Forwarding information base

The role of an Ethernet switch is to forward Ethernet frames from one port to another. The presence of a FIB is one attribute that separates a switch from a hub. Without a functional FIB, all frames received by a network switch would be echoed back out to all other ports, much like an Ethernet hub. In bridging packets between ports, a switch should only emit a frame on the port where the destination network device resides (unicast), unless the frame is for all nodes on the switch (broadcast), multiple nodes (multicast) or if the switch doesn't know where the destination device resides (unicast flood).

Switches learn the port on which they first saw a particular source address and associate that port with that address. When the bridge subsequently receives a frame with a destination address in its FIB, it sends the frame out the port stored in the FIB entry.

The FIB is a memory construct used by Ethernet switch to map a station's MAC address to the switch port the station is connected to. This allows switches to facilitate communications between connected stations at high speed.

على الرغم من أن آلية عمل جدول التوجيه تختلف باختلاف التطبيق، إلا أن النموذج العام لتقنية Frame Relay هو أن المحولات تحتوي على جداول توجيه مُعرَّفة مسبقًا، جدول واحد لكل واجهة. عند استقبال إطار بيانات يحمل مُعرِّف اتصال رابط البيانات (DLCI) مُحدد على إحدى الواجهات، يُحدد الجدول المرتبط بتلك الواجهة الواجهة الصادرة، بالإضافة إلى مُعرِّف اتصال رابط البيانات الجديد لإدراجه في حقل عنوان الإطار.

تحتوي محولات ATM على جداول توجيه على مستوى الارتباط، تشبه إلى حد كبير تلك المستخدمة في Frame Relay. ولكن بدلاً من مُعرّف دائرة الربط (DLCI)، تحتوي الواجهات على جداول توجيه تُحدد الواجهة الصادرة بواسطة مُعرّف المسار الظاهري (VPI) ومُعرّف الدائرة الظاهرية (VCI). يمكن تكوين هذه الجداول بشكل ثابت، أو توزيعها عبر بروتوكول واجهة الشبكة الخاصة إلى الشبكة (PNNI). عند استخدام PNNI، تقوم محولات ATM على أطراف الشبكة بربط أحد مُعرّفات ATM القياسية من طرف إلى طرف، مثل عنوان NSAP ، بمُعرّف المسار الظاهري/مُعرّف الدائرة الظاهرية للقفزة التالية.

تتشابه تقنية MPLS مع تقنية ATM في العديد من الجوانب على مستوى التوجيه. تقوم أجهزة التوجيه الطرفية (المُصنّفة) على أطراف شبكة MPLS بربط مُعرّف الطرف-الطرف، مثل عنوان IP، مع مُصنّف محلي للرابط. عند كل قفزة MPLS، يوجد جدول توجيه يُحدد لجهاز التوجيه المُحوّل بالمُصنّفات واجهة الإرسال التي ستستقبل حزمة MPLS، والمُصنّف الذي سيُستخدم عند إرسال الحزمة عبر تلك الواجهة.

تُحسَّن جداول توجيه البيانات (FIBs) للبحث السريع عن عناوين الوجهة، ويمكنها تحسين أداء التوجيه مقارنةً باستخدام قاعدة معلومات التوجيه (RIB) مباشرةً. تُحسَّن قاعدة معلومات التوجيه (RIB) لتحديثها بكفاءة بواسطة بروتوكولات التوجيه وأساليب مستوى التحكم الأخرى ، وتحتوي على المجموعة الكاملة من المسارات التي تعلمها الموجه. في التطبيقات السابقة، كانت تُخزِّن مؤقتًا مجموعة فرعية فقط من المسارات الأكثر استخدامًا في التوجيه الفعلي، وقد كان هذا مناسبًا إلى حد معقول للمؤسسات التي لديها مجموعة فرعية مهمة من المسارات الأكثر استخدامًا. مع ذلك، عانت الموجهات المستخدمة للوصول إلى الإنترنت بأكمله من تدهور حاد في الأداء عند تحديث المسارات المخزنة مؤقتًا في جدول توجيه بيانات صغير، ولذا اتجهت تطبيقات مختلفة إلى استخدام جداول توجيه بيانات تتطابق تمامًا مع قاعدة معلومات التوجيه. ^{[ 2 ]}

يمكن أن تلعب جداول توجيه البيانات (FIBs) دورًا في أفضل الممارسات الحالية لتصفية البيانات الواردة على الإنترنت . على الرغم من أن أبسط أشكال تصفية البيانات الواردة هو استخدام قوائم التحكم بالوصول لحذف الحزم ذات عناوين المصدر غير الصحيحة، إلا أن استخدام قوائم التحكم بالوصول يصبح صعبًا على أجهزة التوجيه التي تحتوي على عدد كبير من الشبكات المجاورة، كما أن قوائم التحكم بالوصول التقليدية لا تُستخدم في مسارات توجيه أجهزة التوجيه عالية الأداء.

على الرغم من أن وثيقة IETF BCP 38 الخاصة بتصفية البيانات الواردة ^{[ 3 ]} لا تُحدد طريقة لتنفيذ تصفية عناوين المصدر، فقد قام بعض مُصنّعي أجهزة التوجيه بتطبيق آلية تستخدم عمليات بحث عكسية في جداول التوجيه لإجراء هذا الفحص. غالبًا ما يتم ذلك من خلال البحث في جدول توجيه البيانات (FIB) عن عنوان مصدر الحزمة. إذا لم يكن لدى الواجهة مسار إلى عنوان المصدر، يُفترض أن الحزمة جزء من هجوم حجب الخدمة، باستخدام عنوان مصدر مُزوّر ، ويقوم جهاز التوجيه بتجاهل الحزمة.

عندما يكون الموجه متعدد المنافذ ، يصبح ترشيح البيانات الواردة أكثر تعقيدًا. توجد سيناريوهات تشغيلية منطقية تمامًا قد تصل فيها حزمة بيانات إلى واجهة واحدة، ولكن قد لا يكون لهذه الواجهة مسار إلى عنوان المصدر. بالنسبة للموجهات القريبة من حافة الإنترنت، يمكن أن توفر مرشحات الحزم حلاً أبسط وأكثر فعالية من الطرق التي تستخدم البحث عن معلومات التوجيه، على الرغم من أن هذا النهج قد يكون صعبًا عند إدارة الموجهات التي يُعاد تكوينها بشكل متكرر. سيقبل ترشيح البيانات الواردة للموجهات متعددة المنافذ الحزمة إذا كان هناك مسار عائد إلى عنوان مصدرها من أي واجهة على الموجه. لهذا النوع من الترشيح، قد يحتفظ الموجه أيضًا بجدول مجاور ، مُنظم أيضًا للبحث السريع، يتتبع عناوين واجهات الموجه الموجودة على جميع الموجهات المتصلة مباشرة. ^{[ 4 ]}

توفر الخدمات المُميزة طريقة إضافية لاختيار واجهات الإرسال، استنادًا إلى حقل يُشير إلى أولوية توجيه الحزمة، بالإضافة إلى تفضيل إسقاط الحزمة في حالة الازدحام. لا يقتصر دور أجهزة التوجيه التي تدعم الخدمات المُميزة على البحث عن واجهة الإخراج لعنوان الوجهة فحسب، بل يتطلب منها أيضًا إرسال الحزمة إلى الواجهة التي تُطابق متطلبات الخدمات المُميزة على أفضل وجه. بعبارة أخرى، بالإضافة إلى مطابقة عنوان الوجهة، يجب أن يتطابق جدول توجيه الحزمة (FIB) مع نقاط رمز الخدمات المُميزة (DSCP). ^{[ 5 ]}

قد تقوم تطبيقات أجهزة التوجيه المحددة، عند مطابقة عنوان الوجهة أو معيار FIB آخر، بتحديد إجراء آخر يتم تنفيذه قبل إعادة التوجيه (مثل المحاسبة أو التشفير)، أو تطبيق قائمة التحكم في الوصول التي قد تتسبب في إسقاط الحزمة.