4.5. Классификация маршрутизаторов сетей tcp/ip

Маршрутизаторы в составной сети TCP/IP занимают неравнозначное положение. Их можно разделить на следующие классы [1].

1. По положению относительно границ сети выделяют магистральные и пограничные маршрутизаторы (маршрутизаторы доступа). Магистральные маршрутизаторы предназначены для построения магистральной сети оператора связи или крупной корпорации. Они оперируют агрегированными информационными потоками, переносящими данные большого числа пользовательских соединений. Для решения этой задачи магистральные маршрутизаторы оснащаются высокоскоростными интерфейсами: ATM 155/622 Мбит/c, GE и 10GE, а также интерфейсами SONET/SDH со скоростями от 155 Мбит/c до 10 Гбит/c. Для создания отказоустойчивой топологии магистральные маршрутизаторы должны поддерживать несколько таких интерфейсов. Чтобы не создавать «узких мест» в магистральной сети, магистральный маршрутизатор должен обладать очень высокой производительностью. Каждый его порт или группа портов оснащается собственным процессором, самостоятельно выполняющим продвижение IP-пакетов на основании локальной копии таблицы маршрутизации. Основная задача магистрального маршрутизатора – передача пакетов между своими интерфейсами с наибольшей скоростью. Большое число интерфейсов позволяет стоить избыточные топологии, обеспечивая отказоустойчивость сети. Но при этом и сам магистральный маршрутизатор должен обладать высокой надежностью. Его надежность и отказоустойчивость достигаются за счет избыточных модулей (центральных процессоров, процессоров портов, источников питания).

Пограничные маршрутизаторы соединяют магистральную сеть с периферийными сетями. Эти маршрутизаторы выполняют функции приема трафика от внешних сетей. Периферийная сеть часто находится под автономным управлением. Это может быть сеть клиента оператора связи или регионального отделения крупной корпорации. Трафик поступает на интерфейсы пограничного маршрутизатора от сети, которую администратор магистрали контролировать не может. Такой трафик необходимо максимально гибко и без снижения производительности фильтровать и профилировать. Пограничный маршрутизатор имеет менее скоростные, но более разнообразные интерфейсы, поскольку ему приходится присоединять к магистрали сети различных технологий.

2. По типу предприятия, владеющего сетью, выделяют корпоративные маршрутизаторы и маршрутизаторы операторов связи. Маршрутизаторы операторов связи отличают высокая надежность и поддержка полного набора функций для коммерческой работы в Internet, что объясняется высокой стоимостью простоя при оказании коммерческих услуг. Корпоративные маршрутизаторы предназначены для применения в пределах корпоративной сети, поэтому требования к их надежности несколько ниже, а функциональность для работы в Internet в качестве самостоятельной автономной системы не требуется.

Кроме того, многое зависит от масштаба и специфики конкретного оператора связи или корпорации. Например, лучшим международным операторам связи сегодня требуются магистральные маршрутизаторы с интерфейсами 10 Гбит/с, которые скоро будут заменяться маршрутизаторами с портами так называемого уплотненного волнового (спектрального) мультиплексирования (Dense Wave Division Multiplexing, DWDM) (40 волн, скорость порта 400 Гбит/с). А их пограничные маршрутизаторы скоро будут работать с портами доступа со скоростями от 622 Мбит/с до 2,5 Гбит/с. Менее крупным (региональным и локальным) операторам связи такие высокопроизводительные маршрутизаторы не требуются. Подобная картина наблюдается и в корпоративных сетях, но, как правило, с характеристиками производительности маршрутизаторов на один уровень ниже.

3. По месту в корпоративной сети выделяют собственно корпоративные маршрутизаторы, работающие в центральной сети предприятия, маршрутизаторы региональных отделений и маршрутизаторы удаленных офисов. Маршрутизаторы региональных отделений (из нескольких ЛС) соединяют отделения между собой и с магистральной сетью. Это наиболее обширный класс выпускаемых маршрутизаторов. Такой маршрутизатор обычно представляет собой упрощенную версию магистрального корпоративного маршрутизатора. Маршрутизаторы удаленных офисов обычно соединяют единственную ЛС удаленного офиса с магистральной сетью или сетью регионального отделения по глобальной связи. Как правило, интерфейс ЛС – Ethernet 10/100 Мбит/с, а интерфейс ГС – выделенная линия 64 Кбит/с, 1,544 Мбит/с или 2 Мбит/с. Число типов таких маршрутизоторов велико, при минимальных требованиях к производительности может использоваться схема с одним процессором без процессоров портов. В простейшем случае вообще может использоваться программный маршрутизатор – программный модуль сетевой ОС.

Отдельный класс составляют маршрутизаторы ЛС, которые предназначены для разделения крупных ЛС на подсети и не поддерживают интерфейсы ГС. Эти маршрутизаторы произошли от коммутаторов ЛС, поэтому их обычно называют коммутаторами третьего уровня. Выполняя все функции маршрутизаторов, они могут работать и как коммутаторы ЛС. Режим их работы зависит от параметров конфигурации (IP-адресов) их портов. Когда несколько их портов имеют одинаковый IP-адрес сети, между ними выполняется коммутация (на канальном уровне, на основе MAC-адресов). Если же порты принадлежат разным IP-сетям, выполняется маршрутизация между этими сетями [1, 5].