IP Routing

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Das Protokoll IP routbar ist, hat ihm zu seinem weltweiten Erfolg verholfen. Was das genauer heisst, mit Beispielen zum CISCO Betriebsystem IOS. Ein wichtiger Unterschied sind die zwei Begriffe:
“Routing Protokolle”
“Geroutete Protokolle”

Das Protokoll Wenn deas Ziel des Paketes im gleichen Subnetz (Netz-ID ist, wird das Paket diret zugestellt. Wenn es an eine andere Netz-ID geht, wird es dan den Router (“Default Gateway”) gesendet. Damit Pakete mit anderen Netzen ausgetauscht werden können, braucht es ein Gerät vom Typ “Router” (“Gateway”). Dieses Gerät verbindet grundsätzlich IP Netze miteinander.

Mir macht es Spas, von Zeit zu Zeit die Grundlagen noch einmal durchzuarbeiten und in eigenen Worten zusammen zu fassen.

Einstieg

Geroutete Protokolle” versus “routbares Protokoll”

“Geroutete Protokolle” bzw. “routbares Protokoll” bezeichnet man ein Netzwerkprotokoll, in dessen Vermittlungsschichtadresse genug Informationen enthalten sind, um ein Paket von einem Host an einen anderen Host weiterzuleiten.

Ein Routing Protokoll kann mehr. Es tauscht Informationen mit anderen Routern aus, um nach diversen Kriterien die effiiente Packet Weitergabe zu gwährleisten.

“Routing Protokolle” unterscheiden sich in den Algorithmen wie sie die “beste” Route errechen:

  • Link-State
  • Distanzvektor
  • Exterior Gateway Protokolle

Die bekanntesten Router Protokolle sind:

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

Unterschiedliche Routen

Es werden folgende Typen von Routen zu unterscheiden:

  1. Direkte Routen

Routen zu den Subnetzen, die direkt erreichbar sind.

  1. Indirekte Routen

Routen zu den Subnetzen, die über andere Router (“Nachbarn”) „erreichbar“ sind.

  1. Host Routen
    Das sind die Routen zu den einzelnen Hosts. Bei den Host-Routen enthält die Spalte Netzwerkziel die IP- Host-Adresse und die Netzwerkmaske lautet 255.255.255.255 .

  2. Standard-Route (“Default” / “last resort”)

Wenn keine passende Route zum Absenden eines Pakets in der Routing- Tabelle enthalten ist, wird die Standard-Route verwendet.

Das Netzwerkziel der Standard-Route ist 0.0.0.0 und die Netzwerkmaske lautet auch 0.0.0.0.

Leitungsvermittlung versus Paketvermittlung

Eine Leitungsvermittlung ist z.B. die (ausgestorbene) analoge Telefonverbindung. Ein IP Netz ist heute Paketvermittelt - d.h. ein “shared Medium”. Jeder Router kann andere physikalische Netze unterstützen. D.h. er trägt diese Information im Paket ein. Und der nächste Router wird diese Information mit seinen überschreiben.

Tiefer geblickt

Der Router führt eine Routingtabelle. Die Cisco Net Academy zeigt in diesem Artikel <p>Cisco Networking Academy’s Introduction to Routing Dynamically</p> wie so eine Tabelle aussieht. Dieses sagt ihm anhand der Netz-ID des Paketes, auf welchen Port er das Paket weiterschicken soll.

Eine Routertabelle enthält im Minium folgende Angaben:

  • Zielnetz (errechnet aus NW-Adresse und Subnetzmaske)
  • Next Hop (“Gateway”)
  • Metrik

Unter IOS (Cisco) kann man die Routertabelle mit “show ip route” abrufen. Dort findet man folgende Angaben:

Mit den schnellwachsenden Netzen kamen neue Routingprotokolle auf den Markt, die wesentlich mehr Feinabstimmung und Optimierung der Routen ermöglichten.

Das ARP Protokoll erstellt eine Liste, welche MAC-ID (Hardware Adresse) mit einer IP gemeint ist. IP Adressen können ändern (DHCP), eine MAC-ID wird dagegen als Konstante gesehen. Das ARP Protokoll prüft auch periodisch nach, ob die Liste noch stimmt bzw. ergänzt werden muss.

Detail

Quellen

  1. Technik der IP-Netze: TCP/IP incl. IPv6 – Funktionsweise, Protokolle und Dienste, 2. Auflage - ISBN 978-3-446-21935-9

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Erstellt: 4. Oktober 2020
Modifiziert: 4. Oktober 2020

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