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Der Zweck eines Netzwerk-Routers wird durch seinen Namen definiert: Er leitet Datenpakete von einem Ort zum anderen. Im Laufe der Jahrzehnte hat der Router seinen Wert allerdings erheblich gesteigert - inzwischen unterstützt er Unternehmen unter anderem auch in Sachen Netzwerksicherheit, Content-Filtering und Quality of Service.
Im Grunde genommen ist ein Router ein Gerät, das Netzwerke miteinander verbindet. Innerhalb eines lokalen Netzwerks (LAN) kann ein Router auch mehreren Geräten erlauben, dieselbe Internetverbindung zu nutzen. Das prominenteste Beispiel dafür wäre ein Router fürs Heimnetzwerk, der es den Benutzern ermöglicht, verschiedene Laptops, Telefone und Tablets zu verbinden.
Wie funktionieren Netzwerk-Router?
Digitale Inhalte, sei es eine E-Mail, die von einem Mitarbeiter an einen Kunden gesendet wird, oder eine Echtzeit-Videokonferenz, werden in Form von Paketen über das Unternehmensnetzwerk und das globale Internet übertragen. Diese Pakete enthalten die Zieladresse, etwa eine IP-Adresse, wenn Daten über das Internet übertragen werden.
Der Router bestimmt den schnellsten Weg (oder die "Route") für das Datenpaket, um seinen Payload zu übermitteln. Das ist vergleichbar mit dem Berechnungsprozess einer GPS-App auf einem Smartphone, die die schnellste Route zum Ziel berechnet und dabei auch die Verkehrslage in Echtzeit berücksichtigt. Ein wesentlicher Unterschied besteht dabei darin, dass jeder einzelne Router entlang der Strecke nicht die komplette Route bestimmt, sondern nur das nächste Teilstück auf dem Weg zum endgültigen Ziel. Dazu konsultiert der Router eine interne Tabelle, quasi eine Auflistung von Pfaden zu verschiedenen Netzwerkzielen.
Der Router liest den Header des Pakets, um festzustellen, wohin es gehen muss, und leitet das Paket dann auf dem effizientesten Weg an den nächsten Netzwerk-Router weiter. Viele Router sind auch in der Lage, anderen Paketen mitzuteilen, welche Routen sie nehmen sollen, oder Pakete auf der Grundlage aktueller Bedingungen (z. B. starker Netz-Traffic) an verschiedene Routen für ein bestimmtes Ziel weiterzuleiten. Dies wird allgemein als dynamisches Routing oder adaptives Routing bezeichnet und steht im Gegensatz zum statischen Routing, bei dem die Routen durch ein Netzwerk im Allgemeinen dieselben sind.
In einem Heim- oder einem kleinen Büronetzwerk ist der Router mit einem Modem oder Gateway verbunden, das eine Internetverbindung (in der Regel eine von einem Internetdienstanbieter bereitgestellte Breitbandverbindung) herstellt. Router verfügen über Ethernet-Anschlüsse, um Geräte mit dem Netzwerk zu verbinden oder bieten drahtlose Konnektivität (über Wi-Fi) für Computer, Smartphones oder Tablets. Ein Privathaushalt oder ein kleines Büro benötigt in der Regel nur einen Netzwerk-Router, um LAN- und Internet-Konnektivität zu gewährleisten. Mittelständische und große Unternehmen verwenden in der Regel mehrere Router, um Geräte innerhalb eines LANs anzuschließen und zusätzlich einen Edge-Router, um eine Verbindung zum Internet herzustellen.
Welche Router-Typen gibt es?
Router gibt es in vielen verschiedenen Größen und Varianten, je nachdem, wie viele Devices angeschlossen werden und welche Funktionalitäten der Router mitbringen soll. Im Allgemeinen lassen sich Router in folgende Kategorien einordnen:
Core-Router: Diese Art von Routern wird in der Regel von großen Unternehmen, Internetdienstanbietern und Cloud-Service-Providern verwendet und überträgt große Mengen von Datenpaketen innerhalb des Netzwerks. Manchmal sind diese Core-Router Teil des "Internet-Backbone". Sie arbeiten normalerweise im "Kern" eines Netzwerks, daher ihr Name.
Edge-Router: Ein Edge-Router kommuniziert mit den Core-Routern und externen Netzen befindet sich in der Regel am "Rand" eines Netzwerks. Diese Netzwerke nutzen das Border Gateway Protocol (BGP), um Daten von anderen LANs und WANs zu senden und zu empfangen.
Kabelgebundene Router: Diese Router verfügen in der Regel über Ethernet-Ports, die LAN-Verbindungen für Devices ermöglichen. Andere Netzwerkgeräte in einem Rechenzentrum sowie ältere Desktop-Computer, die nicht über Wireless-Funktionen verfügen, werden mit einem kabelgebundenen Router verbunden.
Wireless Router: Ähnlich wie ein kabelgebundener Router enthalten diese Router ein drahtloses Funkgerät, das die digitalen Signale in Funkwellen umwandelt. Ein Laptop oder ein anderes mobiles Gerät sendet Daten normalerweise drahtlos an einen dieser Router. Innerhalb einer großen Organisation helfen drahtlose Zugangspunkte (keine Router) bei der Übertragung von Daten an einen kabelgebundenen Router, bevor die Daten über das Internet gesendet werden. Einige Wide-Area-Router (wie z. B. eine 4G- oder 5G-Wireless-Karte, die an einen Laptop angeschlossen werden kann) bieten jedoch Internetkonnektivität und enthalten einen integrierten Wireless-Router. Ein Smartphone beispielsweise, das seine 4G/5G-Verbindung mit anderen Nutzern teilen kann, funktioniert im Grunde wie ein drahtloser Router.
Virtual Router: Softwareanwendungen, die dieselben Funktionen wie ein Hardware-Router ausführen - kommen in der Regel bei softwaredefinierten Netzwerken (SDN) zum Einsatz.
Router vs. Switch - Unterschiede
Router werden manchmal mit Switches verwechselt, die ebenfalls dafür zuständig sind, Netzwerk-Traffic weiterzuleiten, aber einen anderen Zweck erfüllen. Während Router auf der Netzwerkschicht arbeiten und hauptsächlich dazu dienen Netzwerke miteinander zu verbinden, arbeiten Switches auf der Sicherungsschicht und verbinden und sortieren Datenpakete, um den Traffic an Devices innerhalb des LAN zu verteilen.
Zwar können einige Switches auch auf dem Netzwerk-Layer arbeiten und einige Router Switching-Aufgaben übernehmen, aber im Allgemeinen arbeiten Switches im LAN, während Router in der Regel LANs mit dem Internet und anderen Routern in Wide-Area-Netzen (WAN) verbinden.
Router vs. Modem - Unterschiede
Ein Modem (oder Gateway) ist das Gerät, das die von einem Internetanbieter bereitgestellte Internetverbindung (in der Regel eine Breitbandverbindung wie Kabel, Glasfaser oder DSL) realisiert.
Das Modem oder Gateway kann an den Router angeschlossen werden, um entweder eine direkte kabelgebundene Verbindung zu einem einzelnen Computer herzustellen oder - was typischer ist - um mehrere Verbindungen zu Geräten im LAN herzustellen.
Zusätzliche Router-Funktionen
In zunehmendem Maße übernehmen Router im Unternehmensumfeld zusätzliche Funktionen. Diese sind entweder auf dem Router selbst untergebracht oder werden von Devices übernommen, die der Router einbindet. Dazu gehören zum Beispiel:
Firewall-Funktionen: Viele Router verfügen über Firewall-Funktionen, um bösartigen Datenverkehr im Netzwerk zu verhindern, oder können (bei größeren Unternehmen) mit einer eigenständigen Firewall-Netzwerk-Device verbunden werden.
Dienstgüte-Funktionen: Unternehmen, die bestimmten Arten von Datenverkehr Vorrang vor anderen einräumen müssen, etwa Videokonferenzen vor E-Mails, können Quality-of-Service-Funktionalitäten nutzen, um diese Prioritäten festzulegen.
Mehrere Netzwerkkonfigurationen: Router können Gastnetzwerke einrichten, die nur Internetzugang bieten und den Zugang zu anderen Geräten im LAN einschränken. Darüber hinaus bieten sie auch Netzwerkzugriffsfunktionen, die den Zugang zu bestimmten Servern oder Computern im LAN einschränken.
(fm)
Dieser Beitrag basiert auf einem Artikel unserer US-Schwesterpublikation Network World.