Routing

Routing ist die Wegfindung für ein Datenpaket in einem Netzwerk. Dabei wird der Weg zum Ziel anhand einem oder mehreren Kriterien (metric) ermittelt. Je mehr Kriterien berücksichtigt werden müssen, desto genauer und gezielter ist der Weg zum Ziel. Aber desto (zeit-)aufwendiger ist die Bestimmung oder Berechnung des Wegs. Das maßgebliche Hilfsmittel beim Routing ist die Routing-Tabelle.

Routing-Tabelle

Die Routing-Tabelle enthält eine umfassende und aktuelle Wegbeschreibung durch das Netz. In ihr sind alle bekannten Routen eingetragen. Die Routing-Tabelle wird entweder manuell gefüllt, also statische Routen angelegt, oder dynamisch im Austausch mit anderen nahegelegenen Routern gepflegt. Änderungen der möglichen Routen müssen beim statischen Routing händisch vom Administrator gepflegt werden. Beim dynamischen Routing werden die Routing-Tabellen von den Routern selbständig gepflegt und an die Netzstruktur angepasst. Z. B. auch beim Ausfall von Routern oder Übertragungsstrecken.
Die Routing-Tabelle enthält möglicherweise folgende Angaben:

  • alle bekannten Netzwerkadressen
  • Verbindungsarten in andere Netzwerke
  • Weginformationen zu anderen Routern
  • Verbindungskosten

Routenwahlmethoden

Der Aufbau einer Routing-Tabelle entscheidet, welche Routenwahlmethode verwendet wird. Diese Methode ist ein Algorithmus, der die Einträge in der Routing-Tabelle benutzt um die Route zu berechnen.
Die häufigsten Routenwahlmethoden sind der Distance-Vector-Algorithmus (DVA) und der Link-Status-Algorithmus (LSA).

LSA - Link-Status-Algorithmus

Der LSA bestimmt die Route anhand dem Status der Verbindungen, also deren Verfügbarkeit und Geschwindigkeit. Ein spezieller Sortieralgorithmus ermittelt dann z. B. den kürzesten Weg (Shortest Path) zum Ziel.
Beim Link-Status-Routing (LSR) werden die Änderungen in der Routing-Tabelle per Multicast zwischen den Routern ausgetauscht. In der Routing-Tabelle ist deshalb die gesamte Netzstruktur abgebildet. Der Router kennt deshalb jede erdenkliche Route.
Protokolle nach LSA werden als externe oder exterior Routing-Protokolle bezeichnet, die netzübergreifend genutzt werden.

DVA - Distance-Vector-Algorithmus

Jede Route wird anhand einiger Kriterien klassifiziert. Aus allen Routen wird dann die mit den optimalen Voraussetzungen gewählt. Besonders bei weit entfernten Zielen mit vielen Routen, lässt sich so die optimale Route ermitteln.
Beim Distance-Vector-Routing (DVR) werden die Routing-Tabellen mit dem direkten Nachbar-Router ausgetauscht. Die Routing-Tabelle wird in periodischen Abständen ausgetauscht. Das führt zu zusätzlichem Datenverkehr zwischen den Routern.
DVR-Protokolle werden als interne oder interior Routing Protokolle bezeichnet, die in lokalen Netzen genutzt werden.

Routing-Protokolle für dynamisches Routing

  • BGP - Border Gateway Protocol
  • EGP - Exterior Gateway Protocol
  • IGP - Interior Gateway Protocol
  • OSPF - Open Shortest Path First
  • RIP - Routing Information Protocol
  • DRP - DECnet Routing Protocol
  • IGRP - Interior Gateway Routing Protocol
  • EIGRP - Enhanced Interior Gateway Routing Protocol

RIP - Routing Information Protocol

Beispiel-Netzwerk

Netzwerk Hop-Anzahl
Von Nach
192.168.1.0 192.168.2.0 0 (Direktverbindung)
192.168.3.0 1
192.168.4.0 2
192.168.5.0 1
192.168.6.0 0 (Direktverbindung

Das RIP ist ein Distance-Vector-Algorithmus, also ein Distance-Vector-Routing-Protokoll. Es ist das einfachste und meist genutzte Routing-Protokoll. Die Fähigkeiten moderner Netze werden von RIP allerdings nicht berücksichtigt. Im einfachsten Fall speichert RIP in seiner Routing-Tabelle neben Netzwerkadresse und abgehende Schnittstelle nur die Anzahl der Stationen (Hops) die ein Datenpaket bis zum Zielnetz überwinden muss. Ein Hop-Eintrag von 16 gilt als unendlich und bedeutet, dass dieses Netz nicht erreichbar ist. Deshalb ist RIP in Netzwerken mit mehr als 15 Zwischenstationen nicht geeignet. Es wird daher auch nur in lokalen Netzwerken eingesetzt, wo die Netzübergänge (Router) von gleicher Qualität sind und die Netzwerkstruktur nur selten verändert wird.
Die Routing-Tabellen werden von den Routern alle 30 Sekunden mit dem benachbarten Router ausgetauscht. Dies führt zu einem erhöhten Datenverkehr zwischen den Routern. Fällt ein Router aus, kann es mehrere Minuten dauern, bis diese Information und die entsprechend geänderte Routing-Tabelle übermittelt wurden.

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