Les routeurs ne stockent pas les adresses des ordinateurs (adresses IP) de la même manière qu'une base de données stocke les informations. Au lieu de cela, ils utilisent une combinaison de structures de données et de mécanismes pour gérer et utiliser efficacement les informations d’adresse IP :
* Table de routage : C'est le cœur du stockage des adresses d'un routeur. Il s'agit d'un tableau qui mappe les préfixes du réseau de destination (plages d'adresses IP) au prochain saut (le prochain routeur ou interface réseau) requis pour transférer les paquets vers cette destination. Chaque entrée contient généralement :
* Préfixe du réseau de destination : Une plage d'adresses IP (par exemple, 192.168.1.0/24).
* Adresse IP du tronçon suivant : L'adresse IP du prochain routeur ou l'interface du routeur qui doit recevoir le paquet.
* Interface : L'interface sortante (physique ou virtuelle) sur le routeur.
* Métrique : Un nombre indiquant le coût ou la préférence pour l'utilisation de cet itinéraire (les chemins plus courts ont généralement des métriques inférieures).
* Cache ARP (protocole de résolution d'adresse) : Ce cache stocke les mappages entre les adresses IP et les adresses MAC au sein du réseau local du routeur. Lorsqu'un routeur doit envoyer un paquet à un appareil sur son LAN local, il utilise le cache ARP pour trouver l'adresse MAC correspondant à l'adresse IP de destination. Si l'adresse MAC n'est pas trouvée, le routeur envoie une requête ARP pour la découvrir.
* Cache NDP (Neighbor Discovery Protocol - pour IPv6) : Similaire au cache ARP mais pour les réseaux IPv6. Il mappe les adresses IPv6 à leurs identifiants d'interface correspondants.
* FIB (Base d'informations de transfert) : Il s'agit d'une structure de données plus complète et optimisée dérivée de la table de routage. Il est conçu pour prendre des décisions rapides en matière de transfert de paquets. Le FIB est souvent implémenté à l'aide de matériel spécialisé (comme les TCAM - Ternary Content Addressable Memories) pour des recherches extrêmement rapides.
Il est important de noter :
* Les routeurs ne stockent pas toutes les adresses IP sur Internet. Ils stockent uniquement des informations sur les préfixes réseau et les chemins pour atteindre ces préfixes. Ceci est extrêmement efficace car le nombre de préfixes est bien inférieur au nombre d’adresses IP individuelles.
* Les tables de routage sont dynamiques. Ils sont constamment mis à jour via divers protocoles de routage (comme OSPF, BGP, RIP) qui échangent des informations de routage avec d'autres routeurs. Cela permet aux routeurs de s'adapter aux changements de topologie et de disponibilité du réseau.
* Les structures de données utilisées pour stocker et accéder aux informations de routage sont optimisées pour la vitesse. Le transfert de paquets doit être incroyablement rapide, les algorithmes et le matériel utilisés sont donc cruciaux.
En résumé, un routeur utilise des structures de données sophistiquées telles que des tables de routage, des caches ARP/NDP et des FIB, combinées à des protocoles de routage dynamique, pour gérer et utiliser efficacement les informations d'adresse IP sans avoir besoin de stocker chaque adresse IP sur Internet.
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