Prepájanie lokálnych sietí

Lokálne siete sú schopné pokryť potreby jedného úradu alebo technologickej prevádzky. Ich prenosový výkon je obmedzený kapacitou média, dovoľujú prepojiť obmedzený počet staníc a obmedzená je aj najväčšia vzdialenosť medzi stanicami. Pri väčších požiadavkách na rozľahlosť siete, na počet staníc alebo na kombináciu rôznych sieťových technológii, neostáva, len jednotlivé menšie siete medzi sebou prepojiť.

Lokálne siete prepojujeme pomocou špeciálnych staníc, pripojených ku dvom alebo viac prepojovaným sieťam, sústavu viac prepojených lokálnych sietí obvykle nazývame internetwork. Stanice, ktoré prepojujú lokálne siete označujeme ako mosty (bridges) a smerovače (routers). Ich funkcia je podobná funkcii uzlov prepojovacej siete, a obvykle ju charakterizujeme termínom store-and-forward. Rámce prijate z pripojených sieti sú analyzované a podľa výsledku buď likvidované alebo uložené do pamäte a následne vyslane do niektorej siete.

Mosty a routery sa od seba líšia rozsahom informácie, ktorú pri analýze využívajú. Mosty sa opierajú iba o adresačné pole rámca (MAC adresy), routery analyzujú predávané dáta a využívajú informácii spojených s konkrétnym sieťovým alebo transportným protokolom. Existujú aj kombinovane prvky - broutery, ktoré pre niektorý sieťový alebo transportný protokol fungujú ako routery a pre iné protokoly ako mosty, a viacprotokolové routery, ktoré pre rôzne sieťové alebo transportne protokoly zaisťujú rôzne metódy smerovania

Most je najjednoduchším prvkom, ktorý dovoľuje prepojiť dve lokálne siete so zhodnou štruktúrou rámcov. Funkciu mostu si môžeme popísať takto :
 Most príma všetky rámce zo všetkých pripojených lokálnych sietí
 Analyzuje adresy prijatých rámcov a rozhoduje sa, či ich odošle do niektorej lokálnej siete alebo ich zlikviduje
 Uloží prenášané rámce do svojej pamäte a nakoniec ich
 Odošle do vybranej siete

Mosty môžu pracovať na niekoľkých princípoch, rozdiel spočíva v analýze prijatých rámcov. Doporučenie IEEE 802.2 definuje transparentne mosty, ďalšou možnosťou je explicitné smerovanie paketov (source routing) v sieti IBM Token Ring, do úvahy pripadá aj obecné smerovanie opierajúce sa o smerovacie tabuľky, získané analýzou topológie prepojovacej siete.

Prepojenie sieti mostami (mimo toho, že sa im v rozsiahlejších sieťach nevyhneme) zvyšuje celkovú kapacitu siete (komunikácia medzi dvoma stanicami v jednej lokálnej sieti nie je mostom prenášaná do inej siete), jej spoľahlivosť (porucha v jednej lokálnej sieti nenaruší chod v ostatných sieťach) a bezpečnosť (dáta prenášané medzi stanicami jednej siete sa nedajú opočúvať v iných sieťach).
Pomerne jednoduchou modifikáciou, rozdelením mostu na dve časti, vzájomne prepojené dvojbodovým spojom, sa dajú prepojiť i vzájomne geograficky oddelené lokálne siete. Kapacita prepájacieho spoja (prenajatý dátový spoj, spoj ISDN, kanál PCM) pochopiteľne ovplyvňuje priechodnosť mostu, a tým aj kvalitu služieb, ktoré takéto prepojenie aplikáciám poskytuje.
Ak sa požaduje, aby si jednotlivé segmenty zachovali relatívnu samostatnosť (napr. vlastnú sieťovú adresu, možnosť samostatnej správy a pod.), alebo keď treba vzájomne prepojiť lokálne siete rôznych typov, ak sa spájajú dve lokálne siete cez sieť rozľahlú alebo sa vytvára vzájomné prepojenie sieti so zložitejšou topológiou, treba na to použiť všeobecnejšie riešenie, než aké ponúkajú mosty.
Potrebné je prepojovacie zariadenie, ktoré už pracuje na úrovni sieťovej vrstvy a nazýva sa smerovač (router). Takéto zariadenie už vníma vlastný obsah jednotlivých rámcov (na úrovni linkovej vrstvy), dokáže správne rozpoznať formát jednotlivých paketov, ktoré sú v rámcoch prenášané a využiť informácie, ktoré sú v nich obsiahnuté.

Hlavná úloha smerovačov je vlastne zhodná s úlohou sieťovej vrstvy - teda postarať sa o doručenie paketov od ich pôvodného odosielateľa až ku konečnému príjemcovi. Smerovače teda musia prijímať rozhodnutia o tom, kadiaľ majú ďalej odoslať každý jednotlivý paket tak, aby sa dostal k svojmu cieľu - teda zaisťovať to, čo sa bežne nazýva smerovanie (routing). Musia nutne používať nejaký algoritmus smerovania, na ktorého základe svoje rozhodnutia prijímajú.
Tento algoritmus a z neho vychádzajúce smerovanie môže mat statickú povahu (t.j byť nezávislé na okamžitom stave siete), alebo môže mať naopak dynamickú povahu (a reagovať na priebežnú situáciu). V tomto druhom prípade, ktorý je dnes najčastejší, potom ešte potrebuje vhodnú metódu, resp. protokol, ktorého prostredníctvom získava potrebné informácie o stave siete.

Smerovače sa od mostov ďalej odlišujú tým, že sú pre ostatné entity. Nie je však ale nutné, aby to iste platilo aj na úrovni linkovej a fyzickej vrstvy. Tu sa už konkrétne protokoly a prenosové technológie môžu líšiť.
Smerovače sú dnes obvykle konštruované tak, aby mali viac rôznych rozhraní (tzv.portov) a bolo ich možné vzájomne prepojiť napríklad pomocou pevných okruhov, verejných údajových sietí, optických prenosových ciest a pripojiť k nim rôzne lokálne siete podľa štandardu IEEE 802 a pod.

___Multiprotokolové smerovače___
Požiadavka rovnakého (a teda jediného) protokolu v sieťovej vrstve je však veľmi obmedzujúca, zvlášť v dnešnej dobe, keď vedľa seba koexistuje rad sústav protokolov (okrem ISO/OSI tiež TCP/IP, SNA, DECnet, SPX/IPX a ďalšie) a užívatelia volajú po ich čo najtesnejšej integrácii v rámci tzv. heterogénnych sietí (t.j. sieti, ktorých uzly používajú rôzne sústavy protokolov).
Problém heterogénnych sieti možno riešiť v princípe dvoma spôsobmi - konverziou protokolov a smerovaním viacerých protokolov súčasne. Riešenie prostredníctvom konverzií sa ukázalo značne náročné a nespoľahlivé a preto sa presadila predovšetkým druha možnosť. Poprední výrobcovia dnes ponúkajú tzv. multiprotokolové smerovače (multiprotocol routers), schopné pracovať súčasne s viacerými rôznymi protokolmi. Multiprotokolový smerovač musí byť schopný rozpoznať typ paketu, ktorý dostane od linkovej vrstvy a podľa toho potom aplikovať ten smerovací algoritmus, ktorý k príslušnému sieťovému protokolu prislúcha.

___Brouter___
V dnešnej dobe, keď dochádza k stále tesnejšiemu prepojovaniu rozľahlých a lokálnych sietí, je použitie mostov i smerovačov veľmi rozšírené. Rozhodnutie medzi tým, či v určitej situácii použiť most alebo smerovač, nemusí byť vždy okamžite zrejmé, zvlášť potom pri lokálnych sieťach so zložitejšou topologiou a s väčším počtom používaných protokolov. V dnešnej dobe však už existujú tiež zariadenia, ktoré v sebe kombinujú funkcie oboch týchto zariadení. V angličtine sa pre ich označenie používa najčastejšie termín bridge/router, niekedy tiež brouter.

Ide o zariadenie, ktoré sa snaží fungovať ako smerovač a až v okamihu, keď pre nejaký paket nedokáže aplikovať smerovací algoritmus, odovzdá pôvodný rámec ďalej tak, ako by to urobil most. Výhodou takéhoto zariadenia je potom aj to, že sa dokáže vyrovnať s takými protokolmi, ktoré vôbec nemožno smerovať, lebo nepočítajú so sieťovou vrstvou . Ako napríklad protokoly DECLAT (DEC Local Area Transport), LU6.2 firmy IBM a protokoly NetBios