Routers hårdvara | Routers operativsystem
Routrar kopplar samman olika nätverk – både LAN (Local Area Network) och WAN (Wide Area Network). Det innebär att de har flera olika typer av anslutningsportar (interface), anpassade för olika nätverksteknologier. Dessa portar gör det möjligt att vidarebefordra datapaket mellan olika delar av ett nätverk – och därmed mellan olika geografiska platser.
LAN gränssnitt/interface
LAN-interface används för att ansluta routern till ett lokalt nätverk (LAN). I praktiken innebär detta att routern kopplas till en switch som sammankopplar enheter som datorer, skrivare och andra nätverksresurser inom till exempel ett kontor, en skola eller ett företag. Dessa interface är avsedda för Ethernet-baserad kommunikation, där varje port är utrustad med en unik identifierare – en MAC-adress – precis som nätverkskort i datorer.
LAN interface är oftast designade att fungera med Ethernet och därmed namnet ”Ethernet portar”. Varje Ethernet port har en MAC adress inbyggt precis som datorernas nätverkskort.
Routerns Ethernet-interface fungerar som default gateway för de datorer som är anslutna till switchar i det lokala nätverket. Det innebär att all trafik som ska skickas utanför det egna nätverket – till andra nätverk eller till internet – först går via routerns Ethernetport.
Exempel på vanliga typer av Ethernetinterface på routrar:
- Ethernet – 10 Mbps, kan betecknas som e0, e1 och så vidare
- FastEthernet – 100 Mbps, kan betecknas som Fa0/0, Fa0/1
- GigabitEthernet – 1000 Mbps, kan betecknas som Ge0/1, Ge0/2 eller G0/0, G0/1
Varje gång ett interface konfigureras ska interfacet aktiveras med kommandot: no shutdown
Ethernet-kontakter och kablar
Cisco-routrar är vanligtvis utrustade med minst två Ethernet-portar (RJ45-kontakter). För anslutning till ett LAN används rak Ethernetkabel (UTP/STP). Två standarder reglerar färgordningen i kontaktdonen: EIA/TIA-568A och 568B.
- Rak kabel används: router till switch
- Korskopplad kabel används: router till router (via Ethernet)
WAN interface
Routrar används också för att koppla samman nätverk över längre avstånd, exempelvis mellan städer eller länder. Då används WAN-interface, som kan vara av flera typer:
- Serial (vanligast i labb och äldre nät)
- Fiber via SFP
- DSL eller kabelmodem-interface
SFP står för Small Form-factor Pluggable och är en utbytbar modul som sätts in i särskilda portar på routrar och switchar för att möjliggöra fiber-anslutning (eller ibland koppar-anslutning).
SFP modulen konverterar elektriska signaler till ljus (och vice versa) för att skicka data över fiberoptisk kabel. Den finns i olika varianter beroende på hastighet (1 Gbps, 10 Gbps, etc.) och avstånd (från några meter till flera kilometer).
Man kan byta modul beroende på behov, t.ex. single-mode eller multi-mode fiber
Routers DCE och DTE interface
I en seriell WAN-uppkoppling ansluts routrar till varandra med hjälp av seriella kablar, där varje ände identifieras som antingen DCE (Data Communications Equipment) eller DTE (Data Terminal Equipment). DCE-enheten ansvarar för att styra arbetstakten genom att tillhandahålla en klocksignal (clock rate), vilket är avgörande för att kommunikationen ska kunna ske synkroniserat.
DCE utför också viss ram-hantering och kan anpassa signal-formatet till den aktuella WAN-länken. DTE-enheten däremot följer den takt och de signal-villkor som DCE definierar. Eftersom seriell kommunikation i nätverk är synkron, måste alltid en av routrarna fungera som DCE för att länken ska kunna upprättas korrekt.
Smart seriella kabel
”Smart Serial” är Ciscos namn på en kompakt, intelligent anslutnings-teknik som används på moderna seriella interface (t.ex. WIC-2T eller HWIC-2T). De kallas ”smarta” av flera skäl:
- Kompakt och flexibel design
- Smart Serial använder en 26-pinnars mini-D-kontakt, vilket gör den betydligt mindre än äldre kontakter som DB-60.
- Autoidentifiering
- Vissa Smart Serial-portar kan känna av kabeltypen eller standarden automatiskt och anpassa sig efter det. Det förenklar konfiguration och minskar risken för fel i anslutningar.
- Det är själva kabeln som avgör vilken signal-standard som används, inte interfacet – det gör den ”smart”.
- Stöd för högre prestanda
- Smart Serial-portar är utformade för att hantera snabbare seriella WAN-länkar jämfört med traditionella DB-portar.
Routers SLOT
På många Cisco-routrar – särskilt i ISR-serien (Integrated Services Routers) – är portarna inte alltid fast integrerade, utan placeras i moduler. Dessa moduler sätts in i särskilda utbyggnadsplatser på routern som kallas slot.
Varje slot är numrerad, till exempel från 0 till 3, och kan innehålla:
- Ett eller flera nätverksinterface, som t.ex. seriella portar, ADSL-portar eller extra Ethernetportar
- Specialfunktioner som VPN-hantering eller tjänstemoduler
På routern i exemplet nedan ser vi:
- Fyra slots för moduler, numrerade 0 till 3
- Två fasta Gigabit Ethernet-portar, ofta färgmarkerade i gult
- Portarnas antal, placering och ordning kan skilja sig mellan olika routermodeller
Bild 1: Inte alltid samma ordning men oftast
Loopback interface
Ett loopback-interface är ett virtuellt, programvarubaserat interface på en router. Till skillnad från fysiska portar är det inte kopplat till någon fysisk kontakt, vilket innebär att det inte kan anslutas till en annan enhet med kabel. Eftersom det bara existerar i mjukvara är det alltid aktivt så länge routern är igång, oberoende av om några riktiga portar fungerar eller inte.
Loopback-interface används ofta som en pålitlig och stabil IP-adress för routern – något som är särskilt värdefullt i större nätverk. I verkliga miljöer används loopback-interface exempelvis som hanteringsadress för fjärrinloggning (Telnet, SSH), som router-ID i routingprotokoll som OSPF och BGP, eller som referens i åtkomstlistor och övervakningsverktyg. Eftersom det alltid är tillgängligt fungerar det som en fast identitet för routern.
I labbmiljöer och simulatorer som Packet Tracer används loopback också för att testa och simulera nätverk utan att behöva fler fysiska komponenter som fysiska interface, switchar och datorer. Det gör det möjligt att skapa flera ”nät” på samma router och därmed experimentera med routing, adressering och felsökning på ett enkelt sätt.
Sammanfattning
- LAN-interface (Ethernet) används för att ansluta routern till ett lokalt nätverk via en switch. Dessa fungerar som default gateway för anslutna enheter.
- WAN-interface används för att ansluta till andra nätverk över längre avstånd. De kan vara seriella, fiberbaserade eller DSL-baserade beroende på teknik.
- Vid seriella uppkopplingar krävs synkronisering, där en router fungerar som DCE (styr klocktakten) och den andra som DTE (följer takten).
- Loopback-interface är logiska (virtuella) interface som alltid är aktiva. De används för hantering, test, routing och används både i verkliga nätverk och i laborationer.