PL

Co to jest routing IP?

Warto wspomnieć, że proces taki zwany jest fachowo enkapsulacją. Następnie pakiet wysyłany jest poprzez sieć do adresata. I tu pojawia się pytanie, w jaki sposób pakiet ten znajdzie najlepszą drogę, jak to mówił Czesiu, do cela ;)

Rozważmy pierwszy z dwóch przypadków – adres odbiorcy znajduje się w tej samej podsieci co adres nadawcy. Sytuacja taka wystąpi wtedy, kiedy dwa komputery lub inne urządzenia sieciowe połączone są bezpośrednio kablem sieciowym lub poprzez przełącznik (tak zwany. switch). Urządzenia znajdujące się w tej samej podsieci wiedzą, jak wysłać pakiet do siebie nawzajem. Potrzebna jest im tylko informacja o adresie fizycznym karty sieciowej nadawcy (tak zwany adres MAC). Adres fizyczny jest to 48 bitowy adres zapisywany w systemie szesnastkowym np: 00:4f:62:23:4e:5f i unikalny dla każdego interfejsu sieciowego w skali globalnej. Wiedzę na temat adresów fizycznych MAC nadawca zdobędzie korzystając z protokołu ARP (ang. Address Resolution Protocol). Protokół ARP działa na zasadzie wysyłania do wszystkich hostów w sieci (na adres rozgłoszeniowy) zapytania o treści mniej więcej „Jaki jest adres MAC urządzenia o adresie IP adresata”. Host, który zna odpowiedź na to pytanie, w szczególności nasz adresat, odpowie na to pytanie treścią „Adres MAC, o który pytasz to … i tu adres MAC”. Po takiej wymianie zdań na temat adresów MAC nadawca może wysłać pakiet bezpośrednio do odbiory co jest jednocześnie najprostszym rozwiązaniem przesyłania pakietów w sieci.

Drugi, delikatnie trudniejszy przypadek to taki, kiedy adres odbiorcy znajduje się w innej podsieci niż adres nadawcy. Tutaj niestety nie ma możliwości bezpośredniego wysłania pakietu do nadawcy a pierwsze skrzypce w sprawie grają urządzenia sieciowe zwane routerami. Router ma właśnie za zadanie przekazywać pakiety między różnymi podsieciami. W większości przypadków ścieżka pomiędzy nadawcą a odbiorcą składa się z kilku lub kilkunastu routerów, które połączone są ze sobą różnymi drogami zatem istnieje wiele możliwych tras (ang. route) do wybrania. Zadaniem routerów jest wybranie najlepszej możliwej trasy do dostarczenia pakietu do celu. Wybór ten jest dokonywany w zależności od zadanych kryteriów np. największa przepustowość, najmniejsze opóźnienia, najmniejsza ilość urządzeń po drodze itd. Aby jednak pakiet mógł „wyjść” z sieci lokalnej, nadawca musi znać adres IP routera, przez który pakiet zostanie wysłany. W większości systemów operacyjnych oraz urządzeń sieciowych adres taki nazywa się adresem bramy domyślnej (ang. default gateway). Określa on w rzeczywistości urządzenie, przez które pakiet zostanie wysłany jeśli nadawca nie wie co z nim zrobić. Adres IP bramy domyślnej musi bezwzględnie należeć do podsieci, w której znajduje się nadawca.

Zatem jeśli nadawca już wie, że adresat jest poza jego siecią lokalną to nie zastanawia się jak dostarczyć do niego pakiet tylko wysyła go przez bramę domyślną jeśli ma taką ustawioną w swojej konfiguracji. Wysyłanie pakietu do bramy domyślnej przebiega identycznie jak w pierwszym przypadku czyli najpierw protokół ARP (pytanie o adres MAC bramy, odpowiedź) a później bezpośrednie wysłanie pakietu do adresu MAC bramy domyślnej.

Routery, które znajdują się na drodze od źródła do celu dokonują wyboru najlepszej trasy o oparciu o swoje tablice routingu. Ponieważ warunki w sieci często się zmieniają (awarie urządzeń pośredniczących, przeciążenia sieci), routery muszą podejmować na bieżąco decyzje o najlepszych trasach. W tym celu opracowano protokoły dynamicznego routingu takie jak RIP, RIPv2, OSPF oraz EIGRP, które działają w segmentach sieci LAN oraz MAN (to samo co LAN tylko miejska, na większa skalę, np. e-Wro we Wrocławiu). W segmentach sieci WAN (między operatorami) dominującym protokołem dynamicznego routingu jest BGP.