Как роутер передает пакет данных на нужный сервер?

1. Определение целевого IP-адреса: Роутер извлекает IP-адрес назначения из заголовка пакета данных.
2. Поиск в таблице маршрутизации: Роутер ищет этот IP-адрес или соответствующую ему сеть в своей таблице маршрутизации. Таблица содержит записи о сетях и следующих хопах (куда отправить пакет дальше).
3. Определение следующего хопа: Если найдено соответствие, роутер определяет следующий IP-адрес или интерфейс, через который нужно отправить пакет.
4. Инкапсуляция и отправка: Роутер меняет MAC-адрес назначения в заголовке пакета на MAC-адрес следующего хопа (через ARP) и отправляет пакет на этот хоп.
5. Повторение процесса: Этот процесс повторяется на каждом роутере по пути до тех пор, пока пакет не достигнет целевой сети.
6. Доставка внутри сети: В целевой сети финальный роутер отправляет пакет напрямую на сервер с соответствующим IP-адресом (опять же, используя ARP для определения MAC-адреса сервера).

# Пример (не совсем код роутера, а концепция)
def route_packet(packet, routing_table, arp_cache)
  destination_ip = packet[:destination_ip]

  routing_table.each do |entry|
    if matches_network?(destination_ip, entry[:network])
      next_hop_ip = entry[:next_hop] || destination_ip # Если это прямая сеть
      next_hop_mac = arp_cache[next_hop_ip] # Ищем MAC в ARP-кэше

      if next_hop_mac
        packet[:destination_mac] = next_hop_mac
        send_packet_to_interface(packet, entry[:interface])
        return true
      else
        # ARP-запрос для определения MAC-адреса следующего хопа
        send_arp_request(next_hop_ip, entry[:interface])
        # Пакет будет поставлен в очередь до получения ARP-ответа
        return false # Пакет не отправлен немедленно
      end
    end
  end
  # Если соответствие не найдено, отправка на маршрут по умолчанию
  send_packet_to_default_route(packet)
  return true
end

def matches_network?(ip, network_cidr)
  # Логика определения, принадлежит ли IP-адрес сети CIDR
  # например, "192.168.1.10" в "192.168.1.0/24"
end

def send_packet_to_interface(packet, interface)
  # Логика отправки пакета через физический или виртуальный интерфейс
end

def send_arp_request(ip, interface)
  # Логика отправки ARP-запроса
end

def send_packet_to_default_route(packet)
  # Логика отправки пакета через маршрут по умолчанию (если есть)
end

# Пример структуры таблицы маршрутизации
# routing_table = [
#   { network: "192.168.1.0/24", interface: "eth0" },
#   { network: "10.0.0.0/8", next_hop: "192.168.1.1", interface: "eth1" },
#   { network: "0.0.0.0/0", next_hop: "192.168.1.254", interface: "eth0" } # Маршрут по умолчанию
# ]

# Пример структуры ARP-кэша
# arp_cache = {
#   "192.168.1.1" => "aa:bb:cc:dd:ee:ff",
#   "192.168.1.100" => "11:22:33:44:55:66"
# }