Routing Konzepte

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Warum Routing?

Routing dient dazu, dass der beste (kürzeste) Weg für Datenpakete zu Zielen in anderen Netzwerken gefunden wird.

Was sind die Aufgaben eines Routers hierbei?

Er verbindet Netzwerke miteinander (eines pro Schnittstelle), tauscht mit anderen Routern Informationen aus und berechnet hieraus die besten Pfade (in der Routingtabelle). Er entscheidet auf Basis der Ziel-IP an welche Schnittstelle / welchen Router er das Paket schicken muss.

Mechanismen der Paketweiterleitung:

Process Switching:

Für jedes Datenpaket wird in der CPU der Abgleich der Zieladresse mit den Einträgen in der Routingtabelle durchgeführt, die Ausgangsschnittstelle ermittelt und dann das Paket weitergeleitet.

Fast Switching:

Für das erste Datenpaket wird die Routingentscheidung getroffen. Das Ergebnis wird in einem Fast-Switching-Cache zwischengespeichert und für das nächste Datenpaket (eventuell) verwendet (ohne, dass die CPU einbezogen wird) => Zeitersparnis

Cisco Express Forwarding (CEF):

Es wird eine Forwarding Information Base (FIB) und eine Nachbartabelle erstellt (die Tabelleneinträge werden aufgelöst durch Veränderungen an der Netzwerktopologie). Die FIB enthält für Routen vorausberechnete Reverse-Lookup-Informationen sowie Informationen zum nächsten Hop, einschließlich Angaben zur Schnittstelle und zur Schicht 2.

Router Speicher

Speicher Flüchtig / nicht flüchtig Speicherinhalte (Beispiele)
RAM flüchtig Paketzwischenspeicher, Routing-Tabelle, ARP-Tabelle, running config (Aktuelle Konfigurationsdatei), Kopie des Betriebssystems
ROM nicht flüchtig Diagnose-Tools, Power-On-Selftest, Start- und Bootstrap-Dateien, Grundfunktionen des IOS (Router-Betriebssystem)
Flash nicht flüchtig IOS (Router-Betriebssystem)
NVRAM nicht flüchtig startup config (Startkonfigurationsdatei)

Routingentscheidungen

Direkt verbundene Netze sind mit einem "C" gekennzeichnet. Entfernte Netzwerke sind über weitere Router erreichbar. Sie benötigen keine Zusatzinfos (Administrative Distanz, Nexthop, Metrik, Zeitangabe) außer der Ausgangsschnittstelle. Entfernte Netzwerke werden nur über weitere Router erreicht. Hier werden Zusatzinfos benötigt.

Was ist eine Metrik?

Kosten einer Route

Vorgehensweise bei der Pfadauswahl

  • 1. Kriterium: Längste Übereinstimmung Zielnetz und Tabelleneintrag
  • 2. Kriterium: Administrative Distanz
  • 3. Kriterium: Metrik