Os roteadores não armazenam endereços de computador (endereços IP) da mesma maneira que um banco de dados armazena informações. Em vez disso, eles usam uma combinação de estruturas e mecanismos de dados para gerenciar e utilizar com eficiência as informações de endereço IP:
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Tabela de roteamento: Este é o núcleo do armazenamento de endereço de um roteador. É uma tabela que mapeia prefixos de rede de destino (intervalos de endereço IP) para o próximo salto (o próximo roteador ou interface de rede) necessários para encaminhar pacotes para esse destino. Cada entrada normalmente contém:
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prefixo de rede de destino: Uma variedade de endereços IP (por exemplo, 192.168.1.0/24).
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Próximo endereço IP de salto: O endereço IP do próximo roteador ou a interface no roteador que deve receber o pacote.
* Interface
: A interface de saída (física ou virtual) no roteador.
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métrica: Um número indicando o custo ou a preferência por usar essa rota (caminhos mais curtos geralmente têm métricas mais baixas).
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cache ARP (protocolo de resolução de endereço): Este cache armazena mapeamentos entre endereços IP e endereços MAC na rede local do roteador. Quando um roteador precisa enviar um pacote para um dispositivo em sua LAN local, ele usa o cache ARP para encontrar o endereço MAC correspondente ao endereço IP de destino. Se o endereço MAC não for encontrado, o roteador enviará uma solicitação ARP para descobri -lo.
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cache ndp (protocolo de descoberta vizinha - para ipv6): Semelhante ao cache ARP, mas para redes IPv6. Ele mapeia endereços IPv6 para seus identificadores de interface correspondentes.
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fib (Base de informação de encaminhamento): Esta é uma estrutura de dados mais abrangente e otimizada derivada da tabela de roteamento. Ele foi projetado para decisões de encaminhamento de pacotes rápidos. O FIB é frequentemente implementado usando hardware especializado (como TCAMs - Memórias endereçáveis de conteúdo ternário) para pesquisas extremamente rápidas.
É importante observar:
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roteadores não armazenam todos os endereços IP na internet. Eles armazenam apenas informações sobre prefixos de rede e os caminhos para alcançar esses prefixos. Isso é extremamente eficiente porque o número de prefixos é muito menor que o número de endereços IP individuais.
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As tabelas de roteamento são dinâmicas. Eles são constantemente atualizados através de vários protocolos de roteamento (como OSPF, BGP, RIP) que trocam informações de roteamento com outros roteadores. Isso permite que os roteadores se adaptem às mudanças na topologia e disponibilidade de rede.
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As estruturas de dados usadas para armazenar e acessar as informações de roteamento são otimizadas para velocidade. O encaminhamento de pacotes precisa ser incrivelmente rápido, para que os algoritmos e o hardware utilizados sejam cruciais.
Em resumo, um roteador usa estruturas de dados sofisticadas, como tabelas de roteamento, caches ARP/NDP e FIBs, combinados com protocolos de roteamento dinâmico, para gerenciar e usar com eficiência as informações de endereço IP sem precisar armazenar todos os endereços IP na Internet.
