Nätverksanslutning

Routrar kopplar ihop nätverk och switchar ansluter nätverksenheter till nätverk. För att ta upp nätverkskomponenter och förklara deras funktioner behöver vi först förklara några begrepp:

  • Nätverksenheter – elektroniska apparater som kan anslutas till ett nätverk oavsett deras funktion/roll.
  • Klientdatorer – alla datortyper som är anslutna till ett nätverk. Det mest korrekta definition, enligt mig, är “datorer anslutna till ett klient-server nätverk.
  • Host – en nätverksenhet med namn och IP-adress.
  • Internetanvändare eller nätverksanvändare – användare som via en nätverksenhet är ansluten till nätet.
  • Nätverkshanterare – speciella datormaskiner såsom switchar och routrar. De är kapabla att hantera datatrafik på nätverk. Ett annat namn för dem är “mellanliggande enheter“.
  • Hemnätverk – eller på engelska “Home Office network
  • Ethernet-kabel – kopparbaserade kablar anpassade till LAN-teknologi Ethernet exempelvis partvinnade kablar.
  • Hemrouter – en trådlös router anpassade till mindre nätverk och som oftast integreras med switch-funktioner.
  • Delnätverk – ett nätverk som är en del av ett annat nätverk. Det passar inte riktigt till engelska “Branch” men i denna sida inkluderas betraktas som ett delnätverk. Det kan också tolkas som lokalt nätverk eller LAN.
  • Gränsrouter – en router som ansluter ett LAN till Internet. Ibland det engelska namnet “Edge router” har anpassats till engelsksvenska “Edgerouter”

LAN och WAN nätverk

Nätverksenheter och nätverksanvändare ansluts vanligtvis till ett nätverk via Ethernet-kablar eller trådlöst. Studera en stund bilden nedan:

Bild 1: Exempel på LAN och WAN

Observationer:

  • Home Office eller hemnätverk kan anslutas som följande:
    • Datorer såsom stationära, nätverksskrivare, router, switch sammanbinds med Ethernet-kablar.
    • Bärbara datorer och surfplattor ansluter trådlöst till en hemrouter.
    • En nätverksskrivare ansluts med en Ethernet-kabel till switchen på hemroutern.
    • Modem kan fortfarande finnas i hemmet och då ska den anslutas till hemroutern. Det kan hända att hemrouter själv kan agera som modem ifall routern har en integrerade modem.
    • Om modem finns ska den anslutas till Internet-leverantörens (ISP) nät.
  • Branch nätverk eller delnätverk kan anslutas som följande:
    • Nätverksresurser (olika server och skrivare) via Ethernet-kablar
    • Klientdatorer, Voice over IP-telefoner koppas till en switch via Ethernet-kablar.
    • Laptops och smarta telefoner ansluts trådlöst till en WAP-åtkomstpunkt (Wireless Access Point)
    • WAP-åtkomstpunkter ansluts till en switch via Ethernet-kabel
    • L2-switchar ansluts till ett Ethernet interface på gränsrouter.
    • Gränsroutern ansluter det lokala nätverket, Branch, till ett Internet-leverantör WAN nätverk.
    • Gränsroutern ansluts till molnet för att använda andra nätverkstjänster, exempelvis backup
  • Central nätverk kan anslutas som följande:
    • Klientdatorer, Voice over IP-telefoner koppas till en switch via Ethernet-kablar.
    • L2-switchar ansluts med fiber-kablar som redundanta kopplingar till L3-switchar.
    • L3-switchar ansluts till ett Ethernet-gränsroutern med Ethernet-kablar.
    • Webbservern är ansluten direkt till gränsrouter med en Ethernet-kabel.
    • Gränsroutern ansluts till ett Internet-leverantör WAN nätverk.
    • Gränsroutern ansluts till molnet för att använda andra nätverkstjänster.
    • Internet-leverantör för att nätverkeller trådlös anslutning. Se figuren som en provreferens topologi. LAN i figuren är ett exempel på hur anvObsändare och nätverksenheter kan ansluta till nätverk, exempelvis backup.

I Branch och Central-nätverken kopplas nätverksenheter direkt eller indirekt till ett nätverksstruktur som använder L2-switchar.

Default Gateway

För att komma åt ett nätverk måste nätverksenheter konfigureras med följande IP-adressinformation:

  • IP-adress – Identifierar en host på ett lokalt nätverk.
  • Nätmask – Identifierar nätverket där finns en host med vilken vill man kommunicera.
  • Default gateway – Identifierar routerns interface IP adress som tillåter komma åt en router som ansluter till andra nätverk.

När en host skickar ett paket till en annan host som är i samma IP-nätverk skickas paketet till switchen som kopplar direkt till mottagaren. Men när mottagaren är belägen i ett nätverk skickas paketen till Default gateway.

Default gateway är vanligtvis adressen till ett interface på routern som är ansluten till det lokala nätverket. Routern bygger upp routing-information i databaser från vilka information presenteras i tabell-format. Informationen inkluderar alla direkt anslutna nätverk och nätverk som inte är anslutna till routern.  Deras IP-konfigurationer hjälper till att välja bästa vägen till destinationer.

Bild 2: Default gateway

På bilden ovan hitta host PC1. Om PC1 exempelvis skickar ett paket till webbservern som ligger på 176.16.1.99, skulle det upptäcka att webbservern inte finns på det lokala nätverket och PC1 måste skicka paketet till dess Default gateway. Paketet adresseras med router R1 MAC-adressen som destination och PC1 MAC adress som avsändare.

Obs! En router är också vanligtvis konfigurerad med sin egen Default gateway. Detta är känt som “Gateway of Last Resort“.

Dokumentering

När man implementerar ett nätverk ska alltid dokumenteras det. Det minsta som inkluderas är:

  • Nätverksenheternas namn
  • Interface och dess konfiguration
  • IP nätverksadress och nätmask (prefix)
  • Default gateway

Studera exemplet nedan som illustreras med bild 3:

Bild 3: Dokumentering

Med hjälp av ett diagram och en tabell dokumenteras implementationen. Topologin kan beskrivas som fysisk och logisk med syfte att presentera implementationen grafiskt. Tabellen specificerar i kolumner namn, interface, dess IP adress, nätmask och Default gateway. Observera att en router har flera interface därmed beteckningar Fa0/0 och S0/0/0.