Routing: Unterschied zwischen den Versionen

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== Routing-Tabelle ==
== Routing-Tabelle ==
[[Routing/Tabelle]]
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== Funktionsweise ==
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; Router arbeiten auf Schicht 3 (Vermittlungsschicht/{{lang|en|Network Layer}}) des [[OSI-Modell|OSI-Referenzmodells]].
* Ein Router besitzt mindestens eine ''Schnittstelle'' ({{enS|Interface}}), die [[Rechnernetz|Netze]] anbindet.
* Schnittstellen können auch virtuell sein, wenn diese z. B. zum Vermitteln von Daten zwischen virtuellen Netzen (VLAN) verwendet werden.
* Beim Eintreffen von [[Datenpaket]]en muss ein Router anhand der OSI-Schicht-3-Zieladresse (z. B. dem Netzanteil der IP-Adresse) den besten Weg zum Ziel und damit die passende Schnittstelle bestimmen, über welche die Daten weiterzuleiten sind.
* Dazu bedient er sich einer lokal vorhandenen [[Routingtabelle]], die angibt, über welchen Anschluss des Routers oder welchen lokalen oder entfernten Router welches Netz erreichbar ist.
; Router können Wege auf drei verschiedene Arten lernen und mit diesem Wissen die Routingtabelleneinträge erzeugen.
* direkt mit der Schnittstelle verbundene Netze: Sie werden automatisch in eine Routingtabelle übernommen, wenn ein Interface mit einer IP-Adresse konfiguriert wird und dieses Interface aktiv ist ("link up").
* statische Routen: Diese Wege werden durch einen Administrator eingetragen.
* Sie dienen zum einen der Sicherheit, sind andererseits nur verwaltbar, wenn ihre Zahl begrenzt ist.
* Die Skalierbarkeit ist für diese Methode ein limitierender Faktor.
* dynamische Routen: In diesem Fall lernen Router erreichbare Netze durch ein Routingprotokoll, das Informationen über das Netzwerk und seine Teilnehmer sammelt und an die Mitglieder verteilt.
; Routingtabelle
Die Routingtabelle ist in ihrer Funktion einem Adressbuch vergleichbar, in dem nachgeschlagen wird, ob ein Ziel-IP-Netz bekannt ist, also ob ein Weg zu diesem Netz existiert und, wenn ja, welche lokale Schnittstelle der Router zur Vermittlung der Daten zu diesem verwenden soll.
* Die Routing-Entscheidung erfolgt üblicherweise nach der Signifikanz der Einträge; spezifischere Einträge werden vor weniger spezifischen gewählt.
* Eine vorhandene Default-Route stellt dabei die am wenigsten spezifische Route dar, welche dann genutzt wird, wenn zuvor kein spezifischer Eintrag für das Ziel(-Netz) existiert.
* Bei einem Bezug der gesamten Internet-Routing-Tabelle im Rahmen des [[Autonomes System#Kunden, Peers, Provider|Inter-AS-Routing]] ist es üblich, keine Default-Route vorzuhalten.
; Policy-basiertes Routing
Einige Router beherrschen [[Policy-basiertes Routing]] (für strategiebasiertes Routing).
* Dabei wird die Routingentscheidung nicht notwendigerweise auf Basis der Zieladresse (OSI-Layer 3) getroffen, sondern es können auch andere Kriterien des Datenpaketes berücksichtigt werden.
* Hierzu zählen beispielsweise die Quell-IP-Adresse, Qualitätsanforderungen oder Parameter aus höheren Schichten wie [[Transmission Control Protocol|TCP]] oder [[User Datagram Protocol|UDP]].
* So können zum Beispiel Pakete, die [[Hypertext Transfer Protocol|HTTP]]-Inhalte (Web) transportieren, einen anderen Weg nehmen als Pakete mit [[Simple Mail Transfer Protocol|SMTP]]-Inhalten (Mail).
; Protokolle
Router können nur für Routing geeignete Datenpakete, also von routingfähigen Protokollen, wie [[Internet Protocol|IP]] ([[IPv4]] oder [[IPv6]]) oder [[IPX/SPX]], verarbeiten.
* Andere Protokolle, wie die ursprünglich von [[MS-DOS]] und [[MS-Windows]] benutzten [[NetBIOS]] und [[NetBEUI]], die nur für kleine Netze gedacht waren und von ihrem Design her nicht routingfähig sind, werden von einem Router standardmäßig nicht weitergeleitet.
* Es besteht jedoch die Möglichkeit, solche Daten über [[Tunneling|Tunnel]] und entsprechende Funktionen, wie [[Data Link Switching|Datalink Switching]] (DLSw), an entfernte Router zu vermitteln und dort dem Ziel zuzustellen.
* Pakete aus diesen Protokollfamilien werden in aller Regel durch Systeme, die auf [[OSI-Referenzmodell#Schicht 2 – Sicherungsschicht|Schicht 2]] arbeiten, also [[Bridge|Bridges]] oder [[Switch (Netzwerktechnik)|Switches]], verarbeitet.
* Professionelle Router können bei Bedarf diese Bridge-Funktionen wahrnehmen und werden [[Layer-3-Switch]] genannt.
* Als [[OSI-Referenzmodell#Schicht 3 – Vermittlungsschicht|Schicht-3]]-System enden am Router alle Schicht-2-Funktionen, darunter die [[Broadcastdomäne]].
* Das ist insbesondere in großen [[Local Area Network|lokalen Netzen]] wichtig, um das Broadcast-Aufkommen für die einzelnen Teilnehmer eines Subnetzes gering zu halten.
* Sollen allerdings Broadcast-basierte Dienste, wie beispielsweise [[DHCP]], über den Router hinweg funktionieren, muss der Router Funktionen bereitstellen, die diese Broadcasts empfangen, auswerten und gezielt einem anderen System zur Verarbeitung zuführen können ([[Dynamic Host Configuration Protocol#DHCP-Relay|Relay-Agent-Funktion]]).
; Multiprotokoll-Router
Außerdem sind Ein- und Mehrprotokoll-Router (auch Multiprotokoll-Router) zu unterscheiden.
* Einprotokoll-Router sind nur für ein Netzwerkprotokoll wie IPv4 geeignet und können daher nur in [[Homogenität|homogenen]] Umgebungen eingesetzt werden.
* Multiprotokoll-Router beherrschen den gleichzeitigen Umgang mit mehreren Protokollfamilien, wie [[DECnet]], IPX/SPX, [[Systems Network Architecture|SNA]], IP und anderen.
* Heute dominieren IP-Router das Feld, da praktisch alle anderen Netzwerkprotokolle nur noch eine untergeordnete Bedeutung haben und, falls sie zum Einsatz kommen, oft auch gekapselt werden können ([[NetBIOS over TCP/IP]], IP-encapsulated IPX).
* Früher hatten Mehrprotokoll-Router in größeren Umgebungen eine wesentliche Bedeutung, damals verwendeten viele Hersteller unterschiedliche Protokollfamilien, daher kam es unbedingt darauf an, dass vom Router mehrere Protokoll-Stacks unterstützt wurden.
* Multiprotokoll-Router finden sich fast ausschließlich in [[Weitverkehrsnetz|Weitverkehrs-]] oder ATM-Netzen.
; 'Gerouteten Protokolle' und 'Routing-Protokolle'
Wichtig ist die Unterscheidung zwischen den ''gerouteten Protokollen'' (wie Internet Protocol oder [[Internetwork Packet Exchange|IPX]]) und ''Routing-Protokollen''.
* Routing-Protokolle dienen der Verwaltung des Routing-Vorgangs und der Kommunikation zwischen den Routern, die so ihre Routing-Tabellen austauschen (beispielsweise [[Border Gateway Protocol|BGP]], [[Routing Information Protocol|RIP]] oder [[OSPF]]).
* Geroutete Protokolle hingegen sind die Protokolle, die den Datenpaketen, die der Router transportiert, zugrunde liegen.


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Version vom 15. Mai 2023, 22:07 Uhr

Routing - Vermittlung von Datagrammen zwischen Netzwerken auf OSI-Layer 3

Beschreibung

  • Routing ist der Prozess, bei dem ein Pfad über ein oder mehrere Netzwerke ausgewählt wird, um Daten zu versenden.
  • In Netzwerken, die Pakete vermitteln, wählt das Routing die Pfade aus, auf denen die Internet-Protokoll-Pakete (IP-Pakete) von ihrem Ursprung zu ihrem Ziel gelangen.

Beispiel

Wann wird ein Router benötigt?
  • Sobald Daten mit einem anderen IP-Netzwerk ausgetauscht werden sollen, wird ein Router benötigt.
Vorgang
  • PC hat ein IP-Adresse + Subnetzmaske
  • PC fuhrt mit IP + Subnetzmaske und Vergleich durch
  • Ebenfalls und Vergleich von IP + Subnetz des Ziel-Computerts
  • Unterschiedliches Ergebnis = Netzübergreifende Kommunikation = Router notwendig

Computer 1

  • IP: 192.168.2.28
  • Subnetzmaske: 255.255.255.224

AND Vergleich:

11000000.10101000.00000010.00011100
11111111.11111111.11111111.11100000
11000000.10101000.00000010.00000000 = > 192.168.2.0

Computer 2

  • IP: 192.168.1.60
  • SN: 255.255.255.192

AND Vergleich

11000000.10101000.00000010.00011100
11111111.11111111.11111111.11000000
11000000.10101000.00000001.00000000 = > 192.168.2.1
= > AND Vergleich fehlgeschlagen = > netzübergreifende Kommunikation = >Router benötigt

Routing-Tabelle

Routing/Tabelle


Anhang

Siehe auch

Sicherheit

Dokumentation

RFC
Man-Pages
Info-Pages

Links

Projekt
Weblinks
  1. http://www.microhowto.info/howto/enable_forwarding_of_ipv4_packets.html
  2. https://unix.stackexchange.com/questions/527012/routing-problems-when-activating-ip-forwarding
  3. https://www.reddit.com/r/linuxquestions/comments/6vu4em/ip_forwarding_not_working/
  4. https://serverfault.com/questions/596641/linux-ip-forwarding-trouble
  5. https://lartc.org/howto/lartc.kernel.html