IP Routing

การสร้างเครือข่ายที่กว้างขึ้น

จากที่ได้ทราบแล้วว่าอุปกรณ์ที่ทำงานใน Layer 2 อย่าง switch หรือ Bridge สามารถใช้ในการสร้าง Vlan ซึ่งผ่านการเชื่อมทางกายภาพได้หลายช่วง การทำแบบนี้เป็นการแก้ปัญหาเรื่องการเชื่อมต่อกันของอุปกรณ์ แต่ยังคงมีปัญหาเรื่องอื่นติดตามมา ตัวอย่าง ในเครือข่ายที่เป็น broadcast domain เดียวกัน การส่งข้อมูลจากเครื่อง ๆ หนึ่งจะกระจายข้อมูลไปยังอุปกรณ์ทุกตัวในเครือข่ายซึ่งการทำแบบนี้เป็นการสูญเสียทรัพยากรของเครือข่าย นอกจากนั้นแล้วอุปกรณ์ที่เป็น bridge หรือ Switch ยังต้องรักษา Forwarding DataBase(FDB) ซึ่งประกอบด้วย MAC Address ของอุปกรณ์ทุกตัวในเครือข่ายไว้ จากความเป็นจริงของเครือข่ายในปัจจุบันจะพบว่าในแต่ละเครือข่ายจะประกอบด้วยอุปกรณ์นับพันตัว ซึ่งเป็นส่วนที่ทำให้ทรัพยากรของเครือข่ายที่มีอยู่ไม่เพียงพอในการใช้งาน และท้ายที่สุดก็คือเนื่องจากข้อจำกัดของเครือข่ายที่จะมีจำนวนอุปกรณ์ในจำนวนที่จำกัด ซึ่งอาจไม่พอหรือมากเกินไป ตัวอย่างเช่น เครือข่ายที่เป็น Class C จะมีอุปกรณ์ได้เพียง 254 ตัว ซึ่งอาจมากหรือน้อยเกินไปสำหรับเครือข่ายแต่ละแบบ

Layer 3 Forwarding : Routing

วิธีการแก้ไขคือการนำเอาเรื่อง Layer 3 Forwarding มาใช้ ซึ่งรู้จักในชื่อของ Routing ด้วยเหตุผลที่อุปกรณ์ใน layer 2 สามารถที่จะส่งข้อมูลถึงกันได้เฉพาะภายในเครือข่ายที่กำหนดให้เป็น Vlan เดียวกัน แต่สำหรับอุปกรณ์ที่ทำงานใน layer 3 นั้นก็คือ Router จะสามารถส่งข้อมูลระหว่างเครือข่ายได้ การทำงานจะเป็นการตรวจสอบเครือข่ายปลายทางซึ่งระบุมาใน L3 header และทำการตรวจสอบว่าจะส่งข้อมูลไปทางใดเพื่อให้ข้อมูลถูกส่งไปยังจุดหมายปลายทางที่ต้องการ โดยอุปกรณ์ Router ไม่จำเป็นต้องรู้จักอุปกรณ์ทุกตัวแต่จะรู้จักเฉพาะในเครือข่ายที่ Router เป็นสมาชิกอยู่ (MAC Address ของอุปกรณ์ปลายทาง Router ตัวสุดท้ายเท่านั้นที่จะรู้จัก) เครือข่ายที่เชื่อม Vlan เข้าด้วยกันจะเรียกว่า Internetwork

IP และโปรโตคอลอื่น ๆ ที่ทำงานใน layer 3

เครือข่ายที่เป็นแบบ internetwork ที่เป็นที่รู้จักและมีการใช้งานอย่างหลากหลายในปัจจุบันคือเครือข่าย internet ซึ่งเป็นเครือข่ายที่ใช้ IP เป็นโปรโตคอลในการสื่อสาร นอกจาก IP แล้วยังมีโปรโตคอลอีกหลายตัวที่สามารถเชื่อมเครือข่ายที่แตกต่างกันเข้าหากัน เช่น Internet Protocol Exchange(IPX) ของ Novell Network, AppleTalk ของ Apple Computer, DecNet ของ Digital Equipment Corporation.

เหตุผลที่ Route มาแทนที่ Bridge

ความสามารถในการขยายเครือข่ายและความยืดหยุ่น จากที่ได้ที่ได้อธิบายที่ผ่านมาว่าแยกเครือข่ายออกเป็น Vlan จะเป็นการจำกัดข้อมูลให้กระจายอยู่เฉพาะในเครือข่ายที่จำกัดไว้ ที่เรียกว่า Broadcast Domain Vlan มีการทำงานในชั้นของ Data Link Layer ในกรณีที่ต้องการเชื่อม Vlan ไปยังเครือข่ายอื่น ๆ จะต้องใช้อุปกรณ์ที่มีความสามารถทำงานใน layer 3 ซึ่งเรียกว่า Router ความสามารถของอุปกรณ์ Router ที่มีมากกว่า Bridge จำกัดการ Broadcast โดยการกระจายข้อมูลจะเกิดเฉพาะภายใน Vlan ที่เป็นต้นกำเนิด มีสื่อกลางที่ยืดหยุ่นได้ Router สามารถเชื่อมเครือข่าย LAN ที่ชนิดแตกต่างกันได้ เช่น Ethernet, Token Ring, Fiber Distribute Data Interface (FDDI) และ ATM ในทางตรงกันข้ามหากเป็น Bridge การเชื่อมเครือข่ายจะต้องเป็นเครือข่ายที่มีลักษณะเหมือนกัน เพราะ Bridge ไม่มีความสามารถในการประกอบข้อมูลซ้ำหรือปรับเปลี่ยนรูปแบบของข้อมูล ความสามารถในการขยายเครือข่าย อุปกรณ์ Router จำเป็นต้องรู้เฉพาะ Address ของเครือข่ายและของอุปกรณ์ที่ต่อถึงกันโดยตรง อุปกรณ์ไม่จำเป็นต้องรู้จัก Address ทั้งหมดของอุปกรณ์ที่ต้องส่งข้อมูลไปถึง อย่างไรก็ตามข้อเสียเปรียบของอุปกรณ์ Router ก็มีเช่นกัน ความซับซ้อน Router จำเป็นต้องมี Software Protocol ที่ทำหน้าที่ในการศึกษา Address ของเครือข่ายอื่น ๆ ราคา ของอุปกรณ์ที่ทำงานได้ถึง layer 3 ย่อมสูงกว่า การวางแผนการออกแบบ ผู้ดูแลระบบจำเป็นต้องออกแบบเครือข่ายอย่างรอบคอบเพื่อให้ประสิทธิภาพในการทำงานของระบบดี

การกำหนด Address ในเครือข่าย

Network Layer Address

Address ในชั้นของ network จะบอกสองอย่างคือเครือข่ายที่อุปกรณ์เป็นสมาชิกอยู่และ Address ของตัวอุปกรณ์เอง ซึ่งค่าเหล่านี้ไม่สามารถนำมาจาก MAC Address Router จะใช้ network address โดยจะปิดส่วนที่เป็น host address ไว้จนถึงเครือข่ายปลายทาง เมื่อข้อมูลถูกส่งมาถึงเครือข่ายปลายทางจะมีกระบวนการที่นำค่า Address เพื่อหา MAC Address ของเครือข่ายปลายทาง ซึ่ง MAC Address จะเป็นค่าที่อยู่บนการ์ดเชื่อมในยังเครือข่ายของเครื่องแต่ละเครื่อง (NIC : Network Interface Card) ส่วนของ Network Address จะเป็นส่วนที่บอกถึงเครือข่ายที่อุปกรณ์เป็นสมาชิกอยู่ซึ่งจะระบุเป็นตัวเลขค่าหนึ่ง ส่วนที่เป็น Host Address จะเป็นส่วนที่เป็นหมายเลขประจำเครื่อง จากรูปจะแสดงให้เห็นรายละเอียด เพคเกจข้อมูลจะประกอบไปด้วย Address ที่เป็นส่วนของต้นทางและปลายทาง โดย Router จะใช้เฉพาะ Address ของปลายทางในการส่งข้อมูลไปให้ถึงปลายทาง ส่วน Address ที่เป็นต้นทางจะนำมาใช้เมื่อข้อมูลส่งถึงปลายทางแล้วเพื่อใช้ในการตอบกลับมาบอกอุปกรณ์ที่ส่งข้อมูลไป Router ไม่มีเงื่อนไขในการสร้างการเชื่อมต่อไปถึงปลายทาง โดยการสร้างเส้นทางจะทำในชั้นของ Transport Layer (L4) ซึ่งทำงานอยู่บนอุปกรณ์แต่ละตัว

การทำงานเพื่อให้ได้ Address

ในขั้นสุดท้ายของการส่งข้อมูลให้ถึงปลายทางยังคงต้องใช้ความสามารถใน layer 2 นั้นคือยังคงต้องใช้ MAC Address การ์ด Interface (NIC) ถูกโปรแกรมให้รับข้อมูลที่ส่งมายัง address ของตัวเอง รวมทั้งข้อมูลที่เป็นข้อมูลที่ส่งมาแบบ Broadcast ในช่วงสุดท้ายของการส่งข้อมูล Router ไม่จำเป็นต้องรู้ MAC Address ของอุปกรณ์ที่ต่อถึงโดยตรง เพียงแค่ต้องรู้ Network Layer Address Address Resolution Protocol จะทำหน้าที่ในการแปล network layer address เป็น MAC Address และในกรณีของการส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ที่อยู่ในเครือข่ายอื่น ๆ ก็จะใช้เฉพาะ Network Layer Address เท่านั้น จากรูปในตัวอย่าง อุปกรณ์ที่มี IP 10.10.10.3 จะทำการกระจายข้อมูลออกไปเพื่อหา MAC Address ของอุปกรณ์ที่มี IP เป็น 10.10.10.4 ในกรณีนี้อุปกรณ์อยู่ในเครือข่ายเดียวกันเครื่องที่มี Address ที่กำหนดก็จะส่ง MAC Address ไปบอก เครื่องที่ต้องการส่งข้อมูลก็จะส่งข้อมูลถึงเครื่อง 10.10.10.4 โดยตรง และเครื่องต้นทางก็จะบันทึกค่า Address ไว้ในหน่วยความจำเพื่อจะได้ไม่ต้องส่งข้อมูลแบบกระจายเพื่อหา MAC Address นี้อีก

Router ทำงานอย่างไร

การสร้าง Routing Table

จากรูปจะเห็นว่า router ต่ออยู่กับ 2 เครือข่าย ผ่านการเชื่อมต่อทางกายภาพที่แยกกัน แต่ละจุดเชื่อมต่อจะมี address ที่มีค่าสัมพันธ์กับเครือข่ายที่ต่อถึงกันอยู่ router จะเรียนรู้ address ที่ต่อกันอยู่โดยตรงอย่างอัตโนมัติและจะส่งข้อมูลถึงกัน สำหรับเครือข่ายที่ไม่ได้ต่อกับอุปกรณ์โดยตรง router จะมีกระบวนการในการส่งข้อมูลได้โดยอาจใช้การกำหนดค่าที่เรียกว่า static หรือโดยวิธีการให้ router เรียนรู้โดยใช้โปรโตคอลที่เป็นแบบ dynamic เช่น RIP หรือ OSPF การตัดสินใจในการส่งข้อมูล Router ตัดสินใจในการส่งข้อมูลโดยอาศัย address ในส่วนที่เป็น Network ของปลายทางซึ่งบรรจุอยู่ในเพคเกจข้อมูลอยู่แล้วโดยไม่คำนึงถึงส่วนที่เป็น address ของตัวเครื่องจนกว่าจะถึงช่วงสุดท้ายของเครือข่าย และอุปกรณ์จะจำเส้นทางที่ส่งข้อมูลไว้ โดย Router จะทำหน้าที่เก็บเส้นทางเอาไว้ ซึ่งการทำงานจะเป็นแบบเดียวกับที่อุปกรณ์ใน layer 2 ที่เก็บเส้นทางในเครือข่ายตัวเองเอาไว้

เครือข่ายปลายทาง

Routing Table จะเป็นส่วนที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับเครือข่ายปลายทาง เช่น พอร์ทที่จะส่งข้อมูลไปถึงเครือข่ายนั้น, จำนวน hop ที่จะส่งข้อมูลถึงเครือข่ายนั้น ซึ่งข้อมูลที่บรรจุอยู่เป็นส่วนที่ใช้ในการเลือกเส้นทางที่ดีที่สุดในการส่งข้อมูลไปยังเครือข่ายนั้น ๆ ซึ่งปัจจัยต่าง ๆ ที่ใช้ในการพิจารณา เช่น จำนวน hop, ค่า cost ที่กำหนดไว้ หรือ Bandwidth ในกรณีที่เส้นทางที่ส่งข้อมูลเดิมไม่สามารถส่งข้อมูลไปได้อุปกรณ์ก็จะเลือกเส้นทางที่ดีที่สุดที่ยังคงทำงานได้อยู่ ถ้าหากพอร์ทที่จะส่งข้อมูลไปอยู่ในเครือข่ายเดียวกับเครือข่ายปลายทางข้อมูลก็จะส่งถึงเครือปลายและกระบวนการในเรื่องของการหาเส้นทางก็เป็นอันสมบูรณ์ ในกรณีที่เส้นทางในการส่งข้อมูลไม่เป็นเส้นทางเดิมที่เคยใช้ Router ก็จะดำเนินกระบวนการหาเส้นทางใหม่ ซึ่งเส้นทางที่ถูกเลือกจะเป็นเส้นทางที่มีประสิทธิภาพที่สุด และข้อมูลจะถูกส่งไปทีละ hop จนกระทั่งถึงเครือข่ายปลายทาง

การนับจำนวน hop

ทุกครั้งที่ Router ส่งข้อมูลออกไปค่าของการนับ hop ใน network layer header จะเพิ่มขึ้น สำหรับ Router หลายแบบ (อย่าง IP Router) จะทำการตัดข้อมูลออกเมื่อจำนวน hop มากกว่าค่าที่กำหนด เพื่อป้องกันการ loop ของข้อมูล Router ไม่ได้รับรู้ทุกเพคเกจข้อมูลบนเครือข่าย โดยจะรับรู้เฉพาะข้อมูลที่มี address ที่ชัดเจนที่ส่งมาในชั้นของ Data Link Layer ด้วยเหตุผลนี้ทำให้อุปกรณ์ปลายทางรู้จักกับ router ซึ่งโดยปกติที่อุปกรณ์ปลายทางจะมีการกำหนด default gateway เอาไว้ ซึ่งเป็น address ของพอร์ทของ router ที่อยู่ในเครือข่ายเดียวกัน เมื่ออุปกรณ์ต้องการส่งข้อมูลไปยังเครือข่ายปลายทางซึ่งเป็นคนละเครือข่ายกับเครือข่ายของอุปกรณ์ปลายทาง ข้อมูลจะถูกส่งมายัง default gateway เพื่อที่จะส่งข้อมูลต่อไปยังปลายทางที่ต้องการ

Routing Protocol

Router เรียนรู้เพื่อหาเครือข่ายปลายทางได้อย่างไร

ในตัวอย่างที่ผ่านมา เส้นทางในการส่งข้อมูลจะอยู่บนตัว router อย่างไรก็ตามบนเครือข่ายขนาดใหญ่จะประกอบด้วย router หลายตัวที่ต่อกันเป็นเครือข่ายที่เรียกว่า Wide Area Network (WAN) Router จะส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ที่ router มีข้อมูลอยู่เท่านั้น ดังนั้น router จะต้องมีกระบวนการในการที่จะทำให้ได้ข้อมูลของเครือข่ายอื่น ซึ่งการที่จะได้ข้อมูลมาจะต้องมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลของเครือข่ายกัน กระบวนการนี้จะทำโดย Routing Protocol

Routing Protocol

Routing Protocol จะแลกเปลี่ยนข้อมูลที่มีการเปลี่ยนแปลงอยู่เรื่อย ๆ ของเครือข่ายกัน เมื่อมีเครือข่ายใหม่เข้ามาต่อเข้าที่เครือข่ายโปรโตคอลจะประกาศไปยัง router ตัวที่อยู่ติดกันและกระจายไปยัง router ทุก ๆ ตัว ในกรณีที่เครือข่ายมีความซับซ้อนโปรโตคอลจะเลือกเส้นทางที่สั้นที่สุดที่จะถึงเครือข่ายปลายทางได้

Routing Protocol พื้นฐานมี 2 แบบ ที่สำคัญ

Distance Vector protocol

IP-RIP

IPX-RIP

AppleTalk-Routing Table Management Protocol (RTMP)

Link State Protocol

OSI-Intermediate System-Intermediate System (IS-IS)

IP-OSPF

IPX –NetWare Link State Protocol (NLSP)

Distance Vector routing protocol จะนับจำนวน hop ที่จะเชื่อมไปยังเครือข่ายปลายทาง โปรโตคอลที่ทำงานรูปแบบนี้จะไม่คำนึงถึงความเร็วในการส่งข้อมูลของแต่ละเส้นทาง router ที่อยู่ในเครือข่ายจะส่งข้อมูลทั้งหมดของ routing table ให้แก่กันในช่วงเวลาที่แน่นอน เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของข้อมูล router ก็จะบันทึกข้อมูลเอาไว้

Link State Vector จะแลกเปลี่ยนข้อมูลที่เป็นโครงสร้างของเครือข่าย และ router แต่ละตัวจะคิดหาเส้นทางที่ดีที่สุด โปรโตคอลแบบนี้จะใช้ Bandwidth น้อยเพราะ router จะมีการส่งข้อมูลเมื่อค่าที่เป็นองค์ประกอบในการเลือกเส้นทางมีการเปลี่ยนแปลง

IP Address

รูปแบบของ IP Address

Internet Protocol (IP) เป็นโปรโตคอลในชั้นของ Network Layer ที่ได้รับความนิยมในยุคปัจจุบัน IP Address ประกอบด้วยตัวเลขฐานสอง 32 ตัวจัดเรียงกัน โดยจะแบ่งออกเป็นชุด ๆ 4 ชุด โดยคั่นด้วยจุด และมักนิยมเขียนเป็นเลขฐานสิบเพื่อให้ง่ายในการจำ ดังนั้นค่าที่มากที่สุดของตัวเลขแต่ละชุดจะมีค่าเป็น 255 (ตัวเลขทุกหลักเป็น 1 หมด) โดยค่าบางค่าของ IP จะถูกสำรองไว้ เช่น 255 เมื่อต้องการแปลงเลขฐานสองเป็นเลขฐานสิบก็จะนำค่ากำลังของเลขฐานสองมาพิจารณา โดยกำลังจะเริ่มตั้งแต่ 0-7 และได้ค่าประจำแต่ละหลักเป็น 0,1,2,4,8,16,32,64 ตามลำดับ โดยค่าที่มากสุดจะอยู่ทางซ้ายและต่ำสุดอยู่ทางขวา

Network and Node Address

การใช้ Network Mask

จากที่ได้ทราบกันแล้วว่า IP Address จะประกอบไปด้วย IP ในส่วนของ Network Address และ Node Address โดย router จะใช้ส่วนที่เป็น Networkในการตัดสินใจเลือกเส้นทาง IP สามารถมีค่าของ network address ได้หลายค่า ซึ่งสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนตำแหน่งของบิตของมูลที่ใช้เป็นตัวบอก network address และส่วนที่เป็นของ node address กระบวนการในการบอกว่าส่วนใดเป็นส่วนของ network bit และส่วนใดเป็น host bit จะใช้วิธีการของการกำหนด network mask หรือ subnet mask ซึ่งบิตข้อมูลที่นำมาเป็น mask จะเป็นข้อมูล 32 บิต โดยตัวเลขจะแบ่งเป็น 4 ชุด กฎของการใช้ subnet mask ทำได้ดังนี้

ถ้าบิตมีค่าเป็น 1 จะเป็นตัวบอกว่าส่วนนี้เป็น network address

ถ้าบิตมีค่าเป็น 0 จะเป็นตัวบอกว่าส่วนนี้เป็น host address

ตัวอย่าง ถ้า subnet mask มีค่าเป็น 11111111 11111111 00000000 00000000

ในการกำหนดแบบนี้จะเป็นการสำรอง 16 บิตแรกให้เป็นส่วนของ Network Address และ 16 บิตหลังเป็นส่วนของ host address ค่า subnet mask ของเครือข่ายนี้เมื่อเขียนเป็นตัวเลขฐานสิบก็จะเป็น 255.255.0.0

การเปลี่ยนเพิ่มตำแหน่งของ network mask ออกไป 1 ตำแหน่ง ทำให้เกิดค่าของ network address ที่เป็นไปได้สองค่า การกำหนดค่า subnet mask สามารถกำหนดได้สองแบบ ดังนี้

192.168.10.24/255.255.255.0

192.168.10.24/24

ทั้งสองกรณีเป็นการแสดงให้เห็นว่า IP Address คือ 192.168.10.24 และ subnet mask คือ 24 บิต หรือ 255.255.255.0

จากตารางข้างล่างให้ลองหาค่าของ network address และ host address

Class ของ IP Address

แบบของ IP Address

รูปแบบของ IP Address สามารถกำหนด IP address Class ได้หลายแบบตาม mask ที่กำหนด ในเครือข่ายที่ต้องต่อกับเครือข่ายที่เป็นส่วนรวมจะต้องมีความระมัดระวังในการกำหนดค่า ไม่ให้ซ้ำกัน โดยการกำหนด IP จะถูกดูแลโดยหน่วยงานกลาง การกำหนดค่า IP Address ที่เป็นค่าพื้นฐานมีดังนี้

Address Resolution

ARP (Address Resolution Protocol)

อุปกรณ์ที่มี IP ที่อยู่ในเครือข่ายเดียวกันในการที่จะส่งข้อมูลถึงกันได้อุปกรณ์จะต้องรู้ MAC Address ของอุปกรณ์อื่น ๆ ในเครือข่ายเพื่อที่จะได้ส่งข้อมูลได้ตรงกับปลายทางที่ต้องการ การค้นหา address เป็นกระบวนการในการจับคู่ Network Address กับ Address ในชั้นของ Data Link Layer อย่าง MAC Address IP Address เป็นค่าที่ถูกกำหนดในชั้นของ Network Layer และเชื่อมไปยัง address ที่เป็นหมายเลขทางกายภาพ ซอฟต์แวร์ที่อยู่ในชั้นที่สูงขึ้นไปจะใช้ data link layer ในการส่งข้อมูลกันระหว่างอุปกรณ์ที่อยู่ในเครือข่าย LAN หรือ Vlan เดียวกัน

ARP (Address Resolution Protocol) เป็นโปรโตคอลที่ใช้ในรวมเอา Internetwork address กับหมายเลขที่เป็นค่าทางกายภาพ หรือ MAC Address อุปกรณ์จะใช้ ARP เมื่ออุปกรณ์ทราบว่า address ปลายทางอยู่ในเครือข่ายเดียวกับตัวอุปกรณ์โดยใช้วิธีการเปรียบเทียบส่วนที่เป็น network ของอุปกรณ์เองกับ address ปลายทางหากค่าเป็นค่าเดียวกันอุปกรณ์ก็จะส่งข้อมูลถึงกันได้โดยตรงและหาก network address เป็นคนละค่ากันการส่งข้อมูลจะต้องส่งผ่าน router ซึ่งในกรณีนี้อุปกรณ์จะใช้ ARP หา default gateway และส่งข้อมูลไปยัง gateway เพื่อหาเส้นทางต่อไป สิ่งที่ควรจำคือ gateway ซึ่งเป็น interface บน router ก็มี MAC Address เช่นกัน

จากรูป เมื่อ Host B 140.250.200.2/24 ต้องการส่งข้อมูลถึง Host D 140.250.200.4/24 สิ่งแรกที่ Host B ทำคือหา MAC Address ของ Host D โดยใช้กระบวนการ ARP ARP เป็นกระบวนการกระจายข้อมูลในชั้นของ MAC Address อุปกรณ์ทุกตัวในเครือข่ายจะตรวจสอบข้อมูลที่อุปกรณ์ที่ส่งมาต้องการ

IP Routing

การสื่อสารกันระหว่าง Subnet

เมื่อเกิดกรณีที่อุปกรณ์ต้นทางและปลายทางอยู่คนละเครือข่ายกัน อุปกรณ์ต้นทางต้องส่งข้อมูลผ่านไปทาง router อุปกรณ์ต้นทางจะสร้าง layer 2 header กับ MAC Address ซึ่งจะเป็น MAC Address ของต้นทาง และ MAC Address ของ IP router เป็น MAC Address ปลายทาง โดย IP ของต้นทางและทางทางยังคงบรรจุอยู่ในเพคเกจของข้อมูล IP Router จะเอา MAC Address header และ Cyclic Redundancy Checking(CRC) ตรวจสอบ IP header สำหรับ address ของปลายทางและเปรียบเทียบกับค่าใน routing table ถ้าเกิดมี IP ของปลายบันทึกอยู่หรือ default route ถูกค้นพบข้อมูลก็จะถูกส่งออกไปทาง Interface นั้นเพื่อให้ข้อมูลถูกส่งต่อไปจนถึงอุปกรณ์ปลายทาง router จะนำ MAC Address ใหม่ลงไปซึ่งเป็นของ Router ตัวถัดไปหรือจะเป็น MAC Address อุปกรณ์ปลายทาง

จากรูปแสดงกระบวนการทำงาน IP layer บน Host A รับแพคเกจข้อมูลที่เป็น UDP ที่ต้องการส่งข้อมูลไปยัง Host B และประกอบข้อมูลเข้าเป็นรูปแบบของ IP ซึ่งประกอบไปด้วย address ต้นทาง 192.30.10.20 และ address ของปลายทางเป็น 192.40.10.20 ในชั้นของ Data Link Layer บน host A จะทำการประกอบข้อมูล ที่อยู่ในรูปแบบ IP เข้าตามรูปแบบของ Token Ring และส่งข้อมูลไปยัง Router A เมื่อได้รับข้อมูลที่มีโครงสร้างเป็น Token Ring ถูกรับโดย Router A Router จะถอดข้อมูลที่เป็น IP ออกมาและประกอบข้อมูลใหม่ตามโครงสร้างของ Ethernet และส่งข้อมูลไปยัง Router B เมื่อข้อมูลที่อยู่ในโครงสร้างของ Ethernet ถูกรับเข้ามาโดย Router B ข้อมูลที่อยู่ในโครงสร้างเป็นแบบ Ethernet จะถูกส่งไปยัง Host B