Πώς ένας δρομολογητής επεξεργάζεται το πλαίσιο;

Ακολουθεί μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο ένας δρομολογητής επεξεργάζεται ένα πλαίσιο, μαζί με τα βασικά συστατικά:

1. Λήψη του πλαισίου

* Φυσικό στρώμα: Η φυσική διεπαφή του δρομολογητή λαμβάνει το πλαίσιο ως σειρά ηλεκτρικών σημάτων. Αυτά τα σήματα μετατρέπονται σε bits, τη βασική μονάδα δεδομένων.

* Στρώμα σύνδεσης δεδομένων: Η διεύθυνση MAC (Control Access Control) του δρομολογητή ελέγχεται από τη διεύθυνση MAC προορισμού στο πλαίσιο. Εάν η διεύθυνση MAC προορισμού ταιριάζει με τη διεπαφή του δρομολογητή, το πλαίσιο είναι αποδεκτό. Εάν όχι, το πλαίσιο απορρίπτεται.

2. Επεξεργασία πλαισίου

* Επίπεδο δικτύου: Ο δρομολογητής εξετάζει την κεφαλίδα του στρώματος δικτύου του πλαισίου, ειδικά την κεφαλίδα IP (Internet Protocol). Εξάγει βασικές πληροφορίες:

* Διεύθυνση IP προέλευσης: Η διεύθυνση IP της συσκευής αποστολής.

* Διεύθυνση IP προορισμού: Η διεύθυνση IP του προβλεπόμενου παραλήπτη.

* Πίνακας δρομολόγησης: Ο δρομολογητής χρησιμοποιεί τον πίνακα δρομολόγησης για να καθορίσει την καλύτερη διαδρομή για να προωθήσει το πλαίσιο. Ο πίνακας δρομολόγησης περιέχει πληροφορίες σχετικά με τα γνωστά δίκτυα, τις σχετικές μάσκες υποδικτύου και τους επόμενους δρομολογητές λυκίσκου.

* απόφαση προώθησης: Ο δρομολογητής χρησιμοποιεί τη διεύθυνση IP προορισμού και τον πίνακα δρομολόγησης για να επιλέξει την κατάλληλη εξερχόμενη διεπαφή και τον επόμενο δρομολογητή λυκίσκου.

3. Προώθηση του πλαισίου

* Επίπεδο δικτύου: Ο δρομολογητής τροποποιεί την κεφαλίδα IP του πλαισίου (εάν είναι απαραίτητο). Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει:

* Ώρα για να ζήσετε (TTL) μείωση: Η τιμή TTL μειώνεται κατά μία για να παρακολουθεί τον λυκίσκο του πλαισίου μέσω του δικτύου.

* κατακερματισμός: Εάν το πλαίσιο είναι πολύ μεγάλο για το επόμενο λυκίσκο, μπορεί να χωριστεί σε μικρότερα θραύσματα.

* Στρώμα σύνδεσης δεδομένων: Ο δρομολογητής προετοιμάζει το πλαίσιο για μετάδοση στην επιλεγμένη εξερχόμενη διεπαφή. Αυτό περιλαμβάνει:

* τροποποίηση διεύθυνσης MAC: Η διεύθυνση MAC προορισμού στην κεφαλίδα του πλαισίου μεταβάλλεται στη διεύθυνση MAC του επόμενου δρομολογητή λυκίσκου.

* Φυσικό στρώμα: Το πλαίσιο μετατρέπεται πίσω σε ηλεκτρικά σήματα και μεταδίδεται μέσω της εξερχόμενης διεπαφής.

Βασικά στοιχεία

* Πίνακας δρομολόγησης: Το κεντρικό στοιχείο για τις αποφάσεις δρομολόγησης. Είναι δυναμικά ενημερωμένο μέσω διαφόρων πρωτοκόλλων δρομολόγησης όπως RIP, OSPF και BGP.

* Βάση πληροφοριών προώθησης (FIB): Μια βελτιστοποιημένη δομή που επιταχύνει τις αποφάσεις δρομολόγησης με ταχέως χαρτογράφηση διευθύνσεων IP προορισμού σε εξερχόμενες διεπαφές.

* Κάρτες διεπαφής (NICS): Φυσικές διεπαφές που συνδέουν το δρομολογητή στο δίκτυο. Χειρίζονται τις εργασίες φυσικής στρώσης της αποστολής και λήψης πλαισίων.

Παράδειγμα σεναρίου

Φανταστείτε ένα πλαίσιο που αποστέλλεται από έναν υπολογιστή (Πηγή IP:192.168.1.10) σε έναν διακομιστή ιστού (προορισμός IP:8.8.8.8). Ο δρομολογητής διαθέτει μια καταχώρηση πίνακα δρομολόγησης που υποδεικνύει ότι τα πακέτα που προορίζονται για το δίκτυο 8.8.8.8 θα πρέπει να διαβιβάζονται μέσω της διεπαφής "ETH0" στον επόμενο δρομολογητή λυκίσκου με τη διεύθυνση IP 10.0.0.1.

1. Ο δρομολογητής λαμβάνει το πλαίσιο.

2. Εξετάζει την κεφαλίδα IP, εξάγοντας τις διευθύνσεις IP πηγής και προορισμού.

3. Συμβουλεύει τον πίνακα δρομολόγησης και προσδιορίζει το καλύτερο μονοπάτι:διεπαφή "ETH0", δρομολογητής επόμενου λυκίσκου στο 10.0.0.1.

4. Ο δρομολογητής ενημερώνει τη διεύθυνση MAC προορισμού του πλαισίου για να ταιριάζει με τη διεύθυνση MAC του επόμενου δρομολογητή λυκίσκου.

5. Ο δρομολογητής στέλνει το τροποποιημένο πλαίσιο μέσω της διεπαφής "eth0".

Σημαντικές εκτιμήσεις

* Τύποι πλαισίων: Οι δρομολογητές χειρίζονται διαφορετικούς τύπους πλαισίων, συμπεριλαμβανομένου του Ethernet, Wi-Fi (802.11) και άλλων.

* Πρωτόκολλα: Οι δρομολογητές κατανοούν διάφορα πρωτόκολλα όπως το TCP/IP, το UDP και άλλοι, επιτρέποντάς τους να δρομολογούν την κυκλοφορία κατάλληλα.

* Ασφάλεια: Οι σύγχρονοι δρομολογητές εφαρμόζουν χαρακτηριστικά ασφαλείας όπως τείχη προστασίας, συστήματα ανίχνευσης εισβολών και υποστήριξη VPN.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε μια πιο λεπτομερή εξήγηση συγκεκριμένων πτυχών ή θα θέλατε να διερευνήσετε τον τρόπο κατασκευής των πινάκων δρομολόγησης!