3. Caminho de um Pacote

Compreender como os dados viajam através de uma rede é fundamental para redes. Esta jornada, frequentemente chamada de caminho do pacote (packet path), envolve um esforço coordenado entre diferentes protocolos e hardware. Vamos rastrear o caminho do pacote em dois cenários comuns: comunicação dentro de uma rede local e comunicação com uma rede externa.

Caminho do Pacote Dentro de uma Rede Local

Quando um dispositivo envia um pacote para outro dispositivo na mesma rede local, o processo é relativamente direto.

1. Primeiro, o host de envio verifica se o endereço IP de destino está na mesma sub-rede, comparando-o com seu próprio endereço IP e máscara de sub-rede.
2. Para enviar um pacote, o host precisa de quatro informações principais: um IP de origem, um IP de destino, um endereço MAC de origem e um endereço MAC de destino. Inicialmente, o host não conhece o endereço MAC do host de destino.
3. O host usa o Protocolo de Resolução de Endereços (ARP) para encontrar a informação ausente. Ele transmite uma solicitação ARP na rede local, perguntando qual dispositivo possui o endereço IP alvo. O dispositivo correspondente responde com seu endereço MAC.
4. Com o endereço MAC de destino agora conhecido, o pacote está totalmente endereçado e pode ser enviado diretamente para o host de destino na rede local.

Caminho do Pacote para uma Rede Externa

Quando um pacote é destinado a um dispositivo fora da rede local, o processo envolve roteadores para encaminhar o pacote.

1. O host de envio determina que o endereço IP de destino não está em sua rede local. Como as transmissões ARP são limitadas à rede local, o host não pode descobrir diretamente o endereço MAC do destino final.
2. O host consulta sua tabela de roteamento. Como não há uma rota específica para o IP externo, ele usa a rota padrão, que aponta para o gateway padrão (um roteador). O pacote é preparado com os endereços IP de origem e destino originais. O endereço MAC de destino, no entanto, é definido como o endereço MAC do gateway padrão. Se o MAC do gateway for desconhecido, o host usa ARP para encontrá-lo.
3. Assim que o pacote chega ao roteador, o roteador examina o endereço IP de destino e consulta sua própria tabela de roteamento para determinar o próximo salto no caminho do pacote. O roteador então reescreve os endereços MAC do pacote: o MAC de origem torna-se o MAC do roteador, e o MAC de destino torna-se o MAC do próximo salto. Este processo é repetido em cada roteador ao longo do caminho.
4. Quando o pacote finalmente chega ao roteador conectado à rede local de destino, esse roteador usa ARP para encontrar o endereço MAC do host final e entrega o pacote.
5. Ao longo de toda esta jornada, os endereços IP de origem e destino no cabeçalho do pacote permanecem inalterados. Apenas os endereços MAC são atualizados a cada salto.