Таблица маршрутизации (routing table) – включает список номеров IP-сетей и подсетей, а также инструкции относительно того, как маршрутизатор должен пересылать пакеты, чтобы доставить их в ту или иную есть либо подсеть.
Алгоритм работы маршрутизатора:
- Получение фрейма и проверка на предмет ошибок. В случае ошибки фрейм отбрасывается.
- Деинкапсуляция фрейма (извлечение IP-пакета, отбрасывается заголовок и концевик Ethernet).
- Принятие решения, об пересылке пакета на основе данных таблицы маршрутизации. Поиск соответствия IP-адреса получателя пакета в записях таблицы маршрутизации.
- После того как соответствие найдено, послать пакет на исходящий интерфейс или маршрутизатору следующего перехода, как указано в строке таблицы.
- Инкапсуляция оригинального IP-пакета в новый фрейм, в котором MAC-адрес отправителя в заголовке Ethernet должен быть адресом исходящего интерфейса (например, E2) через который будет отправлен пакет, а MAC-адрес получателя — MAC-адрес следующего маршрутизатора (или непосредственно хоста).
Маршрутизатор следующего перехода (next-hop router) – это просто следующий маршрутизатор, который должен получить пакет, чтобы последний был доставлен правильно. Исходящий интерфейс (outgoing interface) – интерфейс данного маршрутизатора, на который должен быть отправлен пакет.
Новый фрейм, созданный маршрутизатором – не тот, что был создан хостом. В новом фрейме будут указаны иные адреса отправителя и получателя (в качестве адреса отправителя MAC-адрес интерфейса маршрутизатора через который будет послан паке, а в качестве адреса получателя MAC-адрес следующего маршрутизатора или хоста). Однако IP-пакет во фрейме остается прежним.
Поскольку IP-пакет должен пройти через сеть и при этом не измениться, говорят что маршрутизаторы осуществляют сквозную пересылку пакетов.
Если в поле «маршрутизатор следующего перехода» таблицы маршрутизации роутера не определен IP-адрес следующего маршрутизатора, следовательно маршрутизатор должен переслать пакет непосредственно хосту адресату (который находится в той подсети к которой имеет прямой доступ маршрутизатор) через соответствующий интерфейс.
Этапы маршрутизации:
1. Отправка данных маршрутизатору R1 (отправка фрейма Ethernet по MAC-адресу маршрутизатора);
2. Пересылка данных следующему по пути маршрутизатору R2 (используя фрейм);
3. Непосредственная отправка маршрутизатором R2 (если он конечный) данных компьютеру адресату по локальной сети или отправка следующему по пути маршрутизатору.
Чтобы выяснить MAC-адрес маршрутизатора следующего перехода или хоста, маршрутизаторы используют те же сообщения ARP. Маршрутизатор посылает широковещательный запрос ARP, пытаясь выяснить Ethernet-адрес следующего маршрутизатора (или хоста). У маршрутизатора также имеется ARP-кэш.
Маршрутизаторы используют таблицу маршрутизации, чтобы выяснить, куда пересылать пакеты. Если маршрутизатор получает пакет и не обнаруживает соответствующей записи в своей таблице маршрутизации, он отказывается от пакета. Для того чтобы маршрутизация осуществлялась должным образом, маршрутизаторы в объединенной сети должны иметь маршруты ко всем IP-сетям и IP-подсетям объединенной сети.
Маршрутизаторы сначала узнаю о непосредственно связанных с ними маршрутах. Если интерфейс маршрутизатора работает и имеет сконфигурированный IP-адрес, маршрутизатор может добавить маршрут для связанной с ним подсети в таблицу маршрутизации.
Непосредственно связанная подсеть (directly connected subnet) – это подсеть, которая связана непосредственно с маршрутизатором, без посредствующих маршрутизаторов. Маршрутизаторы всегда добавляют маршруты для непосредственно связанных с ними подсетей и сетей, если их интерфейс сконфигурирован и работает.
Конфигурирование маршрутизатора (configuring a router) – означает, что инженер подключается к маршрутизатору и вводит в него нужную информацию (назначает IP-адреса интерфейсам, определяет какие подсети или сети присоединены к этим интерфейсам и т.д.).
Сетевые инженеры могут также могут также статически конфигурировать маршрут, сообщая маршрутизатору сведения для записи, которую он должен добавить в свою таблицу маршрутизации.
Статический маршрут (static route) – маршрут, который представляет собой конфигурацию маршрутизатора, указывающую ему добавлять специфическую запись в таблицу маршрутизации.