Analisando o Roteamento em Detalhes

Cenário 2: Máquinas em redes diferentes, mas ligadas ao mesmo roteador

Vamos agora discutir como ocorre a transmissão de pacotes quando existem duas redes interligadas por um mesmo roteador, conforme mostrado na Figura 3.

Suponha que a máquina A está se comunicando com a máquina C. Como a tabela de roteamento de cada máquina possui apenas uma entrada para a rede a qual está ligada e a rota default (que aponta para o roteador), os seguintes passos são realizados:

• Na máquina de origem, quando o pacote é passado da camada de transporte para a camada de rede, ela acrescenta o cabeçalho IP e consulta sua tabela de roteamento. Ao fazer isso, verificará que o endereço IP de destino do pacote NÃO está localizado na sua mesma rede (pois NÂO possui uma interface nesta rede), de modo que deve utilizar a rota default para encaminhar o pacote. Para isso, lê-se o endereço IP indicado como gateway na rota default (vamos chamá-lo de IPgateway).
• Traduz o endereço IP IPgateway para o MAC equivalente. Isso é feito através do ARP, como você já estudou. Portanto, caso esse endereço IP não esteja na tabela ARP uma nova mensagem ARP é enviada.
• Cria um quadro Ethernet, colocando como endereço MAC de destino o endereço obtido no passo anterior, e na parte de dados do quadro o pacote IP. Após isso envia o quadro (utilizando o protocolo de acesso ao meio do Ethernet – CSMA/CD).
• Quando a placa de rede do roteador recebe o quadro, ela verifica se o endereço MAC de destino é o seu. Como é o caso, ela recebe o quadro, retira o conteúdo da parte de dados (que é o pacote IP) e o passa para a camada de rede.
• O roteador verifica se o pacote é para ele, ou seja, se o endereço de destino contido no pacote é um de seus endereços. Se for ele, repassa o conteúdo da parte de dados do pacote IP para a camada de transporte indicada no campo de protocolo do pacote IP, e o processo se encerra aqui. Isso acontece, por exemplo, quando você executa um ping para um roteador. Se o pacote não for para ele o processo continua no passo seguinte (passo 6).
• O roteador, então, reinicia o processo, como se ele mesmo tivesse gerado o pacote. Desse modo, consulta sua tabela de roteamento e verifica que o endereço IP de destino do pacote está localizado em uma das redes a qual está conectado (como o roteador possui uma interface nesta rede a rota na tabela de roteamento é uma rota direta – não possui gateway).
• Como o destino está na mesma rede do roteador ele pode enviar o quadro diretamente. Desse modo, traduz o endereço IP de destino do pacote para o MAC equivalente. Isso é feito por meio do ARP, como você já estudou. Portanto, caso o endereço IP não esteja na tabela ARP uma nova mensagem ARP é enviada.
• O roteador cria um quadro Ethernet, colocando como endereço MAC de destino o endereço obtido no passo anterior, e na parte de dados do quadro o pacote IP. Após isso envia o quadro (utilizando o protocolo de acesso ao meio do Ethernet – CSMA/CD) pela interface indicada na rota da tabela de roteamento. Veja que essa interface por onde o quadro é enviado será uma interface diferente da que ele foi recebido.
• Quando a placa de rede da máquina destino recebe o quadro, ela verifica se o endereço MAC de destino é o seu. Como é o caso, ela recebe o quadro, retira o conteúdo da parte de dados (que é o pacote IP) e o passa para a camada de rede
• A camada de rede da máquina destino analisa o pacote IP e verifica se o endereço IP de destino é igual ao seu endereço. Se for, ela repassa o conteúdo da parte de dados do pacote IP para a camada de indicada no campo de protocolo do pacote IP. Tipicamente será a camada de transporte TCP ou a UDP. Do mesmo modo que no cenário 1, quando o endereço de destino não for o da própria máquina (normalmente isso não vai acontecer) ela descarta o pacote – pois essa máquina não está atuando como um roteador.

Embora os roteadores decrementem o valor do campo TTL (e descartem o pacote se o valor atingir zero), e recalculem o checksum, não vamos comentar essas questões aqui.

Veja aqui essa explicação em vídeo.