روتر چیست و چگونه کار می کند؟

 روترها کامپيوترهای اختصاصی هستند که پيغام های شما و ديگر کاربران اينترنت را در امتداد هزاران مسير به سرعت به سوی مقصدشان روانه ميكنند. در اين زنگ تفريح به اين ماشين‌ها که در پشت صحنه باعث کارکردن اينترنت هستند نگاهی می اندازيم.

 هنگاميکه شما ايميل بری دوستتان در آن طرف دنيا می‌فرستيد، پيغام چگونه مي‌داند در کامپيوتر دوست شما به مسير خود خاتمه دهد نه در ميليونها کامپيوتر ديگر در سرتاسر دنيا؟ اکثر کار مربوط به رساندن از کامپيوتری به کامپيوتر ديگر توسط روترها انجام می‌گيرد، زيرا آنها وسايل اختصاصی جهت رساندن پيام‌ها از يک شبکه به شبکه ديگر به جای جريان در يک شبکه هستند.

بياييد به کاری که يک روتر خيلی ساده انجام می‌دهد نگاهي بيندازيم. شرکت کوچکی را در نظر بگيريد که انيميشن‌های سه بعدی برای ايستگاه‌های تلويزيون محلی می سازد. شرکت ده کارمند دارد که هر کدام دارای يک کامپيوتر هستند، چهار کارمند انيماتور هستند و بقيه در قسمت‌های فروش، حسابداری و مديريت کار می کنند. انيماتورها اغلب در مواردی که بر روی يک پروژه کار می کنند نياز به ارسال فايل‌های حجيم برای يکديگر دارند. برای اين منظور آنها از شبکه استفاده می کنند. وقتی که يکی از انيماتورها فايلی را برای انيماتور ديگر می فرستد، فايل بزرگ از اکثر ظرفيت شبکه استفاده خواهد نمود و باعث مي شود شبکه براي کاربران ديگر بسيار کند گردد. يکی از دلايلی که يک کاربر می تواند تمام شبکه را تحت تاثيرقرار دهد، نتيجه طريقی است که اترنت کار مي کند. هر بسته اطلاعاتی که از کامپيوتری فرستاده می شود توسط تمام کامپيوترهای ديگر در آن شبکه محلی ديده می شود، سپس هر کامپيوتر بسته را امتحان می کند و تصميم می‌گيرد که آيا منظور آدرس او بوده است يا نه. اين موضوع طرح مقدماتی شبکه را ساده می کند اما دارای پيامدهايی در کارايی هنگامی‌که اندازه و ميزان فعاليت شبکه افزايش می يابد است. برای جلوگيری از تداخل کار انيماتورها با افرادی که در قسمت‌های ديگر اداره کار می‌کنند، کمپانی دو شبکه مجزا احداث می‌کند، يکی برای انيماتورها و يکی برای بقيه شرکت. يک روتر دو شبکه را به هم متصل کرده و هر دو را به اينترنت وصل می کند.

روتر تنها وسيله‌ای است که هر پيغامی که به وسيله هر کامپيوتری در هر يک از شبکه‌های شرکت ارسال می‌شود را می‌بيند. وقتی يکی از انيماتورها فايل عظيمی را برای انيماتور ديگر می‌فرستد، روتر به آدرس گيرنده نگاه می کند و تراقيک را در شبکه انيماتورها نگاه می‌دارد. از طرف ديگر وقتی يکی از انيماتورها پيغامی به دفتردار می‌فرستد و درخواست چک کردن صورت هزينه را می‌دهد، روتر آدرس گيرنده را می بيند و پيغام را بين دو شبکه ارسال می‌کند.

يکي از چيزهايی که روتر جهت تصميم گيری در مورد اينکه يک بسته کجا بايد برود استفاده می کند جدول تنظيمات (Configuration Table) است. جدول تنظيمات مجموعه ای از اطلاعات می باشد، شامل موارد زير:

•   اطلاعاتی درباره آنکه چه اتصالاتی به چه گروهی از آدرس‌ها مرتبط می شوند.

 •  تقدم مربوط به ارتباطات مورد استفاده.

 •  قوانينی براي مديريت حالت‌های عادی و خاص ترافيک

جدول تنظيمات در ساده ترين روترها می‌تواند دارای چندين سطر باشد و در روترهای بزرگ که مديريت پيام‌ها را در ستون فقرات اينترنت بر عهده دارند پيچيدگی و بزرگی آن بسيار بيشتر خواهد شد. پس روتر دو کار جداگانه اما مرتبط با هم دارد:

•  روتر مطمئن می شود که اطلاعات به جايی که نياز نيست نمی رود. اين امر برای جلوگيری از انباشته شدن مقادير زيادی اطلاعات نامربوط در اتصالات کاربران امری حياتی است.

 •  روتر اطمينان حاصل می کند که اطلاعات به مقصد مورد نظر می رسد.

 با توجه به اين دو وظيفه، روتر وسيله ای بسيار مفيد جهت كار  با دو شبکه مجزا است. روتر دو شبکه را به هم متصل می‌کند، اطلاعات را از يکی به ديگری می فرستد و در برخی موارد پروتکل‌های مختلف بين دو شبکه را ترجمه می‌كند. همچنين از شبکه ها در برابر همديگر محافظت می کند و از رسيدن ترافيک غير جلوگيری می کند. همچنانکه تعداد شبکه های متصل به هم بيشتر باشد، جدول تنظيمات برای اداره کردن ترافيک بين آنهاگسترده‌تر است و قدرت پردازش روتر بيشتر است. صرفنظر از تعداد شبکه هايی که متصل شده اند، کار اصلی و وظيفه روتر به همان صورت اصلی باقی می ماند.

اين روترها، سخت افزارهای هستند که نرم افزارهاي خاص توليد شده توسط توليد کنندگان را اجرا می نمايند. اين نرم افزارها ، قابليت روتينگ را براي روترها فراهم نموده تا آنان مهمترين و شايد ساده‌ترين وظيفه خود که ارسال داده از يک شبکه به شبکه ديگر است را بخوبي انجام دهند. اکثر شرکت‌ها ترجيح می‌دهند که از روترهای سخت افزاری استفاده نمايند چراکه آنان در مقايسه با روترهای نرم افزاری، دارای سرعت و اعتماد پذيری بيشتری هستند. روتر سیسکو مدل 1841 نمونه ای از این روترهای سخت افزاری می باشد.

روترهای نرم افزاری دارای عملکردی مشابه با روترهای سخت افزاری بوده و مسئوليت اصلي آنان نيز ارسال داده از يک شبکه به شبکه ديگر است.

در اکثر موارد از روترها به عنوان فايروال و يا gateway اينترنت، استفاده می‌گردد. اما روترهای نرم افزاری و سخت افزاری با هم متفاوتند، در اکثر موارد نمی توان يک روتر نرم افزاری را جايگزين يک روتر سخت افزاری نمود، چراکه روترهای سخت افزاری دارای سخت افزار لازم و از قبل تعبيه شده‌ای مي باشند که به آن ها امکان اتصال به يک لينک خاص مثل ATM را خواهد داد. يک روتر نرم افزاری ( نظير سرويس دهنده ويندوز ) دارای تعدادی کارت شبکه است که هر يک از آن‌ها به يک شبکه LAN متصل شده و ساير اتصالات به شبکه هاي WAN از طريق روترهای سخت افزاری، انجام خواهد شد.

  روترها تا زمانی ‌كه  برنامه‌ريزی نشوند، نمی‌توانند داده‌ها را توزيع كنند. اکثر روترهاي مهم دارای سيستم عامل اختصاصی خاص خود هستند. روترها از پروتکل‌های خاصي به منظور مبادله اطلاعات ضروری خود، استفاده می‌كنند. نحوه عملکرد يک روتر در اينترنت به اين صورت است كه مسير ايجاد شده براي انجام مبادله اطلاعاتی بين سرويس‌گيرنده و سرويس دهنده در تمامی مدت زمان انجام تراکش ثابت و يکسان نيست و متناسب با وضعيت ترافيک موجود و در دسترس بودن مسير، تغيير می‌كند.