Πώς αποθηκεύει ένας δρομολογητής διευθύνσεις υπολογιστή;

Οι δρομολογητές δεν αποθηκεύουν διευθύνσεις υπολογιστή (διευθύνσεις IP) με τον ίδιο τρόπο που μια βάση δεδομένων αποθηκεύει πληροφορίες. Αντ 'αυτού, χρησιμοποιούν ένα συνδυασμό δομών και μηχανισμών δεδομένων για την αποτελεσματική διαχείριση και χρήση πληροφοριών διεύθυνσης IP:

* Πίνακας δρομολόγησης: Αυτός είναι ο πυρήνας της αποθήκευσης διευθύνσεων του δρομολογητή. Είναι ένας πίνακας που χαρτογραφεί τα προθέματα του δικτύου προορισμού (εύρος διευθύνσεων IP) στο επόμενο λυκίσκο (το επόμενο δρομολογητή ή διεπαφή δικτύου) που απαιτείται για την προώθηση πακέτων προς αυτόν τον προορισμό. Κάθε καταχώρηση περιέχει συνήθως:

* Πρόθεμα δικτύου προορισμού: Μια σειρά διευθύνσεων IP (π.χ., 192.168.1.0/24).

* Επόμενη διεύθυνση IP Hop: Η διεύθυνση IP του επόμενου δρομολογητή ή η διεπαφή στο δρομολογητή που θα πρέπει να λάβει το πακέτο.

* Διεπαφή: Η εξερχόμενη διεπαφή (φυσική ή εικονική) στον δρομολογητή.

* μετρική: Ένας αριθμός που υποδεικνύει το κόστος ή την προτίμηση για τη χρήση αυτής της διαδρομής (οι μικρότερες διαδρομές έχουν συνήθως χαμηλότερες μετρήσεις).

* ARP cache (πρωτόκολλο ανάλυσης διευθύνσεων): Αυτή η προσωρινή μνήμη αποθηκεύει αντιστοιχίσεις μεταξύ διευθύνσεων IP και διευθύνσεων MAC στο τοπικό δίκτυο του δρομολογητή. Όταν ένας δρομολογητής πρέπει να στείλει ένα πακέτο σε μια συσκευή στο τοπικό LAN, χρησιμοποιεί την προσωρινή μνήμη ARP για να βρει τη διεύθυνση MAC που αντιστοιχεί στη διεύθυνση IP προορισμού. Εάν η διεύθυνση MAC δεν βρεθεί, ο δρομολογητής στέλνει ένα αίτημα ARP για να το ανακαλύψει.

* Cache NDP (Πρωτόκολλο Discovery Neighbor - για IPv6): Παρόμοια με την προσωρινή μνήμη ARP αλλά για τα δίκτυα IPv6. Χαρτόπτει τις διευθύνσεις IPv6 στα αντίστοιχα αναγνωριστικά διασύνδεσης.

* FIB (βάση πληροφοριών προώθησης): Αυτή είναι μια πιο ολοκληρωμένη και βελτιστοποιημένη δομή δεδομένων που προέρχεται από τον πίνακα δρομολόγησης. Έχει σχεδιαστεί για γρήγορες αποφάσεις προώθησης πακέτων. Το FIB συχνά εφαρμόζεται χρησιμοποιώντας εξειδικευμένο υλικό (όπως το TCAMS - τριμερές περιεχόμενο διευθύνσεων) για εξαιρετικά γρήγορες αναζητήσεις.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί:

* Οι δρομολογητές δεν αποθηκεύουν κάθε διεύθυνση IP στο διαδίκτυο. Αποθηκεύουν μόνο πληροφορίες σχετικά με τα προθέματα δικτύου και τα μονοπάτια για να προσεγγίσουν αυτά τα προθέματα. Αυτό είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό επειδή ο αριθμός των προθέσεων είναι πολύ μικρότερος από τον αριθμό των μεμονωμένων διευθύνσεων IP.

* Οι πίνακες δρομολόγησης είναι δυναμικοί. Ενημερώνονται συνεχώς μέσω διαφόρων πρωτοκόλλων δρομολόγησης (όπως OSPF, BGP, RIP) που ανταλλάσσουν πληροφορίες δρομολόγησης με άλλους δρομολογητές. Αυτό επιτρέπει στους δρομολογητές να προσαρμοστούν στις αλλαγές στην τοπολογία και τη διαθεσιμότητα του δικτύου.

* Οι δομές δεδομένων που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση και πρόσβαση στις πληροφορίες δρομολόγησης βελτιστοποιούνται για ταχύτητα. Η προώθηση των πακέτων πρέπει να είναι απίστευτα γρήγορη, οπότε οι αλγόριθμοι και το υλικό που χρησιμοποιούνται είναι ζωτικής σημασίας.

Συνοπτικά, ένας δρομολογητής χρησιμοποιεί εξελιγμένες δομές δεδομένων, όπως πίνακες δρομολόγησης, μνήμες ARP/NDP και FIB, σε συνδυασμό με πρωτόκολλα δυναμικής δρομολόγησης, για την αποτελεσματική διαχείριση και χρήση πληροφοριών διεύθυνσης IP χωρίς να χρειάζεται να αποθηκεύει κάθε διεύθυνση IP στο διαδίκτυο.