При обычной IPv4-маршрутизации роутер ищет маршрут по адресу назначения и выбирает наиболее длинный совпадающий префикс. Маршрут задаёт интерфейс и следующий узел. На Ethernet его MAC-адрес определяется через ARP или кеш, после чего создаётся новый кадр. MAC-адреса не входят в IP-заголовок. При пересылке уменьшается TTL и обновляется контрольная сумма заголовка; маршрут по умолчанию существует только при соответствующей настройке.
Как роутер передаёт пакет данных на нужный сервер?
На примере IPv4 и Ethernet: адрес назначения определяет маршрут, маршрут — следующий узел, а ARP помогает получить его MAC-адрес для локальной передачи.
Короткий ответ
Что ответить на собеседовании
Подробный разбор
Ответ с пояснениями
При обычной маршрутизации IPv4 роутер читает IP-адрес назначения и ищет подходящую запись в таблице пересылки. Из совпадающих сетевых префиксов выбирается наиболее длинный — наиболее конкретный маршрут. Запись определяет выходной интерфейс и следующий узел, а не обязательно полный путь до конечного сервера. Требования к IPv4-маршрутизаторам, RFC 1812
Фрагмент условной таблицы; предполагаем, что шлюз 198.51.100.1 достижим через eth1:
192.0.2.0/24 -> непосредственно через eth0
0.0.0.0/0 -> через 198.51.100.1, интерфейс eth1
Для назначения 192.0.2.42 подходит и /24, и /0, но выбирается /24. Пакет к 203.0.113.10 при этих вариантах уйдёт через маршрут по умолчанию /0. Такой маршрут не появляется автоматически в любой сети. Если нет ни конкретного, ни пригодного default-маршрута, роутер не может продолжить передачу и отбрасывает пакет; при соответствующих условиях отправляется ICMP-сообщение о недостижимости.
Далее нужен способ доставить пакет следующему узлу в локальной сети. На Ethernet для IPv4 роутер берёт MAC-адрес из ARP-кеша или выполняет ARP-разрешение. Если конечный адрес находится в непосредственно подключённой сети, определяется MAC самого получателя. Иначе нужен MAC следующего маршрутизатора, а не удалённого сервера. ARP, RFC 826
Роутер формирует новый Ethernet-кадр с адресами соответствующего локального перехода. MAC-адреса находятся в заголовке кадра, не в IP-заголовке. На следующих Ethernet-сегментах они будут другими, тогда как IP-адрес назначения обычно сохраняется, если нет преобразования вроде NAT.
Перед пересылкой TTL уменьшается как минимум на единицу и обновляется контрольная сумма IPv4-заголовка. Исчерпание TTL предотвращает бесконечное хождение пакета по петле. Поля IPv4-заголовка, RFC 791 Роутер при этом обычно не выбирает веб-сайт по URL: разрешение доменного имени в IP выполнено раньше, на стороне отправителя.