Was ist die Routingtabelle?

Nachdem Sie so weit gelesen haben, haben Sie sicher eine Frage: Wie wird die Routingtabelle jedes Routers erstellt? Ich werde diese Frage nicht sofort beantworten, sondern sie anhand des elektronischen Navigationssystems analysieren. Wenn Sie Zielinformationen eingeben, berechnet das Navigationssystem mithilfe seiner eigenen Kartendatenbank die kürzeste Route. Diese Kartendatenbank ist im Navigationssystem vorinstalliert und sollte regelmäßig aktualisiert werden, da sich das Straßennetz weltweit rasant weiterentwickelt. Andernfalls könnten Sie auf falsche Fährten geraten und im Meer landen.

Wenn jeder Router über ähnliche Verbindungsinformationen wie eine Kartendatenbank verfügt, kann er den kürzesten Pfad zur Navigation nutzen. Ein Protokoll zum Austausch von Verbindungsinformationen zwischen den Routern wird als Routing-Protokoll bezeichnet. Dieser Artikel soll Ihnen das Routing-Protokoll näherbringen. Sie sollten nun wissen, was Routing ist, aber was genau ist das Protokoll? Das Protokoll legt fest, wie die Verbindungsinformationen ausgedrückt werden, wie hoch die Kosten für die Durchquerung dieser Verbindung sind und welche Router sich an beiden Enden der Verbindung befinden. Mithilfe dieser Informationen können die Router dynamisch eine Karte (ein topologisches Diagramm) des gesamten Netzwerks erstellen. Für jedes Ziel wird dynamisch ein Routing-Eintrag gemäß dem Algorithmus für den kürzesten Pfad generiert und in eine Tabelle, die sogenannte Routing-Tabelle, eingetragen.

Wer mit Routing-Protokollen vertraut ist, kann leicht vermuten, dass es sich bei den von mir erwähnten Routing-Protokollen um OSPF und IS-IS handelt. Sie sind sich sehr ähnlich. Beide sind Link-State-Protokolle. Sie erfassen zunächst Verbindungsinformationen zwischen Routern, wie Kosten, verbundene Knoten an beiden Enden und Verbindungstypen, und führen dann einen Algorithmus aus, der dem kürzesten Pfad ähnelt, um die Informationen für die Routing-Tabelle zu generieren.

Welches Routing-Protokoll soll gewählt werden?

So ähnlich, warum?! Es handelt sich um zwei parallel von zwei verschiedenen Organisationen entwickelte Abkommen. Niemand hat einen absoluten Vorteil, also soll der Markt sie testen! IS-IS hat hinsichtlich Protokollentwicklung und Skalierbarkeit mehr Vorteile, und OSPF könnte an Bedeutung verlieren.

Heute diskutieren wir nicht darüber, wer gewinnen wird, sondern widmen uns der ersten Frage: Wenn OSPF und IS-IS auf demselben Router laufen und beide Routingtabellen für dasselbe Ziel (gleiche Netzwerkadresse und gleiche Netzwerkmaske) generieren, welche wird dann verwendet? Dies ist eine schwierige Prioritätsentscheidung. Jeder Hersteller hat seine eigene Vorgehensweise. Cisco verwendet eine etwas ungewöhnliche Bezeichnung: Administration Distance (AD), um die Prioritäten zu unterscheiden. Priorität 0 ist die höchste, Priorität 255 die niedrigste. OSPF verwendet standardmäßig Prioritätsbit 110, IS-IS hingegen Priorität 115. Offensichtlich haben die Routinginformationen von OSPF Vorrang. Ein Beispiel zur Veranschaulichung:

OSPF-Route: 10.1.1.0/24 nächster Hop aaaa AD 110

IS-IS-Route: 10.1.1.0/24 nächster Hop bbbb AD 115

Folgendes wird dann in die Routingtabelle eingetragen:

OSPF-Route: 10.1.1.0/24 nächster Hop aaaa AD 110

Lassen Sie sich nicht täuschen: OSPF hat keine hohe und IS-IS keine niedrige AD-Priorität. Wenn OSPF und IS-IS gleichzeitig laufen, werden nicht alle Routing-Einträge von IS-IS in die Routing-Tabelle aufgenommen. Das ist falsch! Nur gleichwertige Routing-Einträge können anhand der AD-Priorität entscheiden, ob sie in der Tabelle verbleiben oder nicht. Sind die Einträge nicht gleichwertig, wird die AD-Priorität gar nicht berücksichtigt.

Selbstverständlich gibt es weitere Protokolle, die um den Eintrag in die Routingtabelle konkurrieren können: RIP(120), EIGRP(90), BGP(20,200) sowie die direkt verbundene Route (0) und die statische Route (1), mit ihrer AD-Priorität und dem externen BGP in Klammern.

20, und intern BGP ist 200. Aktuell ist die AD-Priorität gängiger Routing-Protokolle:

Direkte Route > statische Route > EBGP > EIGRP > OSPF > ISIS > RIP > IBGP

Welcher ist der beste nächste Schritt?

Nachdem wir die Routingtabelle besprochen haben, wollen wir uns nun damit befassen, wie IP-Pakete den Router erreichen, wie man die Routingtabelle findet und die Navigation der IP-Pakete durchführt. Wie findet man den nächsten Hop mit höchster Effizienz und Genauigkeit?
Wenn die Routingtabelle die folgenden fünf Einträge enthält und die Zieladresse des IP-Pakets 10.1.1.1 lautet, welchen Eintrag wählt die Routingtabelle aus? Gemäß der Regel „Längstes Präfixübereinstimmung“ wird 10.1.1.1/32 ausgewählt, da es sich um eine exakte Übereinstimmung handelt, d. h. eine 32-Bit-Übereinstimmung.
Wenn die Zieladresse des IP-Pakets 10.1.1.100 lautet, wird 10.1.1.0/24 ausgewählt, da dies die längste Übereinstimmung ist und 24 Bit umfasst.
Wenn die Zieladresse des IP-Pakets 10.1.2.100 lautet, wird 10.1.0.0/16 ausgewählt, da dies die längste Übereinstimmung mit 16 übereinstimmenden Bits ist.
Wenn die Zieladresse des IP-Pakets 10.2.1.100 lautet, wird 10.0.0/8 ausgewählt, da dies die längste Übereinstimmung mit 8 übereinstimmenden Bits ist.
Wenn die IP-Paketzieladresse 192.168.1.1 lautet, wird 0.0.0/0 ausgewählt. Dies ist die Standardroute und kann mit jeder IP-Zieladresse übereinstimmen.
10.1.1.1/32
10.1.1.0/24
10.1.0.0/16
10.0.0.0/8
0.0.0.0/0
Wir haben ein grundlegendes Verständnis davon, was Routing-Protokoll, Routing-Protokoll AD und die längste Präfixübereinstimmungsregel der Routing-Suche sind, und der nächste Artikel wird das Link-State-Protokoll OSPF vorstellen.