Wie speichert ein Router Computeradressen?

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Wie speichert ein Router Computeradressen?

Router speichern keine Computeradressen (IP -Adressen) auf die gleiche Weise wie eine Datenbank Informationen. Stattdessen verwenden sie eine Kombination aus Datenstrukturen und Mechanismen, um IP -Adressinformationen effizient zu verwalten und zu verwenden:

* Routing -Tabelle: Dies ist der Kern des Adressspeichers eines Routers. Es handelt sich um eine Tabelle, in der das Zielnetzwerkpräfixe (IP -Adressbereiche) zum nächsten Hop (die nächste Router oder Netzwerkschnittstelle) montiert werden, die erforderlich sind, um Pakete an dieses Ziel weiterzuleiten. Jeder Eintrag enthält normalerweise:

* Zielnetzwerk Präfix: Eine Reihe von IP -Adressen (z. B. 192.168.1.0/24).

* Nächste Hop -IP -Adresse: Die IP -Adresse des nächsten Routers oder die Schnittstelle auf dem Router, die das Paket empfangen sollte.

* Schnittstelle: Die ausgehende Schnittstelle (physisch oder virtuell) am Router.

* Metrik: Eine Zahl, die die Kosten oder die Präferenz für die Verwendung dieser Route angibt (kürzere Pfade haben normalerweise niedrigere Metriken).

* ARP -Cache (Adressauflösungsprotokoll): Dieser Cache speichert Zuordnungen zwischen IP -Adressen und MAC -Adressen im lokalen Netzwerk des Routers. Wenn ein Router ein Paket an ein Gerät auf seinem lokalen LAN senden muss, wird der ARP -Cache verwendet, um die MAC -Adresse zu ermitteln, die der Ziel -IP -Adresse entspricht. Wenn die MAC -Adresse nicht gefunden wird, sendet der Router eine ARP -Anfrage, um sie zu entdecken.

* NDP -Cache (Nachbardiscovery -Protokoll - für IPv6): Ähnlich wie beim ARP -Cache, aber für IPv6 -Netzwerke. Es ordnet IPv6 -Adressen an ihre entsprechenden Schnittstellenkennungen ab.

* FIB (Weiterleitungsinformationsbasis): Dies ist eine umfassendere und optimiertere Datenstruktur, die aus der Routing -Tabelle abgeleitet wird. Es ist für schnelle Paket -Weiterleitungsentscheidungen konzipiert. Die FIB wird häufig mit speziellen Hardware (wie TCAMs - ternärer Inhalts -Memorien) für extrem schnelle Suchanlagen implementiert.

Es ist wichtig zu beachten:

* Router speichern nicht jede einzelne IP -Adresse im Internet. Sie speichern nur Informationen über Netzwerkpräfixe und die Pfade, um diese Präfixe zu erreichen. Dies ist äußerst effizient, da die Anzahl der Präfixe weit kleiner ist als die Anzahl der einzelnen IP -Adressen.

* Routing -Tabellen sind dynamisch. Sie werden ständig über verschiedene Routing -Protokolle (wie OSPF, BGP, RIP) aktualisiert, die Routing -Informationen mit anderen Routern austauschen. Auf diese Weise können Router an Änderungen der Netzwerktopologie und Verfügbarkeit anpassen.

* Die zum Speichern und Zugriff auf die Routing -Informationen verwendeten Datenstrukturen sind für die Geschwindigkeit optimiert. Die Paketweiterleitung muss unglaublich schnell sein, sodass die verwendeten Algorithmen und Hardware von entscheidender Bedeutung sind.

Zusammenfassend verwendet ein Router ausgefeilte Datenstrukturen wie Routing -Tabellen, ARP/NDP -Caches und Fibs, kombiniert mit dynamischen Routing -Protokollen, um IP -Adressinformationen effizient zu verwalten und zu verwenden, ohne jede einzelne IP -Adresse im Internet zu speichern.