Cos’è e a cosa serve un router in informatica
Nella tecnologia delle reti a commutazione di pacchetto un router è un dispositivo che lavora a livello di rete e permette la connessione di reti di livello collegamento eterogenee garantendo il passaggio di un pacchetto da una rete ad un’altra grazie a un indirizzo IP e a una maschera (con cui viene fatto l’AND logico a livello di bit) per ogni rete a cui si interfaccia. La funzione di instradamento è basata dunque sugli indirizzi IP di livello di rete, a differenza dello switch che instrada sulla base degli indirizzi di livello collegamento. E’ inoltre possibile dividere il routing dei pacchetti in due forme: diretto e indiretto. Il routing diretto si realizza tra due macchine connesse alla stessa rete ed è immediato mentre il routing indiretto si realizza tra due macchine non interfacciate alla stessa rete dove il mandante è obbligato a passare il datagramma al router per la decisione. In questo caso il procedimento si fa un pò più complicato perchè il mittente incapsula il datagramma e lo manda al router più vicino, questo estrae il datagramma e il software al livello di rete sceglie il prossimo router sulla strada per la destinazione. Il datagramma viene di nuovo incapsulato in frame di livello di collegamento e il procedimento si ripete finché si trova un router che può mandare il pacchetto direttamente al destinatario.
Gli elementi della tabella di instradamento (Routing Table) non sono singoli calcolatori ma intere reti, ovvero sottoinsiemi anche molto ampi dello spazio di indirizzamento. Questo è fondamentale per la scalabilità delle reti, in quanto permette di gestire reti anche molto grandi facendo crescere le tabelle di instradamento in modo meno che lineare rispetto al numero di host.
Per garantire la massima affidabilità e lo sfruttamento ottimale dei collegamenti in caso di reti complesse costituite da molte sottoreti diverse e variamente interconnesse, i router possono costruire le loro tabelle di instradamento del tutto autonomamente e in modo dinamico, scambiandosi periodicamente informazioni su come raggiungere le varie reti che collegano l’un l’altro comprese le eventuali nuove sottoreti. Per fare questo sono stati messi a punto dei protocolli di routing appositi, come OSPF, RIP e BGP, attraverso i quali i router si scambiano informazioni sulle reti raggiungibili. In alternativa è pur sempre idealmente possibile, ma non sempre effettivamente realizzabile a causa della complessità delle reti, una configurazione delle tabelle di routing IP in maniera manuale e statica. In un router possono inoltre essere implementate diverse politiche di scheduling e di gestione dinamica della coda per la QoS dei vari protocolli Come per lo switch esistono più tipologie di instradamento che possono essere utilizzate da un router:
- Cut-Through
- Store-and-Forward
I vari processi di elaborazione per l’indirizzamento e l’instradamento modificano l’header del pacchetto, ad esempio decrementando il campo TTL (time to live) e aggiornando il campo checksum. Questo processo introduce dei sensibili ritardi aggiuntivi sulla linea di uscita e sono motivo di miglioramento da parte dei produttori di router.
In generale i router, in quanto sistemi embedded, hanno il loro sistema operativo e necessitano di essere con gurati manualmente non essendo dispositivi plug and play. A seconda della tipologia del router la configurazione avviene tramite un’interfaccia basata su web (accessibile digitando l’indirizzo IP del dispositivo nel browser) o attraverso un’apposita console a riga di comando su porta seriale.
