Введение

Передача пакетов от одного сегмента сети к другому — это пересылка пакетов узлами компьютерной сети из одного сегмента сети в другой.

Модели

Простейшая модель пересылки – унивещание – предполагает передачу пакета от звена к звену по цепочке от источника пакета к месту назначения. Однако обычно используются и другие стратегии пересылки. Вещание требует дублирования пакета и отправки копий по нескольким каналам связи с целью доставки копии каждому устройству в сети. На практике пакеты вещания не пересылаются повсеместно в сети, а только устройствам в пределах домена вещания, что делает вещание относительным понятием. Менее распространенным, чем вещание, но, возможно, более полезным и теоретически значимым является многоадресная рассылка (мультикаст), при которой пакет выборочно дублируется, а копии доставляются каждому из набора получателей. Сетевые технологии, как правило, естественно поддерживают определенные модели пересылки. Например, оптоволоконные и медные кабели соединяют машины напрямую, формируя естественную унивещательную среду, где данные, переданные на одном конце, принимаются только одной машиной на другом конце. Однако, как показано на схемах, узлы могут пересылать пакеты для создания многоадресных или широковещательных распределений из изначально унивещательной среды. Аналогично, традиционный Ethernet (10BASE5 и 10BASE2, но не более современный 10BASE-T) является естественной широковещательной средой: все узлы подключены к одному длинному кабелю, и пакет, переданный одним устройством, виден каждому другому устройству, подключенному к кабелю. Узлы Ethernet реализуют унивещание, игнорируя пакеты, не адресованные непосредственно им. Беспроводная сеть по своей природе является многоадресной: все устройства в радиусе действия передатчика могут принимать его пакеты. Беспроводные узлы игнорируют пакеты, адресованные другим устройствам, но для достижения узлов за пределами радиуса действия требуется пересылка.

Решения

На узлах, где доступно несколько исходящих каналов, выбор того, какие из них использовать для пересылки данного пакета, требует процесса принятия решений, который, несмотря на свою концептуальную простоту, иногда оказывается непостижимо сложным. Поскольку решение о пересылке должно приниматься для каждого пакета, обрабатываемого узлом, общее время, затрачиваемое на это, может стать серьезным ограничивающим фактором для общей производительности сети. Значительная часть усилий по проектированию высокоскоростных маршрутизаторов и коммутаторов направлена на обеспечение быстрого принятия решений о пересылке для большого количества пакетов. Решение о пересылке обычно принимается одним из двух способов: маршрутизацией, которая использует информацию, закодированную в адресе устройства, для определения его местоположения в сети, или коммутацией, которая не делает никаких предположений о расположении адресов и в значительной степени полагается на широковещание для поиска неизвестных адресов. Высокие накладные расходы, связанные с широковещанием, привели к доминированию маршрутизации в крупных сетях, особенно в Интернете; коммутация в основном используется в небольших сетях, где накладные расходы на широковещание допустимы. Однако, поскольку большие сети обычно состоят из множества меньших сетей, объединенных вместе, было бы неверно утверждать, что коммутация не находит применения в Интернете; скорее, ее использование носит локальный характер.

Методы

Узел может использовать один из двух различных методов пересылки пакетов: метод "храни и пересылай" или сквозная коммутация.