In termini più semplici, il routing IP è il processo di spostamento dei pacchetti dalla sua origine alla sua destinazione attraverso le internetwork. Per poter instradare i pacchetti, un router deve conoscere almeno quanto segue:
- Indirizzo di destinazione
- Router adiacenti da cui può apprendere le reti remote
- Possibili percorsi verso tutte le reti remote
- Il percorso migliore per ogni rete remota
- Essere in grado di mantenere e verificare le informazioni di instradamento
Sfortunatamente il processo non è così semplice come sembra perché coinvolge più protocolli a più livelli. Per comprendere il processo completo di come un pacchetto si sposta dalla sorgente alla destinazione, si consideri la rete mostrata nella Figura 4-1.
Figura 4-1 Comprensione del routing IP
Nella rete mostrata sopra, quando Host1 invia un segmento TCP a Host3, accade quanto segue:
- Il segmento TCP viene passato a IP, che aggiunge un’intestazione composta dall’indirizzo di origine, 192.168.1.10 e dall’indirizzo di destinazione 192.168.5.20 e passa quel pacchetto al livello successivo.
- Utilizzando la subnet mask dell’host, viene determinato che l’indirizzo di destinazione si trova in una rete remota e quindi il pacchetto deve essere inviato al gateway predefinito, 192.168.1.1. Quindi Host1 invia una richiesta ARP per trovare l’indirizzo MAC del Router1. Quando viene ricevuta una risposta, inquadra il pacchetto con l’indirizzo MAC di origine di Host1 e l’indirizzo MAC di destinazione del Router1.
- Quando il Router1 riceve il frame, elimina l’intestazione e il trailer e controlla l’indirizzo di destinazione nell’intestazione IP. Poiché il pacchetto non è destinato al Router1, deve essere instradato.
- Cerca di far corrispondere l’indirizzo di destinazione a un elenco di reti conosciute, chiamato tabella di routing. Rileva che la rete di destinazione è raggiungibile tramite Router2, quindi inquadra il pacchetto con l’indirizzo MAC di origine della sua interfaccia di uscita (interfaccia con l’indirizzo IP di 10.1.1.1) e l’indirizzo di destinazione dell’interfaccia di Router2.
- Quando il Router2 riceve il frame, ripete il processo di strip e lookup e inquadra nuovamente il pacchetto prima di inviarlo al Router3. Questa volta l’indirizzo MAC dell’interfaccia di uscita del Router2 è l’indirizzo di origine mentre l’indirizzo MAC del Router3 è l’indirizzo di destinazione.
- Infine Router3 guarda l’indirizzo MAC di destinazione e si rende conto che la rete di destinazione è collegata direttamente. Trova l’indirizzo MAC dell’host di destinazione e inquadra il pacchetto utilizzando il proprio indirizzo MAC come origine mentre l’indirizzo MAC di Host3 come indirizzo di destinazione. Alla fine il frame viene inviato e raggiunge l’host di destinazione.
- Alla destinazione, il frame viene rimosso e l’indirizzo IP di destinazione viene verificato. Quindi l’intestazione IP viene rimossa e il segmento TCP raggiunge il livello 4 della destinazione.
- Ora, quando Host3 deve rispondere a Host1, TCP trasferirà il segmento di risposta a IP.
- IP aggiungerà un’intestazione composta da un indirizzo di origine 192.168.5.20 e da un indirizzo di destinazione 192.168.1.10 e la invierà al livello 2 per il framing.
- Dalla subnet mask di Host3, viene determinato che la destinazione si trova in una rete remota. Quindi il frame avrà bisogno dell’indirizzo MAC del gateway predefinito come destinazione. Se Host3 non ha l’indirizzo MAC del Router3, invierà una query ARP per ottenerlo. Una volta che Host3 ha l’indirizzo MAC, inquadrerà il segmento e lo invierà al Router3.
- Router3 elimina l’intestazione del frame e guarda l’indirizzo IP di destinazione nell’intestazione IP. Dalla sua tabella di instradamento, saprà che il pacchetto deve andare al Router2. Inquadrerà il pacchetto con un indirizzo MAC sorgente della sua interfaccia fa0 / 0 e l’indirizzo MAC di destinazione sarà l’indirizzo dell’interfaccia fa0 / 1 del Router2 e quindi lo invierà al cavo.
- Router2 riceve il frame e ripete il processo per inviare il pacchetto al Router 1.
- Router1 riceve il frame dal Router2 e rimuove il frame. Tramite l’indirizzo IP di destinazione sa che il pacchetto appartiene a un’interfaccia collegata direttamente.
- Poiché ha ricevuto un frame da Host1 in precedenza, ha l’indirizzo MAC dell’host mappato al suo indirizzo IP nella tabella ARP. Il router lo utilizza per creare un frame con l’indirizzo MAC della sua interfaccia fa0 / 0 come origine e l’indirizzo MAC di Host1 come destinazione e invia il frame all’interfaccia.
- Quando Host1 riceve il frame, verifica l’indirizzo di destinazione, elimina il frame e l’intestazione IP e invia il segmento TCP al livello 4.
Avviso esame : ricorda che l’indirizzo IP di origine e di destinazione non cambiano durante il processo mentre l’indirizzo MAC di origine e di destinazione cambia in ogni segmento. Vedrai più domande su questo durante l’esame CCNA! L’indirizzo MAC è significativo solo a livello locale e cambia ogni hop.
I passaggi precedenti mostrano come un segmento TCP si sposta dalla sua origine alla sua destinazione attraverso una internetwork. I passaggi precedenti presuppongono che ogni router nel percorso sappia dove si trova la rete di destinazione. Ma come hai visto nel capitolo precedente, un nuovo router non ha configurazione e il router non scoprirà da solo le reti remote. Dovrai informare manualmente il router delle reti remote o configurarlo per apprendere dinamicamente i percorsi parlando con altri router.Nota : la rete mostrata nella Figura 4-1 verrà utilizzata in tutto il capitolo. Suggerisco caldamente di impostare la rete sopra e configurare la connettività di base. Ti permetterà anche di mettere in pratica tutto ciò che è stato appreso nel capitolo precedente, ancora una volta.
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