|
|
| Zeile 24: |
Zeile 24: |
| [[Kategorie:IPv6]] | | [[Kategorie:IPv6]] |
| [[Kategorie:Internetprotokoll]] | | [[Kategorie:Internetprotokoll]] |
|
| |
| = TMP =
| |
| == Beschreibung ==
| |
| * Der Router ist ein Netzwerkhardwaregerät, das dafür verantwortlich ist Pakete an ihre Ziele weiterzuleiten.
| |
| * Router stellen eine Verbindung zwischen zwei oder mehr IP-Netzwerken oder mehr IP-Netzwerken oder Subnetzwerken her.
| |
| * Arbeitet auf der 3. Schicht im OSI-Modell (Vermittlungsschicht)
| |
|
| |
| == Routing ==
| |
| * Routing ist das englische Wort für Vermittlung.
| |
| * Es 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.
| |
|
| |
| == 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
| |
|
| |
| == Beispiel ==
| |
| '''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 ==
| |
| * Routing ist das englische Wort für Vermittlung.
| |
| * Es 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.
| |
|
| |
| === Routing-Tabellen ===
| |
| Um zu entscheiden, wie Pakete entlang von Netzwerkpfaden zu routen sind, beziehen sich Router auf sogenannte interne Routing-Tabellen.
| |
| * Eine Routingtabelle gibt an, auf welchem Weg sich ein netzwerkfähiges Gerät mit anderen Netzwerken und deren Teilnehmern zu verbinden hat.
| |
| * Ein einzelner Eintrag in dieser Tabelle weist einem IP-Adressbereich eines Netzwerkziels eine Angabe zu, über welchen Router und welche Schnittstelle die Daten als Paketstrom zu leiten sind.
| |
| * Jeder Eintrag enthält zusätzlich auch einen Metrikwert.
| |
| * Anhand dieses Wertes kann der kürzeste Weg mit den wenigsten Weiterleitungen gewählt werden.
| |
| * Das Betriebssystem des Netzwerkgerätes erstellt eine Routingtabelle beim Booten und ergänzt sie danach laufend während des Betriebes.
| |
| * Dazu nutzt es die Informationen der erreichbaren Netze.
| |
| * Geräte können Netzwerkwege (Routen) auf 3 verschiedene Arten lernen und damit Einträge in der Routingtabelle erzeugen:
| |
| Direkt verbundene Netze werden automatisch in die Tabelle übernommen, sobald eine Schnittstelle (Interface) des Rechners mit einer IP-Adresse konfiguriert wird.
| |
|
| |
| ; Statisches Routing
| |
| Statische Routing-Tabellen werden manuell von einem Netzwerkadministrator eingerichtet.
| |
| * Dabei werden im Wesentlichen die Routen festgelegt, die Datenpakete über das Netzwerk nehmen.
| |
| * Diese sind aber nur bei geringer Anzahl von Geräten im Netzwerk sinnvoll, da man sonst schnell den Überblick verliert.
| |
|
| |
| ; Dynamisches Routing
| |
| Dynamische Routing-Tabellen werden automatisch aktualisiert.
| |
| * Sie verwenden verschiedene Routing-Protokolle, um die kürzesten und schnellsten Pfade zu ermitteln.
| |
| * Sie treffen diese Entscheidung auch abhängig davon, wie lange es dauert, bis die Pakete ihr Ziel erreichen.
| |
| * Dynamisches Routing erfordert mehr Rechenleistung, weshalb kleinere Netzwerke möglicherweise auf statisches Routing zurückgreifen.
| |
| * Aber für größere Netzwerke ist dynamisches Routing die effizientere Lösung.
| |
|
| |
| == Funktionsweise ==
| |
| {| style="text-align:center;empty-cells:show;" cellspacing="0" cellpadding="1" border="0"
| |
| |-
| |
| | style="border: 1px solid black; width: 3em;" | 7
| |
| | || || ||
| |
| | style="border: 1px solid black; width: 3em;" | 7
| |
| |-
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 6
| |
| | || || ||
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 6
| |
| |-
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 5
| |
| | || || ||
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 5
| |
| |-
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 4
| |
| | || || ||
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 4
| |
| |-
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 3
| |
| |
| |
| | colspan="2" style="border: 1px solid black; width: 3em;" | 3
| |
| |
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 3
| |
| |-
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 2
| |
| |
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 2
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 2
| |
| |
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 2
| |
| |-
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 1
| |
| | style="border-bottom: 3px solid black; width: 1em;" |
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 1
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 1
| |
| | style="border-bottom: 3px solid black; width: 1em;" |
| |
| | style="border: 1px solid black;" | 1
| |
| |}
| |
|
| |
| ; 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.
| |
|
| |
|
| </noinclude> | | </noinclude> |