وظیفه روتر چیست و چگونه کار می‌کند؟

وظیفه روتر چیست و چگونه کار می‌کند؟ روتر در شبکه چگونه کار می کند؟ یک روتر در شبکه های رایانه ای چه وظیفه ای دارد؟ چه تفاوت هایی بین روتر شبکه، هاب و سوئیچ وجود دارد و هر کدام چگونه به بهتر کار کردن شبکه ها کمک می کنند؟

ممکن است روترها پیچیده به نظر برسند، اما در واقع بسیار ساده هستند. در این بحث سعی کرده ایم که یک راهنمای کلی و قابل فهم ارائه دهیم که در مورد معرفی روترها و آنچه آنها انجام می دهند و نحوه کار آنها است.

روترها قطعات مهمی از فناوری هستند که اکثر ما در خانه های خود داریم، اما بسیاری از ما واقعاً هنوز اهمیت آنها را درک نکرده ایم! در حقیقت، اکثر مردم حتی متوجه نمی شوند که روتر در شبکه از نظر فنی چیست و چه تفاوتی با یک مودم دارد. خوشبختانه، ما این بحث را برای شما آماده کرده ایم تا عملکردهای اصلی یک روتر را واضح تر معرفی کنیم؛ به این ترتیب شما می توانید درک بهتری از دستگاه های شبکه خانگی و تجاری خود داشته باشید با زینت همراه باشید.

روتر چیست؟

روتر (Router) یا مسیریاب دستگاهی در شبکه است که بسته‌های داده را از اینترنت به دستگاه‌های مختلف مانند کامپیوترها، تلفن و تلویزیون‌های هوشمند هدایت می‌کند. در واقع، روترها به‌عنوان یک قطعه سخت‌افزاری مهم وظیفه هدایت ترافیک را در اینترنت برعهده دارند و به دستگاه‌های مختلف اجازه می‌دهند تا به اینترنت متصل شوند. به‌عبارت ساده، روتر مانند اداره پست برای اینترنت است.

تصور کنید می‌خواهید نامه‌ای به دوستی در شهر دیگری بفرستید. پس از نوشتن نامه، آن را در پاکت قرار می‌دهید و آدرس دوست خود را روی آن می‌نویسید. سپس، آن را به اداره پست تحویل می‌دهید. اداره پست، که در این مثال مانند روتر عمل می‌کند، به آدرس نگاه می‌کند و بهترین مسیر را برای ارسال نامه شما به شهر دوست‌تان تعیین می‌کند. سپس، نامه شما را به اداره‌ای نزدیک‌تر ارسال و در نهایت، نامه به خانه دوست شما تحویل داده ‌می‌شود.

به همین ترتیب، وقتی شما از طریق کامپیوتر یا موبایل به اینترنت متصل می‌شوید، بسته‌های داده را ارسال می‌کنید. روتر شما این بسته‌ها را دریافت می‌کند، آدرس مقصد (مانند وب‌سایتی که می‌خواهید از آن بازدید کنید) را می‌خواند و سپس این بسته‌ها را از بهترین مسیر به‌سمت سرور مقصد هدایت می‌کند. سپس سرور داده‌ها را (مانند صفحه وبی که می‌خواستید مشاهده کنید) بر می‌گرداند و روتر این داده‌ها را دریافت کرده و آن‌ها را به دستگاه شما می‌رساند.

روتر در کدام لایه شبکه کار می کند؟

مسیریاب یا روتر همانطور که از نامش پیداست وظیفه مسیر دهی به بسته های دیتا را از مبدا به مقصد به عهده دارد. روترها در مدل osi در لایه سوم شبکه یا همان network کار می‌کنند. لایه نتورک قلب یک شبکه است. روترها گاهی دو شبکه محلی را به هم وصل می کنند (LAN 2 LAN) و گاهی بین یک شبکه گسترده و شبکه محلی (LAN 2 WAN) قرار داده می‌شوند.

روتر با چه ساختاری کار میکند؟

روتر ها بر مبنای مدل osi در لایه سوم شبکه network کار میکنند، روتر ها از یک جدول مسیریابی که درون خود قرار داده اند برای مسیریابی بسته های داده بین شبکه استفاده میکنند که به این جدول routing table گفته میشود، با توجه به مسیر هایی که در این جدول نوشته شده است این امکان برای روتر فراهم میشود که داده ها را بین شبکه های مختلف انتقال دهد، همانطور که در تصویر زیر مشاهده میکنید ما در  اینجا یک جدول مسیریابی روتر را برای شما قرار داده ایم که اطلاعاتی نظری  آدرس شبکه‌های موجود، اولویت مسیر ها (Metric) و روتر بعدی (Next hop) در این تصویر به شما نمایش داده شده است.

جدول مسیریابی روتر با توجه به مسیر هایی که در آن ثبت شده است بهترین مسیر را برای رسیدن داده ها و بسته ها به مقصد همیشه در نظر میگیرد.

روتر ها در دو نوع کابلی و بی سیم در بازار موجود هستند که کارکرد یکسانی دارند ، که در شبکه های مختلف با تکنولوژی های مختلف مورد استفاده قرار میگیرد.

روتر در شبکه برای چه مواردی استفاده می شود؟ چه زمانی به یک روتر نیاز دارید؟

در قدیم، روزی بود که در یک خانواده با یک رایانه، فقط برای اتصال به اینترنت، به یک مودم نیاز داشتید. از نظر فنی، اگر فقط می خواستید یک دستگاه را به اینترنتی وصل کنید، می توانستید فقط از یک مودم استفاده کنید. اگرچه، اکنون شاهد پیشرفت این فناوری ها هستیم. امروزه، به دلایل امنیتی و انعطاف پذیری در آینده، بهتر است از روتر در شبکه حتی با تنها یک دستگاه در شبکه خانگی استفاده کنید.

اکنون که خانه ها معمولاً بیش از یک دستگاه دارند، روتر در شبکه ضروری است. به طور مثال، به نام یک خیابان در مقابل خانه خود فکر کنید. اگر فقط یک خانه در این خیابان وجود داشت، به پلاک خانه نیازی نداشتید، زیرا این، تنها مکان در آن خیابان بود. اما وقتی چندین خانه در یک مسیر وجود دارد، به آدرس محلی نیاز دارید.

نه تنها زمانی که می خواهید چندین دستگاه را به اینترنت متصل کنید، به روتر در شبکه احتیاج دارید، بلکه اگر بخواهید چندین دستگاه را به یکدیگر متصل کنید نیز نیاز به روتر دارید. بدون اینترنت، هنوز می توانید یک شبکه محلی از رایانه ها و سایر دستگاه ها ایجاد کنید. این عامل به شما امکان می دهد فایل ها را با دستگاه های خاص در شبکه، از جمله چاپگرها، اسکنرها و کنسول های بازی منتقل کرده و به اشتراک بگذارید.

بدون روتر، داده ها در دستگاه مناسب قرار نمی گیرند. دستور چاپ سند در صورتی که به گوشی هوشمند یا هر سیستم چاپگر دیگر در خانه یا محل کار شما ختم شود، بی فایده است.

وقتی از یک خانه هوشمند صحبت می کنیم، روترها هنگام اتصال به خانه هوشمند، بسیار ضروری هستند. از آنجا که یک خانه هوشمند، یک شبکه محلی از دستگاه ها است، بدون روتر نمی توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. بسته به دستگاه، اگر خدمات، میزبان ابری هستند، ممکن است همچنان به اتصال به اینترنت نیاز داشته باشید. اما در نهایت، روتر در شبکه، این بسته های داده را هماهنگ می کند. یک شبکه محلی می تواند بدون اینترنت یا مودم وجود داشته باشد، اما بدون روتر نمی تواند عمل کند.

وظیفه روتر چیست؟

روترها دستگاه‌های بسیار مهمی برای هدایت ترافیک اینترنت و مدیریت داده‌ها هستند و کاربردهای متنوعی دارند. در ادامه به مهم‌ترین وظیفه روتر اشاره‌کرده‌ایم:

۱. مسیریابی داده‌ها

 روتر مسئول مسیریابی بسته‌های داده است و آن‌ها را از یک شبکه به شبکه دیگر منتقل می‌کنند. این بدین معنی است که روتر تصمیم می‌گیرد بسته‌های داده از کدام مسیر عبور کنند تا به مقصد خود برسند. در واقع، ترافیک اینترنت را بین دستگاه‌های مختلف مانند کامپیوتر، موبایل و تبلت در یک شبکه محلی (مانند Wi-Fi خانگی) و اینترنت (که از طریق یک شبکه بزرگ‌تر متصل است) هدایت می‌کنند.

۲. اتصال شبکه‌های مختلف

 یکی از کاربردهای اصلی روتر، اتصال شبکه‌های مختلف به یکدیگر است. روتر به‌عنوان نقطه اتصال بین شبکه‌ها عمل می‌کند و به ارتباط و ارسال اطلاعات بین این شبکه‌ها کمک می‌کند. مثلاً روتر می‌تواند شبکه داخلی یک شرکت را به اینترنت وصل کند.

۳. برقراری امنیت شبکه

 روترها با استفاده از فایروال و سایر امکانات امنیتی به محافظت از شبکه در برابر دسترسی‌های غیرمجاز و تهدیدهای امنیتی کمک می‌کنند.

۴. ایجاد شبکه‌های خصوصی مجازی

 ایجاد شبکه‌های خصوصی مجازی یکی از کاربردهای پیشرفته روترها است که در زمینه امنیت و مدیریت شبکه بسیار مهم است. با استفاده از شبکه خصوصی، کاربران می‌توانند ارتباط خودشان را از طریق شبکه عمومی امن کنند و به‌صورت خصوصی و رمزگذاری شده به منابع شبکه دسترسی پیدا کنند.

روتر در شبکه برای چه چیز خوب است؟

وظیفه روتر – ارسال بسته ها بین دو شبکه مختلف، از نظر فنی، تنها کار روتر در شبکه است. با این حال، روترهای مدرن در واقع، موارد بسیار بیشتری را شامل می شوند:

• سوئیچ ۴-۸ پورت برای LAN که امکان اشتراک گذاری محلی خدمات مانند چاپگرها را فراهم می کند.
• مترجم آدرس شبکه (NAT)، برای اختصاص دادن یک مجموعه آدرس IP در LAN و یک مجموعه، خارج از LAN، به ISP یا شبکه گسترده (WAN) استفاده می شود.
• پروتکل پیکربندی میزبان پویا (DHCP) که آدرس IP را به هر دستگاه متصل به LAN اختصاص می دهد.
• فایروال برای محافظت از LAN
• پورت WAN برای اتصال روتر در شبکه به مودمی که خدمات پهنای باند را از ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) ارائه می دهد.
• پهنای بی سیم به شما امکان می دهد دستگاه ها را بدون کابل متصل کنید.

مزایای استفاده از روتر

استفاده از روتر در شبکه‌های کامپیوتری نقش مهمی در افزایش کارآمدی و امنیت شبکه دارد. انتخاب مناسب از میان انواع روترها به مدیریت بهتر داده‌ها و حفاظت از اطلاعات کمک می‌کند. در ادامه، مزایای کلیدی روترها را معرفی می‌کنیم:

• مسیریابی داده‌ها: روترها با استفاده از جداول مسیریابی، داده‌ها را به مقصد درست در شبکه‌های وسیع هدایت می‌کنند.
• اتصال شبکه‌های مختلف: روترها امکان اتصال شبکه‌های محلی یا شبکه‌های وسیع را فراهم می‌کنند.
• تامین امنیت: با فایروال‌ها و فیلترهای داخلی، روترها از شبکه در برابر تهدیدات امنیتی محافظت می‌کنند.
• NAT (Network Address Translation): روترها آدرس‌های IP خصوصی شبکه را برای دسترسی به اینترنت به آدرس‌های IP عمومی تبدیل می‌کنند.
• Wi-Fi: بسیاری از روترها امکان اتصال بی‌سیم دارند که برای موبایل‌ها ضروری است.
• قابلیت سفارشی‌سازی تنظیمات: روترها امکان تنظیم و سفارشی‌سازی تنظیمات شبکه را فراهم می‌کنند، مانند تنظیم امنیت، مدیریت ترافیک، و اتصالات شبکه.
• QoS (Quality of Service): روترها با مدیریت اولویت‌بندی ترافیک (مانند ویدئو و صدا) کیفیت سرویس‌های شبکه را بهبود می‌بخشند.

معایب استفاده از روتر

وظیفه روتر – با وجود کاربردهای زیادی که روترها دارند، نمی‌توان به‌راحتی از معایب استفاده از روتر چشم‌پوشی کرد.از معایب روتر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• امنیت: روترها می‌توانند نقاط آسیب‌پذیر در شبکه باشند. اگر به‌روز نشوند، ممکن است در برابر حملات سایبری آسیب‌پذیر باشند.
• پیچیدگی تنظیمات: برای افراد غیرمتخصص، راه اندازی روتر می‌تواند پیچیده باشد. تنظیمات نادرست می‌تواند به اختلال در شبکه منجر شود.
• هزینه: روترهای با کیفیت و پیشرفته معمولاً گران‌تر هستند. این موضوع می‌تواند برای کسب‌وکارهای کوچک یا خانگی مشکل‌ساز باشد.
• محدودیت پهنای باند: در روترهای ارزان‌تر، محدودیت‌های پهنای باند می‌تواند مشکل‌ساز باشد، خصوصاً در موقعیت‌هایی که تعداد زیادی دستگاه به شبکه متصل هستند.
• محدودیت بُرد: برد سیگنال وای‌فای روتر ممکن است برای پوشش کامل یک منطقه بزرگ کافی نباشد.
• وابستگی به برق: روترها برای کارکرد به برق نیاز دارند، بنابراین در صورت قطعی برق، شبکه قطع می‌شود.
• نیاز به نگهداری: روترها نیاز به نگهداری دوره‌ای دارند. به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری می‌تواند زمان‌بر و هزینه‌بر باشد.