Прежде чем приступать к изучению алгоритмов маршрутизации, рассмотрим подробнее, как используются маршрутные таблицы. Предположим, сеть имеет топологию, изображенную на рис. А.

Маршрутизатор Ml связывает между собой два Ethernet-сегмента, а маршрутизатор М2 соединяет один из сегментов с внешним миром (считаем, что Ml и М2 — это UNIX-компьютеры, а не выделенные маршрутизаторы). Проверим, как выглядят таблицы маршрутизации. Вот таблица узла А:

Узел А имеет самую простую конфигурацию среди всех четырех машин. Первые два маршрута описывают собственные сетевые интерфейсы узла. Они необходимы, чтобы пакеты, направляемые в непосредственно подключенные сети, не маршрутизировались особым образом. Устройство lе0 — это Ethernet-плата узла А, а lо0 — интерфейс обратной связи (виртуальный сетевой интерфейс, эмулируемый программным способом в ядре). Обычно эти записи автоматически добавляются командой ifconfig при конфигурировании сетевого интерфейса.

Как указывает флаг H, первая запись обозначает узловой маршрут, связанный с одним конкретным IP-адресом, а не всей сетью. Данный маршрут можно сделать сетевым, но это не имеет особого смысла, так как в сети обратной связи существует один-единственный IP-адрес. В таблице маршрутизации будет сделано всего одно изменение: в столбце destination появится адрес 127.0.0.0, а не 127.0.0.1 (соответственно, флаг Н исчезнет).

Существенной разницы между узловым и сетевым маршрутом нет. Когда ядро ищет адреса в таблице маршрутизации, оно обрабатывает их одинаково. Отличается лишь длина неявной маски.

Стандартный маршрут узла А задает перенаправление всех пакетов не адресованных локальному компьютеру или сети, на маршрутизатор Ml, адрес которого в данной сети — 199.165.145.24. Флаг G указывает на то, что данный маршрут ведет к шлюзу, а не к одному из локальных интерфейсов узла А. Шлюзы должны находиться на расстоянии одного перехода.

Предположим теперь, что узел А посылает пакет узлу Б, адрес которого — 199.165.146.4. IP-подсистема ищет маршрут к указанной сети 199.165.146 и не найдя такового, отправляет пакет по стандартному маршруту, т.е. маршрутизатору Ml. На рис. Б приведен вид пакета, проходящего по сети Ethernet (в заголовке Ethernet указаны МАС-адреса интерфейсов А и М1 в сети 145).

Целевой аппаратный Ethernet-адрес обозначает маршрутизатор Ml, но IP-пакет, скрытый в Ethernet-кадре, не содержит никаких упоминаний о маршрутизаторе. Когда маршрутизатор проверяет поступивший пакет, он замечает, что его целевой IP-адрес не совпадает с аппаратным. Тогда он просматривает собственную таблицу маршрутизации, чтобы узнать, как переслать пакет узлу Б, не переписывая его заголовок (необходимо, чтобы отправителем пакета оставался узел А).

Так выглядит таблица маршрутизации узла Ml:

Эта таблица похожа на таблицу для узла А, за исключением того, что в первой присутствуют два физических сетевых интерфейса. Стандартный маршрут в данном случае ведет к узлу М2, поскольку через него осуществляется выход в Internet. Пакеты, адресованные любой из сетей 199.16: доставляются напрямую.

Узел Б подобно узлу А имеет один реальный сетевой интерфейс. Но для корректного функционирования ему нужен дополнительный маршрут, поскольку он напрямую подключен сразу к двум маршрутизаторам. Трафик для сети 199.165.145 должен проходить через узел Ml, а весь остальной трафик — направляться в Internet через узел М2.

Можно сконфигурировать узел Б так, чтобы изначально он знал только об одном шлюзе, полагаясь на помощь переадресующих ICMP-директив для устранения избыточных переходов. Ниже показан один из примеров начальной конфигурации:

Теперь, если узел Б посылает пакет узлу А (199.165.145.17), прямой маршрут найден не будет, и пакет отправится на узел М2. Тот, будучи маршрутизатором, имеет полную информацию о состоянии сети, поэтому не только пошлет пакет узлу Ml, но также направит узлу Б ICMP-сообшение, в соответствии с которым узел Б добавит в таблицу маршрутизации прямой путь к узлу А:

Благодаря этому маршруту весь будущий трафик, адресованный узлу А, будет идти непосредственно через маршрутизатор Ml. Однако данное изменение не затрагивает трафик к другим узлам в сети 145. Для них нужно получить отдельные уведомления от маршрутизатора М2.