходе или же встроен прямо в роутер. В этом случае последний часто имеет соответствующую приставку в названии.
Сам порт подключения «к Интернет» называется обычно «WAN» – от Wide area network. То есть для подключения к «большой» сети. А вот ПК, сетевой накопитель и другие проводные устройства находятся в локальном/домашнем сегменте сети и подключаются к портам «LAN» (Local area network). В зависимости от модели роутера их может быть разное число, чаще всего четыре.
Кроме проводных подключений по технологии Ethernet для объединения устройств могут использоваться HomePlug – сеть через стандартную электропроводку или Wi-Fi – знакомое всем беспроводное соединение (для обозначения этого сегмента сети обычно используется сочетание WLAN – Wireless LAN). Все они отличаются скоростью и другими возможностями.
| Технология | Особенности | Скорость |
| FastEthernet | Кабель (две пары), до 100 м | 100 Мбит/с |
| Gigabit Ethernet | Кабель (четыре пары), до 100 м | 1 Гбит/с |
| HomePlug* | Электропроводка, в пределах квартиры или офиса | До 200 Мбит/с |
| Wi-Fi 802.11g* | Радио, 2,4 ГГц, 150 м на открытом пространстве | 54 Мбит/с |
| Wi-Fi 802.11n* | Радио, 2,4 или 5 ГГц, 300 м на открытом пространстве | 150/300/450 Мбит/с |
| * для этих технологий дальность работы не гарантируется, поскольку существенно зависит от внешних факторов, а скорость указывается максимальная теоретическая, на практике она обычно в 2-3 раза меньше | ||
Отметим, что для увеличения числа проводных портов (в некоторых случаях стандартных четырех может и не хватить), необходимо использовать сетевые коммутаторы. Установив дополнительно одну модель на 8 портов, один из них вы подключаете к роутеру, а остальные семь остаются для подключения устройств. То есть общее число увеличивается на шесть, поскольку два порта требуются на соединение роутера и коммутатора. Коммутатор может быть как 100-мегабитным, так и гигабитным. Второй вариант можно использовать если у вас есть работающая сеть и устраивающий по скорости роутер с Fast Ethernet, а хочется обеспечить быструю связь настольного ПК и сетевого хранилища, не меняя роутер.
В целом сегодня если говорить про проводные порты, то конечно желательно максимально использовать гигабитные соединения (особенно если речь о проекте прокладки кабелей во время ремонта). Однако непосредственно на «скорость интернета» это не повлияет никак. Единственное, где более высокая скорость может быть оправдана – соединение по кабелю высокопроизводительных устройств (причем их должно быть именно больше одного), требующих быстрого обмена большими объемами информации.
Что касается беспроводной связи, то мы бы рекомендовали покупать сегодня роутеры с поддержкой технологии 802.11n, которая по сравнению с 802.11g показывает в 2-4 раза более высокие результаты в тестах производительности и обычно имеет лучшее покрытие.
Для провайдеров, работающих по PPPoE/PPTP/L2TP и имеющих развитую сеть собственных ресурсов будет полезной поддержка роутером одновременной работы в интернете и доступа в сеть провайдера.
Аналогичное замечание касается работы с IPTV – если это вам требуется, роутер должен ее поддерживать. Правда тут слишком много вариантов реализации сервиса и данный вопрос нужно уточнять для каждого конкретного провайдера отдельно.
Что касается общего сравнения производительности в разных режимах подключения, то в зависимости от модели и типа подключения пользователь может рассчитывать на скорости до 100 Мбит/с. В обзорах на сайте обычно приводятся цифры результатов тестов в разных режимах (не забываем, что с выходом новых прошивок они могут существенно изменяться).
На самом деле, более существенным вопросом при выборе роутера является его совместимость с конкретным провайдером. К сожалению, ответить на него тестами в лабораторных условиях невозможно. В этом случае рекомендуем обратиться к форумам и рекомендациям пользователей вашей сети, но наиболее удачным стоит признать покупку с условием проверки работоспособности в вашей конкретной квартире. Предлагаемый провайдером вариант маршрутизатора имеет в этом случае один несомненный плюс – если что-то не будет работать, то с этим будет разбираться сам провайдер. Но вот выбор устройств у них обычно меньше, сами модели менее «интересные», а стоимость выше.
В качестве примера мы используем модель интернет-центра ZyXEL NBG460N, подключаемую к провайдеру «Билайн Интернет». Перед настройкой любого устройства данного класса желательно проверить на сайте производителя наличие новой прошивки/микропрограммы. Второй важный момент – смена пароля администратора для доступа к роутеру.
Считаем, что собственно интернет у вас на нем уже настроен. Возможных конфигураций существует слишком много, и описывать их здесь не имеет смысла. Упомянем только основные вариантов:
В частности для оборудования ZyXEL самый простой способ настройки – запустить комплектную программу NetFriend, указать регион, название провайдера и данные аккаунта. Через несколько минут интернет у вас будет работать.
Какие следующие действия надо предпринять? Пожалуй, самым первым действием будет настройка безопасной беспроводной сети. По-умолчанию роутеры обычно имеют включенный радиоблок с открытой сетью. Это означает, что подключиться к ней сможет любой желающий и не только воспользоваться вашим каналом в интернет, но и, возможно, получить доступ к компьютерам.
Так что рекомендуем изменить имя сети на что-нибудь оригинальное и установить режим WPA2-PSK AES. Это наиболее безопасный вариант сегодня. А для оборудования 802.11n только он обеспечивает максимальную производительность. Использовать другие варианты следует только если какое-то ваше беспроводное оборудование его не поддерживает. Также не забываем, что WEP не может считаться сегодня безопасным и то, что пароль обязательно должен быть сложным – полтора десятка случайных символов. Возможные сложности с его вводом на мобильных устройствах компенсируются высоким уровнем безопасности сети. А для ноутбуков и ПК можно использовать технологию WPS для быстрого подключения – достаточно только нажать кнопку на роутере и на клиенте и через несколько секунд безопасная связь будет настроена.
Для повышения производительности 802.11n рекомендуется включить режим «40» (или «20/40») в настройках точки доступа, который означает работу на двух радиоканалах. Выбрать наиболее свободный канал можно с использованием программы inSSIDer, запускаемой на ПК с установленным беспроводным адаптером.
Обычно на роутере включен сервер DHCP. Он «раздает» настройки IP-адресов для всех подключившихся к нему устройств. Так что на них самих уже не нужно ничего специально указывать. Несмотря на то, что система работает автоматически, мы бы рекомендовали запрограммировать на роутере фиксированные соответствия MAC-IP для тех устройств, к которым впоследствии потребуется обращаться из интернет. Нужно это для того, чтобы их IP-адреса были постоянными и их можно было прописать в правила трансляции портов.
Чаще всего, диапазон адресов, который используется в домашней сети – 192.168.0.* или 192.168.1.*, где «*» – любое число от 1 (обычно у роутера) до 254. Проверить текущий адрес ПК с можно или в статусе сетевого подключения или набрав ipconfig в командной строке (для систем с Windows).
Напомним, что MAC-адрес – это физический/аппаратный идентификатор, который есть у любого сетевого устройства. Часто их даже пишут на упаковках и корпусах. Формально все они индивидуальные в мировом масштабе, однако во многих случаях их можно изменить через настройки драйвера устройства. Представляется он в виде шести байт, записываемых в формате шестнадцатеричных цифр, например 001020AABBCC или 00:10:20:AA:BB:CC.
Следующий момент, с которым стоит разобраться – постоянный/внешний/белый адрес. Эти понятия часто путают, так что навести порядок нужно обязательно. В случае использования роутера для подключения к интернету, его WAN-интерфейс имеет определенный IP-адрес. Все устройства, которые находятся за пределами вашей домашней сети видят именно этот адрес и ничего не знают про ваши внутренние устройства. Технология трансляции сетевых адресов (NAT), работающая в роутере, автоматически и прозрачно для пользователя занимается подменой внутренних адресов на внешний и обратно при передаче и приеме сетевых пакетов.
В свою очередь, этот адрес, который выдает провайдер или требуется указать в роутере во время его настройки, может быть постоянным или динамическим. Единственное отличие между этими вариантами следует из их названия.
Но наибольший интерес представляет собой вопрос о внешнем/белом адресе. Под этими терминами обычно понимают «адрес, доступный из любой точки сети Интернет». Как пример можно привести офисную мини-АТС с единственным внешним номером. Все ее абоненты могут общаться между собой через набор внутреннего номера. Вне офиса эти номера не имеют никакого смысла. Одновременно они могут звонить и на городские телефоны, но напрямую попасть к каждому конкретному из абонентов просто набором городского номера невозможно. В свою очередь, этот офис со своей мини-АТС может находиться внутри офисного здания со своей АТС и еще одним коммутатором.
По этому примеру видна одна из причин использования технологии NAT – вы можете иметь локальную сеть с доступом в интернет практически любого размера, но «потратить» только один адрес из общего глобального списка. С переходом на новую версию протокола IPv6 эта проблема возможно исчезнет, но вот когда это произойдет – пока никому неизвестно.
Казалось бы – если интернет работает и так, то зачем может понадобиться внешний адрес? Ответить на этот вопрос достаточно просто – если вы хотите иметь доступ к своей локальной сети из интернета, его использование необходимо. Например, вы планируете создать FTP-сервер, разместить на ПК Web-сервер с семейным фотоальбомом или хочется иметь доступ из офиса к файлам на домашнем сетевом накопителе. Отметим, что эти задачи можно решить и другими способами, но они существенно сложнее и дороже.
Как определить, какой адрес вам предоставил провайдер? Для начала надо посмотреть на внешний адрес роутера на соответствующей странице его Web-интерфейса, если он имеет вид 10.*.*.* или 172.(16…31).*.* или 192.168.*.*, то он однозначно «серый» и обычными способами доступа из интернета к вашей сети получить невозможно.
Второй тест, который можно провести – зайти на сайт и сравнить адрес, который показывает этот сервис с вашим адресом на роутере. Если они совпадают, то вам повезло.
Многие провайдеры предоставляют пользователями внешний динамический адрес. В этом случае возникает еще одна проблема – адрес хотя и внешний, но не постоянный и находясь вне сети узнать его невозможно. Для ее решения нужно воспользоваться встроенным в большинство роутеров сервисом динамического DNS – он позволяет вам получить постоянное доменное имя, которое будет автоматически настраиваться на IP-адрес роутера при его изменении и именно его можно будет использовать в любой момент для доступа к своей сети.
Воспользоваться сервисом DynDNS.org можно совершенно бесплатно – одно доменное имя предоставляется всем. Для регистрации потребуется работающий адрес электронной почты.
Кроме доступа к локальной сети, внешний адрес может быть полезен для повышения эффективности работы некоторых сервисов, например программ обмена сообщениями или сетей p2p. Отметим, что здесь мы говорим только о факте наличия внешнего адреса, а использование DynDNS в этом случае не требуется. Однако некоторые действия предпринять стоит.
Речь идет о трансляции сетевых портов. Иногда это называют «проброс портов» или «открытие портов». Данная настройка позволяет внешнему адресату подключаться к определенной программе, которая находится на вашем ПК за роутером.
Напомним, что подключение к сетевым сервисам происходит с указанием IP-адреса и номера порта. Например, для HTTP это 80, для POP3 – 110 и так далее. Но если речь идет не о стандартных программах, то номера могут быть практически любые (от 1025 до 65535) и часто их можно указать в настройках самой программы.
Настройка трансляции портов позволяет передавать поступающий на внешний адрес роутера и на определенные порты запрос на ПК, расположенный в локальном сегменте. Например, можно создать на ПК Web-сервер и «пробросить» для него 80-й порт. В зависимости от модели роутера, внешние и внутренние номера могут отличаться или обязательно должны быть одинаковыми. Также стоит упомянуть, что некоторые из портов (чаще всего 80, 8080, 23, 25) блокируются «на вход» провайдером по соображениям безопасности. После настройки трансляции портов установленная на ПК программа начинает вести себя как будто она имеет прямое подключение к интернету мимо роутера. Проверить работу трансляции портов в самой программе, если такая опция предусмотрена.
Вы можете встретиться с и параметром «протокол» при настройке трансляции портов. Речь тут идет о двух протоколах внутри TCP/IP – собственно TCP и UDP. В большинстве случаев для интернет-коммуникаций используется первый. Необходимость именно UDP обычно указывается в описании программ. Если в роутере нет такого параметра, то транслируются сразу оба протокола.
Некоторые программы имеют поддержку протокола UPnP для организации автоматического открытия портов для себя. Однако с точки зрения безопасности лучше этого не делать, поскольку у «простоты» есть и обратная сторона – бесконтрольность доступа.
В некоторых случаях будет полезно также настроить и регулярную отправку логфайлов работы устройства на ваш адрес по электронной почте. Правда тут нужно понимать, что если нет подключения к интернету, то на внешний сервер ничего не отправить. Для правильного отображения даты и времени в логах, роутер имеет встроенные часы, которые можно синхронизировать через интернет.
Еще одна достаточно редко применяемая возможность – разрешения доступа к Web-интерфейсу настройки роутера из интернета. Делать это стоит только в случае крайней необходимости и не забыть при этом установить действительно сложный пароль на доступ.
Итого на данный момент мы имеем:
В следующем материале мы поговорим про настройку сетевых накопителей.
Сегодня большинство устройств снабжается специализированными радио-модулями, которые при помощи технологии Wi-Fi могут связываться с различными другими устройствами. Но основное предназначение данного модуля – выход в интернет на высокой скорости.
Несмотря на развитие современных технологий, провайдеры все ещё предоставляют интернет по проводной технологии. Именно поэтому на смену проводным роутерам пришли роутеры, работающие по технологии Wi-Fi. Данные устройства обеспечивают одновременный доступ к одному интернет-каналу множеству устройств.
Роутер (или маршрутизатор) по сути своей является своего рода мини компьютером. Он выполняет функцию распределения ресурсов интернет-канала. Зона покрытия Wi-Fi-роутера может быть очень разной, все зависит от модели и её типа.
Используется роутер как точка доступа, которая выполняет следующие функции:
Имеется некоторое сходство между маршрутизатором и хабом (концентратором). Заключается оно в различном сетевом уровне, на которых работают эти два устройства. Роутер работает на 3-ей сетевой модели под названием OSI. Хаб же работает на 1-ом уровне или на 2-ом.
Wi-Fi-роутер предназначен для организации сетевого пространства. Причем применяется он не только в качестве моста для создания связи между интернет-провайдером и различными сетевыми устройствами, но также как связующее звено между различными устройствами локальной сети.
Существует три основных предназначения Wi-Fi-роутера:
Принцип работы всех роутеров самых разных типов (переносных, домашних, проводных и беспроводных) практически не отличается. Заключается он в нахождении по специальной таблице, содержащейся в памяти роутера, адреса получателя передаваемых данных. В случае отсутствия необходимого адресата, пакет попросту не обрабатывается, обнуляется.
Таблица маршрутизации выглядит примерно следующим образом:
Также информация может передаваться некоторыми другими способами, при которых используется:
Многие роутеры могут осуществлять следующие операции:
Существует множество моделей роутеров различных типов.
Условно все их можно разделить на следующие категории:
Также роутеры разделяются по типу подключения:
Домашний роутер – наиболее часто встречаемый вариант концентратора. Данное сетевое оборудование имеет несколько более крупные габаритные размеры, нежели остальные типы (внутренние, мини и автомобильные).
Но обладают рядом преимуществ перед своими собратьями:
Отличная модель домашнего роутера с компромиссной ценой — TP-Link TL-WR841N. Его работа довольно стабильна, а стоимость невысока.
Фото: оптимальное соотношение цена — качество
Автомобильные роутеры – наиболее миниатюрные из всех разновидностей. Они отличаются крайне компактными размерами. Также довольно часто производители оснащают его противоударным корпусом. К недостаткам можно отнести небольшую зону покрытия. Питание осуществляется обычно от автомобильной проводки – где присутствует напряжение 12 (В).
Одна из самых распространенных моделей роутеров 3G -UMTS ZTE MF60. Отличается компактностью и довольно долго держит заряд батареи.
Мини-роутеры, имеют очень скромные габаритные размеры. Они позволяют использовать его даже в местах, где количество свободного пространство очень ограничено. Данную разновидность сетевых устройств также иногда называют карманным Wi-Fi роутером.
Роутеры для телевизора –узкоспециализированное оборудование, предназначенное для подключения к телевизору. Используется с различными моделями, которые оснащаются возможностью подключения к интернету.
3G Wi-Fi роутеры – концентраторы, имеющие возможность подключаться к сотовой сети по средствам технологии 3G. Оснащаются специальным радиомодулем, позволяющим осуществлять коммуникацию через обычную сим-карту оператора сотой связи. Одним из самых популярных роутеров такого типа является H25A 3G WiFi.
Внешними Wi-Fi-роутерами называют все роутеры, располагающиеся вне персонального компьютера. Внутренние роутеры обычно представляют собой небольшого размера платы, помещающиеся внутрь системного блока персонального компьютера. По своему функционалу они практически не различаются. В некоторых случаях внутренние роутеры более удобны, так как их можно легко разместить внутри корпуса. И они не занимают место на столе или в другом месте.
Ни чем отличаться роутеры друг от друга глобально не могут. В основе работы всех устройств лежит один и тот же принцип.
Роутеры разделяются на различные категории не только по типам, но также и по стоимости. Что делает выбор подходящей модели гораздо легче – можно легко подобрать как очень дорогую модель с множеством дополнительных функций, так и самую дешевую.
Для комфортной работы дома или в офисе необходим Wi-Fi-роутер, умеющий поддерживать достаточно широкий канал, а также иметь хорошие эксплуатационные характеристики:
Wi-Fi-роутер имеет множество возможностей:
Также некоторые роутеры могут отличаться от своих собратьев наличием различных дополнительных возможностей:
Обычно чем дороже модель маршрутизатора, тем большими возможностями он обладает. Многие не знают, как использовать различные дополнительные функции – вся необходимая информация имеется в сопроводительной документации устройства. С каждым годом производитель все сильнее упрощает технологию настройки и использования своих устройств, тем самым делая Wi-Fi-интернет все более доступным для широких масс.
Большинство даже не очень опытных пользователей уже давно знает, что означает словосочетание Wi-Fi-роутер. Так как интернет и беспроводные технологии связи уже очень плотно вошли в нашу жизнь. Именно поэтому в большинстве современных домов и квартир имеется устройство, выполняющее функцию распределения интернета между отдельными устройствами.
Современный маршрутизатор — много больше, чем просто устройство для объединения сетей. Мы расскажем, как воспользоваться его полезными функциями в полной мере.
Для начала дадим определение предмету статьи и разберемся, для чего он все-таки нужен. Исходно роутер (от англ. route — маршрут) или, по-русски, маршрутизатор, — это устройство, обеспечивающее обмен информацией между различными сетями. Собственно, серьезные «профессиональные» модели, перекачивающие между сетями провайдеров и корпоративных офисов огромные объемы информации (например, показанные на рис. 1), занимаются только этим.
Напротив, домашний роутер весьма компактен (как правило, не больше книги в твердом переплете) и при этом — куда больший универсал, обладающий множеством способностей в дополнение к стандартной функции маршрутизации данных (рис. 2), на которой мы еще остановимся.
В результате интеграции все более широкого спектра возможностей современные роутеры для домашнего пользователя стали настоящими интернет-центрами (нередко так они и называются), сочетающими в себе все необходимое для построения домашней сети и подключения ее к Интернету. Домашние роутеры теперь доступны в самом разном дизайне и цветах: производители уделяют обводам корпусов роутеров едва ли не столько же внимания, сколько производители спортивных автомобилей. Легко подобрать маршрутизатор, не жертвуя техническими возможностями, который гармонично впишется в любой интерьер.
Домашнему маршрутизатору для работы необходим внешний блок питания, естественно, подключающийся к электрической розетке. Следовательно, таковая должна быть рядом с местом предполагаемой установки роутера. Этот момент пользователи частенько упускают из виду, так что волей-неволей приходится размещать роутер вблизи от имеющихся розеток либо тянуть длинные кабели.
Чтобы уяснить, зачем нужен маршрутизатор, следует разобраться в основах работы компьютерных сетей. Однако следует помнить, что никакой компьютер не сможет работать в сети без адреса. Для работы роутера ключевым является понятие IP-адреса.
IP-адреса делятся на публичные и частные. Компьютеры с адресом первого типа могут быть подключены к Интернету напрямую. Но число уникальных IP-адресов ограниченно, а компьютеров становится все больше. Поэтому для экономии адресов, доступных напрямую из Интернета, отдельные IP-адреса сделали частными. Частные IP-адреса не видны из Интернета, и потому одни и те же адреса могут многократно использоваться в различных подсетях (но дублирование адресов внутри одной подсети запрещено).
Общение такой подсети с Интернетом обеспечивает маршрутизатор, который для ее узлов является основным шлюзом (этот параметр есть в настройках сети — адрес основного шлюза). Таким образом, адресом основного шлюза в вашей сети будет внутренний IP-адрес маршрутизатора, связывающего ее с Интернетом.
Рис. 2. Современный маршрутизатор — настоящий интернет-комбайн, в который встроено множество сетевых устройств, кроме собственно маршрутизатора
В статье часто будет встречаться термин «IP-адрес». Дело в том, что провайдерские и квартирные сети, а стало быть, и маршрутизаторы, работают в TCP/IP-сетях; Интернет, доступ к которому обеспечивают роутеры, тоже относится к таким сетям. Так вот, по протоколу TCP/IP у каждого компьютера и любого другого устройства, обменивающегося данными в сети, должен быть уникальный адрес — IP-адрес. Он состоит из 32 битов (или четырех байтов), которые записываются как четыре десятичных числа от 0 до 255, разделенных точками, например: 192.168.0.1.
1. Кнопка RESET
Предназначена для сброса настроек на первоначальные (заводские) значения. Это может спасти при сбоях или утрате пароля на доступ к роутеру.
2. Питание
Гнездо для штекера адаптера питания. Более серьезные модели обычно оснащаются встроенным блоком питания.
3. USB-порт
Для подключения принтера, ЗG-модема или внешнего накопителя. Функциональность USB-порта зависит исключительно от прошивки. Фанатские прошивки обычно обеспечивают очень богатый набор функций.
4. LAN-порты
Четыре LAN-порта встроенного коммутатора (для локальной сети). Если четырех недостаточно — в один из них можно подключить отдельный дополнительный коммутатор.
5. Телефонная линия
Гнездо подключения телефонной линии(для подключения к провайдеру Интернета по ADSL; вместо него может быть порт Ethernet, если маршрутизатор поддерживает подключение к Интернету по витой паре). Это ваше окно во внешнюю сеть, адрес этот порта «виден» из Интернета.
6. Wi-Fi-антена
Разъем для подключения Wi-Fi-антенны. Стандартное гнездо SMA, снабженное резьбой.
Как сказано выше, одна из ключевых задач роутера — объединение домашних компьютеров в локальную сеть с предоставлением общего доступа в Интернет. Для этого большинство роутеров уровня дома или малого офиса имеют четыре порта RJ-45, позволяющие подключать по кабелю Ethernet непосредственно к роутеру четыре сетевых устройства. К любому из этих портов, имеющих обозначение LAN 1-4, возможно подключить как компьютер, так и медиацентр или сетевой накопитель. В некоторых роутерах, предназначенных для небольшого офиса, может быть до восьми внутренних портов, обычно этого достаточно для объединения всех компьютеров малой организации. Впрочем, дефицит портов всегда можно устранить при помощи сетевого коммутатора (свитча), который способен обеспечивать обмен данными внутри локальной сети, но не может перебрасывать данные в другие сети. Стандартный восьмипортовый свитч может сделать из одного LAN-порта целых семь (один уйдет на подключение к роутеру, семь останутся на нужды пользователя). Учтите, однако, что заставлять домашний роутер обслуживать более восьми абонентов одновременно не рекомендуется — производительность аппаратной начинки маршрутизатора может оказаться недостаточной.
Впрочем, обеспечить физическую связь — лишь полдела, важно, чтобы компьютеры локальной сети (у каждого из них свой адрес, не видимый из Интернета; см. выше) могли полноценно работать с различными онлайновыми сервисами через маршрутизатор (у которого, напомним, только один внешний IP-адрес). Эта проблема решается путем использования особой технологии — NAT (от англ. network address translation — преобразование сетевых адресов). Вкратце она работает так.
Принимая порцию данных (в сетевой терминологии — пакет) от локального компьютера, роутер смотрит на IP-адрес назначения. Если это адрес из локальной сети, то пакет сразу пересылается адресату. В противном случае пакет надо переслать во внешнюю сеть, то есть в Интернет. Но ведь обратным адресом в пакете указан локальный адрес компьютера, который из Интернета недоступен! Поэтому роутер на лету преобразует IP-адреса, заменяя адрес отправителя в пакете, и запоминает это действие. Когда роутер получит из Интернета ответный пакет данных, он, заглянув в свою память, будет знать, кому из абонентов локальной сети нужно переслать пакет, что и будет сделано. А после того, как клиент и сервер закончат обмениваться пакетами, роутер сотрет из своей памяти сведения, необходимые для этого сеанса обмена данными с Интернетом.
Максимальную безопасность обеспечивает только эшелонированная оборона-с этим трудно спорить. Чтобы возвести надежные линии обороны вокруг своего компьютера, дополнительно к брандмауэру следует установить на ПК ряд защитных программ. Прежде всего — антивирусную программу, которую нужно регулярно обновлять (чем чаще, тем лучше). Она оградит от вирусов, червей и другой заразы. От спама и фишинговых писем поможет защититься спам-фильтр. Часто все эти средства, включая брандмауэры, входят в комплексные защитные пакеты, такие как Norton Internet Security.
Главное — не отключайте включенные по умолчанию функции встроенного межсетевого экрана (это барьер на пути злоумышленников, вирусов и шпионских программ, пытающихся получить несанкционированный доступ в вашу сеть).
Построение домашней сети на базе современного роутера имеет дополнительный громадный плюс. Состоит он в том, что во все современные маршрутизаторы встраивают функции защиты от действий сетевых злоумышленников. Соответственно, владельцам роутеров не придется жить в постоянном страхе перед атаками из Интернета. Встроенных методов защиты от хакерских вторжений немало (впрочем, как и уловок атакующих), наиболее распространенные и вредоносные из атак будут отражены автоматически. Рассмотрим эти методы чуть подробнее.
Главный барьер на пути хакеров, атакующих подключенную через маршрутизатор сеть, — встроенный брандмауэр, он же файерволл (firewall). Эффективность брандмауэра возрастает при использовании контроля содержимого пакетов данных (Stateful Packet Inspection, SPI). Такого рода контроль также поддерживается современными роутерами.
Брандмауэр защищает от интернет-мошенников, которые с помощью внедренных на ваш ПК программ-вредителей, таких как backdoor-nporpaMMbi, захватили управление компьютером и теперь могут удалять, изменять или красть ваши файлы. А также от проникновения шпионских программ, которые незаметно отправляют через Интернет своим хозяевам ваши личные данные.
Кроме того, брандмауэр повышает эффективность контроля за деятельностью установленных на вашем ПК программ. Но имейте в виду, что для получения максимальной защиты встроенный брандмауэр придется настраивать вручную, что по плечу не всем начинающим пользователям. Возможно, для них проще будет начать работу с программным файерволлом вроде ZoneAlarm.
Брандмауэр бессилен против той сетевой «нечисти», которую вы пустили на свой компьютер сами. Он не спасет от вирусов или червей, случайно или по ошибке получивших доступ «из ваших рук» в результате бездумного щелчка по какой-нибудь ссылке на веб-странице или скоропалительного ответа на предложение, коими пестрят страницы сомнительных сайтов, установить какую-нибудь программу. Против распространяемых по электронной почте вирусов и массовых рассылок(спама) брандмауэр столь же малоэффективен, как и против попыток мошенничества по электронной почте (фишинга). Наконец, не убережет он и от вирусов, занесенных при обмене файлами с другими пользователями. Как защититься от этих напастей, мы расскажем чуть ниже.
Вклад в защиту ПК вносит и технология NAT (последняя маскирует адреса устройств домашней сети, делая их невидимыми из Интернета, подробнее о ней рассказано выше). Суть в следующем: роутер разрешает расположенным «за ним» компьютерам локальной сети обращаться к серверам Интернета и получать данные, присланные в ответ на такие запросы. Напротив, роутер обычно блокирует пакеты, поступающие из Интернета, если их не запросил ни один из компьютеров локальной сети. Это резко уменьшает шансы злоумышленников «достучаться» до уязвимо- стей компьютеров, «живущих» в локальной сети.
Для защиты конфиденциальных данных от перехвата при передаче через Интернет незаменима поддержка создания VPN- туннелей с аппаратным шифрованием (от англ. VPN, virtual private network — виртуальная частная сеть).
Отметим, что вышеперечисленными средствами арсенал средств защиты роутера не исчерпывается. Так, большинство роутеров по умолчанию блокируют попытки «прощупывания» их настроек извне с помощью стандартных сетевых утилит и команд вроде ping. Роутеры также умеют распознавать большую часть распространенных типов хакерских атак, вроде DoS-атак, и успешно отражать их. Словом, выбирая роутер, обращайте внимание на список напастей, от которых он защищает.
Доступ по беспроводной сети. Многие современные роутеры оснащены модулем беспроводной связи (Wi-Fi). По сути, эти устройства представляют собой проводной маршрутизатор, совмещенный с точкой доступа Wi-Fi (см. рис. 2). Такой роутер может работать и со стационарными компьютерами домашней сети по кабелю, и с мобильиыми ПК и гаджетами через беспроводную сеть. Естественно, компьютеры проводного и беспроводного сегмента домашней сети могут при этом обмениваться информацией.
На сегодняшний день скорости Wi-Fi-адаптеров и роутеров, поддерживающих стандарт 802. llg, вполне хватает для работы в Интернете. Однако при передаче больших объемов данных по локальной сети Wi-Fi-канал проигрывает кабельному соединению в несколько раз. Выходом из подобной ситуации призван стать стандарт 802.11n, который используется при производстве новых моделей Wi-Fi-роутеров. Основные преимущества 802.11п перед 802.1lg — двукратное расширение зоны покрытия и повышение теоретической пропускной способности до 270 Мбит/с; впрочем, вряд ли заявленные значения будут всегда достигаться на практике (это верно для любого стандарта). В текущей реализации 802.11п и при отсутствии помех удается достичь показателя около 100 Мбит/с, что близко к скорости передачи данных по кабелю.
Из достоинств стандарта IEEE 802.lln отметим технологию MIMO (Multiple Input Multiple Output), предусматривающую наличие нескольких Wi-Fi-приемников и передатчиков в одном устройстве, что позволяет организовывать обмен данных в несколько потоков. Актуальные модели беспроводных роутеров, поддерживающих 802.lln, оснащаются двумя или тремя антеннами, причем от их расположения зависит производительность такой связки.
? IP-телефония. Отдельные модели роутеров, такие как ZvXEL -2302HWUD-EE, оснащены VoIP- модулем, который превращает роутер еще и в средство для использования IP-телефонии. Такие роутеры могут оснащаться дополнительным разъемом RJ-11 (это обычный телефонный разъем) для подключения телефонного аппарата прямо к маршрутизатору. Чаще всего поддерживается популярный сервис SIP.
? Файловый и принт-сервер (с внешним накопителем). Последние модели маршрутизаторов нередко оснащаются USB-порта- ми, позволяющими подключать принтер для сетевой печати с любого из компьютеров домашней сети. При этом не обязательно покупать дорогие принтеры с сетевым интерфейсом, а также отдельные принт-серверы.
К USB-порту также можно подключать флэш-накопители и внешние жесткие диски, превращая роутер в более дешевый аналог сетевого хранилища данных (NAS). Такое хранилище вы сможете использовать как файловый сервер.
Некоторые модели роутеров поддерживают вышеперечисленные функции USB-порта уже в базовой, заводской прошивке, тогда как другие модели приходится специально прошивать с использованием альтернативных прошивок. Альтернативные прошивки, по сути, являются настоящими операционными системами в миниатюре, основанными на Linux.
? Собственный веб-сервер. Рекордсменом среди роутеров по спектру возможностей USB-порта до недавнего времени считался ASUS WL-500gP v2. После перепрошивки его порт можно использовать для подключения Bluetooth-адаптера, флэш-накопителя, внешнего жесткого диска, принтера и даже USB WiMAX- модема для доступа в Интернет через Yota. А после подключения жесткого диска роутер можно превратить в подобие ftp-сервера и даже установить на него torrent-клиент для закачки контента из Интернета. Однако перепрошивка роутера — дело зачастую рискованное. Впрочем, подобных моделей становится все больше. Так, ZyXEL OMNI P660HN ЕЕ позволяет энтузиастам сайтостроения открыть из Интернета доступ к собственному серверу (это может быть вебсервер с вашим сайтом, файловый или игровой сервер), причем не только по меняющемуся со временем IP-адресу, но и по постоянному доменному имени. Это возможно благодаря поддержке интернет-центром бесплатной службы DynDNS. Разумеется, вам также удастся получить полный доступ к файлообменным сетям, таким как BitTorrent.
? IPTV. Сегодня все популярнее становится услуга цифрового телевидения, IPTV, что стараются учесть и производители роутеров. Можно выделить две категории устройств с поддержкой этой функции: первая позволяет сконфигурировать один из LAN-пopтов для передачи пакетов напрямую из внешней сети (от WAN-порта), что дает возможность подключить к этому LAN- порту декодер IPTV. Вторая группа роутеров — более производительные устройства, способные транслировать в локальную сеть и даже раздавать по Wi-Fi-сети IPTV-трафик. Примерами маршрутизаторов этой группы могут служить ASUS RT-N16 и D-Link DIR-655.
Первый (и, видимо, самый важный) фактор, который следует учитывать при выборе роутера, — технология подключения к Интернету. Здесь возможны две ситуации. Первая — выбирается роутер, поддерживающий тот способ подключения к Интернету, который уже есть в наличии (например, xDSL по телефонной линии или беспроводной 40-модем, подключенный через встроенный USB-порт). И вторая — выбрать альтернативную технологию доступа, чтобы установить понравившуюся модель роутера.
Идея передачи оцифрованного голоса посредством сетевых протоколов поначалу казалась абсурдной, так как обычные аналоговые телефонные сети были гораздо более развиты, чем Интернет. Но шли годы, доступность и скорость Сети росли, что позволило в полной мере пользоваться достоинствами IP-телефонии. А они оказались весьма весомы.
? Мультиплексирование. Один канал связи можно использовать для трансляции множества телефонных переговоров.
? Не требующие затрат дополнительные функции. Конференц-связь, переадресация, определение номера абонента — все это в традиционных телефонных сетях стоит денег, тогда как 1Р-телефония предоставляет эти функции бесплатно.
? Безопасность линии. Надежная защита аналоговой телефонной линии возможна только путем оцифровки и шифрования с помощью дорогостоящего оборудования, а вот IP-телефонии все это свойственно изначально.
? Отсутствие привязки к месту. Совершать звонки с помощью ноутбука можно отовсюду, где есть выход в Интернет.
? Обмен информацией других видов, помимо звука. 1Р-телефония делает возможными видеозвонки, пересылку файлов, обмен контактами.
Вообще, покупать роутер без поддержки Wi-Fi в настоящее время попросту бессмысленно. Дело в том, что разница в цене между хорошим проводным роутером и устройством, содержащим беспроводной модуль, совсем невелика. Даже если использование беспроводной связи в ближайшее время не планируется, модуль Wi-Fi можно отключить. Когда же потребность в беспроводной сети возникнет, достаточно будет снова включить этот модуль и начать пользоваться Интернетом. Еще один плюс беспроводного роутера — это, как правило, более высокая производительность. Дело в том, что передача данных по радиоканалу с использованием надежного шифрования требует от роутера большей вычислительной мощности.
Пожалуй, наиболее популярное и законченное решение среди альтернативных прошивок-DD- WRT, которая поддерживается многими маршрутизаторами (их список можно найти на сайте проекта www.dd-wrt.com). Среди интересных функций прошивки — клиент и сервер РРТР и OpenVPN, регулировка мощности сигнала Wi-Fi, поддержка протокола WDS для беспроводных мостов и повторителей.
Цена устройства — один из ключевых факторов для большинства покупателей. Закон рынка — все хорошее стоит дорого — справедлив и для роутеров. Модель начального уровня сегодня стоит примерно 900-1200 руб., Wi-Fi-poутер среднего уровня стоит 24003600 руб., а цены топовых моделей домашних Wi-Fi-роутеров находятся в диапазоне 4500-7500 руб.
О стабильности и удобстве DD- WRT говорит тот факт, что она используется на ряде маршрутизаторов Buffalo в качестве «родной» прошивки (естественно, с изменениями в дизайне интерфейса). NETGEAR в своих роутерах WNR3500 и WNDR3700 также допускает применение программного обеспечения, основанного на открытом исходном коде и ядре Linux, в частности DD-WRT.
От чего зависит цена маршрутизатора? Помимо чисто маркетинговых причин на нее влияют качество элементной базы, особенности дизайна и функциональная насыщенность устройства. От качества элементной базы зависит стабильность и скорость работы с Интернетом. Начинка может отличаться у моделей даже одной линейки данного производителя. Так, скорость работы по популярному у наших провайдеров протоколу РРТР у роутера с более производительной начинкой может быть в два-три раза выше, чем у его младшей модели. Отсюда общий совет: выбирая роутер, лучше доплатить 500 руб. и взять старшую модель, чтобы в дальнейшем не испытывать сожалений по поводу нестабильности работы маршрутизатора.
К рекомендуемым относятся такие модели: Netgear JWNR2000 или Wi-Fi-MapmpyTH3aT0pASUSRT-G32. Очевидное достоинство Netgear заключается в поддержке Wi-Fi- стандарта 802.1 In, тогда как ASUS поддерживает лишь обычный 802.llg. Оба роутера могут работать в качестве VPN клиента с одновременным доступом в локальную сеть (так называемая функция Dual Access), что может оказаться весьма полезным. Чудес в плане скорости передачи данных по Wi-Fi от этих моделей ждать не стоит, но в качестве вашего первого маршрутизатора они вполне уместны.
В средней ценовой категории можно порекомендовать ASUS WL- 520gC, TRENDnet TEW-657BRM и ZyXEL Keenetic Lite.
Популярная модель Wi-Fi-роуте- pa ASUS WL-520gC успела зарекомендовать себя с лучшей стороны,
а благодаря выпуску альтернативной прошивки она стала бестселлером для экономных пользователей. WL-520gC отличает высокая стабильность, а скорость маршрутизации трафика достигает 45 Мбит/с.
Можно добавить сюда и ZyXEL NBG334W ЕЕ — на сегодняшний день один из лучших недорогих (до 2500 руб.) роутеров для работы с торрентами. Он характеризуется великолепной скоростью закачки торрентов, стабильностью соединения при интенсивном трафике и поддержкой VPN с сохранением доступа в локальную сеть. Словом, мечта любителей экономии и пиринговых сетей.
Недавно компания ZyXEL представила новую линейку беспроводных маршрутизаторов Keenetic, в которой появился еще один фаворит пиринговых сетей — Keenetic Lite. В отличие от своего предшественника он поддерживает 802.1 In и содержит новую прошивку на базе Linux.
Фавориты этой категории — «ветераны» ASUS WL-500gP v2 и Linksys WRT54gL, а также их «преемники» D-Link DIR-655, ZyXEL NBG460N EE и старшие модели ZyXEL Keenetic. Первые двое заслужили популярность, благодаря поддержке разработчиками альтернативных прошивок с расширенной функциональностью (см. проект DD-WRT, www.dd-wrt.com). Альтернативные прошивки создаются на базе Linux и потому славятся высокой стабильностью и возможностью для продвинутых пользователей переделать роутер под себя. Так, в ASUS WL- 500gP v2 можно установить менеджер torrent-закачек, клиент DC++ и даже ftp- или веб-сервер! Такой маршрутизатор станет настоящим центром вашей сети, предоставляя большинство востребованных сетевых сервисов.
Обычно для создания простой локальной сети (компьютерной сети) построенной на технологии Ethernet или Wi-Fi используется сетевое устройство (маршрутизатор, модем, коммутатор, точка беспроводного доступа...). Но из всего этого многообразия сетевых устройств нас интересует маршрутизатор. Так зачем нужен маршрутизатор и какую роль он выполняет в локальной сети?
Маршрутизатор (router) - это сетевой компьютер связывающий участки локальной сети, который обрабатывает полученные данные по заданным правилам администратора и опираясь на таблицу маршрутизации определяет путь для пересылки данных.
Чтобы было более понятно, давайте разберем участие маршрутизатора в домашней локальной сети. Предположим, что у вас дома есть настольный компьютер (desktop), ноутбук (laptop), принтер или МФУ (Многофункциональное устройство), планшет и в добавок вы хотите купить телевизор Smart с 3D. К вам в квартиру заходит всего лишь одинкабель LAN по которому провайдер предоставляет вам доступ к сети интернет. Возникает вопрос: "Как одновременно всем устройствам дать выход в сеть интернет, если кабель от провайдера в квартире один?".
Вот тут-то и приходит на помощь беспроводной маршрутизатор, который можно подключить к кабелю провайдера (верхнее изображение) и дать всем устройствам (Smart TV, компьютер, планшет...) выход в сеть интернет. Если провайдер использует телефонные линии, то подключение маршрутизатора к сети интернет выполняется через модем (нижнее изображение). Связь домашних устройств с беспроводным маршрутизатором осуществляется по кабелю LAN (опрессовка витой пары без инструмента) и по беспроводной сети Wi-Fi (примеры слабого сигнала Wi-Fi).
Таким образом маршрутизатор связывает разнородные сегменты сети (локальную домашнюю сеть и глобальную сеть интернет) и на основе таблицы маршрутизации отправляет данные адресату.
Таблица маршрутизации - это электронная база данных в маршрутизаторе, которая представляет из себя некий набор правил. В ней содержится информация о сетевых маршрутах по которой определяется наилучший путь для передачи пакета данных.
Таблица содержит в себе адрес и маску сети назначения, адрес шлюза (маршрутизатор в сети на который отправляются данные), метрику (расстояние) и интерфейс (имя или идентификатор устройства).
Следует сказать, что маршрутизатор в отличии от коммутатора не умеет составлять таблицу на основе информации из полученных пакетов. Она храниться в его памяти и может создаваться динамически или статически.
Через специальные протоколы маршрутизатор время от времени по каждому адресу отправляет тестовую информацию и на полученных данных поддерживает фактическую карту сети. Другими словами маршрутизаторы периодически сканируют сеть и обмениваются информацией друг о друге и сети к которой они подключены. Этот процесс называется динамической маршрутизацией.
Статическая маршрутизация подразумевает создание таблицы администратором вручную. В этом случае вся маршрутизация выполняется без участия специальных протоколов.
В отличии от коммутатора (Switch/уровень 2 в OSI/"Канальный") и концентратора (Hub/уровень 1 в OSI/"Физический") маршрутизатор стоит на голову выше, так как работает на третьем уровне в модели OSI (базовая эталонная модель), который называется "Сетевым".
Наиболее распространенные разновидности технологий Ethernet
Обзор современных локальных сетей Ethernet
Ethernet (эзернет, от лат. aether - эфир) - пакетная технология компьютерных сетей.
Ethernet наиболее популярное во всем мире семейство стандартов для локальных сетей, которое охватывает физический и канальный уровень модели OSI. Стандарты Ethernet отличаются поддерживаемой скоростью; широко распространены на сегодняшний день скорости 10, 100 и 1000 Мбит/с (т.е. 1 Гбит/с). Различные варианты технологии также отличаются типом используемой среды передачи данных, например, в наиболее популярных стандартах Ethernet используется недорогой тип кабеля, а именно неэкрани рованная витая пара (Unshielded Twisted Pair UTP), в то время как в других более дорогой оптоволоконный кабель. Использование оптоволоконного кабеля оправдано в том случае, если нужно подключить устройства, которые находятся на большом рас стоянии друг от друга, или в случае повышенных требований к безопасности сети. Для обеспечения различных потребностей при создании локальных сетей и были разработаны различные стандарты, работающие на разных скоростях, разном типе среды передачи данных (чем больше расстояние, тем дороже технология) и т.п. Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) опубликовал множество стандартов Ethernet, после того, как в начале 1980х он возглавил процесс стандартизации локальных сетей. Большинство стандартов поразному реализовано на физическом уровне, работает с различными скоростями и типами кабелей.
В стандартах IEEE канальный уровень разделен на два подуровня:
IEEE 802.3 подуровень контроля доступа к среде передачи данных
(подуровень MAC);
IEEE 802.2 подуровень управления логическим каналом (подуровень LLC).
Фактически MAC-адрес получил свое название от названия нижнего подуровня канального уровня Ethernet. Каждый новый стандарт физического уровня, публикуемый IEEE, содержит дос таточно много отличий от предшествующих, но при этом использует тот же заголовок формата 802.3 и подуровень LLC в качестве верхнего уровня.
В табл. 3.2 перечислены наиболее часто используемые стандарты Ethernet IEEE
для физического уровня.
Таблица 3.2. Наиболее распространенные разновидности технологии Ethernet
|
Общеизвестно е название |
Скорость |
Альтернативное название |
Стандарт |
Тип кабеля, максимальная длина (м) |
|
Медный, 100 |
||||
|
Медный, 100 |
||||
|
Gigabit Ethernet |
Оптический, 550 для SX, 5000 для LX |
|||
|
Gigabit Ethernet |
Медный, 100 |
Прикладной уровень (Application layer). Верхний (7-й) уровень модели, обеспечивает взаимодействие сети и пользователя. Уровень разрешает приложениям пользователя доступ к сетевым службам, таким как обработчик запросов к базам данных, доступ к файлам, пересылке электронной почты. Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления. Пример: HTTP, POP3, SMTP.
Уровень представления (Presentation layer). 6-й уровень отвечает за преобразование протоколов и кодирование/декодирование данных. Запросы приложений, полученные с уровня приложений, он преобразует в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразует в формат, понятный приложениям. На уровне представления может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.
Сеансовый уровень (Session layer). 5-й уровень модели отвечает за поддержание сеанса связи, что позволяет приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Сеансовый уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений. Синхронизация передачи обеспечивается помещением в поток данных контрольных точек, начиная с которых возобновляется процесс при нарушении взаимодействия.
Транспортный уровень (Transport layer). 4-й уровень модели, предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той последовательности, как они были переданы. При этом неважно, какие данные передаются, откуда и куда, то есть он предоставляет сам механизм передачи. Блоки данных он разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола, короткие объединяет в один, а длинные разбивает. Протоколы этого уровня предназначены для взаимодействия типа точка-точка. Пример: TCP, UDP
Сетевой уровень (Network layer). 3-й уровень сетевой модели OSI, предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор.
Канальный уровень (Data Link layer). Этот уровень предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Данные, полученные с физического уровня, он упаковывает во фреймы, проверяет на целостность, если нужно исправляет ошибки и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием. Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня - MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня. На этом уровне работают коммутаторы, мосты. В программировании этот уровень представляет драйвер сетевой платы, в операционных системах имеется программный интерфейс взаимодействия канального и сетевого уровней между собой, это не новый уровень, а просто реализация модели для конкретной ОС. Примеры таких интерфейсов: ODI, NDIS
Физический уровень (Physical layer). Самый нижний уровень модели, предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и соответственно их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством. На этом уровне работают концентраторы (хабы), повторители (ретрансляторы) сигнала и медиаконверторы. Функции физического уровня реализуются на всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом.
В основном используются протокол TCP/IP
Определение:
Transmission Control Protocol/Internet Protocol, TCP/IP (Протокол управления передачей/Протокол Интернета)
Большинство операционных систем сетевых серверов и рабочих станций поддерживает TCP/IP, в том числе серверы NetWare, все системы Windows, UNIX, последние версии Mac OS, системы OpenMVS и z/OS компании IBM, а также OpenVMS компании DEC. Кроме того, производители сетевого оборудования создают собственное системное программное обеспечение для TCP/IP, включая средства повышения производительности устройств. Стек TCP/IP изначально применялся на UNIX-системах, а затем быстро распространился на многие другие типы сетей.
Протоколы локальных сетей
Протоколы локальных сетей
Свойства протоколов локальной сети
В основном протоколы локальных сетей имеют такие же свойства, как и Другие коммуникационные протоколы, однако некоторые из них были разработаны давно, при создании первых сетей, которые работали медленно, были ненадежными и более подверженными электромагнитным и радиопомехам. Поэтому для современных коммуникаций некоторые протоколы не вполне пригодны. К недостаткам таких протоколов относится слабая защита от ошибок или избыточный сетевой трафик. Кроме того, определенные протоколы были созданы для небольших локальных сетей и задолго до появления современных корпоративных сетей с развитыми средствами маршрутизации.
Протоколы локальных сетей должны иметь следующие основные характеристики:
обеспечивать надежность сетевых каналов;
обладать высоким быстродействием;
обрабатывать исходные и целевые адреса узлов;
соответствовать сетевым стандартам, в особенности - стандарту IEEE 802.
В основном все протоколы, рассматриваемые в этой главе, соответствуют перечисленным требованиям, однако, как вы узнаете позднее, у одних протоколов возможностей больше, чем у других.
В таблице перечислены протоколы локальных сетей и операционные системы, с которыми эти протоколы могут работать. Далее в главе указаны протоколы и системы (в частности, операционные системы серверов и хост компьютеров) будут описаны подробнее.
Таблица Протоколы локальных сетей и сетевые операционные системы
|
Протокол |
Соответствующая операционная система |
|
Первые версии операционных систем Microsoft Windows |
|
|
Apple Macintosh |
|
|
UNIX, Novel NetWare, современные версии операционных систем Microsoft Windows, операционные системы мэйнфреймов IBM |
|
|
Операционные системы мэйнфреймов и миникомпьютеров IBM |
|
|
Клиентские системы, взаимодействующие с мэйнфреймами IBM, настроенными на работу с протоколом SNA |
Понятие протокола Интернет
Очевидно, что рано или поздно компьютеры, расположенные в разных точках земного шара, по мере увеличения своего количества должны были обрести некие средства общения. Такими средствами стали компьютерные сети. Сети бывают локальными и глобальными. Локальная сеть - это сеть, объединяющая компьютеры, географически расположенные на небольшом расстоянии друг от друга - например, в одном здании. Глобальные сети служат для соединения сетей и компьютеров, которых разделяют большие расстояния - в сотни и тысячи километров. Интернет относится к классу глобальных сетей.
Простое подключение одного компьютера к другому - шаг, необходимый для создания сети, но не достаточный. Чтобы начать передавать информацию, нужно убедиться, что компьютеры "понимают" друг друга. Как же компьютеры "общаются" по сети? Чтобы обеспечить эту возможность, были разработаны специальные средства, получившие название "протоколы". Протокол - это совокупность правил, в соответствии с которыми происходит передача информации через сеть. Понятие протокола применимо не только к компьютерной индустрии. Даже те, кто никогда не имел дела с Интернетом, скорее всего работали в повседневной жизни с какими-либо устройствами, функционирование которых основано на использовании протоколов. Так, обычная телефонная сеть общего пользования тоже имеет свой протокол, который позволяет аппаратам, например, устанавливать факт снятия трубки на другом конце линии или распознавать сигнал о разъединении и даже номер звонящего.
Исходя из этой естественной необходимости, миру компьютеров потребовался единый язык (то есть протокол), который был бы понятен каждому из них.
Основные протоколы используемые в работе Интернет:
