Základy směrování v IP prostředí

Stanice v rámci jedné logické sítě komunikují přímo (s použitím mechanismu ARP). Pokud však chce komunikovat stanice z jedné sítě s uzlem z jiné sítě, je potřeba sítě propojit zařízením pracujícím na 3. vrstvě OSI, tzv směrovačem.

Stanice v rámci jedné logické sítě komunikují přímo (s použitím mechanismu ARP). Pokud však chce komunikovat stanice z jedné sítě (např. 192.168.1.x) s uzlem z jiné sítě (např. 192.168.2.x), je potřeba sítě propojit zařízením pracujícím na 3. vrstvě OSI, tzv směrovačem.

Směrovače si udržují přehled o tom, za kterým interfejsem je jaká síť. Tyto informace jsou do zařízení zadány staticky nebo je používán určitý mechanismus pro jejich dynamickou výměnu (to znamená, že směrovače si vzájemně předávají informace o sítích o kterých vědí). Dynamických směrovacích protokolů poměrně široká škála. Jejich použití je vhodné pro různé velikosti sítí a aplikace je rozdílně komplikovaná. Jedná se např. o protokoly RIP, OSPF, BGP, EGP, IGRP...

Příklad směrovací tabulky (routing table):

Cílová síť                              následující směrovač                   metrika 
Destination Network              Next Hop Router                         Metric (Hops)

192.168.1.0                             Direct Port 1                               0 
192.168.2.0                             Direct Port 2                               0 
192.168.3.0                             192.168.2.3;                               1 
192.168.4.0                             192.168.2.3                                2

V závislosti na implemenatci mohou být součástí směrovací tabulky i masky cílových sítí a typ protokolu pomocí něhož směrovač o síti ví. Speciálním typem statické cesty je tzv. Default Route, používaná pro všechny neznámé sítě. Ta má tvar samých nul, tedy adresa 0.0.0.0 s maskou 0.0.0.0. U standardních pracovních stanic, které si nedrží tabulky s cestami do jiných sítí je potřeba zajistit mechanismus podobný mechanismu Default Route. Tento mechanismus se nazýváodchozí brána; neboli Default Gateway.

Popišme si mechanismus, kterým je realizován přenos dat mezi uzly v různých sítích (tedy z jedné logické sítě do druhé). Předpokládejme, že stanice A, která je v síti 192.168.1.x potřebuje komunikovat s uzlem B umístěným v síti 192.168.2.x. Mezi sítěmi jsou dva směrovače R1 aR2. Uzel A ví, že má poslat paket do jiné sítě. K tomu má nastavenu tzv. odchozí bránu  - směrovač R1. Paket tedy vyplní následujícím způsobem:

L2  -  zdrojová adresa – vlastní MAC (A), cílová adresa – MAC směrovače R1 
L3  -  zdrojová adresa – vlastní IP adresa (A), cílová adresa – IP adresa uzlu B

Paket přijde na směrovač R1. Ten z IP adresy určí adresu sítě pro kterou je paket určen a na základě znalosti cest jej pošle na příslušný směrovač (v tomto případě R2). Směrovač R2 připraví a odešle paket s následujícími parametry:

L2  -  zdrojová adresa – vlastní MAC (R2), cílová adresa – MAC uzlu B 
L3  -  zdrojová adresa – IP adresa A, cílová adresa – IP adresa uzlu B

Vidíme, že při průchodu paketu se mění údaje 2. vrstvy, ale údaje 3. vrstvy jsou beze změny!

Pokud se má paket vrátit, musí mít i druhá strana správně vyplněnu Default Gateway. Mechanismus je analogický.

I zde fungují standardní mechanismy komunikace prostřednictvím MAC adresy a její případné zjišťovaní pomocí ARP.