Ako smerovač ukladá adresy počítačov?

Routery nekladajú adresy počítačov (adresy IP) rovnakým spôsobom, ako databáza ukladá informácie. Namiesto toho používajú kombináciu dátových štruktúr a mechanizmov na efektívnu správu a využívanie informácií o adrese IP:

* smerovacia tabuľka: Toto je jadro úložiska adresy smerovača. Je to tabuľka, ktorá mapuje predpony cieľovej siete (rozsahy adresy IP) do nasledujúceho hopu (nasledujúci smerovač alebo sieťové rozhranie), ktoré sa vyžaduje na postúpenie paketov smerom k tomuto cieľu. Každý záznam zvyčajne obsahuje:

* Predpona cieľovej siete: Rozsah IP adries (napr. 192.168.1.0/24).

* Ďalšia adresa hopu: IP adresa nasledujúceho smerovača alebo rozhrania na smerovači, ktorá by mala prijímať paket.

* rozhranie: Odchádzajúce rozhranie (fyzické alebo virtuálne) na smerovači.

* Metrika: Číslo označujúce náklady alebo preferencie pri používaní tejto trasy (kratšie cesty majú zvyčajne nižšie metriky).

* ARP Cache (Protokol rozlíšenia adresy): Táto vyrovnávacia pamäť ukladá mapovania medzi adresami IP a adresami MAC v miestnej sieti smerovača. Keď smerovač potrebuje poslať paket do zariadenia na jeho lokálnom LAN, používa vyrovnávaciu pamäť ARP na nájdenie adresy MAC zodpovedajúcu cieľovej adrese IP. Ak sa nenájde adresa MAC, router pošle žiadosť ARP, aby ju objavil.

* ndp vyrovnávacia pamäť (protokol susedného objavu - pre IPv6): Podobne ako v vyrovnávacej pamäti ARP, ale pre siete IPv6. Mapuje adresy IPv6 na svoje zodpovedajúce identifikátory rozhrania.

* Fib (informačná základňa preostávania): Toto je komplexnejšia a optimalizovaná štruktúra údajov odvodená z smerovacej tabuľky. Je určený pre rozhodnutia rýchleho presmerovania paketov. FIB sa často implementuje pomocou špecializovaného hardvéru (napríklad TCAM - Ternárny obsah adresovateľné spomienky) na mimoriadne rýchle vyhľadávanie.

Je dôležité poznamenať:

* Routery nekladajú každú jednotlivú adresu IP na internete. Ukladajú iba informácie o sieťových predponoch a cestách na dosiahnutie týchto predpon. Je to mimoriadne efektívne, pretože počet predponov je oveľa menší ako počet jednotlivých IP adries.

* smerovacie tabuľky sú dynamické. Neustále sa aktualizujú prostredníctvom rôznych smerovacích protokolov (ako OSPF, BGP, RIP), ktoré si vymieňajú informácie o smerovaní s inými smerovačmi. To umožňuje smerovačom prispôsobiť sa zmenám v topológii a dostupnosti siete.

* Dátové štruktúry používané na ukladanie a prístup k informáciám o smerovaní sú optimalizované pre rýchlosť. Preposielanie paketov musí byť neuveriteľne rýchle, takže použité algoritmy a hardvér sú rozhodujúce.

Stručne povedané, router používa sofistikované dátové štruktúry, ako sú smerovacie tabuľky, cache ARP/NDP a FIBS, v kombinácii s dynamickými smerovacími protokolmi, na efektívne spravovanie a používanie informácií o IP adrese bez toho, aby ste museli ukladať každú jednotlivú adresu IP na internete.

• Predchádzajúca strana: Čo je frekvencia smerovača nat? 
• Ďalšia strana: Čo je smerovanie vysielania?