Netzwerk-Routing Grundlagen: Router, Protokolle & Befehle

Router: Definition und Funktion

Router sind Geräte, die aus Hardware und Software (wie CPU, RAM, ROM und Betriebssystem) bestehen. Ihre Hauptaufgabe ist es, mehrere Netzwerke miteinander zu verbinden und Datenpakete von einem Netzwerk zum nächsten weiterzuleiten.

Routing-Tabelle

Die Routing-Tabelle ist eine Datei im RAM, die Informationen über direkt angeschlossene und entfernte Netzwerke speichert, um Routen zu diesen Zielen zu finden.

Entfernte Netzwerke

Entfernte Netzwerke sind Netzwerke, die von einem Router nur durch die Weiterleitung von Datenpaketen über andere Router erreicht werden können.

Statische Routen

Statische Routen werden manuell konfiguriert. Sie definieren den nächsten Hop (in der Regel die IP-Adresse des nächsten Routers) und haben standardmäßig eine administrative Distanz von '1'.

Metrik (Metric)

Die Metrik wird verwendet, um den bevorzugten Pfad zu einem entfernten Netzwerk zu bestimmen, wenn mehrere Routen zum selben Ziel existieren.

Administrative Distanz

Die administrative Distanz ermöglicht die Auswahl der besten Route, wenn ein Router Routing-Informationen für dasselbe Zielnetzwerk aus zwei oder mehr verschiedenen Routing-Quellen (z.B. Protokollen) erhält.

Distance Vector Protokolle: RIP (Routing Information Protocol)

RIP (Routing Information Protocol) ist ein Distance Vector Protokoll.

Merkmale von RIP:

• Verwendet die Anzahl der Hops als Metrik für die Routenwahl.
• Ist ein klassenbasiertes Routing-Protokoll.
• Kann keine Routen für Netzwerke mit mehr als 15 Hops liefern (maximale Hop-Anzahl ist 15).
• Sendet Broadcast- oder Multicast-Routing-Updates alle 30 Sekunden.

RIPv2: Verbesserungen

RIPv2 ist eine verbesserte Version von RIP.

Merkmale von RIPv2:

• Beinhaltet die Subnetzmaske in Routing-Updates, was es zu einem klassenlosen Routing-Protokoll macht.
• Verfügt über einen Authentifizierungsmechanismus für die Sicherheit von Routing-Tabellen-Updates.
• Unterstützt Subnetzmasken mit variabler Länge (VLSM).
• Nutzt Multicast-Adressen anstelle von Broadcast für Updates.
• Unterstützt die manuelle Routenzusammenfassung.

IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)

IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) ist ein proprietäres Protokoll von Cisco.

Merkmale von IGRP:

• Verwendet Bandbreite, Verzögerung (Delay), Last (Load) und Zuverlässigkeit für eine zusammengesetzte Metrik.
• Sendet Broadcast-Routing-Updates alle 90 Sekunden.
• IGRP ist der Vorgänger von EIGRP.

EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) ist ein proprietäres Cisco-Protokoll.

Merkmale von EIGRP:

• Führt Load Balancing mit ungleichen Kosten durch.
• Verwendet den Diffusing Update Algorithm (DUAL) zur Berechnung des kürzesten Pfades.
• Keine regelmäßigen Updates; Routing-Updates werden nur bei einer Topologieänderung gesendet.
• Verwendet die folgenden Werte in der zusammengesetzten Metrik, um die bevorzugte Route zu einem Netzwerk zu berechnen:
  • Bandbreite
  • Verzögerung (Delay)
  • Zuverlässigkeit
  • Last (Load)

Wichtige Router-Befehle

show ip route

Dieser Befehl wird verwendet, um die Routing-Tabelle anzuzeigen und die Konvergenz des Netzwerks zu überprüfen.

show ip interface brief

Zeigt schnell den Status aller Netzwerkschnittstellen an.

show ip protocols

Überprüft eine Reihe wesentlicher Elemente, den Zustand der automatischen Routenzusammenfassung und die im Routing-Protokoll enthaltenen Netzwerke. Die am Ende aufgeführten Routing-Informationsquellen zeigen die Nachbarn an, von denen dieser Router RIP-Updates empfängt.

CIDR (Classless Inter-Domain Routing)

CIDR ermöglicht die Erstellung von Supernetzen. Ein Supernetz ist eine Gruppe von Netzwerkadressen, die in einer einzigen Netzwerkadresse mit einer Subnetzmaske zusammengefasst werden, die kürzer ist als die Standard-Klassenmaske.

Routing-Schleife

Eine Routing-Schleife ist ein Zustand, in dem ein Datenpaket kontinuierlich zwischen Routern weitergeleitet wird, ohne jemals das gewünschte Zielnetzwerk zu erreichen.

VLSM (Variable Length Subnet Mask)

VLSM ermöglicht die Verwendung unterschiedlicher Subnetzmasken für verschiedene Subnetze innerhalb desselben Netzwerks. Dies wird auch als Subnetting mit variabler Länge bezeichnet und erlaubt eine effizientere Nutzung von IP-Adressen.

DUAL (Diffusing Update Algorithm)

Der DUAL (Diffusing Update Algorithm) ist der von EIGRP verwendete Algorithmus. DUAL bestimmt den besten schleifenfreien Pfad und berechnet auch schleifenfreie Backup-Routen. DUAL verwendet verschiedene Begriffe, die hier näher erläutert werden:

• Nachfolger (Successor)
• Praktikable Entfernung (Feasible Distance - FD)
• Machbarer Nachfolger (Feasible Successor - FS)
• Gemeldete Entfernung (Reported Distance - RD) oder Advertised Distance (AD)
• Durchführbarkeitsbedingung (Feasibility Condition - FC)

RIP-Konfiguration: Ein Beispiel

Hier ist ein Beispiel für die Konfiguration von RIP auf einem Router:

# Wechsel in den privilegierten Modus
Router> enable
# Wechsel in den globalen Konfigurationsmodus
Router# configure terminal
# Definition des RIP-Routing-Protokolls
Router(config)# router rip
# Veröffentlichung der direkt angeschlossenen Netzwerke in RIP-Updates
Router(config-router)# network 192.168.1.0
Router(config-router)# network 192.168.2.0
# Aktivierung von RIP Version 2
Router(config-router)# version 2