Che cos'è un router?

I router consentono ai dispositivi di connettersi e condividere dati su Internet o su una intranet. Un router è un gateway che consente il passaggio di dati tra una o più reti locali (LAN). I router utilizzano il protocollo Internet (IP) per inviare pacchetti IP contenenti dati e indirizzi IP di dispositivi di invio e destinazione situati su reti locali separate. I router risiedono tra queste LAN in cui sono collegati i dispositivi di invio e ricezione. I dispositivi possono essere collegati su più router "hop" o possono risiedere su LAN separate direttamente collegate allo stesso router.

Una volta che un pacchetto IP da un dispositivo di invio raggiunge un router, il router identifica la destinazione del pacchetto e calcola il modo migliore per inoltrarlo lì. Il router mantiene una serie di tabelle di inoltro del percorso, che sono regole che identificano come inoltrare i dati per raggiungere la LAN del dispositivo di destinazione. Un router determinerà la migliore interfaccia del router (o hop successivo) per inviare il pacchetto più vicino alla LAN del dispositivo di destinazione. Una volta che un dispositivo invia un pacchetto IP, i router determinano il percorso migliore di quel pacchetto su Internet o Intranet per raggiungere la destinazione nel modo più efficiente e in conformità con gli accordi sulla qualità del servizio.

Quali problemi risolvono i router?

I router operano a livello di rete per risolvere un problema fondamentale delle reti di livello 2 con bridge. In una rete con bridge, all'aumentare del numero di dispositivi connessi, la frequenza delle collisioni di frame aumenta man mano che i dispositivi competono per la larghezza di banda. Ciò si traduce nella riduzione della larghezza di banda della rete disponibile. I router sono stati introdotti per ridurre i domini di collisione a sottoreti gestibili e per consentire ai dispositivi di elaborazione di instradare i dati in modo efficiente tra le sottoreti, indipendentemente dal fatto che il dispositivo di destinazione sia connesso direttamente o che si trovi a diversi hop di rete.

Vengono utilizzati sia router fisicamente integrati che virtuali disaggregati. I router fisicamente integrati vengono sviluppati su ASIC commerciali o personalizzati con un sistema operativo di rete integrato e i router virtuali vengono implementati per supportare le implementazioni cloud.

Oggi vengono implementati tre tipi di router di base:

Router di accesso: un router di accesso collega gli abbonati alla rete del provider in modo che possano connettersi a Internet o a reti private. I router di accesso wireless e cablato supportano queste reti per consentire ai dispositivi di elaborazione di connettersi alle LAN Wi-Fi ed Ethernet.

Router edge: i router edge definiscono logicamente i servizi degli abbonati, applicano la policy, misurano i servizi e gestiscono in altro modo le sessioni degli abbonati. I router edge in genere supportano più servizi edge, tra cui funzionalità edge aziendali, residenziali, video, mobili e data center potenzialmente per centinaia di migliaia di abbonati.

Core router: i core router inoltrano i pacchetti attraverso Internet o backbone di reti private per interconnettere le reti di comunicazione. Questi router devono inoltrare i pacchetti in modo efficiente ad alta velocità, prevenendo colli di bottiglia e perdite di pacchetti.

I router forniscono gli elementi costitutivi essenziali di cui gli operatori di rete hanno bisogno per costruire reti robuste. Gli operatori possono utilizzare i router per configurare le metriche delle prestazioni con sofisticati algoritmi di routing e creare politiche di ingegneria del traffico per alleviare la congestione della rete e mantenere la qualità del servizio per gli abbonati.

Come funzionano i router?

La funzione principale del router è determinare il percorso di instradamento più efficiente affinché un pacchetto attraversi la rete. Con l'evoluzione di Internet, i protocolli di routing sono diventati più sofisticati. Alcuni protocolli di routing sfruttano le metriche statiche per determinare il percorso migliore, mentre i protocolli di routing dinamico calcolano i percorsi sfruttando la rete definita da software e le metriche calcolate al volo.

I protocolli di routing sono classificati in tre categorie principali:

Protocolli a vettore di distanza e di stato del collegamento: un modo per classificare i protocolli di routing è stabilire se si avvalgono delle metriche del vettore di distanza o delle informazioni sullo stato del collegamento per determinare il percorso migliore. I protocolli di vettori di distanza utilizzano il numero di router intermedi tra due host dati come metrica per determinare il percorso migliore per instradare un pacchetto. I protocolli di stato del collegamento, al contrario, calcolano la velocità e il costo delle risorse per ogni potenziale salto. I protocolli di stato del collegamento mantengono tre tipi di tabelle: una tabella adiacente, una tabella topologica e una tabella di routing e condividono informazioni aggiornate con router adiacenti per selezionare il percorso di instradamento.
Protocolli di gateway interno e gateway esterno: i protocolli di gateway interno (IGP) sono protocolli di routing che scambiano periodicamente dati di routing all'interno di un sistema autonomo (AS), che consiste in un insieme di una o più reti gestite da un carrier o da un'impresa. I protocolli di gateway esterno (EGP), invece, sono progettati per comunicare informazioni di routing e raggiungibilità con router in sistemi autonomi diversi.
Protocolli con classi e senza classi: i protocolli con classi non includono informazioni sulla maschera di sottorete durante gli aggiornamenti di routing. Questi vecchi protocolli si concentrano sull'identificazione di intere reti piuttosto che di singoli indirizzi IP. Nel corso del tempo, tuttavia, i protocolli con classi sono stati in gran parte sostituiti da protocolli di routing senza classi, che condividono le informazioni sulla maschera di sottorete durante gli aggiornamenti di routing. Queste caratteristiche si trovano nei protocolli RIPv2, EIGRP, OSPF e IS-IS.

Tipi di protocolli di routing

Con questa comprensione delle categorie dei protocolli di routing, diamo un'occhiata a sette protocolli di routing comuni:

Protocollo di informazioni di routing (RIP): il RIP è stato uno dei primi protocolli di routing creati agli albori delle reti di routing. Il protocollo è disponibile in due versioni: RIPv1 e RIPv2. La prima versione, RIPv1, è un protocollo con classi che trasmette la tabella IP a tutti i router della rete. RIPv2, un protocollo senza classi, aggiorna la propria tabella di instradamento tramite un indirizzo multicast e utilizza l'autenticazione per proteggere le informazioni di instradamento. Con un numero massimo di hop pari a 15, RIPv2 è adatto a reti più piccole.
Protocollo di routing per gateway interno (IGRP): a differenza del RIP, l'IGRP supporta un numero di hop pari a 255 ed è largamente utilizzato in reti di grandi dimensioni. Questo protocollo di routing ha le caratteristiche dei protocolli a vettore di distanza e con classi. IGRP valuta più metriche come larghezza di banda, ritardo, carico e affidabilità per confrontare i percorsi ed è resistente ai loop di routing.
Protocollo di routing per gateway interno migliorato (EIGRP): questo protocollo è una versione migliorata dell'IGRP ed è un protocollo a vettore di distanza, per gateway interno e senza classi. Utilizza il protocollo di trasporto affidabile (RTP, Reliable Transport Protocol) e l'algoritmo di aggiornamento di diffusione (DUAL, Diffusing Update Algorithm) per migliorare l'efficienza del routing e accelerare il processo di convergenza.
Open Shortest Path First (OSPF): l'OSPF è un protocollo di stato del collegamento, per gateway interno e senza classi. Mantiene database che descrivono l'intera topologia di rete e utilizza l'algoritmo SPF (Shortest-Path-First) per calcolare l'efficienza del percorso in base alla distanza e alle risorse richieste. Quando la topologia cambia, OSPF utilizza l'algoritmo Dijkstra per ricalcolare i percorsi di rete e converge rapidamente su una nuova topologia di routing.
Protocollo per gateway esterno (EGP): l'EGP è utilizzato sui router che si trovano ai confini di un sistema autonomo. Scambia dati di instradamento con altri host gateway su diversi sistemi autonomi. EGP condivide e aggiorna i database di rete tra i router connessi per garantire che tutte le tabelle di routing (router riconosciuti, costi di routing e tabelle degli indirizzi di rete) siano aggiornate. L'EGP è stato ampiamente utilizzato da grandi organizzazioni, ma a causa della mancanza di supporto per ambienti networking a percorsi multipli, da allora è stato sostituito dal Protocollo per gateway di confine.
Protocollo per gateway di confine (BGP): il BGP è un tipo di protocollo a vettore di distanza per gateway esterno. Il BGP determina il percorso migliore in base a un lungo elenco di metriche: lunghezza del percorso, tipo di origine, identificazione del router, indirizzi IP vicini e altro. Il BGP consente agli amministratori di personalizzare i percorsi in base alle proprie esigenze di rete e scambia in modo sicuro le informazioni di routing con i router autenticati.
Da sistema intermedio a sistema intermedio (IS-IS): IS-IS è un protocollo di stato del collegamento, per gateway interno e senza classi, progettato per i router all'interno di sistemi autonomi. Il protocollo trasmette informazioni sullo stato del collegamento attraverso la rete. Ogni router IS-IS raccoglie le informazioni di rete che arrivano e costruisce il proprio database della topologia della rete. IS-IS utilizza una versione modificata dell'algoritmo Dijkstra.

Per ulteriori informazioni su altri protocolli di routing di rete avanzati, si prega di vedere:

Implementazione dei router Juniper

Juniper Networks offre un solido portafoglio di router di rete definiti dal software per aiutare i fornitori di servizi, gli operatori cloud e le aziende a trasformare le proprie reti per soddisfare le esigenze odierne e la crescita futura. Ottimizziamo ogni famiglia di router (ACX, MX, PTX e SSR) per soddisfare le esigenze di accesso, edge e core, nonché reti cloud e data center. L'innovativo portafoglio di router di Juniper è ricco di scalabilità ed efficienza che consentono ai provider di rete di adattarsi ai cambiamenti imprevisti del mercato man mano che costruiscono le loro reti.

Router Serie ACX: i router Serie ACX ad alte prestazioni si utilizzano nei casi d'uso riguardanti l'accesso alla rete Metro, l'aggregazione e i data center. Sono efficienti dal punto di vista energetico, conformi a MEF 3.0 e supportano la temporizzazione e la sincronizzazione ad alta precisione 5G. Gli ultimi router ACX, la famiglia ACX7000, sono router multiservizio ideali per le implementazioni metropolitane nel cloud.

Router Serie MX: la Serie MX offre funzionalità di routing edge multiservizio con una scalabilità logica flessibile leader nel settore. I router della serie MX hanno una versatilità senza pari e supportano i casi d'uso dei servizi aziendali, residenziali, video, mobili e dei data center.

Router Serie PTX: i router della Serie PTX, il portafoglio di routing core di Juniper, sono alimentati dagli Express ASIC personalizzati di Juniper e offrono il miglior throughput della categoria. Questi router sono compatibili con 400G e pronti per 800G, con filtraggio flessibile per tenere il passo con le richieste di hyperscaler e supportare MACsec in linea nativo da 400G.

Router Session Smart: i router Session Smart™ di Juniper portano il routing definito da software e la SD-WAN a un nuovo livello. È possibile implementarli come software sulle attrezzature in loco del cliente (CPE), sui server di rete di data center e nel cloud o come dispositivi per i siti delle filiali con diverse opzioni di collegamento WAN.

Esamina i router Juniper per maggiori dettagli su questi e altri router presenti nel portafoglio di Juniper.

Domande frequenti sui router

Qual è l'utilizzo di un router nel networking?

Un router collega due o più dispositivi di area locale a Internet. Una volta che i dispositivi sono interconnessi, questo forma una rete. Attraverso lo switching di pacchetto, il router trasferisce i pacchetti di dati Internet da una rete WAN (Wide Area Network) centrale connessa a Internet. Il router invia quindi il traffico Internet protetto ai dispositivi all'interno della rete. Ciò può includere computer, tablet, telefoni e smart TV nel raggio d'azione del router.

Un router è lo stessa cosa del Wi-Fi?

Mentre un router può trasmettere un segnale wireless (Wi-Fi) ai dispositivi connessi e abilitati, non è solo per il Wi-Fi. I router offrono anche connessioni cablate a Internet. Una volta che il router si connette ai dati Internet tramite cavo o Ethernet, può quindi tradurre tale connessione in un segnale Wi-Fi trasmissibile che i dispositivi abilitati possono rilevare. È anche possibile collegare il proprio computer al router e utilizzarlo per un collegamento Internet cablato. Ciò è preferibile se si hanno problemi di sicurezza, velocità o affidabilità.

È necessario un router per il Wi-Fi?

Sebbene i router vengano generalmente utilizzati per trasmettere Wi-Fi a dispositivi compatibili, anche altri hardware possono fornire funzionalità wireless. I gateway sono combinazioni di modem/router in grado di fornire un segnale wireless. Inoltre, se si ha accesso a un hotspot wireless dal dispositivo cellulare di qualcuno, è possibile utilizzare quel segnale per connetterti a Internet. Esiste anche uno scenario chiamato ad hoc, che è un'impostazione di comunicazione che consente a più computer di collegarsi direttamente tra loro e a Internet senza l'aiuto di un router. È possibile collegare i computer utilizzando un cavo incrociato Ethernet o consentendo alle schede wireless dei computer di comunicare tra loro. È anche possibile condividere file con più computer, si tratta di una rete multi-hop ad hoc senza router.

Qual è la differenza tra un router e un modem?

Un modem si connette direttamente a Internet per proteggere e tradurre i pacchetti di dati Internet. Al giorno d'oggi, la maggior parte dei produttori combina i due dispositivi in dispositivi noti come "edge router" o "gateway". I modem una volta erano principalmente per situazioni residenziali, mentre i router edge, core o gateway offrono più densità, porte e larghezza di banda e sono pensati principalmente per le aziende.

Se un'azienda continua a crescere, è possibile connettere gli switch al router periferico o al gateway per trasmettere connessioni a dispositivi aggiuntivi. Quando non sono combinati, la principale differenza tra un router e un modem è che i modem si connettono direttamente a Internet e possono fornire solo uno o due dispositivi con connessione Internet tramite un collegamento diretto o cablato. Un router, invece, si connette al modem o a una WAN, acquisisce i pacchetti di dati tradotti e protetti, quindi trasmette i pacchetti tramite wireless, Ethernet o fibra a molti utenti nella rete locale.

Ho bisogno di un router se ho già un modem?

Di solito, se si vuole connettere più di un dispositivo a un segnale cablato o wireless, è necessario un router e/o uno switch. Se si dispone già di un router e si ha bisogno di ancora più connessioni per potenziare la propria attività o il proprio servizio, uno switch può collegarsi al router per aggiungere ancora più larghezza di banda. I modem di solito non sono in grado di effettuare connessioni wireless o non dispongono di larghezza di banda sufficiente per supportare più utenti. Oggigiorno la maggior parte dei modem sono in realtà combinazioni modem/router ideali solo per uso residenziale.

Quali soluzioni di routing vengono offerte da Juniper?

Juniper Networks dispone di una gamma di router, gateway e switch core ed edge adattabili e scalabili per soddisfare la maggior parte delle esigenze aziendali.

Le funzionalità leader del settore dei nostri router includono:

SDN e SD-WAN abilitati
Capacità AI e machine learning
Automazione
Fattore di forma ottimizzato dal cloud
Pronti a 400/800 GbE
Ricche funzionalità edge e timing multiservizio

Juniper Networks dispone anche una serie di Router Session Smart , che utilizzano l'SD-WAN a vantaggio dell'azienda. Questi core router hanno accesso al software e alla connettività WAN rinforzata che si adatta per correggere processi inefficienti che possono far aumentare i costi operativi. Utilizzano i dati dell'accesso al cloud per monitorare e prevedere soluzioni più efficienti per la propria azienda. Sebbene tutti i nostri router abbiano requisiti di prestazioni, sicurezza e disponibilità di alto livello, i Router Session Smart hanno protocolli prestazionali molto più rigorosi. I Router Session Smart offrono anche la massima flessibilità, in quanto possono essere implementati e gestiti su CPE white-box, su server di data center o nel cloud.

Le funzionalità dei Router Session Smart includono: