В общем случае маршрутизаторы передают пакет по эстафете из одного канала связи в другой. Чтобы осуществить такую эстафетную передачу, маршрутизаторы используют две основные функции: функцию определения пути и функцию коммутации.
На рис. 11.4 показано, как маршрутизаторы используют адресацию для реализации своих функций маршрутизации и коммутации. Сетевая часть адреса используется для осуществления выбора пути, а узловая часть адреса говорит о порте маршрутизатора по пути следования.
Маршрутизатор отвечает за передачу пакета в следующую сеть по пути следования. Сетевая часть адреса используется маршрутизатором для выбора пути.
Функция коммутирования позволяет маршрутизатору принимать пакет на один интерфейс и переправлять его на другой. Функция определения пути позволяет маршрутизатору выбрать наиболее подходящий интерфейс для переадресации пакета. Узловая часть адреса говорит о конкретном порте маршрутизатора, который имеет выход на соседний маршрутизатор в выбранном направлении.
Протоколы маршрутизации и маршрутизируемые протоколы
Очень часто путают похожие термины протокол маршрутизации (routing protocol) и маршрутизируемый протокол (routed protocol) (рис. 11.5). Некоторые разъяснения по этому поводу приведены ниже.
• Маршрутизируемый протокол — любой сетевой протокол, который обеспечивает в адресе сетевого уровня достаточно информации, чтобы позволить передать пакет от одной хост-машины к другой на основе принятой схемы адресации. Маршрутизируемый протокол определяет формат и назначение полей внутри пакета. В общем случае пакеты переносятся от одной конечной системы к другой. Примером маршрутизируемого протокола является межсетевой протокол IP.
• Протокол маршрутизации — поддерживает маршрутизируемый протокол за счет предоставления механизмов коллективного использования маршрутной информации. Сообщения протокола маршрутизации циркулируют между маршрутизаторами. Протокол маршрутизации позволяет маршрутизаторам обмениваться информацией с другими маршрутизаторами с целью актуализации и ведения таблиц. Примерами протоколов маршрутизации являются протокол маршрутной информации (RIP), протокол внутренней маршрутизации между шлюзами (IGRP), усовершенствованный протокол внутренней маршрутизации между шлюзами (EIGRP) и протокол маршрутизации с выбором кратчайшего пути (OSPF).
Операции, выполняемые протоколом сетевого уровня
Когда приложению, исполняемому на хост-машине, необходимо послать пакет в пункт назначения, находящийся в другой сети, на один из интерфейсов маршрутизатора принимается кадр канального уровня. Сетевой уровень проверяет заголовок и определяет сеть пункта назначения, а затем сверяется с таблицей маршрутизации, которая связывает сети с работающими на выход интерфейсами (рис. 11.6).
Пакет снова инкапсулируется в кадр канального уровня для выбранного интерфейса и ставится в очередь для доставки на следующий переход по пути следования.
Такой процесс повторяется каждый раз, когда пакет коммутируется следующим маршрутизатором. На маршрутизаторе, соединенном с сетью, в которой находится хост-машина получателя, пакет инкапсулируется в кадр канального уровня ЛВС пункта назначения и доставляется хост-машине получателя.