Cara paket menemukan jalannya

Setiap router mengurangi TTL paket satu. Saat mencapai 0, paket dibuang, sehingga paket yang terjebak dalam putaran tidak bisa berputar selamanya.

Coba simulator sebelum membaca hal lain. Atur TTL ke 2 dan tekan Kirim, lalu atur ke 64 dan kirim lagi. Perhatikan di mana paket-paket berhenti pada percobaan pertama.

Yang baru kamu lihat: hitung mundur di setiap paket

Dengan TTL 2, setiap paket mati di router kedua yang ditemuinya dan pesan merah kembali. Dengan 64, paket-paket tiba di server dengan sisa 60 setelah empat router. Header IPv4 punya kolom 8 bit bernama Time to Live (TTL), jadi nilai terbesarnya 255. RFC 791 menyatakan setiap router wajib menguranginya paling sedikit satu, dan banyak komputer memulainya dari 64. Saat mencapai 0, router membuang paket itu dan mengirim pesan ICMP "Time Exceeded" (RFC 792) kembali ke pengirim. Itulah pesan merah tadi.

Mengapa perlu hitung mundur? Kesalahan dalam tabel perutean bisa membuat paket berputar-putar, dan tanpa batas paket itu akan memakai tautan selamanya. Namanya menyebut "waktu", dan di atas kertas RFC 791 mengukurnya dalam detik. Namun setiap router mengurangi paling sedikit satu, jadi dalam praktik nilai itu berfungsi sebagai hitungan lompatan. IPv6 memberi kolom yang sama nama yang lebih lugas, Hop Limit.

Tombol traceroute memakai aturan ini untuk menggambar peta. Tombol itu mengirim probe dengan TTL 1: router pertama membuangnya dan membalas, sehingga alamat router itu terungkap. TTL 2 mengungkap router kedua, dan seterusnya sampai tujuan menjawab. Tekan tombolnya dan baca daftar yang disusunnya. Lalu putus R1 ke R3 dan kirim lagi untuk melihat paket-paket menempuh jalan lain.

Setiap router mencari satu baris dalam sebuah tabel

Tidak ada router yang tahu seluruh rute dari laptopmu ke server di benua lain. Setiap router membuat satu keputusan saja: untuk alamat tujuan ini, tetangga mana yang menerima paket berikutnya? Paket bergerak satu lompatan, dan router berikutnya memutuskan lagi. Sebuah rute adalah rangkaian pilihan lokal seperti ini.

Keputusan itu berasal dari tabel penerusan, daftar prefiks yang masing-masing disertai tetangga yang harus dipakai. Router memilih entri yang cocok dengan alamat tujuan dengan prefiks terpanjang, karena prefiks yang lebih panjang berarti kecocokan yang lebih tepat. Misalkan tabel mengirim 203.0.0.0/16 ke tetangga B dan 203.0.113.0/24 ke tetangga A. Paket untuk 203.0.113.9 cocok dengan keduanya, /24 menang, dan paket pergi ke A. Paket untuk 203.0.7.1 hanya cocok dengan /16, jadi pergi ke B. Sebagian besar tabel juga punya entri default untuk semua yang lain; di router rumah, entri itu mengarah ke ISP.

Siapa yang menulis tabelnya

Di dalam satu perusahaan, router saling berbagi apa yang bisa mereka jangkau memakai protokol perutean dan menghitung jalur baru saat sebuah tautan gagal. Di antara puluhan ribu jaringan terpisah yang membentuk internet, Border Gateway Protocol (BGP, RFC 4271) membawa pengumuman seperti "Aku bisa menjangkau 198.51.100.0/24". Saat sebuah kabel putus, rute yang melewatinya ditarik dan lalu lintas berpindah ke jalur mana pun yang tersisa. Di simulator, itulah yang terjadi saat kamu memutus R1 ke R3.

Sebagian besar paket hilang karena jatuh dari antrean yang penuh

Router juga membuat paket menunggu. Pada saat sibuk, paket datang lebih cepat daripada yang bisa dibawa tautan keluar, jadi setiap router menyimpan antrean di memorinya. Saat antrean penuh, paket berikutnya yang datang langsung dibuang. Tidak ada yang diberi tahu; pengirim baru bisa menyimpulkannya kemudian. Inilah cara paling umum paket hilang di internet, lebih umum daripada kabel putus. Sinyal Wi-Fi yang lemah juga bisa merusak frame sehingga harus dibuang. IP sendiri tidak menjanjikan apa-apa. RFC 791 menyatakan IP tidak menyediakan fasilitas komunikasi yang andal, tanpa tanda terima dan tanpa pengiriman ulang. Mendapatkan kembali data yang hilang diserahkan kepada komputer di kedua ujung, dan itulah unit berikutnya.

Foto 3 000 000 byte adalah 2055 paket

Tautan membatasi seberapa besar satu paket boleh. Di Ethernet, satu frame membawa paling banyak 1500 byte muatan (RFC 894). Kurangi 20 byte header IPv4 dan 20 byte header TCP, dan sekitar 1460 byte datamu muat di setiap paket. Karena itu foto 3 000 000 byte memerlukan 3 000 000 ÷ 1460 ≈ 2054.8, dibulatkan ke atas menjadi 2055 paket, dan setiap paket dirutekan sendiri-sendiri.