Routingtabelle

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Eine Routingtabelle (auch Routing Information Base) enthält Angaben zu möglichen Wegen, zum „optimalen“ Weg, zum Status, zur Metrik, d. h. dem Bewertungsmaßstab des Weges, und zum Alter. Grundlage ist die Verknüpfung der Ziel-IP-Adresse mit einer Richtungsangabe in Form des Folgerouters und des Interfaces, über den der Paketstrom zu lenken ist.

Um eine Routingtabelle mit Leben füllen zu können, bedarf es Einträge bezüglich der erreichbaren Netze. Router können Wege auf drei verschiedene Arten lernen und mit diesem Wissen dann die Routingtabelleneinträge erzeugen:

  • direkt verbundene Netze: Sie werden automatisch in eine Routingtabelle übernommen, wenn ein Interface des Routers mit einer IP-Adresse konfiguriert wird.
  • statische Routen: Diese Wege werden durch einen Administrator eingetragen. Sie dienen zum einen der Sicherheit, sind andererseits aber nur verwaltbar, wenn ihre Zahl begrenzt ist, d. h. die Skalierbarkeit ist für diese Methode ein limitierender Faktor.
  • dynamische Routen: In diesem Fall lernen Router erreichbare Netze durch ein oder mehrere auf dem Router konfigurierte Routingprotokolle, welche Informationen über das Netzwerk und seine Teilnehmer sammeln und an andere Router bzw. im selteneren Fall auch Endgeräte verteilen.

Statische Einträge werden manuell eingegeben. Dynamische Einträge werden mit Hilfe von Informationen erstellt, die über Routingprotokolle (z. B. BGP, OSPF, IGRP, EIGRP oder RIP) ausgetauscht werden.

Aufbau einer Routingtabelle[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Jeder Eintrag in einer Routingtabelle besitzt mindestens folgende Informationen:

  1. Netzadresse und Subnetzmaske (bzw. die Präfixlänge = Länge der zusammenhängenden Bits der Wertigkeit 1 der Subnetzmaske): Diese beiden Angaben bestimmen den IP-Adresspräfix eines Zielnetzes; d. h., beide zusammen identifizieren das Ziel, auf welches sich dieser Tabelleneintrag bezieht.
  2. next hop, oft auch Gateway genannt: Hierbei handelt es sich um die nächste Routeradresse, an die dieses Paket gesendet werden muss. In der Regel ist dies auf IP-Ebene der Nachbar-Router, an welchen das Paket weitergeleitet werden muss; beispielsweise kann es jedoch im Falle eines BGP-Routingeintrages auch die Adresse des entsprechenden Border-Routers zum Nachbar-AS sein.
  3. Metrik: Fast immer kommt zu jedem Eintrag auch eine Metrikinformation hinzu, die eine Information über die Gewichtung/Präferenz der Nutzung dieser Leitweginformation enthält (z. B. wird bei OSPF die Metrik anhand der auf dem Wege liegenden kleinsten Bandbreite ermittelt; bei RIP entspricht der Metrik-Wert der Anzahl der Router zum Zielnetz, etc.). Die Metrik spielt erst dann eine Rolle, wenn mehrere über dasselbe Routing-Protokoll gelernte Routen für dasselbe Zielnetz existieren; in diesem Fall ist die beste Route die mit dem kleinsten Metrik-Wert. Bei mehreren Routen mit identischem Metrik-Wert erfolgt in der Regel eine Verteilung von IP-Verbindungen über die gleichwertigen Routen ("Session-by-Session-Loadbalancing")[1]
Netzwerk-Adresse Subnetzmaske
oder Präfixlänge
Next hop Metrik
(optional)
........ ........ ........ ........
........ ........ ........ ........

Routing und Forwarding[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Beim dynamischen Routing kann zwischen Routing- und Forwardingtabellen unterschieden werden.

In der Regel verwaltet jedes Routingprotokoll seine eigene Routingtabelle auf dem Router. Laufen auf einem Netzknoten verschiedene Routingprotokolle (z. B. BGP für Interdomain-Routing und OSPF für Intradomain-Routing), so verfügt der Router entsprechend über mehrere Routingtabellen, welche auch meist unterschiedlich aufgebaut sind (vgl. im Beispiel OSPF: Summe der Link-Kosten vs. BGP: Pfadvektor, MED und diverse weitere komplexe Attribute). Diese Tabellen können sogar widersprüchliche Informationen beinhalten, d. h., verschiedene Routingprotokolle geben zum selben Zielnetzwerk unterschiedliche Pfade vor. Daher wird jedes Routingprotokoll mit einer Priorität versehen (Cisco-Terminologie: Administrative Distanz); bei Widersprüchen wird die Route des Protokolls mit der höchsten Priorität (d. h. der niedrigsten administrativen Distanz) verwendet. Die administrative Distanz ist auf dem Router lokal signifikant, d. h. die administrative Distanz wird nicht über Routing-Protokolle, etc. an andere Router verteilt[2].

Das Durchsuchen mehrerer Routingtabellen mit Hilfe des Longest Prefix Match wäre sehr rechenaufwändig. Aus Effizienzgründen kann daher aus vielen verschiedenen Routingeinträgen bzw. verschiedenen Routingtabellen eine einzige Forwardingtabelle (auch Forwarding Information Base, kurz FIB) erstellt werden, mit welcher eine hardwarenahe[3] Verarbeitung weiterzuleitender Pakete ermöglicht wird[4]. Obwohl die hardwarenahe Forwarding-Tabelle aus der softwarebasierten Routing-Tabelle generiert wird, werden beide häufig unter Begriff Routingtabelle subsumiert.

Beispiel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Gegeben sei ein LAN mit drei Subnetzen und einem Zugang ins Internet. Um die Netze miteinander verbinden zu können, werden drei Router eingesetzt:

Die Routingtabelle am Router 2 sieht folgendermaßen aus:
Netzadresse bzw. IP-Adresse Subnetzmaske bzw. Netmask Gateway
bzw. Router
Schnittstelle Metrik
(Anzahl der Hops)
192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.1.1 192.168.1.2 2
192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.2 192.168.1.2 1
192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.2.1 192.168.2.1 1
0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1 192.168.1.2 3

Exemplarisches LAN für Routingtabellen

Anzeigen der Routingtabelle[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • IPv4
    • Bei IOS-basierten Cisco-Routern lässt sich die Routingtabelle mittels des Befehls show ip route auflisten.
    • Bei Windows- und Unix-Systemen (inkl. Linux) kann die Routingtabelle mittels des Befehls netstat -r angezeigt werden.
    • Unter MacOS wird die Routingtabelle mit dem Befehl netstat -nr angezeigt.
    • Bei Windows funktioniert dies auch über den Befehl route print bzw. route -4 print.
    • Unter Linux gibt es hierfür auch den Befehl route bzw. ip route.
  • IPv6
    • Bei Linux route -6 oder ip -6 route
    • Bei Unix-Systemen (inkl. Linux) entsprechend netstat -A inet6 -r, route -A inet6
    • Bei Windows gibt netsh interface ipv6 show route bzw. route -6 print die Routingtabelle aus.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Wiktionary: Routingtabelle – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Load Balancing with CEF. Cisco, abgerufen am 13. Mai 2017 (englisch).
  2. What Is Administrative Distance? Cisco, 8. Mai 2013, abgerufen am 13. Mai 2017 (englisch).
  3. Understanding IP CEF. Cisco, abgerufen am 13. Mai 2017 (englisch).
  4. Routing and Forwarding Tables. Juniper Networks