1 Úvod

Rozsiahla počítačová sieť je sieť napr. v budove v ktorej sa nachádza viac spoločností, prípadne jedna veľká spoločnosť. V tejto sieti sa požaduje, aby si jednotlivé segmenty (napr. poschodia [firmy]) zachovali relatívnu samostatnosť (napr. vlastnú sieťovú adresáciu, 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.

Potrebné je prepojovacie zariadenie, ktoré už pracuje na úrovni sieťovej vrstvy a nazýva sa smerovač (router). Rozsiahla lokálna sieť od malej lokálnej sieti sa teda líši práve nastavením uvedených aktívnych prvkov siete (router môže byť aj PC s viacerými sieťovými kartami a príslušným software [napr. Linux]). 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 na úrovni sieťovej a linkovej vrstvy viditeľné. Majú svoje adresy a pakety, ktoré nimi majú prejsť, sú im explicitne adresované (zatiaľ čo mosty zachytávajú celú prevádzku v každom z pripojených segmentov). Preto tiež smerovače spracovávajú menej rámcov než mosty, ale ich spracovanie je zasa o to náročnejšie.

Treba si uvedomiť, že pre funkciu smerovačov je nutné, aby vzájomne prepojované siete používali rovnaký protokol na úrovni sieťovej vrstvy - podľa neho vlastne smerovač rozpoznáva odosielateľa aj adresáta jednotlivých paketov a rozhoduje o tom, kadiaľ ich má ďalej odoslať. 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 rôznychx 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.