Kilka słów o routerze

Mogłoby się wydawać że to urządzenie nie jest niczym niezwykłym, jednak jest całkowicie odwrotnie i dodatkowo ma bardzo ciekawę historię ewolucji przez lata którą na prawdę warto poznać.

Tak dużo mówi się o sieciach bezprzewodowych, różnorodnych systemach przesyłania pakietów danych, czy kolejnych technologiach powstających w oparciu o najnowsze rozwiązania telekomunikacyjne. Całość systemu jednak w głównej mierze bazuje na użyciu jednego, za to kluczowego urządzenia, bez którego wszystkie funkcjonalności pozostawałyby jedynie w sferze wyobraźni. Mowa oczywiście o routerze, pozwalającym na użytkowanie sieci globalnej i na korzystanie z jej dobrodziejstw również użytkownikom znajdującym się w pobliżu urządzenia. Warto więc poświęcić kilka chwil i zapoznać się dokładnie, na jakiej zasadzie działa i czym jest.

Czym dokładnie jest router?

Wielu użytkowników uważa, że doskonale wie jak odpowiedzieć na to pytanie, jednak w przypadku konieczności sprecyzowania swojej wiedzy mogą pojawiać się problemy.  Dla wszystkich pragnących odrobiny podstawowych informacji przygotowałem niewielki przewodnich po podstawowych funkcjach i zasadzie działania routera.

Należy więc zacząć od tego, czym jest urządzenie zwane routerem. W najprostszych słowach to sprzęt komputerowy pozwalający na łączenie w jednym punkcie wielu różnorodnych sieci internetowych i pozwalający na odbieranie i przesyłanie do osób trzecich moderowanych pakietów danych. Ruch pakietów z informacjami jest kierowany przez systemy routera, oparte na protokołach TCP/IP, dzięki czemu możliwa jest ich odpowiednia klasyfikacja w zależności od posiadanych indywidualnych parametrów, takich jak wyszczególnione maski podsieci. Takie kontrolowanie ruchu nazywa się właśnie routingiem albo trackingiem . Jest to czynność oparta w największej mierze o protokoły IP (Internet Protocols), dzięki którym możliwe jest przesyłanie od odbiorcy do nadawcy całych bloków danych, nazywanych również pakietami informacji. W przypadku bezprzewodowego routera, sygnał wysyłany jest poprzez antenę drogą radiową, do urządzeń wyposażonych w odpowiednie odbiorniki, czy karty sieciowe. Jednak nie od razu urządzenia sprawowały tak zaawansowane funkcje.

Jak rozwijały się technologie?

Obecnie router kojarzymy z małym urządzeniem podpinanym do komputera stacjonarnego, które możemy umieścić (zależnie od długości kabla) praktycznie wszędzie. Nie zawsze jednak tak było. Z początku sprzęt taki nosił nawet inną nazwę. Naukowcy i wynalazcy określali go mianem Gateway, co w wolnym tłumaczeniu na język polski oznacza „bramę” , „furtkę” lub „tamę”. Początkowo, w latach sześćdziesiątych router był komputerem stacjonarnym bardzo dużych gabarytów, lub wyspecjalizowanym urządzeniem z szybką magistralą przesyłową, jednak mimo to zajmował przynajmniej jedno pomieszczenie znacznej wielkości. Pierwszym z takich urządzeń był IMP Interface Message Processor , który był właściwie zmodyfikowanym komputerem, którego funkcją było przesyłanie pakietów danych do innych urządzeń znajdujących się w pobliżu. Wraz z powstaniem tego wynalazku, zapoczątkowano też pierwszą zarejestrowaną sieć transferową opartą o wysyłanie i odbieranie danych w pakietach. Została ona wdrożona i stopniowo ulepszana przez firmę zajmującą się połączeniami komputerowymi i rozwojem usług telekomunikacyjnych - International Network Working Group i otrzymała roboczą nazwę ARPANET. Od wcześniej stosowanych technologii różniły się dwoma rzeczami. Po pierwsze, mogły łączyć różnorodne, niepowiązane ze sobą sieci jednocześnie, tak jak na przykład sieci szeregowe i lokalne połączenia pomiędzy urządzeniami. Po drugie, nie zapewniały dalej właściwej ochrony i prawidłowości przesyłanych danych, które często były tracone w procesie transferu, lub dochodziły do odbiorcy w niepełnych pakietach. Szybko jednak wprowadzono ulepszenie, które zapewniało stabilność i dokładność przy wysyłaniu i odbieraniu pakietów danych, dzięki wspomnianemu wyżej protokołowi IP.

Po tych jakże rewolucyjnych dla przemysłu komputerowego unowocześnieniach, dalsze prace przebiegały już znacznie szybciej, a kolejną sieć komputerowych bram przesyłowych została ustanowiona przez firmę Xerox w roku 1974. Rok później opracowano pierwszy router z obsługą protokołu IP z prawdziwego zdarzenia. Za ten sukces w branży odpowiedzialna była firma Virginia Strazisar istniejąca w Sanach Zjednoczonych i jeden z prekursorów modernizacji technologii przesyłowych. Wraz z szybkim rozwojem techniki, obsługa pojedynczego protokołu stała się standardem i zaczęto poszukiwać kolejnych rewolucyjnych rozwiązań. Jedno z nich ujrzało światło dzienne w roku 1981, kiedy to grupa naukowców MIT pracującej dla uniwersytetu w Stanford zaprezentowała pierwszy na świecie router obsługujący większą ilość IP (router Multiprotokołowy). Zaś od roku 1885 rozpoczęto pracę nad routerami sieciowymi opartymi na bazie zminiaturyzowanych komputerów przenośnych, i na takiej bazie są one produkowane do dnia dzisiejszego. Są to niewielkie urządzenia elektroniczne z niezwykle zaawansowaną technologią przesyłową, zapewniającą odpowiedni zasięg, działanie na odpowiednich pasmach częstotliwości, oraz za szyfrowanie danych podlegających procesowi transferu.

Obecnie routery bezprzewodowe z wbudowanymi systemami operacyjnymi, takimi jak Linux czy Unix są na tak wysokim stadium technologicznego rozwoju, iż naukowcy NASA niejednokrotnie umieszczali je na promach kosmicznych w celu utrzymywania właściwego zasięgu ze znajdującymi się na ich pokładzie kosmonautami, lub dla odbioru danych przesyłanych do bazy w formie graficznej czy dźwiękowej służącej poszerzeniu wiedzy ludzkiej. Uruchomiono nawet program o roboczej nazwie IRIS (Internet Routing In Space – przesył pakietów internetowych w przestrzeni kosmicznej), który jak sama nazwa wskazuje ma na celu powolne zakończenie ery dominacji satelitów. Doskonały zasięg i właściwe warunki dla przesyłania sygnału mogą znacznie zmniejszyć występujące przy korzystaniu z Internetu opóźnienia i przestoje w przesyłach  , jednak przy dostępnej technologii odbędzie się to kosztem zmniejszenia maksymalnej możliwej prędkości transferu jaką będzie miał do dyspozycji użytkownik. Obecnie jest ona nawet do trzech razy mniejsza niż w przypadku tradycyjnych rozwiązań naziemnych i wynosi od 70 do 100 Mb/s.

Kolejnym krokiem milowym, są opracowywane przez największe firmy, takie jak Cisco czy Huawei moduły przeznaczone do implementacji w urządzeniach, mających na celu znaczne zwiększenie oferowanych przez nie maksymalnych przepustowości przesyłowych. Za jedno z większych osiągnięć uważa się chip firmy Juniper Networks rozciągający możliwości routerów daleko poza wcześniej wyznaczone granice i pozwalający na transfer pakietów z prędkościami dochodzącymi do 100 Gb/s. Z punktu widzenia technologii jest to już jednak zamierzchła historia, gdyż od roku 2007 ta sama firma w swojej ofercie posiada już moduł, którego możliwości oferują imponujące 1,6 Tb/s przy przesyłaniu plików od odbiorcy do nadawcy znajdującego się w tej samej sieci.

Podsumowanie

Jak doskonale widać, router odgrywa w codziennym życiu bardzo ważną funkcję zapewniając wielu użytkownikom w pomieszczeniach jak i na otwartych przestrzeniach korzystanie z dobrodziejstw sieci internetowej, dzięki ich używaniu jako Hot Spotów czy Access Pointów w większych miastach. Dzięki najnowocześniejszym protokołom szyfrującym, takim jak SSL czy WEP pozwalają na bezpieczeństwo użytkowników połączonych siecią i uniemożliwia ataki hakerskie dzięki zastosowaniu 64 lub 128 bitowych kluczy dostępowych. Również technologicznie przeżyły przez ostatnie dziesięciolecia niezwykłą ewolucję, stając się niewielkim urządzeniami o wielkich funkcjach i możliwościach, mimo iż rozpoczynały swoją przygodę jako ogromne elektroniczne twory o niezwykle ograniczonych możliwościach. XXI wiek przyniósł rozszerzenie funkcjonalności routerów w kosmos, jak również znacznie zwiększył możliwości przesyłowe tego sprzętu dzięki aplikacji najbardziej zaawansowanych technologicznie rozwiązań. W tym roku same Stany Zjednoczone zaplanowały wydatki na dalszy rozwój routerów na poziomie 10 miliardów dolarów, dzięki czemu możemy być pewni dalszego prężnego rozwoju tej branży telekomunikacji bezprzewodowej.