روتر در شبکه های مخابراتی

در علوم کامپیوتر و شبکه ، روتر ها تجهیزات ارتباطی می باشند که نقاط مختلف را به هم وصل کرده و یک شبکه گسترده می سازند . مسیریاب یا روتر اطلاعات دیتای دریافتی را بررسی کرده و به مقصد درست ، هدایت می کند . روترها از پروتکل های مختلفی برای مسیریابی استفاده می کنند . نکته حائز اهمیت این است که در یک شبکه تمام روترها از یک پروتکل مشترک استفاده می کنند .

با پیشرفت تکنولوژی ، روتر ها به شبکه های مخابراتی نیز نفوذ پیدا کردند . در عصر دیجیتال و با گسترش شبکه های کامپیوتری ، امکان تبدیل مکالمات صوتی و ارتباطات تلفنی به بسته های دیتا فراهم آمد . در واقع این امر تحت عنوان پروتکل های VoIP  امکان پذیر شد . در حال حاضر روترهای شبکه های مخابراتی ، کاربردهای مختلفی را ارائه می دهند .

  • یکی از وظایف مسیریابی در شبکه های مخابراتی، برقراری ارتباط بین شبکه صوتی و شبکه دیتا می باشد . در واقع اینگونه روترها که با نام VoIP Router شناخته می شوند،  وظیفه تبدیل سیگنال آنالوگ صوت را به بسته های دیتا داشته و اطلاعات درست مبدا و مقصد را بر روی بسته مشخص می کند . و در سمت گیرنده در صورت نیاز مجدد  آن بسته را سیگنال آنالوگ مخابراتی تبدیل کرده تا توسط گوشی تلفن های مخابراتی قابل پردازش باشد . بسته به اینکه  این ارتباط برای تبدیل بر روی خطوط مخابراتی رخ دهد و یا به یک گوشی تلفن وصل شده باشند با نام گذاری مختلفی به ترتیب FXO  و  FXS  نیز شناخته می شود .
  • نوع دیگر مسیریابی در شبکه های مخابراتی ، دستگاه هایی هستند که باعث ایزوله شدن بسته های صوتی از بسته های دیتا در شبکه شده و حتی امکان شبکه سازی مجزا بین بسته های صوتی را فراهم می آورند . به این عملیات VLAN یا ایجاد شبکه مجازی می گویند و روترهای مربوطه قابلیت تفکیک و ایزوله سازی پورتهای خود را با استفاده از پروتکل VLAN فراهم می نمایند .
  • حالت پیشرفته مسیریابی توسط روترها ایجاد کانال های ارتباطی بین VLAN های مختلف می باشد . به این مسیریابی ، مسیریابی لایه سه گفته می شود .
  • نوع دیگر مسیریابی، تحت عنوان NAT یا ترجمه آدرس شبکه شناخته می شود و PAT  یا ترجمه شماره پورت شناخته می شود که معمولا در شبکه های VoIP مخابراتی بزرگترین مشکلات را ایجاد می نمایند . به خصوص اگر از پروتکل SIP  استفاده نمائید . در پروتکل NAT شبکه دارای یک آدرس معتبر یا Valid IP Adress  بوده که بر روی روتر تنظیم می شود و یک رنج آدرس شبکه محلی نیز برای داخل شبکه تعریف می گردد . وظیفه روتر این است که بسته های دریافتی از شبکه محلی را که قصد ارتباط با دنیای بیرون را دارند دریافت کرده و آدرس شبکه محلی آنها را به آدرس معتبر خود تغییر می دهد و زمانی که ارتباط به دا خل برقرار شود طبق جدول آدرس های خود آدرس معتبر را حذف و آدرس دستگاه مقصد (تجهیزات شبکه محلی مانند کامپیوتر و یا تلفن) را اضافه می نماید . در خصوص PAT  همه این اتفاقات افتاده علاوه بر آن شماره پورت نیز تغییر پیدا می کند . همانطور که گفته شد ، دستگاه روتر مربوطه قابلیت ذخیره اطلاعات ترجمه شده را در یک جدول دیتابیس خود دارد تا ارتباطات به درستی برقرار شود .  اما همانطور که گفته شد این پروتکل در شبکه های VoIP دردسر ساز می گردد  . چرا که به طور مثال پروتکل SIP  برای برقراری ارتباط صوتی یا همان تماس تلفنی علاوه بر استفاده از پروتکل SIP  که برای برقرای شبکه استفاده می کند ، از پروتکل RTP نیز برای ارتباط صوتی و انتقال صدا استفاده می نماید . ذات پروتکل RTP یک طرفه بوده بنابراین در یک ارتباط تلفنی دو کانال RTP برقرار می شود . اگر در شبکه از NAT و یا PAT استفاده شود ، به دلیل تفکیک دو کانال RTP ارتباط صوتی دو طرفه برقرار نشده و اصطلاحا مکالمه یک طرفه برقرار می شود . متخصصان برای رفع این مشکل در شبکه های مخابراتی از دستگاهی تحت عنوان SBC  یا session border controller استفاده می کنند .
  • و در نهایت، مسیریابی تحت شبکه گسترده اینترنت را خواهیم داشت . روترهای مربوطه وظیفه انتخاب بهترین مسیر برای ارسال دیتا (ارتباط تلفنی) بین نقاط مختلف شبکه را خواهند داشت .