Маршрутизатор — ключевое устройство IP-сетей, соединяющее разные подсети и принимающее решение о пересылке каждого пакета. Если коммутатор (switch) работает на уровне MAC-адресов (L2), маршрутизатор оперирует IP-адресами (L3). Интернет как глобальная сеть — это миллионы маршрутизаторов, передающих пакеты от источника к получателю через серию промежуточных узлов.
Как работает
При получении пакета маршрутизатор извлекает IP-адрес назначения и ищет наиболее специфичный маршрут в таблице маршрутизации (longest prefix match). Таблица содержит записи вида: «сеть 10.0.1.0/24 — через интерфейс eth1 к шлюзу 192.168.1.1». Если совпадение не найдено — пакет отправляется через маршрут по умолчанию (default route, 0.0.0.0/0).
Таблица маршрутизации формируется: статически (вручную настроенные маршруты) или динамически через протоколы: OSPF (внутри автономной системы), BGP (между автономными системами — протокол интернет-маршрутизации). Большой пограничный маршрутизатор ISP хранит полную BGP-таблицу: ~1 млн маршрутов по состоянию на 2024 год.
История
Первые маршрутизаторы появились в ARPANET в 1969 году под названием IMP (Interface Message Processor). Коммерческие маршрутизаторы появились в начале 1980-х годов. Cisco основана в 1984 году, первый продукт — многопротокольный маршрутизатор. К 1990-м Cisco заняла доминирующее положение на рынке. Сегодня основные производители: Cisco, Juniper Networks, Huawei, Arista, Mikrotik (бюджетный сегмент).
Типы маршрутизаторов
- Домашний/офисный — интегрирует DHCP, NAT, Wi-Fi, небольшой CPU
- Корпоративный — OSPF/BGP, QoS, VPN, высокая пропускная способность
- Пограничный (edge) — BGP с полной таблицей маршрутов, >1M префиксов
- Программный (software) — VyOS, pfSense, RouterOS — маршрутизация на обычном сервере
На что обращать внимание
В хостинге маршрутизаторы провайдера определяют качество связности: хостер с прямым пирингом на MSK-IX или прямым подключением к Tier-1 провайдеру обеспечивает более низкую задержку и лучший packet loss, чем хостер с транзитными маршрутами через несколько промежуточных AS.
Маршрутизация в контексте хостинга
В серверной инфраструктуре маршрутизатор (router) обеспечивает: выход в интернет через магистральный канал, разделение трафика между сетями (VLAN, приватная/публичная сеть), фильтрацию по ACL (Access Control List), BGP-пиринг с вышестоящими провайдерами. ЦОД использует маршрутизаторы Cisco ASR, Juniper MX, Arista как граничные устройства. Для VPS-хостинга маршрутизация прозрачна для клиента — хостер управляет сетевой инфраструктурой самостоятельно. При колокейшене вы можете разместить собственный маршрутизатор и получить независимое подключение к интернету через BGP.
Маршрутизатор vs коммутатор
Маршрутизатор работает на уровне L3 (сетевой, IP-адреса), коммутатор — на уровне L2 (канальный, MAC-адреса). Маршрутизатор соединяет разные IP-сети, коммутатор объединяет устройства в одной сети. Современные коммутаторы уровня L3 могут выполнять и маршрутизацию — это размывает границу между устройствами. Шлюз (gateway) — это IP-адрес маршрутизатора в сети, через который уходит трафик в другие сети.