Bộ định tuyến là gì? Router dùng để làm gì trong mạng?

Bộ định tuyến Router là gì?

Bộ định tuyến (Router) là thiết bị có chức năng định tuyến các gói dữ liệu mạng. Bộ định tuyến sử dụng giao thức Internet IP để gửi các gói IP chứa dữ liệu và địa chỉ IP của thiết bị gửi và đích nằm trên một hoặc các mạng LAN riêng biệt.

Router thường nằm ở rìa mạng và đóng vai trò điều phối lưu lượng ra vào mạng một cách hiệu quả nhất.

bộ định tuyến Router là gì
bộ định tuyến Router là gì

Khi gói IP từ thiết bị gửi đến bộ định tuyến, bộ định tuyến sẽ xác định đích đến của gói và tính toán tuyến đường tốt nhất để chuyển tiếp gói đó đến đó. Bộ định tuyến duy trì và tập hợp các tuyến đường tới thiết bị tại bảng Routing Table. Đây là bảng tổng hợp các quy tắc xác định cách chuyển tiếp dữ liệu để đến mạng LAN của thiết bị đích.

Bộ định tuyến nằm ở đâu?

Trong mô hình OSI, Router được liên kết với lớp mạng (lớp 3). Bộ định tuyến có thể là thiết bị vật lý hoặc ảo. Các bộ định tuyến ảo là phiên bản phần mềm và có chức năng như một bộ định tuyến vật lý. Chúng thường nằm trên các máy chủ và kết hợp với các chức năng khác như tường lửa, cân bằng tải.

Với một mạng LAN cục bộ đơn giản như mạng gia đình, Ruoter được nằm ở giữa thiết bị ModemBộ chuyển mạch Switch để định tuyến dữ liệu các thiết bị nhận và gửi từ Internet.

Với một mạng doanh nghiệp gồm nhiều mạng con LAN khác nhau sẽ sử dụng nhiều Router khác nhau. Các bộ định tuyến sẽ được đặt ở giữa các mạng LAN cục bộ này. Chẳng hạn như bạn có 3 mạng LAN A, B, C bạn có thể sử dụng cách cấu hình dùng 2 bộ định tuyến hoặc sử dụng 3 bộ định tuyến theo hình dưới đây.

cách sử dụng nhiểu Router kết nối các mạng LAN với nhau
cách sử dụng nhiểu Router kết nối các mạng LAN với nhau

Nguyên lý hoạt động của bộ định tuyến?

Khi một thiết bị gửi gói dữ liệu tới Router, nó sẽ kiểm tra địa chỉ IP đích của gói dữ liệu và so sánh với bảng định tuyến để xác định bước nhảy tiếp theo tốt nhất cho gói. Bảng định tuyến liệt kê tất cả các hướng chuyển tiếp đến các đích mạng cụ thể.

minh họa cách bộ định tuyến Router hoạt động
minh họa cách bộ định tuyến Router hoạt động

Bảng định tuyến thường chỉ định tuyến mặc định mà bộ định tuyến sử dụng bất cứ khi nào không tìm được tùy chọn chuyển tiếp tốt hơn cho một gói nhất định. Ví dụ: bộ định tuyến văn phòng tại nhà thông thường sẽ hướng tất cả lưu lượng truy cập đi dọc theo một tuyến mặc định duy nhất đến nhà cung cấp dịch vụ internet ( ISP ) của nó.

Bảng định tuyến có thể ở dạng tĩnh – tức là được cấu hình thủ công – hoặc động. Bộ định tuyến động tự động cập nhật bảng định tuyến dựa trên hoạt động của mạng, trao đổi thông tin với các thiết bị khác thông qua giao thức định tuyến.

Nhiều bộ định tuyến cũng thực hiện dịch địa chỉ mạng ( NAT ), bảo vệ các địa chỉ IP riêng của mạng cục bộ ( LAN ) bằng cách xác định lại tất cả lưu lượng truy cập đi bằng một địa chỉ IP công cộng được chia sẻ duy nhất. NAT vừa giúp bảo tồn các địa chỉ IP hợp lệ trên toàn cầu vừa cải thiện an ninh mạng.

Bộ định tuyến Router có những loại nào?

Ngày nay có 4 loại bộ định tuyến được triển khai cơ bản:

1. Access Router (bộ định tuyến truy cập):

Access router thường nằm ở vị trí gần với người dùng cuối, thường ở mạng LAN (Local Area Network) hoặc mạng cục bộ của một tổ chức. Chúng cung cấp kết nối trực tiếp cho các thiết bị cuối như máy tính, điện thoại IP, máy chủ, và các thiết bị mạng khác vào mạng diện rộng (WAN – Wide Area Network) hoặc Internet. Access router thường có khả năng quản lý VLAN, NAT (Network Address Translation), và bảo mật mạng tại điểm truy cập.

2. Edge Router (bộ định tuyến biên):

Edge router nằm ở biên của mạng lớn hơn, thường ở một trạm hoặc điểm trung chuyển. Chúng có nhiệm vụ chuyển tiếp lưu lượng mạng giữa mạng lõi (core network) của tổ chức hoặc nhà cung cấp dịch vụ và mạng WAN. Edge router thường xử lý các chức năng định tuyến nâng cao, chuyển đổi giao thức, bảo mật, và quản lý lưu lượng, và chúng có thể đặt ở nhiều vị trí khác nhau trong mạng, chẳng hạn như ở các điểm cuối của mạng MPLS (Multi-Protocol Label Switching).

3. Core Router (bộ định tuyến lõi):

Core router là loại bộ định tuyến mạnh mẽ và có khả năng xử lý lưu lượng mạng lớn nhất trong mạng. Chúng nằm ở trung tâm của mạng lớn hơn, và nhiệm vụ chính của chúng là chuyển tiếp dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả qua mạng lõi của tổ chức hoặc nhà cung cấp dịch vụ. Core router thường không thực hiện nhiều tính năng bảo mật hoặc định tuyến phức tạp như các loại bộ định tuyến khác, mà tập trung vào hiệu suất cao và đáng tin cậy.

4. Router wifi (Bộ định tuyến không dây):

Router wifi là bộ định tuyến kết hợp thêm tính năng cung cấp điểm truy cập không dây để có thể kết nối với các thiết bị mạng không dây như điện thoại, laptop,… với Internet và các thiết bị khác trong mạng.

Các loại Router này có thể kết hợp với nhau để xây dựng trong một hệ thống mạng phức tạp và đáp ứng các yêu cầu cụ thể.