[Einführung] [Dynamisches Routing] [Vergleich Distance Vector Routing - Link State Routing]

Router

Einführung

Router sind Geräte der Schicht 3 (Netzwerk) des OSI-Referenzmodells. Damit können sie unterschiedliche Topologien der Schichten 1 und 2 verbinden. In der Schicht 3 müssen sie mindestens ein Protokoll gemeinsam haben (Protokollabhänigkeit der Schicht 3- Adressen).
Router interpretieren die Pakete auf der Schicht 3. Deshalb können sie auch auf dieser Ebene defekte Pakete herausfiltern. Auch für sicherheitsrelevante Aspekte ist diese Fähigkeit interessant. Man kann mit einem Router z.B. eine einfache Firewall konzipieren, indem man nur ganz bestimmte IP-Adressen passieren lässt.
Damit eine Quellstation eine Verbindung zur Zielstation herstellen kann, braucht sie ausserdem nicht die MAC-Adresse des Ziels zu kennen, sondern lediglich deren Protokolladressen, z.B. eine IP-Adresse.
Kann ein Router ein Protokoll nicht interpretieren oder handelt es sich um ein Protokoll das nicht routingfähig ist (z.B. NetBIOS), vermittelt er das Paket wie eine Bridge. Man bezeichnet solche Router als BRouter (Bridge-Router). BRouter besitzen auch die anderen grundlegenden Eigenschaften einer Bridge (Filterfunktionen auf der Schicht 2...).
Multiprotokoll-Bridges haben mindestens zwei verschiedene Protokolle implementiert. In der Regel hängt die Implementation von der eingesetzten Software ab. Deswegen ist es bei Multiprotokoll-Bridges besonders wichtig, dass man darauf achtet, dass der Hersteller ausreichende Updatemöglichkeiten für die Zukunft anbietet, denn ein Wechsel auf die Software eines Drittherstellers ist normalerweise nicht möglich. Auch sollte man sich Gedanken über die Wartung des Routers machen. Aufgrund der komplexen Konfigurationsmöglichkeiten geschieht dies idR. ebenfalls über Software, besipielsweise über SNMP. Es macht mit Sicherheit keinen Sinn, wenn man statt einer einheitlichen Lösung verschiedene herstellerspezifische Lösungen einsetzt.

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Statischem Routing und Dynamischem Routing:
Statisches Routing Dynamisches Rouitng
  • Route zwischen zwei Datenendgeräten ist fest vorgegeben. Normalerweise verwaltet der Netzwerkadministrator die Einträge in den Routingtabellen manuell
  • Ist die Route fehlerhaft, meldet der Router einen Alarm. Alles weitere ist Sache des Netzwerkadministrators
  • Wahl der Route ist abhängig von Routingprotokollen
  • Ist die Route fehlerhaft, stellt das Routingprotokoll nach Möglichkeit eine alternative Route zur Verfügung

Dynamisches Routing

Grundsätzlich unterteilen sich dynamische Router in zwei Gruppen. Eine Gruppe setzt Routingprotokolle ein, die auf dem Distance Vector Algorithmus (DVA) basieren. Nach seinen Entwicklern wird er auch "Bellmann-Ford-Algorithmus" genannt. Typische Vertreter dieser Gruppe sind das Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) und Open Shortest Path First (OSPF).
Die andere Gruppe setzt hingegen Routingprotokolle auf Basis des Link State Algorithmus (LSA) ein. Das Routing Information Protocol (RIP) und Intermediate-System-to-Intermediate-System (IS-IS) gehören zu dieser Gruppe.

Vergleich Distance Vector Routing und Link State Routing

Distance Vector Routing Link State Routing
Funktionsweise
  • Annahme: Alle Router sind gleichwertig, es existiert keine Bewertung ihrer Position in der Netzwerktopologie
  • Der kürzeste Weg wird anhand seiner HOPs bestimmt. Obwohl es prinzipiell möglich wäre, haben andere Kriterien keinen Einfluss auf die Entscheidung.
  • Router tauschen in Intervallen ihre gesamte Routingtabelle aus. Ebenfalls nachdem ein Router eine Änderung bemerkt hat.
  • die Router sind nicht gleichwertig, sondern unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Positon in der Router-Topologie. Es existieren Informationen über die Wegstrecken zwischen den Routern und es gibt eine Hierarchie mit mindestens zwei Ebenen. Man unterscheidet zwischen:

    • Hierarchieebene 1-Routern ("Area"-Routern)
      Router, die Verbindungen innerhalb eines Areas herstellen
    • Hierarchieebene 2-Routern ("Backbone"-Routern)
      Router, die Verbindungen zwischen Areas herstellen

    Mit Area ist eine Ansammlung von Netzen gemeint, die durch einen Router verbunden ist.
  • Bemerkt ein Router eine Veränderung, gibt er sie an seine Nachbarn in der gleichen Hierarchieebene weiter, ansonsten übermittelt er ihnen nur, welche Nachbarn er hat und nicht die gesamte Routingtabelle
  • In die Berechnung des kürzesten Weges fliessen neben den HOPs auch die Informationen über die Topologie und die Hierarchie ein
Vorteile
  • sehr einfache Implementation
  • geringe Anforderungen an die Hardware
  • erzeugt weniger Netzlast
  • passt sich schneller Änderungen in der Netzwerktopologie an (= konvergiert schneller)
  • geringe Gefahr von Endlosschleifen
Nachteile
  • grosse Gefahr von Endlosschleifen
  • erzeugt eine hohe Netzlast durch den konstanten Austausch der Routingtabellen
  • aufwendige Implementation
  • hohe Hardwareanforderungen, da die Router ihre Routingtabellen aufwendig errechnen müssen

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