Směrování a směrovací tabulka

20. Směrování a směrovací tabulka

Směrování IP-datagramů je velice podobné třídění dopisů na poště. Na poště mají třídící stůl s vyřezanými otvory. Pod každým otvorem je přivázán poštovní pytel. Nad otvorem jsou napsány názvy měst kam je z místní pošty přímé poštovní spojení.

Třídění probíhá tak, že poštovní úředník bere dopis za dopisem. Na každém dopisu si prohlédne adresu. Je-li adresát z Brna, pak dopis vhodí do otvoru Brno. Je-li adresát z Roztok u Prahy, pak dopis vhodí do otvoru Praha (protože do Roztok není přímé poštovní spojení, to je nejblíže Roztokům do Prahy). Až poštovní úředník vytřídí všechny dopisy, pak pytel po pytli odváže z třídícího stolu. Každý pytel zaváže a přiváže k němu visačku na kterou napíše název města, kam se má pytel odeslat. Poté se pytel naloží … .

Směrovač netřídí dopisy, ale IP-datagramy. Tento proces se nazývá směrováním. Směrovač obdrží IP-datagram a musí rozhodnout do kterého svého rozhraní jej má vhodit, kterému svému sousedovi (next hop) jej má poslat.

Zjednodušeně řečeno směrovač je zařízení, které předává IP-datagramy z jednoho svého rozhraní do jiného rozhraní. Směrovač umí předat IP-datagram i do téhož rozhraní, ze kterého IP-datagram přišel. Považuje to však ze výstřednost, že o tom odesilatele IP-datagramu upozorní ICMP-paketem “redirect”.

Na následujícím obrázku směrovač obdržel IP-datagram adresovaný stanici 10.5.2.1 a musí rozhodnou, zda-li jej vložit do rozhraní Serial1, Serial2 nebo snad zpět do rozhraní Ethernet?

Směrovači k rozhodování slouží směrovací tabulka. Náš směrovač má tabulku:

Síť Maska Next Hop Síťové rozhraní Metrika 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.254.5 Seriál 1 4 10.1.2.0 255.255.255.0 Lokální rozhraní Ethernet 0 10.5.1.0 255.255.255.0 10.10.10.2 Seriál 2 3 10.5.0.0 255.255.0.0 10.5.5.5 Seriál 1 2 … 0.0.0.0 0.0.0.0 10.10.10.2 Seriál 2 1

Směrovací tabulka má v prvním sloupci IP-adresu cílové sítě. Představme si pro jednoduchost, že směrovací tabulka je podle prvního sloupce sestupně tříděna. To nám umožní snadno aplikovat základní pravidlo směrování: Více specifická adresa cílové sítě má přednost před méně specifickou. Více specifickou adresou sítě se rozumí adresa, která má v síťové masce více jedniček. V případě, že by se ve směrovací tabulce našly dvě či více cest k cíli, pak se zvolí více specifická cesta. V případě, že se najdou dvě stejně specifické cesty, pak se zvolí cesta s nejnižší metrikou (cenou).

Zpracování

V případě, že jsou řádky směrovací tabulky sestupně tříděny, pak stačí směrovací tabulku procházet od shora dolů. Na každém řádku se vezme síťová maska, kterou se bit po bitu vynásobí IP-adresa příjemce IP-datagramu. Výsledek se porovná s prvním sloupcem. Pokud se výsledek nerovná IP-adrese sítě v prvním sloupci, pak se přejde na zpracování následujícího řádku. Pokud se výsledek shoduje s IP-adresu v prvním sloupci, pak se ještě otestuje následující řádek, zda-li ve směrovací tabulce neexistuje ještě k cíli jiná cesta, (pak by vstoupila do hry metrika).