Routrar lagrar inte datoradresser (IP -adresser) på samma sätt som en databas lagrar information. Istället använder de en kombination av datastrukturer och mekanismer för att effektivt hantera och använda IP -adressinformation:
* routingtabell: Detta är kärnan i en routers adresslagring. Det är en tabell som kartlägger Destination Network Prefixes (IP -adressintervall) till nästa hopp (nästa router eller nätverksgränssnitt) som krävs för att vidarebefordra paket mot den destinationen. Varje post innehåller vanligtvis:
* Destination Network Prefix: Ett antal IP -adresser (t.ex. 192.168.1.0/24).
* Next Hop IP -adress: IP -adressen för nästa routern eller gränssnittet på routern som ska ta emot paketet.
* gränssnitt: Det utgående gränssnittet (fysiskt eller virtuellt) på routern.
* metric: Ett antal som indikerar kostnaden eller preferensen för att använda den rutten (kortare vägar har vanligtvis lägre mätvärden).
* ARP -cache (adressupplösningsprotokoll): Denna cache lagrar kartläggningar mellan IP -adresser och MAC -adresser inom routerns lokala nätverk. När en router behöver skicka ett paket till en enhet på sitt lokala LAN använder den ARP -cachen för att hitta MAC -adressen som motsvarar destinationens IP -adress. Om MAC -adressen inte hittas skickar routern en ARP -begäran för att upptäcka den.
* NDP -cache (Neighbour Discovery Protocol - för IPv6): Liknar ARP -cachen men för IPv6 -nätverk. Den kartlägger IPv6 -adresser till deras motsvarande gränssnittsidentifierare.
* fib (vidarebefordran av informationsbasen): Detta är en mer omfattande och optimerad datastruktur som härrör från routingtabellen. Det är utformat för snabba beslut om snabbpaket. FIB implementeras ofta med specialiserad hårdvara (som TCAMS - ternära innehåll som är adresserbara minnen) för extremt snabba uppslag.
Det är viktigt att notera:
* routrar lagrar inte varje enskild IP -adress på internet. De lagrar bara information om nätverksprefix och vägarna för att nå dessa prefix. Detta är extremt effektivt eftersom antalet prefix är mycket mindre än antalet enskilda IP -adresser.
* routingtabeller är dynamiska. De uppdateras ständigt genom olika routingprotokoll (som OSPF, BGP, RIP) som utbyter routinginformation med andra routrar. Detta gör det möjligt för routrar att anpassa sig till förändringar i nätverkstopologi och tillgänglighet.
* De datastrukturer som används för lagring och åtkomst till routinginformationen är optimerade för hastighet. Paket vidarebefordran måste vara oerhört snabb, så algoritmerna och hårdvaran som används är avgörande.
Sammanfattningsvis använder en router sofistikerade datastrukturer som routingtabeller, ARP/NDP -cachar och FIBS, i kombination med dynamiska routingprotokoll, för att effektivt hantera och använda IP -adressinformation utan att behöva lagra varje IP -adress på Internet.
