Как осуществляется маршрутизация данных в интернете?

Маршрутизация данных в интернете осуществляется через сложную систему протоколов и устройств, таких как маршрутизаторы, которые принимают решения о наилучшем пути для передачи пакетов данных от источника к получателю. Вот основные аспекты маршрутизации и управления IP-адресами:

### Маршрутизация в глобальной сети

1. **Протоколы маршрутизации**: В интернете используются протоколы маршрутизации, такие как BGP (Border Gateway Protocol), OSPF (Open Shortest Path First) и RIP (Routing Information Protocol), которые помогают маршрутизаторам обмениваться информацией о доступных маршрутах и их состоянии.

2. **Международные организации**: За распределение и управление IP-адресами отвечают организации, такие как ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) и RIPE NCC (Réseaux IP Européens Network Coordination Centre). Эти организации регулируют распределение IP-адресов и поддерживают уникальность адресов на глобальном уровне.

### Уникальность IP-адресов

Каждому устройству в сети присваивается уникальный IP-адрес для обеспечения его идентификации. Управление и распределение адресов происходит следующим образом:

1. **Подразделение адресного пространства**: IP-адреса делятся на диапазоны, и каждый диапазон выделяется региональным регистраторам (например, RIPE, ARIN, APNIC), которые в свою очередь распределяют адреса среди провайдеров.

2. **NAT (Network Address Translation)**: Для соединения множества устройств в локальной сети с интернетом используется NAT, который позволяет десяткам устройств использовать один внешний IP-адрес. Это создает дополнительный уровень уникальности.

### Принятие решений о направлении пакетов

Когда маршрутизатор получает пакет данных, он:

1. **Изучает заголовок пакета**: Рассматривает IP-адрес получателя, чтобы определить, куда направить пакет.

2. **Использует таблицы маршрутизации**: В таблицах хранятся известные маршруты. Маршрутизатор ищет в таблице наилучший путь (на основе метрик, таких как количество хопов или задержка) к адресу назначения.

3. **Пересылает пакет**: Пакет пересылается на следующий маршрутизатор или конечный пункт назначения.

### Формирование цепочек маршрутизации

Цепочки маршрутизации формируются на основе:

- **Обменов информацией**: Маршрутизаторы обмениваются информацией о своих маршрутах при помощи протоколов маршрутизации.
- **Политик управления маршрутизацией**: Провайдеры могут устанавливать свои правила для оптимизации трафика или управления нагрузкой.

### Изоляция сегмента интернета

Да, можно изолировать отдельный сегмент интернета, не нарушая общей схемы маршрутизации. Это делается путем:

1. **Настройки фильтров на маршрутизаторах**: Можно ограничить или заблокировать определенные маршруты или IP-адреса.

2. **Создания частных сетей**: Существуют частные сети (например, VPN), которые могут быть изолированы от остального интернета.

3. **Технологий SDN (Software-Defined Networking)**: Этот подход позволяет лучше управлять и контролировать маршрутизацию, изолируя сегменты по мере необходимости.

Таким образом, маршрутизация в интернете — это комплексный процесс, включающий взаимодействие множества технологий, организаций и протоколов, обеспечивающий эффективное и надежное соединение между миллионами устройств по всему миру.

А как работает маршрутизация в глобальной сети?
 
 Также как и в локальной - пакет пуляется по дефолтным гейтвеям пока не найдется маршрутизатор, который знает куда отправлять. Просто роутеров больше 
 
 
Кто отвечает за выдачу IP-адреса абоненту провайдера?
 
 
 IANA 
 
 
Каким образом гарантируется, что один IP адрес не будет выдан двум и более устройствам?
 
 
 IANA выдает диапазон IP адресов региональным регистраторам. Те в свою очередь провайдерам. Все происходит по диапазонам, т.е. они не пересекаются. 
 А каждый провайдер сам следит, чтобы выданные IP адреса у каждого клиента были разные (если он купил белый IP, т.к. обычный пользователь за NAT'ом сидит скорее всего) 
 
 
Что принимает решение, куда отправить интернет-пакет? 
 
 
 Таблица маршрутизации 
 
 
Как выстраиваются цепочки маршрутизации?
 
 
 Тебе на L3 приходит пакет с X ip'шником. Ты смотришь, а есть в твоей локальной сети такие у-ва. Смотришь с кэш ARP, находишь MAC нужного у-ва и отправляешь ему (либо обновляешь ARP кэш). 
 И так далее, пока есть дефолтный гейтвей и не знаешь таких устройств в своей локальной сети. 
 
 
Возможно ли изолировать отдельный сегмент интернета, не нарушив общую маршрутизацию?
 
 На это не знаю правильного ответа. 
 
 Но знаю историю (очень расплывчато): в какой-то стране сломался какой-то провайдер и из-за этого сбоил интернет практически во всем мире. Точно не помню что за провайдер (да и провайдер вообще?). 
 Короче говоря, все взаимосвязано