Router Nedir? Nasıl Çalışır? Ne Amaçla Kullanılır?
Ip paketlerini, bir network’ten başka bir network’e ileten cihazlara router denir. Router cihazları networkler arasında adreslerin anahtarlamasında rol oynarlar ve bu anahtarlama işlemini mantıksal adreslere göre yaparlar.
Temelde router’lar aşağıdaki bileşenlerden oluşur;
ROM
RAM
Motherboard
CPU
Bu bileşenlere ek olarak üzerlerinde network ortamı ile iletişim kurmaları için gerekli olan interface’leride bulunur. Bunun dışında Router konfigürasyonunu yapmamızı sağlayan AUX ve Console portlarıda mevcuttur.
Console portunu kullanarak router’ı konfigüre etmek için rollover kablo gerekir. Bu kablo genelde cihaz ile birlikte gelmektedir.
AUX portu ise yine konfigürasyon için kullanılmaktadır. Ancak gerektiği takdirde aux portuna bağlanacak bir modem aracılığı ile router uzaktan da konfigüre edilmektedir.
Router’lar gelen paketleri yönlendirme aşamasında, üzerlerinde bulunan routing tablo’larını kullanırlar. Bu tablo’larda hedef network ve hedef network’e ulaşmak için paketin yönlendirileceği interface bulunmaktadır.
Router’lar interface’leri aracılığıyla bağlı bulundukları network’lerin gateway’leri konumundadırlar. Farklı networkler arasındaki iletişim routerlar aracılığıyla sağlandığı için, diğer network’lere gidecek paket’ler router’lar üzerinden gönderilir ve bu yüzden router’lar bulundukları networklerin gateway’leri olurlar.
Router’lar üzerinden yönlendirilecek paketler, oluşturulacak olan access control list’ler aracılığıyla filtrelenebilir. Access list konusunu ilerleyen makalelerimde ayrıntılı olarak ele alacağım.
Cisco router üzerinde bulunan routing table’ı görüntülemek için
Privileged exec modda iken “show ip route” komutunu kullanmamız gerekir.
Komut yardımıyla routing table’Inı görüntülediğimizde;
Route bilgisini hangi yolla öğrendiği
Hedef network ve maskeleri
Administrative distance değerleri (Route bilgisinin inanılırlığı)
Metric değerleri
gibi bilgileri elde ederiz.
Örneğin aşağıdaki örnekte router üzerinde bulunan routing tablosu “show ip route” komutu ile görüntülenmektedir. Bu çıktıya göre;
1 numara ile gösterilen kısım router’ın route bilgisini hangi yolla öğrendiği, 2 numara ile gösterilen kısım ise öğrenilmiş olan network’e gidecek paketin hangi gateway’i kullanacağıdır.
Router’lar hedef network’lere birçok yol vasıtası ile erişebilirler. Buradaki amaç hedef network’e gidecek en uygun yolun çeşitli metod’lar ile seçilerek bulunması ve routing tablosuna eklenmesidir. Kullanılan metodlar router üzerinde çalışan routing protokol’üne göre değişmektedir. Bunları ayrıntılı olarak ilerleyen bölümlerde ele alacağım.
Routing tablosundaki girdiler çeşitlilik göstermektedir. Bunları birer cümle ile açıklayacak olursak;
Directly Connected: Router’a direkt bağlı olan networkleri ifade eder.
Static Routing: Routing tablosuna hedef network’e ulaşılacak olan yolun admin tarafından manuel olarak girilmesidir.
Dynamic Routing: Routing protokol’ler kullanılarak hedef yolların öğrenilmesidir.
Default Route: Static yada dynamic olarak öğrenilmiş network’ler dışında bilinmeyen networklere veri yollamak için kullanılan route bilgisidir.
Default route öğrenilmiş networkler dışında kalan network’lere yollanacak paketler için kullanılan route bilgisidir. IP adresi olarak: 0.0.0.0 ve mask olarak :0.0.0.0 değerleri kullanılır. Router üzerine bir paket geldiğinde router bu paketi ilgili hedef network’e yollamak için routing table’ında bulunan öğrendiği networklerle paket üzerindeki hedef adresi eşleştirmeye çalışır. Bu işlem sonucunda herhangi bir eşleşen network bulamaz ise, routing tablosunun en altında yeralan default route bilgisini kullanarak paketi hedefe yollar.
Router’lar hedef networklere giden en kısa yolları öğrenirken çeşitli değerleri kullanırlar. Bu değerler Bandwidth, delay, hop count ve cost gibi değerlerdir. Bunların dışında farklı değerlerde opsiyonel olarak kullanılmaktadır.
Örneğin aşağıdaki şekli göz önünde bulundurduğumuzda A network’ünden B network’üne iki farllı yoldan ulaşılıyor. Bazı routing protokolleri Band genişliğini baz alırken , bazıları ise Hop Count dediğimiz iki network arasında bulunan router sayısını baz alır.
Hop count baz alan routing protokolleri hedef networke erişirken daha az router üzerinden geçeceği için aşağıdaki şekilde 56KB/s lik yolu tercih eder.
Bazı routing protokolleri ise bandwith’i geniş olan yolu tercih ederler. Bunun için metric değerlerini göz önünde bulundururlar. Bandwith’in geniş olması demek metric değerinin düşük olması demektir. Cost ise hattın metric değeridir. Hedef networke giden hatların cost’ları toplamı hedef network’e ulaşmayı sağlayan hattın toplam metric değerini verir.
Delay paket iletimi sırasında yolda yaşanan gecikmelerdir. Hat üzerinde çok router olması anahtarlama sürelerinin artmasına neden olur. Buda paket iletimi sırasında gecikme yaratır. Delay’in düşük olması için summarization gibi teknikler ile routing tabloları küçültülür. Bu sayede anahtarlama sırasında gecikme minimuma iner.
Routing Protokolleri:
Router’lar route bilgilerini dinamik olarak paylaşırken çeşitli protokoller kullanırlar. Bu protokoller routing protokolleri olarak adlandırılır.
Routing protokolleri üç çeşittir;
Distance Vector Routing Protokolleri
Link State Routing Protokolleri
Hybrid Routing Protokolleri
Distance Vector Routing Protokolleri:
Distance vector routing protokolleri, routing bilgilerini paylaşırken birbirlerine direkt olarak routing tablolarını yollarlar. Her router bu sayede üzerinde direct bağlı olan network bilgileri ile öğrenmiş olduğu network bilgilerini komşusu olan router’lar ile paylaşır. Bu paylaşma süreci sonucunda ortamdaki tüm router’lar tüm networklerden haberdar olur. Bu tüm router’ların tüm network’lerden haberdar olması durumuna “convergence” denir. Router’lar bir organizasyonda convergence’a nekadar çabuk ulaşıyorsa network okadar iyi tasarlanmış demektir.
Distanca vector protokollere örnek olarak;
RIP (Endüstri standartı)
EIGRP ( Cisco tarafından geliştirilmiştir)
Link State Routing Protokoller:
Link-state routing protokolleri routing bilgisi olarak birbirlerine routing tablolarını yollamazlar. Hat durum bilgilerini yollarlar. Yolladıkları bu hat bilgilerine LSA(Link state advirtisement) denir. LSA’ları sadece komşularına değil, network üzerindeki tüm router’lara yollarlar. Bu LSA’ları yollarken multicast adresleri kullanırlar. Bunun nedeni ortamda bulunan tüm routerların, ortamdaki diğer tüm router’lara LSA pakedi yollamasıdır. Router’lar ortamdaki tüm router’lardan LSA bilgisi aldığı için, her router network’ün topolojisini bilir.
Router’lar gelen LSA’ları link state database’inde biriktirir. Biriktirdikleri bu LSA’lar ile her router kendisini en tepeye koyarak bir ağaç yapısı oluşturur. Bu sayede topoloji tablosunu dallandırarak genişletir. Daha sonra bu topoloji tablosu üzerinde çalıştırdığı SPF(shortest path first) algoritması ile hedef network’lere giden en kısa yollar belirlenir ve bu yollar routing tablosuna işlenir.
Link-state routing protokoller convergence’a daha çabuk ulaşırlar. Fakat bazı dezavantajlarıda söz konusudur. Convergence’a ulaşana dek routerların işlem gücünü çok kullanırlar, ayrıca her router’ın ortamda bulunan tüm router’lara LSA paketi yollaması gerektiği için, network’te fazla miktarda trafik oluşmasına sebep olurlar.
Convergence’a ulaşıldıktan sonra LSA paketleri ile sadece değişiklikler ortamdaki diğer router’lara yollanır.
Link-state routing protokollerine örnek olarak;
OSPF
IS IS
Hybrid Routing Protokoller:
EIGRP bu gruba örnek olarak verilebilir. Çünkü Routing update’i olarak komşularına routing table’larını yollar. Fakat routing table’larını yollarken sadece routing table’ındaki değişen kısımları yollamaktadır. Bunun yanında metric değerler de EIGRP tarafından hedef network’lere giden yol seçiminde kullanılır. Hem distance vector hem de link-state routing protokolleri gibi davrandığı için Hybrid protokol olarak isimlendirilmektedir.
Kaynak
Ip paketlerini, bir network’ten başka bir network’e ileten cihazlara router denir. Router cihazları networkler arasında adreslerin anahtarlamasında rol oynarlar ve bu anahtarlama işlemini mantıksal adreslere göre yaparlar.
Temelde router’lar aşağıdaki bileşenlerden oluşur;
ROM
RAM
Motherboard
CPU
Bu bileşenlere ek olarak üzerlerinde network ortamı ile iletişim kurmaları için gerekli olan interface’leride bulunur. Bunun dışında Router konfigürasyonunu yapmamızı sağlayan AUX ve Console portlarıda mevcuttur.
Console portunu kullanarak router’ı konfigüre etmek için rollover kablo gerekir. Bu kablo genelde cihaz ile birlikte gelmektedir.
AUX portu ise yine konfigürasyon için kullanılmaktadır. Ancak gerektiği takdirde aux portuna bağlanacak bir modem aracılığı ile router uzaktan da konfigüre edilmektedir.
Router’lar gelen paketleri yönlendirme aşamasında, üzerlerinde bulunan routing tablo’larını kullanırlar. Bu tablo’larda hedef network ve hedef network’e ulaşmak için paketin yönlendirileceği interface bulunmaktadır.
Router’lar interface’leri aracılığıyla bağlı bulundukları network’lerin gateway’leri konumundadırlar. Farklı networkler arasındaki iletişim routerlar aracılığıyla sağlandığı için, diğer network’lere gidecek paket’ler router’lar üzerinden gönderilir ve bu yüzden router’lar bulundukları networklerin gateway’leri olurlar.
Router’lar üzerinden yönlendirilecek paketler, oluşturulacak olan access control list’ler aracılığıyla filtrelenebilir. Access list konusunu ilerleyen makalelerimde ayrıntılı olarak ele alacağım.
Cisco router üzerinde bulunan routing table’ı görüntülemek için
Privileged exec modda iken “show ip route” komutunu kullanmamız gerekir.
Komut yardımıyla routing table’Inı görüntülediğimizde;
Route bilgisini hangi yolla öğrendiği
Hedef network ve maskeleri
Administrative distance değerleri (Route bilgisinin inanılırlığı)
Metric değerleri
gibi bilgileri elde ederiz.
Örneğin aşağıdaki örnekte router üzerinde bulunan routing tablosu “show ip route” komutu ile görüntülenmektedir. Bu çıktıya göre;
1 numara ile gösterilen kısım router’ın route bilgisini hangi yolla öğrendiği, 2 numara ile gösterilen kısım ise öğrenilmiş olan network’e gidecek paketin hangi gateway’i kullanacağıdır.
Router’lar hedef network’lere birçok yol vasıtası ile erişebilirler. Buradaki amaç hedef network’e gidecek en uygun yolun çeşitli metod’lar ile seçilerek bulunması ve routing tablosuna eklenmesidir. Kullanılan metodlar router üzerinde çalışan routing protokol’üne göre değişmektedir. Bunları ayrıntılı olarak ilerleyen bölümlerde ele alacağım.
Routing tablosundaki girdiler çeşitlilik göstermektedir. Bunları birer cümle ile açıklayacak olursak;
Directly Connected: Router’a direkt bağlı olan networkleri ifade eder.
Static Routing: Routing tablosuna hedef network’e ulaşılacak olan yolun admin tarafından manuel olarak girilmesidir.
Dynamic Routing: Routing protokol’ler kullanılarak hedef yolların öğrenilmesidir.
Default Route: Static yada dynamic olarak öğrenilmiş network’ler dışında bilinmeyen networklere veri yollamak için kullanılan route bilgisidir.
Default route öğrenilmiş networkler dışında kalan network’lere yollanacak paketler için kullanılan route bilgisidir. IP adresi olarak: 0.0.0.0 ve mask olarak :0.0.0.0 değerleri kullanılır. Router üzerine bir paket geldiğinde router bu paketi ilgili hedef network’e yollamak için routing table’ında bulunan öğrendiği networklerle paket üzerindeki hedef adresi eşleştirmeye çalışır. Bu işlem sonucunda herhangi bir eşleşen network bulamaz ise, routing tablosunun en altında yeralan default route bilgisini kullanarak paketi hedefe yollar.
Router’lar hedef networklere giden en kısa yolları öğrenirken çeşitli değerleri kullanırlar. Bu değerler Bandwidth, delay, hop count ve cost gibi değerlerdir. Bunların dışında farklı değerlerde opsiyonel olarak kullanılmaktadır.
Örneğin aşağıdaki şekli göz önünde bulundurduğumuzda A network’ünden B network’üne iki farllı yoldan ulaşılıyor. Bazı routing protokolleri Band genişliğini baz alırken , bazıları ise Hop Count dediğimiz iki network arasında bulunan router sayısını baz alır.
Hop count baz alan routing protokolleri hedef networke erişirken daha az router üzerinden geçeceği için aşağıdaki şekilde 56KB/s lik yolu tercih eder.
Bazı routing protokolleri ise bandwith’i geniş olan yolu tercih ederler. Bunun için metric değerlerini göz önünde bulundururlar. Bandwith’in geniş olması demek metric değerinin düşük olması demektir. Cost ise hattın metric değeridir. Hedef networke giden hatların cost’ları toplamı hedef network’e ulaşmayı sağlayan hattın toplam metric değerini verir.
Delay paket iletimi sırasında yolda yaşanan gecikmelerdir. Hat üzerinde çok router olması anahtarlama sürelerinin artmasına neden olur. Buda paket iletimi sırasında gecikme yaratır. Delay’in düşük olması için summarization gibi teknikler ile routing tabloları küçültülür. Bu sayede anahtarlama sırasında gecikme minimuma iner.
Routing Protokolleri:
Router’lar route bilgilerini dinamik olarak paylaşırken çeşitli protokoller kullanırlar. Bu protokoller routing protokolleri olarak adlandırılır.
Routing protokolleri üç çeşittir;
Distance Vector Routing Protokolleri
Link State Routing Protokolleri
Hybrid Routing Protokolleri
Distance Vector Routing Protokolleri:
Distance vector routing protokolleri, routing bilgilerini paylaşırken birbirlerine direkt olarak routing tablolarını yollarlar. Her router bu sayede üzerinde direct bağlı olan network bilgileri ile öğrenmiş olduğu network bilgilerini komşusu olan router’lar ile paylaşır. Bu paylaşma süreci sonucunda ortamdaki tüm router’lar tüm networklerden haberdar olur. Bu tüm router’ların tüm network’lerden haberdar olması durumuna “convergence” denir. Router’lar bir organizasyonda convergence’a nekadar çabuk ulaşıyorsa network okadar iyi tasarlanmış demektir.
Distanca vector protokollere örnek olarak;
RIP (Endüstri standartı)
EIGRP ( Cisco tarafından geliştirilmiştir)
Link State Routing Protokoller:
Link-state routing protokolleri routing bilgisi olarak birbirlerine routing tablolarını yollamazlar. Hat durum bilgilerini yollarlar. Yolladıkları bu hat bilgilerine LSA(Link state advirtisement) denir. LSA’ları sadece komşularına değil, network üzerindeki tüm router’lara yollarlar. Bu LSA’ları yollarken multicast adresleri kullanırlar. Bunun nedeni ortamda bulunan tüm routerların, ortamdaki diğer tüm router’lara LSA pakedi yollamasıdır. Router’lar ortamdaki tüm router’lardan LSA bilgisi aldığı için, her router network’ün topolojisini bilir.
Router’lar gelen LSA’ları link state database’inde biriktirir. Biriktirdikleri bu LSA’lar ile her router kendisini en tepeye koyarak bir ağaç yapısı oluşturur. Bu sayede topoloji tablosunu dallandırarak genişletir. Daha sonra bu topoloji tablosu üzerinde çalıştırdığı SPF(shortest path first) algoritması ile hedef network’lere giden en kısa yollar belirlenir ve bu yollar routing tablosuna işlenir.
Link-state routing protokoller convergence’a daha çabuk ulaşırlar. Fakat bazı dezavantajlarıda söz konusudur. Convergence’a ulaşana dek routerların işlem gücünü çok kullanırlar, ayrıca her router’ın ortamda bulunan tüm router’lara LSA paketi yollaması gerektiği için, network’te fazla miktarda trafik oluşmasına sebep olurlar.
Convergence’a ulaşıldıktan sonra LSA paketleri ile sadece değişiklikler ortamdaki diğer router’lara yollanır.
Link-state routing protokollerine örnek olarak;
OSPF
IS IS
Hybrid Routing Protokoller:
EIGRP bu gruba örnek olarak verilebilir. Çünkü Routing update’i olarak komşularına routing table’larını yollar. Fakat routing table’larını yollarken sadece routing table’ındaki değişen kısımları yollamaktadır. Bunun yanında metric değerler de EIGRP tarafından hedef network’lere giden yol seçiminde kullanılır. Hem distance vector hem de link-state routing protokolleri gibi davrandığı için Hybrid protokol olarak isimlendirilmektedir.
Kaynak
