Организация и функционирование компьютеров

Номер сети Прямая / косвенная маршрутизация IP-адрес шлюза Номер сетевого интерфейса

223.1.2 Прямая 1

223.1.3 Косвенная 223.1.4.1 2

Рис.2. Таблица маршрутов

Пусть модуль IP должен отправить IP-пакет другому компьютеру B. Для этого надо определить, через какой сетевой интерфейс сообщение должно быть отправлено и какой Ethernet-адрес должен быть указан в качестве адреса назначения пакета. Пусть компьютер B имеет IP-адрес 223.1.2.2. Ключом поиска служит номер IP-сети, выделенный из IP-адреса места назначения IP-пакета. Модуль IP с помощью маски подсети выделяет номер сети из IP-адреса B. Номер сети равен 223.1.2. В таблице маршрутов ему соответствует первая строка. В этой строке указано, что флаг маршрутизации имеет значение «прямая», а посылать сообщение надо через 1-й интерфейс. С помощью ARP-таблицы выполняется преобразование IP-адреса 223.1.2.2 в соответствующий Ethernet-адрес, и через 1-й интерфейс Ethernet-кадр посылается узлу В.

Пусть теперь узел IP-модуль посылает IP-пакет узлу В с адресом 223.1.3.2. Сетевому номеру 223.1.3 в таблице маршрутов соответсвует вторая строка. Поскольку флаг маршрутизации во второй строке имеет значение «косвенная», сообщение должно быть послано через шлюз C, IP-адрес которого 223.1.4.1 указан в третьем столбце. Модуль IP осуществляет поиск в ARP-таблице, с помощью которого определяет Ethernet-адрес, соответствующий адресу шлюза 223.1.4.1. Но на место IP-адреса вставляется не адрес шлюза C, а адрес узла B, то есть IP-адрес назначения в этом пакете не соответствует Ethernet-адресу назначения. Затем пакет посылается через интерфейс 2, указанный во второй строке, шлюзу С. IP-пакет принимается сетевым интерфейсом в узле С и передается модулю IP компьютера C. Модуль проверяет IP-адрес места назначения, и, поскольку он не соответствует ни одному из собственных IP-адресов С, шлюз решает ретранслировать IP-пакет. Следуя тому же алгоритму, модуль IP в узле С выделяет сетевой номер из IP-адреса места назначения IP-пакета (223.1.3) и ищет соответствующую запись уже в своей таблице маршрутов. Если соответствующая строка характеризуется прямой маршрутизацией, пакет ретранслируется напрямую, в противном случае он опять направляется в шлюз и т.д. После того, как IP-пакет достигнет узла B, содержащееся в IP-пакете сообщение передается протокольному модулю верхнего уровня (согласно значению поля «протокол»).

Если прикладная программа пытается послать данные по IP-адресу, который не принадлежит сети, то модуль IP не сможет найти соответствующую запись в таблице маршрутов. В этом случае модуль IP отбрасывает IP-пакет. Некоторые реализации протокола возвращают сообщение об ошибке «Сеть не доступна».

Итак, для отправляемых IP-пакетов, поступающих от модулей верхнего уровня, модуль IP должен определить способ доставки – прямой или косвенный – и выбрать сетевой интерфейс. Этот выбор делается на основании результатов поиска в таблице маршрутов. Для принимаемых IP-пакетов, поступающих от сетевых драйверов, модуль IP должен решить, нужно ли ретранслировать IP-пакет по другой сети или передать его на верхний уровень другому модулю (TCP или UDP). Если модуль IP решит, что IP-пакет должен быть ретранслирован, то дальнейшая работа с ним осуществляется также, как с отправляемыми IP-пакетами. Входящий IP-пакет никогда не ретранслируется через тот же сетевой интерфейс, через который он был принят. Решение о маршрутизации принимается до того, как IP-пакет передается сетевому драйверу, и до того, как происходит обращение к ARP-таблице.