נתב

Article in other languages:

ערך זה עוסק ברכיב אלקטרוני ברשת מחשבים. אם התכוונתם למקצוע נתב, ראו נתב (מקצוע).
רכיבי תקשורת במודל ה־OSI
מחשב (לקוח), טלפון IP Application
Presentation
Session
Transport
נתב BRouter Network
מתג, כרטיס רשת, גשר Data Link
מרכזת, משחזר, מודם Physical
נתב

נַתָּב (אנגלית: Router, "רַאוּטֶר" בארצות הברית או "רוּטֶר" בבריטניה) הוא רכיב תקשורת מחשבים שנועד לקביעת נתיבן והפצתן של חבילות נתונים ברשתות תקשורת נתונים.

תוכן עניינים

רקע

רשת האינטרנט, הינה רשת תקשורת הנתונים הגדולה בעולם. רשת האינטרנט איננה עשויה מיקשה אחת, כי אם מורכבת מתתי-רשתות שונות, המחוברות זו לזו. עם השנים, הלכה וגדלה רשת האינטרנט עד שהגיעה לגודלה הנוכחי. עמודי אינטרנט, תמונות, שירים, וכל מידע דיגטלי אחר, מועברים ממקום אחד ברשת למקום אחר. לדוגמה, עמוד זה, הועבר משרתיה של ויקיפדיה למחשבכם לשם קריאתו.

תנועת הנתונים באינטרנט דומה באופנים רבים לתנועת כלי הרכב בכבישים. כלי רכב מסוגים שונים עושים דרכם ממקורות שונים ליעדים שונים, על-פני רשת הכבישים בארץ. ישנם גורמים שונים המסייעים בהכוונת התנועה, בהם תמרורים, רמזורים, סימוני כבישים ושוטרי תנועה. גורמים אלו מנתבים את התנועה ממקום אחד למקום אחר דרך מסלול מסוים. לדוגמה, בהתרחש תאונה בכביש, ייתכן כי שוטר תנועה יכוון את התנועה לדרך חליפית.

בתפקיד שוטרי התנועה של רשת האינטרנט - משמשים הנתבים. נתבים משמשים במגוון תפקידים רחב, על-מנת להכווין את תנועת המידע הדיגטלי ממקום למקום.

ניתוב

עמוד ראשיPostscript-viewer-shaded.png
 ערך מורחב – ניתוב

נתבים משמשים לניתוב נתונים מרשת אחת לרשת אחרת. לדוגמה, מרשת האינטרנט, לרשת הפרטית של המשתמש הביתי.

משימה זו מופיעה כחלק מהשיכבה השלישית, שכבת הרשת, של מודל שבע השכבות, מודל OSI. כחלק ממשימת הניתוב, עשוי הנתב להשתמש בספירת צעדים. בשיטה זו מנסה הנתב לחשב את מספר "הצעדים" שעשויה חבילת המידע שברשותו לעשות בדרך ליעדה. לצורך כך, כל רכיב תקשורת בו תיאלץ לעבור החבילה בדרכה ליעד, ובפרט, נתבים נוספים, נחשב כצעד נוסף. במידה וקיימים כמה מסלולים אפשריים ליעד, יבחר הנתב בזה בעל מספר הצעדים הקטן ביותר, ובכך יחסך חלק מזמן המסע של החבילה (באופן תאורטי כמובן). הדבר דומה במקצת לבחירת נתיב הנסיעה בעל מספר הרמזורים הקטן ביותר לאורך הדרך. בהנחה שהעיכוב הממוצע בכל רמזור ורמזור הוא זהה, הרי שעדיף לנו לנסוע בדרך בה יש פחות רמזורים. כיום, נוטים נתבים להתחשב פחות במספר הצעדים בדרך אל היעד, ומתחשבים בנתונים נוספים המשפיעים יותר על זמן המסע של חבילת הנתונים. הנתב עשוי להשתמש בפרוטוקולי ניתוב נוספים (כגון: ICMP, OSPF), על מנת לאסוף נתונים (כגון קצב, השהייה, עומס, אמינות) של הקישורים האפשריים ממנו ועד היעד של החבילה, ובמטרה להחליט כיצד יש להעביר הלאה כל אחת מחבילות הנתונים המגיעות אליו. השימוש בפרוטוקולים אלו נקרא ניתוב; ופרוטוקולים אלו נקראים פרוטוקלי ניתוב, או פרוטוקולים מנתבים.

כאשר הנתב מקבל חבילת נתונים, הוא בודק מהי כתובת היעד של החבילה, ומסתמך על פרוטוקולי הניתוב על מנת להחליט מה יש לעשות עם החבילה. חבילה שכזאת נקראת "חבילה מנותבת". במטרה להעבירה לתחנה הבאה בשרשרת (ולקרב אותה אל היעד), עושה הנתב שימוש בסוג נוסף של פרוטוקולים, המעבירים את החבילות על פי החלטת הניתוב שהתקבלה. פרוטוקולים אלו נקראים פרוטוקולים מנותבים. הבולט שבפרוטוקולים אלו, הוא פרוטוקול האינטרנט - IP. קיימים פרוטוקולים מנותבים נוספים (לדוגמה, IPX), אך השימוש בהם הוא פחות בהרבה מהשימוש בפרוטוקול האינטרנט.

ישנם שני סוגים עיקריים של נתבים:

  • נתבים ביתיים
  • נתבים תעשייתים

נתב ביתי

גישור בין רשתות

נתב ביתי, הוא רכיב תקשורת פשוט וזול יחסית, הנמצא כיום בחלק ניכר של הבתים והעסקים הקטנים.

תפקידו העיקרי של הנתב הביתי לגשר בין רשת האינטרנט העולמית, לרשת הפרטית של המשתמש הביתי. בבתים רבים כיום יש מספר מחשבים. מחשבים אלו יוצרים ביחד רשת זעירה, הנקראת הרשת הפרטית של המשתמש. למחשבים שונים ולמשתמשים שונים, יכולות להיות בקשות שונות מרשת האינטרנט. לדוגמה, בבית שבו שני מחשבים המחוברים לרשת האינטרנט ייתכן שמשתמשת אחת תבקש לצפות בדף הבית של ויקיפדיה, בעוד שבמחשב השני המשתמש מבקש מנוע חיפוש כלשהו.

אם בבית זה יש נתב, הבקשות השונות של משתמשי הקצה לרשת האינטרנט עוברות דרכו. הנתב מצידו, רושם איזה משתמש ביקש איזה עמוד אינטרנט, ומעביר את הבקשות לספק האינטרנט. ספק האינטרנט בתורו, מחזיר את העמודים המבוקשים. הנתב, שקיבל שני עמודי אינטרנט שונים, האחד של ויקיפדיה והשני של מנוע החיפוש, שמר רשימת בקשות של המשתמשים המחוברים אליו. כאשר מגיע עמוד (או כל חבילת נתונים דיגיטאליים אחרת) מרשת האינטרנט לנתב הביתי, הוא מחפש ברשימת הבקשות השמורה אצלו, מי המשתמש שביצע את הבקשה, ומעביר אליו את העמוד (או חבילת הנתונים) המבוקשים.

בכך, מאפשר הנתב לכמה מחשבים לחלוק חיבור אינטרנט יחיד. מנקודת מבטו של ספק האינטרט, הדבר שקוף לחלוטין. מבחינתו, אין הבדל בין הבקשות השונות (ויקיפדיה, מנוע חיפוש), הן כולן בקשות שבוצעו על ידי אותו מנוי, בעל אותה כתובת אינטרנט (IP).

הדבר דומה לממיין דואר במשרד גדול. נניח שברשותך כתובת הדואר של משרד עורכי דין בו עובדים עורכי דין רבים, המטפלים בנושאים מגוונים. ברצונך ליצור קשר עם המשרד, על-מנת לקבל חוות דעת ראשונית בנושא מסוים מתחום הנדל"ן. אתה שולח מכתב למשרד, כאשר המען המופיע על המעטפה, הוא כתובת המשרד. כאשר המעטפה מגיע למשרד, היא נפתחת על ידי ממיין הדואר של המשרד. הממיין רואה שהמדובר בבקשה מתחום הנדל"ן, ומעביר את מכתבך לעורך דין המטפל בנדל"ן. באופן דומה, אם מגיעה בקשה מתחום הפיננסים, גם היא נפתחת על ידי ממיין הדואר, שמעביר אותה לעורך דין המטפל בפיננסים. ממיין הדואר מבצע פעולה דומה לזו של הנתב הבייתי. מבחינתו של העולם החיצוני - יש למשרד כתובת אחת ויחידה. כל הבקשות והחבילות יגיעו לכתובת זו בלבד. בתוך המשרד ישנה תיבת דואר לכל עורך דין. ממיין הדואר, דואג לנתב את המכתבים ליעד המתאים.

תצורה

נתב ביתי סטנדרטי, מסוגל לתמוך הן בחיבורים פיזיים לנתב, והן בחיבורים אלחוטיים. לנתב סטנדרטי יש בדרך כלל כניסה אחת, המשמשת להכנסת מידע מרשת האינטרנט, בדרך כלל באמצעות מודם אינטרנט. בנוסף, לנתב מספר יציאות פיזיות (בדרך כלל בין 2 ל-8), אליהן אפשר לחבר מחשבים לנתב באמצעות כבל רשת. בדרך כלל, יתמוך הנתב גם בחיבורים אלחוטים. באמצעות חיבורים אלו, מחשבים שונים יכולים להתחבר לנתב תוך שימוש בקשר רדיו, וללא צורך בחוטים. נתב ביתי סטנדרטי, מסוגל בדרך-כלל לתמוך במספר רב של חיבורים אלחוטיים, באזור 100-200 חיבורים, בהתאם לנתב. דבר זה מאפשר שימוש בנתבים ביתיים, כנקודות גישה חמות, גם בבתי קפה ובמקומות הצפויים להחזיק כמה עשרות משתמשים, ואף יותר מכך.

תכונות נוספות

חיבור של רשת מחשבים ביתית אל האינטרנט, באמצעות נתב המשלב בתוכו מודם

מעבר לתפקידו הראשי כמגשר בין רשתות, הנתב הביתי מסוגל לספק שירותים נוספים למשתמש. שירותים אלו חורגים לרוב מהגדרתו של נתב במודל ה-OSI. הנתב מאפשר יצירת רשת ביתית. בעצם עובדת חיבורם הפיזי של המחשבים לנתב, נוצרת רשת ביתית פנימית - גם ללא חיבור חיצוני לאינטרנט. בכך מתאפשרים שיתוף והעברת קבצים, בין מחשבים שונים המחוברים לאותו נתב.

תרומה נוספת אותה מבצעים נתבים היא בתחום אבטחת המחשבים המחוברים לרשת. כאשר מגיע לנתב עמוד אינטרנט (או חבילת נתונים), הנתב בודק ברשימותיו, מי המשתמש שביקש דף זה. במידה והנתב לא רואה שחבילת המידע נדרשה על ידי מי מהמשתמשים המחוברים אליו, הוא פשוט משליך אותה, ולא מעביר אותה הלאה. בכך, מונע הנתב התקפות רבות ביותר על מחשבים המחוברים לרשת האינטרנט. מרבית הנתבים הביתיים מסוגלים להעמיד חומת אש על ידי סינון בקשות מתקדם יותר. במידה והנתב משמש גם כחומת אש, הוא מבצע סדרה של החלטות הנוגעות לטיפול בכל בקשה ומידע המגיעים אליו. בצורה הבסיסית ביותר, יש בידי הנתב רשימה שחורה. זוהי רשימת כתובות של אתרים אסורים או לא בטוחים. כאשר מגיעה לנתב בקשה ממשתמש לעמוד אינטרנט, הוא משווה את הכתובת המבוקשת, אל מול הכתובות שברשימה השחורה. במידה, וישנה התאמה (המשתמש ביקש דף אסור), השרת לא יטפל בבקשה, והמשתמש לא יקבל את הדף המבוקש. נתבים מתקדמים מעט, מסוגל לאכוף מדיניות גישה מורכבת יותר הכוללת מאפיינים כגון: שעות גישה מותרות והקצאת רוחב פס אישית לכל משתמש.

מאפיין נוסף אותו ניתן למצוא בנתבים ביתיים רבים, הוא חייגן ומודם אינטרנט. על-מנת להקים קשר עם ספק האינטרנט, יש לתקשר עמו באמצעות מודם אינטרנט. בבתים רבים נמצא המודם בין שקע התשתית (כבלים או טלפון) לבין הנתב. עם זאת, ישנם נתבים רבים המסוגלים גם לשמש כמודם אינטרנט. במקרה כזה, מחברים את הנתב ישירות לשקע התשתית, ואין צורך ברכיב מגשר בדמות מודם. הדבר חוסך חוטים מיותרים, שקע חשמלי ולעתים אף מסייע בחיבור קל ונח.

נתבים תומכים בשירותים ובתכונות הבאות: DHCP, DMZ, Port Forwarding, NAT, QoS.

נתב תעשייתי

נתבים תעשייתיים

נפח עבודה גבוה

נתבים תעשייתיים, דומים בתכונותיהם לנתבים ביתיים. עם זאת, נפח המידע, כמות הבקשות ומספר המשתמשים בהם מסוגל לתמוך נתב תעשייתי - הינם גדולים בהרבה מאלו של הנתב הביתי.

נתבים תעשייתים, נועדו לעמוד בעומסי עבודה אינטנסיביים ביותר. בשל כך, נמצאים נתבים אלו בארגונים גדולים, בתי ספר, אוניברסיטאות, מאגרי מידע, בתי חולים - ובכל מקום בו ישנם משתמשים רבים וניהול הרשת מורכב.

בשימוש ספקיות אינטרנט

אחד המקומות בהם נמצאים נתבים אלו בשימוש רב, הוא בקרב ספקיות אינטרנט. ספק אינטרנט מטפל בעשרות אלפי עד מיליוני בקשות ברגע נתון. חלק מהבקשות הן לעמודי אינטרנט השוכנים על שרתי החברה, חלק לעמודי אינטרנט על שרתים אחרים באותה מדינה, וחלק לעמודים השוכנים במדינות רחוקות. חלק מהבקשות הן לא לעמודי אינטרנט כי אם מידע דיגטלי אחר, למשל שיתוף קבצים ברשת עמית לעמית. המדובר במשימת ניתוב אימתנית. בדומה לאופן שבו מנתב הנתב הביתי מידע למספר משתמשים קטן ברשת הביתית, כך מנתבים נתבי ספק האינטרנט את המידע למאות אלפי, או מיליוני משתמשים המחוברים לספק זה.

תכונות נוספות

לא כל הנתבים התעשייתים מציעים את שלל השירותים שמציע נתב ביתי. בשל עומס העבודה הרב על נתבים תעשייתים, לא תמיד נמצאים בידי הנתב די משאבים או כח עיבוד, על מנת להציע שירותים נוספים (למשל חומת אש) מעבר למשימת הניתוב. לשם כך, יש לחבר לנתב רכיבים ייעודיים נוספים, למשל רכיב המסנן בקשות כחלק מחומת אש.

תצורה

התצורה הפיזית של נתב משתנה רבות, אך הוא בדרך כלל מסוגל לטפל במאות או אלפי חיבורים שונים. מחירו של נתב תעשייתי נע בין אלפי שקלים בודדים לעשרות אלפי שקלים. אחת מהיצרניות המובילות בעולם בתחום זה, היא חברת סיסקו.

ראו גם

קישורים חיצוניים


מקור: http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A0%D7%AA%D7%91

Questions for article:

This article is from Wikipedia. All text is available under the terms of the GNU Free Documentation License.


IHS Europe: Infrared Heating Systems for Home and Business.