Router

Router (směrovač) je v počítačových sítích aktivní síťové zařízení, které procesem zvaným routování přeposílá datagramy směrem k jejich cíli. Routování probíhá na třetí vrstvě referenčního modelu ISO/OSI (síťová vrstva).

Charakteristika
Netechnicky řečeno, router spojuje dvě sítě a přenáší mezi nimi data. Router se podstatně liší od switche, který spojuje počítače v místní síti. Rozdílné funkce routerů a switchů si lze představit jako switche coby silnice spojující všechna města ve státě a routery coby hraniční přechody spojující různé země.

Routování je většinou spojováno s protokolem IP, ačkoliv se stále používají i jiné, méně populární protokoly.

Obecně jako router může sloužit jakýkoliv počítač s podporou síťování a pro routování v menších sítích se často dodnes používají běžné osobní počítače, do vysokorychlostních sítí jsou však jako routery používány vysoce účelové počítače obvykle se speciálním hardwarem, optimalizovaným jak pro běžné přeposílání (forwarding) datagramů, tak pro specializované funkce jako šifrování u IPsec tunelů.

Jiné změny také zlepšují spolehlivost. Například používání stejnosměrného napájení (které se může v datových centrech odebírat z baterií) místo napájení přímo ze sítě, používání flash pamětí místo pevných disků. Velké moderní routery se tak podobají spíše telefonním ústřednám, jejichž technologie k routerům (vzhledem ke stále častějšímu nasazování protokolu IP i ke spojování hovorů) konverguje a které routery případně nahradí, zatímco malé routery, kombinované například s kabelovými nebo DSL modemy, eventuálně WiFi přístupovými body, se stávají běžným vybavením domácností.

Prvními moderními (vyhrazenými, samostatnými) routery byly routery Fuzzball.

Router se používá ke spojení alespoň dvou sítí. Speciálním případem je „jednoruký“ router, který používá jednu zásuvku (port) a routuje pakety mezi virtuálními sítěmi VLAN provozovanými na této zásuvce. V mobilních ad-hoc sítích si každý počítač routuje a forwarduje sám, zatímco v metalických a optických sítích je obvykle jen jeden router pro celou broadcastovou doménu.

Routeru, který připojuje klienty k vnější sítí (typicky Internetu), se říká „okrajový router“ (edge router, někdy též „brána“ – gateway, což je zastaralé označení pro routery obecně). Router přenášející data mezi jinými routery se nazývá „vnitřní router“ (core router).

Router používá routovací tabulku, která obsahuje nejlepší cesty k jistým cílům a routovací metriky spojené s těmito cestami. Viz routování.

Nedávno se routovací funkce začaly přidávat ke switchům, čímž vznikly switche „Layer 2/3“, které routují provoz rychlostí srovnatelnou s rychlostí linky.

Routery se nyní implementují také jako „internetové brány“, primárně pro malé sítě jako ty používané doma a v malých kancelářích. Používají se hlavně tam, kde je internetové připojení rychlé a „vždy připojené“, jako kabelový modem nebo DSL. Tato zařízení ale nejsou v principu routery, protože počítače ve vnitřní síti efektivně skrývají pod svoji vlastní IP adresu ve vnější síti. Tato technika se nazývá NAT (network address translation, překlad adres).

Výrobců routerů je mnoho, patří mezi ně: 3Com, Alcatel, Cisco Systems, Juniper Networks, MikroTik, NETGEAR, Nortel, SMC Networks, ...

S vhodným softwarem se i z obyčejného osobního počítače dá udělat router:

Sdílení internetového připojení ve Windows XP
Mac OS X Internet Sharing
BIRD Internet Routing Daemon
fdgw
CoyoteLinux
FREESCO
GNU Zebra – open source implementace routovacích protokolů RIP, OSPF a BGP
Quagga – open source implementace routovacích protokolů RIP, OSPF a BGP pokračovatel Zebry
IPCop
SmoothWall
The Linux Router Project
m0n0wall
FreeBSD
NetBSD
OpenBSD
Historie
Úplně první zařízení, které mělo v podstatě stejné funkce jako má dnes router (tj. packet switch), byl Interface Message Processor (IMP). IMP byla zařízení, která propojovala jednotlivé části ARPANETu – první počítačová síť využívající přepínání paketů. Myšlenka routeru (ačkoliv se jim v té době říkalo brány) vznikla v mezinárodní skupině počítačových síťových vývojářů „International Network Working Group“ (INWG). V roce 1972 vznikla neoficiální skupina, která se zabývala technickými otázkami spojenými s propojováním různých sítí, a později se v témže roce stala podvýborem Mezinárodní federace pro zpracování informací (IFIP).

IMP se od většiny předchozích paketových přepínačů lišil ve dvou směrech. Za prvé spojovaly různé typy sítí (například sériové linky a LAN). Za druhé se tato zařízení nijak nepodílela na vytváření spojení a nehrála ani žádnou roli při zajišťování spolehlivosti doručování zpráv, což zcela ponechávala na koncových bodech komunikace (i když tento nápad byl dříve již využit v sítích CYCLADES).

Úmyslem detailnějšího zaměření na tuto myšlenku bylo vytvořit skutečný prototyp systému, jako součást dvou současných programů. První program, který položil základy dnešní TCP/IP architektury byl vytvořen agenturou DARPA. Druhý program, který zavedl PARC Universal Packet system, byl vyvinut firmou Xerox PARC pro hledání nových síťových technologií.

První Xerox routery byly uvedeny do provozu někdy na začátku roku 1974. První opravdový IP router byl vyvinut vývojářkou Virginia Strazisar z firmy BBN v období mezi rokem 1975 až 1976. Koncem roku 1976 sloužily tři PDP-11 (série 16-bit minipočítačů) propojené routery v experimentálním modelu internetu.

První multiprotokolové routery byly nezávisle vytvořeny skupinou vývojářů na MIT a Stanfordu v roce 1981; Stanfordský router byl vyvinut Williamem Yeagerem a MIT router Noelem Chiappem.

Faktem je, že v současné době již většina počítačových sítí používá protokol IP. Multiprotokolové routery jsou už většinou zastaralé. Byly důležité v počátečních fázích vývoje počítačových sítí, kde byly hodně využívány jinými protokoly než byly TCP/IP. Routery, které zvládnou IPv4 i IPv6 jsou pravděpodobně multiprotokolové, ale v mnohem užším smyslu, než routery, které zpracovávaly AppleTalk, DECnet, Xerox a IP protokoly.

V původní éře routování (od poloviny 70. až do 80. let) sloužily jako routry víceúčelové minipočítače. Přestože víceúčelové počítače mohou provádět směrování (routing), moderní high-speed routry jsou vysoce specializované počítače, většinou se speciálním hardware, který urychluje hlavní routovací funkce, jako je odesílání paketů a specializované funkce jako šifrování IPsec.