Маршрутизаторы (аппаратные или программные) выполняют задачу выбора оптимального маршрута следования IP пакета и его отправки по этому маршруту. Для принятия решения анализируется адрес получателя и устанавливается маршрут следования на основе таблиц маршрутизации.
В таблице маршрутизации присутствуют как минимум следующие поля:
- адрес назначения (адрес IP-сети или IP адрес хоста) и маска назначения (она может задаваться или в десятичном формате, или в виде количества бит =1, то есть бит под адрес сети),
- идентификатор порта, через который пакет идет до сети назначения (порт обозначается IP-адресом или внутренним номером),
- шлюз (IP адрес, принадлежащий к одной из локальных сетей, непосредственно подключенных к маршрутизатору, на который необходимо отправить пакет, после того как пакет покинет порт, чаще всего – это адрес принадлежит следующему по маршруту маршрутизатору),
- метрика (показатель качества маршрута).
На каждом маршрутизаторе сети присутствует таблица, описывающая структуру всей сети и иногда содержащая записи о маршрутах по умолчанию.
Маршрутные записи на сеть в качестве адреса (поля 1) содержат IP адрес сети и маску сети.
Маршрутные записи на хост (например, на один компьютер с известным IP адресом) в качестве адреса в первом и втором поле содержат IP адрес целевого хоста и маску, равную 255.255.255.255 ( /32).
Запись по умолчанию отличается тем, что в первом поле адрес назначения и маска назначения имеют значения =0.0.0.0 (0.0.0.0/0).
Если маршрутизатор получает пакет, адрес назначения которого принадлежит сети, непосредственно подключенной к маршрутизатору, он направляет пакет соответствующему узлу, а в противном случае определяет дальнейший маршрут для этого пакета.
Когда маршрутизатору необходимо определить маршрут для продвижения IP пакета, то сначала по заголовку IP пакета определяется адрес назначения, а потом ищется подходящая запись в таблице маршрутизации. Несколько упрощая, можно считать, что маршрут ищется по принципу от частного к общему, т.е. сначала ищется маршрут на хост, потом маршрут на IP сеть, к которой принадлежит целевой адрес с маской /30 (255.255.255.252), потом c маской /29 (255.255.255.248) и т.д. Последним используется маршрут по умолчанию.
Если обнаружено два формально подходящих маршрута с одинаковой маской, то выбирается тот из них, у которого метрика меньше.
Заметим, что маршрутизатор может «не знать» к IP-сети какого размера реально принадлежит адрес. Выбирается просто маршрут с подходящим адресом из имеющихся в таблице.
На рисунке приведена схема сети, где указаны адреса IP-сетей (в облачках) и отдельные адреса портов маршрутизаторов или компьютера (в пунктирных сносках). Приведены фрагменты таблиц маршрутизации каждого из маршрутизаторов.

R1
Адрес назначения |
Порт |
Шлюз |
Метрика |
5.80.90.120/29 |
11.0.0.2 |
11.0.0.1 |
2 |
5.80.90.128/26 |
15.0.0.1 |
15.0.0.2 |
10 |
5.80.90.192/27 |
11.0.0.2 |
11.0.0.1 |
2 |
0.0.0.0/0 |
11.0.0.2 |
11.0.0.1 |
6 |
R2
Адрес назначения |
Порт |
Шлюз |
Метрика |
5.80.90.128/25 |
12.0.0.1 |
12.0.0.2 |
1 |
5.80.90.184/29 |
12.0.0.1 |
12.0.0.2 |
2 |
5.80.90.224/27 |
11.0.0.1 |
11.0.0.2 |
3 |
0.0.0.0/0 |
11.0.0.1 |
11.0.0.2 |
1 |
R3
Адрес назначения |
Порт |
Шлюз |
Метрика |
5.80.90.160/27 |
14.0.0.2 |
14.0.0.1 |
2 |
5.80.90.160/27 |
13.0.0.2 |
13.0.0.1 |
4 |
5.80.90.32/27 |
12.0.0.2 |
12.0.0.1 |
1 |
5.80.90.192/26 |
15.0.0.2 |
15.0.0.1 |
2 |
R4
Адрес назначения |
Порт |
Шлюз |
Метрика |
5.80.90.0/26 |
13.0.0.1 |
13.0.0.2 |
5 |
5.80.90.96/29 |
13.0.0.1 |
13.0.0.2 |
2 |
5.80.90.192/27 |
16.0.0.1 |
16.0.0.2 |
2 |
0.0.0.0/0 |
13.0.0.1 |
13.0.0.2 |
1 |
R5
Адрес назначения |
Порт |
Шлюз |
Метрика |
5.80.90.0/24 |
14.0.0.1 |
14.0.0.2 |
7 |
5.80.90.32/27 |
14.0.0.1 |
14.0.0.2 |
2 |
5.80.90.33/32 |
16.0.0.2 |
16.0.0.1 |
1 |
5.80.90.128/26 |
16.0.0.2 |
16.0.0.1 |
3 |
Выполняется обращение с хоста 5.80.90.33 на хост 5.80.90.185 и ответ в обратную сторону. Определите маршрут прохождения сетевого пакета туда и обратно. В ответе укажите номера (цифры) всех использованных маршрутизаторов для передачи пакета через запятую.
Например, если передача между двумя компьютерами, от IP1 к IP2, осуществлялась через маршрутизаторы R10, R11 туда и R11,R13,R10 обратно, то в ответе будет 10,11,11,13,10. Обратите внимание, что когда пакет идёт туда, адрес назначения в его заголовке – IP2, а когда ответ идёт обратно, адрес назначения будет IP1.
При решении задачи следует считать, что имеется вся другая необходимая конфигурационная информация (шлюзы по умолчанию на компьютерах, маршруты к непосредственно подключенным сетям и т.п.).
Пример записи ответа:
1,2,3,4,5
Рекомендации к пояснению решения задачи.
В пояснении к решению задачи раскройте следующие вопросы:
1. Решали ли Вы задачу исключительно аналитически или использовали электронные таблицы и/или программирование на каком-то этапе решения задачи?
2. В аналитической части решения опишите, какие зависимости, закономерности и как Вы определили из условия, какие данные и формулы использовали для вычислений, и как это позволило получить ответ.
3. Если в какой-то части решения Вы использовали электронные таблицы, охарактеризуйте операции, которые Вы в них осуществили, назначение введенных в ячейки формул, и как это позволило получить ответ.
4. Если в какой-то части решения Вы использовали программирование, поясните, алгоритм, который Вы реализовали, включая назначение используемых переменных и структур данных, и как это позволило получить ответ.
Рекомендуемое время пояснения решения 2-4 минуты.