Arten von Routing-Protokollen

Veröffentlicht am: 25 November, 2024

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Routing ist der Prozess, Informationen von einer Quelle zu einem Ziel über das Inter-Netzwerk zu bewegen. Typischerweise wird auf dem Weg mindestens ein Zwischenknoten erreicht. Routing findet auf Schicht 3 (der Netzwerkschicht) des OSI-Modells statt. Typischerweise verwenden Netzwerke eine Kombination aus statischem und dynamischem Routing. Statisches Routing ist für kleine Netzwerke vorzuziehen, während dynamisches Routing ideal für große Netzwerke ist.

Routing-Protokolle sind Mechanismen zum Austausch von Routing-Informationen zwischen Routern, um Routing-Entscheidungen zu treffen. Routing-Protokolle können eine effektive und effiziente Kommunikation zwischen Computernetzwerken ermöglichen. Unabhängig von der Größe des Netzwerks ermöglichen diese Protokolle die sichere Zustellung von Daten an ihr Ziel. Das Verständnis der verschiedenen Kategorien und Typen hilft dabei, die Routing-Methode zu bestimmen, die am besten zu Ihren Zielen passt.

Je nach ihren Eigenschaften können Routing-Protokolle in verschiedene Klassen eingeteilt werden. Insbesondere können Routing-Protokolle nach ihren:

• Verhalten: Klassifiziertes (veraltetes) oder klasseloses Protokoll.

• Zweck: Interior Gateway Protocol (IGP) oder Exterior Gateway Protocol (EGP).

• Betrieb: Pfadvektorprotokoll, Distanzvektorprotokoll und Link-State-Protokoll.

IPv4-Routing-Protokolle werden wie folgt kategorisiert:

• RIPv1 (veraltet): IGP, Distanzvektor, klassenbasiertes Protokoll

• RIPv2: IGP, Distanzvektor, klassenloses Protokoll

• OSPF: IGP, Link-State, klassenloses Protokoll

• IGRP: IGRP (veraltet) ist Ciscos IGP, Distanzvektor, klassisches Protokoll. (deprecated from 12.2 IOS and later)

• EIGRP: IGP, Distanzvektor, klassenloses Protokoll

• EGP

• BGP: EGP, klassenloses Pfadvektorprotokoll

• IS-IS: Internetprotokoll, Link-State, klassenlos

Abbildung 1. Arten von Routing-Protokollen

Dieser Artikel beschreibt die sieben Arten dynamischer Routing-Protokolle.

1. Routing-Informationsprotokoll (RIP)

Das Routing Information System (RIP) wurde erstmals in RFC 1058 als ein Routing-Protokoll der ersten Generation für IPv4 definiert. RIP ist ein Distanzvektor-Routing-Protokoll, das die Metrik der Hops verwendet. RIP ist einfach zu konfigurieren, was es zu einer ausgezeichneten Option für kleine Netzwerke macht.

RIPv1 besitzt die folgenden Eigenschaften:

• Die Anzahl der Hops wird als Metrik zur Pfadauswahl verwendet.

• Alle 30 Sekunden werden Routing-Updates übertragen (255.255.255.255).

• Mehr als 15 Hops wird als unendlich betrachtet (too far). Dieser 15. Hop-Router würde das Routing-Update nicht an den folgenden Router weiterleiten.

Im Jahr 1993 entwickelte sich RIPv1 zu RIP Version 2, einem klassenlosen Routing-Protokoll. (RIPv2). RIPv2 brachte die folgenden Verbesserungen mit sich:

• Sicherheit: Es enthält einen Authentifizierungsmechanismus zur Sicherung der Kommunikationsaktualisierungen der Routing-Tabelle zwischen Nachbarn.

• Unterstützung für klassenlose Routing-Protokolle: Es unterstützt VLSM und CIDR, da Routing-Updates die Subnetzmaske enthalten.

• Verbesserte Effizienz: Es leitet Updates an die Multicast-Adresse 224.0.0.9 weiter, anstatt an die Broadcast-Adresse 255.255.255.255.

• Reduzierte Routing-Einträge: Manuelle Routen-Zusammenfassung auf jeder Schnittstelle wird unterstützt.

RIP-Updates sind in einem UDP-Segment enthalten, wobei sowohl die Quell- als auch die Ziel-Ports auf UDP-Port 520 eingestellt sind.

Die IPv6-fähige Version von RIP wurde 1997 eingeführt. RIPng ist eine Erweiterung von RIPv2, die auf 15 Hops beschränkt ist, die administrative Distanz beträgt 120. Diese Hop-Zählbegrenzung macht RIP für größere Netzwerke ungeeignet.

2. Open Shortest Path First (OSPF)

Open Shortest Path First (OSPF) ist das am weitesten verbreitete Link-State-Routing-Protokoll. OSPF ist das gebräuchlichste Protokoll, das Router verwenden, um den optimalen Pfad zur Weiterleitung des Datenverkehrs zu bestimmen. Die OSPF-Arbeitsgruppe der Internet Engineering Task Force (IETF) hat es entworfen. Die Entwicklung von OSPF begann 1987, und es gibt derzeit zwei aktive Versionen:

• OSPFv2: OSPF für IPv4-Netzwerke (RFC 1247 and RFC 2328)

• OSPFv3: OSPFv3 ist die IPv6-Version von OSPF (RFC 2740)

OSPFv3 unterstützt jetzt sowohl IPv4 als auch IPv6 dank der Funktionalität der Adressfamilien.

OSPF implementiert den Link-State-Routing-Algorithmus und wird in mittelgroßen bis großen Netzwerken verwendet. OSPF ist ein Intradomain-Routing-Protokoll, das nur innerhalb einer bestimmten Routing-Domäne funktioniert. OSPF ist auch ein hierarchisches Routing-Protokoll, das in einem einzelnen autonomen System verwendet werden kann. OSPF entstand aus dem Intermediate-System-to-System (IS-IS) Routing-Protokoll des Open Systems Interconnection (OSI) Referenzmodells. OSPF ermöglicht Multipfad-Routing und verwendet eine oder mehrere Routing-Metriken, einschließlich Zuverlässigkeit, Bandbreite, Latenz, Last und maximale Übertragungseinheit. (MTU). Wenn OSPF viele Metriken verwendet, ermöglicht es auch Type-of-Service (TOS)-Anfragen zur Verkehrsunterscheidung.

OSPF ist ein Link-State-, Interior-Gateway- und klassenloses Protokoll, das den Shortest Path First (SPF)-Algorithmus verwendet, um eine effiziente Datenübertragung zu gewährleisten. Internally, this type maintains numerous databases containing topology tables and network-wide information. Typischerweise stammen die Daten aus Link-State-Werbung, die von einzelnen Routern übertragen wird. Die Werbung, die Berichten ähnelt, liefert ausführliche Details über die Länge des Pfades und die möglicherweise erforderlichen Ressourcen.

OSPF verwendet den Dijkstra-Algorithmus, um Pfade neu zu berechnen, wenn sich die Topologie ändert. Es verwendet auch Authentifizierungsverfahren, um die Sicherheit seiner Daten während Netzwerkänderungen und Einbrüche aufrechtzuerhalten. Aufgrund seiner Skalierbarkeit kann OSPF sowohl für kleine als auch für große Netzwerkinfrastrukturen von Vorteil sein.

3. Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)

Im Jahr 1984 entwickelte Cisco das Interior Gateway Routing Protocol (IGRP), um Probleme mit RIP in großen Netzwerken zu beheben. IGRP ist ein Distanzvektorprotokoll, verwendet jedoch mehrere Routingmetriken (nicht nur die Hop-Anzahl), um die Entfernung zum Ziel zu berechnen. Hold-downs, Split-Horizons und Poison-Reverse-Updates sind IGRP-Funktionen, die darauf abzielen, die Netzwerkkonstanz zu verbessern. IGRP sollte nur verwendet werden, wenn Ihre aktuelle Umgebung ausschließlich aus IGRP besteht und Sie kein weiteres Routing-Protokoll hinzufügen möchten.

Das IGRP-Protokoll bietet die folgenden Routing-Ziele:

• Die Fähigkeit, viele "Diensttypen" mit einem einzigen Datensatz zu verwalten

• Verhinderung von Routing-Schleifen

• Routing-Stabilität, selbst in extrem großen oder komplexen Netzwerken

• Geringer Overhead, was bedeutet, dass IGRP nicht mehr Bandbreite verbrauchen sollte, als es für den eigenen Betrieb benötigt

• Schnelle Reaktion auf sich ändernde Netzwerkstrukturen

• Verteilen Sie den Verkehr entlang paralleler Routen, wenn deren Attraktivität gleich ist.

• Berücksichtigung der Fehlerraten und Verkehrslevels auf verschiedenen Routen

IGRP ist ein Distanzvektorprotokoll, bei dem Router (häufig als Gateways bezeichnet) nur Routinginformationen mit benachbarten Routern austauschen. IGRP übertrifft RIP in Bezug auf Metriken. Es nutzt viele der grundlegenden Funktionen von RIP, erhöht jedoch die maximale Anzahl der unterstützten Hops auf 100. Folglich könnte es in größeren Netzwerken besser funktionieren. IGRP vergleicht Netzwerkparameter wie Kapazität, Zuverlässigkeit und Last, um zu funktionieren. Dieser Typ aktualisiert sich automatisch, wenn Änderungen, wie z.B. Routenänderungen, auftreten. Dies hilft, Routing-Schleifen zu verhindern, die Fehler sind, die zu einer unendlichen Schleife der Datenübertragung führen. Die neuen IGRP-Maßnahmen umfassen Folgendes:

• Bandbreite des Pfadabschnitts mit der kleinsten Bandbreite. Die Übertragungsrate in Bits pro Sekunde.

• Topologische Verzögerungszeit. Die Zeit, die ein Paket benötigen würde, um sein Ziel zu erreichen, wenn das Netzwerk nicht überlastet wäre. Wenn es Netzwerkverkehr im Netzwerk gibt, können zusätzliche Verzögerungen auftreten.

• Zuverlässigkeit der Route. Gibt die Zuverlässigkeit des Pfades basierend auf der Anzahl der tatsächlich am Ziel ankommenden Pakete im Verhältnis zur Gesamtzahl der gesendeten Pakete an.

• Pfadauslastung des Kanals. Gibt den Prozentsatz der derzeit genutzten Bandbreite an. Dieser Wert wird häufig schwanken, da der Netzwerkverkehr schwankt.

Mit einem komplexen Algorithmus bewertet IGRP diese Parameter und bestimmt die optimale Route, die durch den kleinsten Metrikwert dargestellt wird.

Hold-downs, Split-Horizons und Poison-Reverse-Updates sind weitere bedeutende Stabilitätsmerkmale von IGRP.

• Hold-downs: Used to prevent a regular update message from reestablishing a route that may have previously become invalid. Wenn eine Netzwerkverbindung ausfällt, werden die umliegenden Router das Fehlen der regelmäßig geplanten Updates feststellen und bestimmen, dass die Verbindung nicht mehr funktionsfähig ist. Das Netzwerk wird anschließend beginnen, Nachrichten zu verbreiten, die die Benutzer darüber informieren, dass dieser Router nicht mehr funktioniert. Wenn diese Konvergenz zu lange dauert, kann ein anderer Router im Netzwerk anzeigen, dass dieser Router weiterhin normal funktioniert. Dieses Gerät könnte ungenaue Routeninformationen senden. Eine Hold-Down-Anweisung weist die Router des Netzwerks an, für eine bestimmte Zeit alle Änderungen zu verzögern, die die Routen stören könnten. Die Haltezeit wird so berechnet, dass sie nur geringfügig länger ist als die Zeit, die benötigt wird, um das gesamte Netzwerk mit einer Routenänderung zu aktualisieren.

• Split-Horizonte: Wird verwendet, um Routing-Schleifen zwischen zwei Routern zu verhindern. Es ist nie vorteilhaft, Routeninformationen in die Richtung zurückzusenden, aus der ein Paket gesendet wurde.

• Poison-reverse-Updates: Werden verwendet, um Schleifen zwischen vielen Routern zu reduzieren. Wenn die Metrik dramatisch ansteigt, kann dies auf eine Routing-Schleife hindeuten. Der Router wird anschließend durch das Senden eines Poison-Reverse-Updates in den Hold-Down-Zustand versetzt.

Die Verwendung von Timern und Variablen, die Zeitintervalle enthalten, ist ein weiteres Merkmal der Stabilität von IGRP. Zu den Timern gehören folgende:

• Aktualisierungs-Timer: Der Aktualisierungstimer gibt an, wie häufig Aktualisierungsnachrichten übertragen werden. Das Standard-Update-Intervall von IGRP beträgt 90 Sekunden.

• Ungültiger Timer: Der ungültige Timer gibt an, wie lange ein Router wartet, bevor er eine Route für ungültig erklärt, wenn er keine Routing-Update-Nachrichten erhält. Der Standardwert für den IGRP-Invalid-Timer ist dreimal so hoch wie der Update-Timer.

• Haltedauer: Die Haltezeitperiode (auch als Halteperiode bekannt) gibt die Dauer der Halteperiode an. Die Standard-Haltezeit für IGRP beträgt das Dreifache des Aktualisierungsintervalls plus zehn Sekunden.

• Flush-Timer: Der Flush-Timer gibt die Zeitspanne an, die vergehen muss, bevor eine Route aus einer Routing-Datenbank entfernt wird. Der Standardwert des IGRP-Flush-Timers beträgt das Siebenfache des Aktualisierungsintervalls.

• Schlaf-Timer: Der Sleep-Timer gibt an, wie lange Update-Nachrichten verzögert werden. Der Schlafwert sollte kleiner als der Aktualisierungs-Timer sein; andernfalls werden die Routing-Tabellen niemals synchronisiert.

4. Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)

EIGRP, oder Enhanced Interior Gateway Routing Protocol, ist ein Distanzvektor-Routing-Protokoll, das in IP-, AppleTalk- und NetWare-Netzwerken verwendet wird. EIGRP ist ein proprietäres Cisco-Protokoll, das 1992 entwickelt wurde, um das frühere IGRP-Protokoll abzulösen. Ähnlich wie RIPv2 fügte EIGRP Unterstützung für VLSM und CIDR hinzu. EIGRP steigert die Produktivität, verringert Routing-Änderungen und erleichtert den sicheren Nachrichtenaustausch.

EIGRP bietet die folgenden Funktionen:

• Schnelle Konvergenz: In den meisten Fällen ist es das schnellste IGP, um zu konvergieren, da es andere Pfade beibehält, was eine nahezu sofortige Konvergenz ermöglicht. Wenn eine primäre Route ausfällt, könnte der Router eine alternative Route verwenden. Der Wechsel zur alternativen Route erfolgt sofort und erfordert keine Interaktion mit anderen Routern.

• Begrenzte ausgelöste Aktualisierungen: Dieser Typ von Update überträgt keine häufigen Aktualisierungen. Nur Aktualisierungen der Routing-Tabelle werden propagiert, wenn eine Änderung auftritt. Dies verringert die Netzwerklast, die durch das Routing-Protokoll verursacht wird. Bound-triggered-Updates ermöglichen es EIGRP, Updates nur an Nachbarn zu liefern, die sie benötigen. Es verwendet weniger Bandbreite, insbesondere in großen Netzwerken mit mehreren Routen.

• Verwaltung der Topologietabelle: Hält in einer Topologietabelle alle Routen von Nachbarn, nicht nur die optimalen, fest. DUAL kann Sicherungsrouten in die EIGRP-Topologietabelle einfügen.

• Hello-Keepalive-Mechanismus: Ein periodischer Austausch einer kurzen Hello-Nachricht wird verwendet, um die Nachbarschaften zwischen Routern aufrechtzuerhalten. Dies führt zu einer minimalen Nutzung der Netzwerkressourcen während des regulären Betriebs, im Gegensatz zu häufigen Aktualisierungen.

• Unterstützung mehrerer Netzwerkprotokolle: EIGRP ist das einzige Protokoll, das Protokolle außer IPv4 und IPv6 unterstützt, einschließlich des veralteten IPX und AppleTalk, da es Protokollabhängige Module verwendet. (PDM).

EIGRP besitzt eine Vielzahl von Eigenschaften, die es zu einem effektiven, intelligenten und leistungsstarken Routing-Protokoll machen, wie das Reliable Transport Protocol (RTP) und einen Diffusing Update Algorithmus. (DUAL). Um den Konvergenzprozess zu beschleunigen, werden die Routen angepasst, um die Effizienz der Paketübertragungen zu verbessern. Der Nachteil von EIGRP ist, dass es ein proprietäres Protokoll von Cisco ist. Nur Cisco-Router werden in der Lage sein, über EIGRP zu interagieren, wenn Ihr Netzwerk Router von mehreren Anbietern hat. Nicht-Cisco-Router werden EIGRP nicht verwenden oder verstehen können.

5. Exterior Gateway Protocol (EGP)

Das Exterior Gateway Protocol (EGP) war ein Routing-Protokoll, das von Mitte der 1980er bis Mitte der 1990er Jahre verwendet wurde, um autonome Systeme im Internet zu verbinden, bis es durch das Border Gateway Protocol ersetzt wurde. (BGP). EGP wurde in den frühen 1980er Jahren von Bolt, Beranek und Newman entwickelt. Es wurde erstmals in RFC 827 erwähnt und formal in RFC 904 festgelegt. RFC 1772 skizzierte einen Migrationspfad von EGP zu BGP. EGP verwendet keine Routing-Metriken; stattdessen verfolgt es lediglich, welche Netzwerke derzeit über einen bestimmten Router zugänglich sind.

In der Routing-Tabelle für das EGP-Protokoll sind enthalten:

• Netzwerkadressen von nahegelegenen Geräten

• Routen-Kosten

• Identifizierte Router

EGP hält Netzwerbdatenbanken nahe beieinander, um die verschiedenen Pfade zu routen, die Daten auf ihrem Weg zu ihrem Ziel nehmen können. Die Datenbanken verteilen dann die Informationen an die verbundenen Router, damit die Tabellen aller Router aktuell sind. Die aktualisierten Routing-Tabellen können dabei helfen, die optimale Datenroute zu bestimmen.

Dieses Protokoll ist aus der Mode gekommen, da es in multipath-Netzwerksituationen nicht funktionieren kann. Das EGP-Protokoll funktioniert, indem es eine Datenbank der benachbarten Netzwerke und der möglichen Routing-Pfade zu ihnen pflegt. Diese Routeninformationen werden an die verbundenen Router übertragen. Sobald es ankommt, können die Geräte ihre Routing-Tabellen aktualisieren und Netzwerkpfade basierend auf genaueren Informationen auswählen.

6. Border Gateway Protocol (BGP)

BGP ist ein alternatives externes Gateway-Protokoll, das entwickelt wurde, um EGP zu ersetzen. BGP ist das Routing-Protokoll, das verwendet wird, um Routen zwischen Internetdienstanbietern und autonomen Systemen (AS) im Internet auszutauschen. BGP verwendet die Technik der optimalen Pfadauswahl für die Übertragung von Datenpaketen, wodurch es ein Distanzvektorprotokoll ist. Um automatisch die optimale Route zu finden, bezieht sich BGP auf die folgenden Variablen:

• Benachbarte IP-Adressen

• Routerbezeichnung

• Pfadlänge

• Ursprungsart

Der BGP-Best-Pfad-Auswahlalgorithmus wird verwendet, um die optimalen Pfade für die Datenpaketübertragung zu bestimmen. Wenn keine speziellen Parameter konfiguriert wurden, wählt BGP Routen mit dem kürzesten Weg zum Ziel.

BGP ermöglicht es Administratoren, Übertragungsrouten basierend auf ihren Anforderungen zu ändern und bietet umfangreiche Sicherheitsmaßnahmen, um sicherzustellen, dass nur autorisierte Router Daten und Informationen austauschen können. Der Algorithmus zur Auswahl des optimalen Routenpfads kann durch die Änderung des BGP-Kosten-Community-Attributs modifiziert werden. BGP ist in der Lage, Routing-Entscheidungen basierend auf Faktoren wie Gewicht, lokaler Präferenz, lokal generiert, AS-Pfad-Länge, Ursprungsart, Multi-Exit-Discriminator, eBGP über iBGP, IGP-Metrik, Router-ID, Cluster-Liste und Nachbar-IP-Adresse zu treffen.

BGP überträgt aktualisierte Routing-Tabellendaten nur, wenn eine Änderung auftritt. Daher gibt es keine automatische Erkennung von Topologieänderungen, und der Benutzer muss BGP manuell einrichten. Bezüglich der Sicherheit kann das BGP-Protokoll so konfiguriert werden, dass nur autorisierte Router Daten austauschen können.

BGP wurde gegenüber OSPF gewählt, weil BGP den Geräteentwicklern und -besitzern mehr Flexibilität und Kontrolle als OSPF ermöglicht. BGP-Prozesse umfassen Optionen dafür, welche Routen gesendet werden sollen und welche Warnungen das Gerät akzeptiert. Es bietet zusätzliche Optionen zur Routenwahl. Dies ermöglicht uns eine größere Flexibilität, um zu vermeiden, dass bestimmte Linien überlastet werden, die OSPF automatisch als den schnellsten Weg annehmen würde.

7. Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS)

Die Internationale Organisation für Normung (ISO) entwarf IS-IS, das in ISO 10589 dokumentiert ist. Die ursprüngliche Version dieses Link-State-Routing-Protokolls, bekannt als DECnet Phase V, wurde von der Digital Equipment Corporation erstellt. (DEC). Radia Perlman war die Hauptdesignerin des IS-IS Routing-Protokolls.

IS-IS wurde ursprünglich für die OSI-Protokollsuite und nicht für TCP/IP entwickelt. Später fügte Integrated IS-IS oder Dual IS-IS die IP-Netzwerkfähigkeit hinzu. IS-IS war früher als das Routing-Protokoll bekannt, das hauptsächlich von ISPs und Carriern verwendet wurde, obwohl Unternehmensnetzwerke es zunehmend übernehmen.

Das IS-IS-Protokoll verwendet eine modifizierte Form des Dijkstra-Algorithmus. Typischerweise gruppiert das Protokoll Router, um größere Domänen zu bilden, und verbindet Router für den Datentransport. IS-IS verwendet diese beiden Netzwerkkategorien häufig:

• Network Service Access Point (NSAP): Ähnlich wie eine IP-Adresse identifiziert ein Network Service Access Point (NSAP) einen Dienstzugangspunkt in Systemen, die das Konzept der offenen Systemvernetzung (OSI) verwenden.

• Netzwerk-Entitätstitel (NET): Dies erleichtert die Identifizierung spezifischer Netzwerkrouter innerhalb größerer Computernetzwerke.

Was ist ein Routing-Protokoll?

Ein Protokoll, das zur Identifizierung oder Bekanntmachung von Netzwerkpfaden verwendet wird, wird als "Routing-Protokoll" bezeichnet. Ein Routing-Protokoll legt fest, wie Router Informationen austauschen, die es ihnen ermöglichen, Routen zwischen Netzwerk-Knoten auszuwählen. Routers leiten den Internetverkehr so, dass Datenpakete von Router zu Router durch die Netzwerke des Internets gesendet werden, bis sie ihre Zielmaschine erreichen. Algorithmen, die das Routing steuern, bestimmen die genaue gewählte Route. Jeder Router kennt nur die Netzwerke, die physisch mit ihm verbunden sind. Ein Routing-Protokoll verteilt diese Informationen zunächst an seine nahen Nachbarn und später an den Rest des Netzwerks. So erhalten Router Informationen über die Netzwerktopologie. Ein Routing-Protokoll ermöglicht es dem Netzwerk, sich dynamisch an veränderte Bedingungen anzupassen; ohne es müssten alle Routing-Entscheidungen im Voraus statisch getroffen werden. Dank der Fähigkeit der Routing-Protokolle, sich dynamisch an veränderte Bedingungen anzupassen, bietet das Internet Fehlertoleranz und hohe Verfügbarkeit.

Router verwenden dynamische Routing-Protokolle, um die Übertragung von Routing-Informationen zwischen Routern zu ermöglichen. Das Ziel dynamischer Routing-Protokolle umfasst die Entdeckung entfernter Netzwerke, die Pflege aktueller Routing-Informationen, die Auswahl des optimalen Weges zu Zielnetzwerken und die Fähigkeit, einen neuen optimalen Pfad zu finden, wenn der aktuelle Pfad nicht mehr verfügbar ist. Während dynamische Routing-Protokolle weniger administrativen Aufwand als statisches Routing erfordern, beanspruchen sie dennoch einen Teil der Ressourcen eines Routers, einschließlich CPU-Zeit und Netzwerk-Link-Bandbreite, für die Protokollausführung.

Die Entdeckung von entfernten Netzwerken und die Pflege zuverlässiger Netzwerkdaten sind die Aufgaben der Routing-Protokolle. Wenn es eine Änderung in der Topologie gibt, benachrichtigen Routing-Protokolle die gesamte Routing-Domäne. Konvergenz ist der Prozess, bei dem alle Routing-Tabellen in einen konsistenten Zustand gebracht werden, wenn alle Router im selben Routing-Domain oder Bereich vollständige und genaue Netzwerkinformationen haben. Bestimmte Routing-Protokolle konvergieren schneller als andere.

Klassifikationen für Routing-Protokolle umfassen klassenbasierte oder klassenlose, Distanzvektor- oder Link-State-Protokolle sowie Interior Gateway Protocol oder Exterior Gateway Protocol.

Distanzvektorprotokolle nutzen Router als "Wegweiser" auf dem Weg zum endgültigen Ziel. Die einzige Information, die ein Router über ein entferntes Netzwerk hat, ist die Entfernung oder Metrik, die erforderlich ist, um es zu erreichen, sowie der Weg oder das Interface, das verwendet wird, um es zu erreichen. Distanzvektor-Routing-Techniken fehlen ein echtes Netzwerk-Topologiediagramm.

• Aufrechterhaltung der aktuellen Routeninformationen

• Entdecken entfernter Netzwerke

• Einen neuen optimalen Pfad finden, wenn der aktuelle nicht mehr zugänglich ist

• Bestimmung der optimalen Route zu Zielnetzwerken

Die Hauptkomponenten dynamischer Routing-Protokolle sind unten aufgeführt:

• Algorithmus: Ein Algorithmus ist eine endliche Liste von Schritten, die verwendet wird, um eine Aufgabe zu erledigen. Routing-Protokolle verwenden Algorithmen, um Routing-Informationen zu erleichtern und den optimalen Pfad zu bestimmen.

• Routing-Protokoll-Nachrichten: Nachrichten werden von Routing-Protokollen verwendet, um benachbarte Router zu entdecken, Routing-Informationen auszutauschen und andere netzwerkbezogene Aufgaben durchzuführen, wie das Erlernen und die Pflege genauer Netzwerkdaten.

• Datenstrukturen: Routing-Protokolle verwenden im Allgemeinen Tabellen oder Datenbanken, um ihre Aufgaben zu erfüllen. Diese Daten werden im RAM gespeichert.

Im Allgemeinen beschreibt Folgendes die Funktionsweise eines dynamischen Routing-Protokolls:

1. Der Router sendet und empfängt Routing-Nachrichten über seine Schnittstellen.

2. Der Router tauscht Routing-Nachrichten und Routing-Daten mit anderen Routern aus, die dasselbe Routing-Protokoll verwenden.

3. Router teilen Routing-Informationen, um Kenntnisse über entfernte Netzwerke zu erlangen.

4. Wenn ein Router eine Änderung der Topologie erkennt, könnte das Routing-Protokoll diese Informationen an andere Router weitergeben.

Durch das Sammeln von Daten von allen anderen Routern ist ein Router, der mit einem Link-State-Routing-Protokoll konfiguriert ist, in der Lage, eine umfassende Netzwerktopologie zu erstellen, indem er Daten von allen anderen Routern sammelt.

Routing-Protokolle verwenden Metriken, um den optimalen oder kürzesten Pfad zu einem Zielnetzwerk zu identifizieren. Verschiedene Routing-Protokolle können unterschiedliche Metriken haben. Im Allgemeinen zeigt ein niedrigerer Wert einen überlegenen Pfad an. Hops, Bandbreite, Verzögerung, Zuverlässigkeit und Last können verwendet werden, um den Wert einer Metrik zu bestimmen.

Mehrere Routen zum gleichen Netzwerk können von Routern sowohl über statische als auch über dynamische Routing-Protokolle erlernt werden. Wenn mehrere Routing-Quellen Informationen über ein Zielnetzwerk bereitstellen, verwenden Router den Wert der administrativen Distanz, um auszuwählen, welche Quelle verwendet werden soll. Zusammen mit statischen Routen und direkt verbundenen Netzwerken hat jedes dynamische Routing-Protokoll einen eigenen administrativen Wert. Je geringer der administrative Wert einer Routenquelle ist, desto begehrenswerter ist sie. Direkt verbundene Netzwerke sind immer den statischen und dynamischen Routing-Methoden vorzuziehen.

Zu den Zielen der dynamischen Routing-Protokolle gehören Folgendes:

Dynamische Routing-Protokolle sind in Bezug auf CPU- und Bandbreitennutzung teurer und weniger sicher im Vergleich zu Standard- und statischen Routen.

Merkmale	RIP V1	RIP V2	IGRP	OSPF	EIGRP
Klassisch/Klassenlos	Klassisch	Klassenlos	Klassisch	Klassenlos	Klassenlos
Metrik	Hop	Hop	Zusammengesetzte Bandbreite, Verzögerung	Bandbreite	Zusammengesetzt, Bandbreite, Verzögerung
Periodisch	30 Sekunden	30 Sekunden	90 Sekunden	Keine	30 Sekunden
Werbeadresse	255.255.255.255.255	223.0.0.9	255.255.255.255.255	224.0.0.5 224.0.0.6	224.0.0.10
Kategorie	Distanzvektor	Distanzvektor	Distanzvektor	Link-Zustand	Hybrid
Standard-Distanz	120	120	200	110	170

Tabelle 1. Eigenschaften dynamischer Routing-Protokolle

Die Zeitachse der Routing-Protokolle ist unten angegeben:

• 1982 - EGP

• 1985 - IGRP

• 1988 - RIPv1

• 1990 - IS-IS

• 1991 - OSPFv2

• 1992 - EIGRP

• 1994 - RIPv2

• 1995 - BGP

• 1997 - RIPng

• 1999 - BGPv6 and OSPFv3

• 2000 - IS-ISv6

Was ist ein Protokoll in der Netzwerktechnik?

Ein Netzwerkprotokoll ist eine vereinbarte Sammlung von Regeln, die die Übertragung von Daten zwischen Geräten im selben Netzwerk regeln. Ein Netzwerkprotokoll ermöglicht es verbundenen Geräten, trotz interner Prozesse, Struktur oder Designvariationen zu kommunizieren. Netzwerkprotokolle spielen eine entscheidende Rolle in der heutigen digitalen Kommunikation, da sie es ermöglichen, mit Menschen auf der ganzen Welt zu kommunizieren.

Die Internetprotokolle sind die am weitesten verbreitete offene (nicht proprietäre) Protokollsuite der Welt, da sie zur Kommunikation über jedes Netzwerk von miteinander verbundenen Netzwerken verwendet werden können und sowohl für LAN als auch für WAN geeignet sind. Die beiden bekanntesten Internetprotokolle sind das Transmission Control Protocol (TCP) und das Internet Protocol (IP). (IP). Die Internetprotokolle sind eine Suite von Kommunikationsprotokollen, von denen das Transmission Control Protocol (TCP) und das Internet Protocol (IP) die besten sind. Neben den Protokollen der unteren Schichten (wie TCP und IP) legt die Internetprotokollsuite auch typische Anwendungen wie elektronische Post, Terminalemulation und Dateiübertragung fest.

Was ist die Bedeutung von Routing-Protokollen?

Die Datennetzwerke, die wir nutzen, um in unserem täglichen Leben zu lernen, zu spielen und zu arbeiten, reichen von kleinen, lokalen Netzwerken bis hin zu riesigen, globalen Netzwerken. Mehrere Router und Switches können die Datenverbindungsbedürfnisse von Hunderten oder Tausenden von PCs innerhalb eines Unternehmens erfüllen.

Routing-Protokolle ermöglichen es Routern, Informationen über externe Netzwerke dynamisch auszutauschen und sie zu ihren Routing-Tabellen hinzuzufügen. Router leiten Pakete mithilfe der Informationen aus der Routing-Tabelle weiter. Der Router kann Routen zu weit entfernten Netzwerken auf zwei Arten entdecken: statisch und dynamisch. Die optimale Route zu jedem Netzwerk wird durch Routing-Protokolle bestimmt.

In einem großen Netzwerk, das aus mehreren Netzwerken und Subnetzen besteht, erfordert das Entwerfen und Pflegen statischer Routen zwischen diesen Netzwerken einen erheblichen administrativen und betrieblichen Aufwand. Diese betriebliche Belastung ist besonders belastend, wenn Netzwerkänderungen auftreten, wie zum Beispiel ein Ausfall oder die Implementierung eines neuen Subnetzes. Die Implementierung dynamischer Routing-Protokolle kann die Last der Konfigurations- und Wartungsaufgaben verringern und dem Netzwerk Skalierbarkeit bieten.

Ein grundlegender Vorteil dynamischer Routing-Protokolle ist, dass Router Routing-Informationen austauschen, wann immer es eine Änderung in der Netzwerktopologie gibt. Dieser Austausch ermöglicht es Routern, neue Netzwerke automatisch zu entdecken und alternative Routen im Falle eines Netzwerkausfalls zu finden.

Dynamische Routing-Protokolle erfordern weniger Verwaltungsaufwand als statisches Routing. Jedoch erfordern dynamische Routing-Protokolle einen Teil der Ressourcen eines Routers, einschließlich CPU-Zeit und Netzwerk-Link-Bandbreite, für die Protokollausführung. Trotz der Vorteile des dynamischen Routings gibt es immer noch eine Rolle für das statische Routing. Es gibt Situationen, in denen statisches Routing vorzuziehen ist, und andere, in denen dynamisches Routing vorzuziehen ist. In Netzwerken mit einem moderaten Komplexitätsgrad können sowohl statisches als auch dynamisches Routing eingerichtet werden.

Zusammenfassend sind Routing-Protokolle wichtige Technologien in der Kommunikationswelt aus den folgenden Gründen:

• Eine schnelle Konvergenz

• Einfach zu konfigurieren

• Ermöglicht die optimale Routenwahl

• Aktualisierungsverkehr minimieren

• Ermöglicht eine schleifenfreie Weiterleitung

• Passt sich an Änderungen an

• Unterstützungen variieren in der Länge

• Kompatibel mit etablierten Hosts und Routern

• Skaliert auf eine beträchtliche Größe

Was sind die IGP- und EGP-Routing-Protokolle?

Ein autonomes System (AS) ist eine Sammlung von Routern, die von einer einzigen Einheit, wie einem Unternehmen oder einer Organisation, verwaltet werden. Ein AS kann auch als Routing-Domäne bezeichnet werden. Ein AS besteht oft aus dem internen Netzwerk eines Unternehmens und dem Netzwerk eines ISP.

Aufgrund der Tatsache, dass das Internet auf der AS-Idee basiert, sind zwei Arten von Routing-Protokollen erforderlich:

• Interior Gateway-Protokolle (IGP): Dies sind Protokolle, die für das Routing innerhalb eines AS verwendet werden. Dies ist auch als Intra-AS-Route bekannt. Interne Netzwerke von Unternehmen, Organisationen und sogar Dienstanbietern verwenden ein IGP. RIP, IGRP, EIGRP, OSPF und IS-IS sind IGPs.

• Exterior Gateway Protocols (EGP): Verwendet für das Routing zwischen autonomen Systemen. Dies ist auch als Inter-AS-Route bekannt. Durch die Verwendung eines EGP können Dienstanbieter und große Unternehmen miteinander verbunden werden. Das Border Gateway Protocol (BGP) ist das offizielle Routing-Protokoll des Internets und das einzige derzeit betriebsbereite EGP. Da BGP das einzige verfügbare EGP ist, wird das Wort EGP selten verwendet; stattdessen beziehen sich Ingenieure typischerweise auf BGP.

Was sind Routing-Protokollmetriken?

Es gibt Fälle, in denen ein Routing-Protokoll viele Routen zum gleichen Ziel entdeckt. Damit das Routing-Protokoll den optimalen Pfad auswählen kann, muss es in der Lage sein, die verfügbaren Pfade zu analysieren und zu unterscheiden. Dies wird durch die Verwendung von Routing-Metriken erreicht.

Eine Metrik ist ein quantitativer Wert, der verschiedenen Routen vom Routing-Protokoll basierend auf der Nützlichkeit dieser Route zugewiesen wird. In Fällen, in denen zahlreiche Pfade zum selben entfernten Netzwerk existieren, werden Routing-Metriken verwendet, um die "Kosten" eines Pfades von der Quelle zum Ziel zu berechnen. Routing-Protokolle finden den optimalen Pfad basierend auf der kostengünstigsten Route.

Verschiedene Routing-Protokolle verwenden unterschiedliche Metriken. Die Metrik eines Routing-Protokolls kann nicht mit der Metrik eines anderen Routing-Protokolls verglichen werden. Zwei verschiedene Routing-Protokolle können unterschiedliche Routen zum selben Ziel auswählen.

Im Folgenden sind die typischen Metrikwerte der Routing-Protokolle aufgeführt:

• Zuverlässigkeit: Zuverlässigkeit ist ein metrischer Faktor, dem ein konstanter Wert zugewiesen werden kann. Sein Wert wird dynamisch gemessen und hängt von den Netzwerkverbindungen ab. Einige Netzwerke erleben häufiger Ausfälle als andere. Einige Netzwerkverbindungen sind nach einem Netzausfall leichter zu reparieren als andere. Jedes Zuverlässigkeitselement kann bei der Vergabe von Zuverlässigkeitsbewertungen berücksichtigt werden, die typischerweise vom Systemadministrator als numerische Werte vergeben werden.

• Verzögerung: Die Zeit, die ein Router benötigt, um ein Datagramm zu verarbeiten, in die Warteschlange zu stellen und an eine Schnittstelle zu übertragen. Diese Messung wird von den Protokollen verwendet, um die Verzögerungswerte für alle Verbindungen entlang des End-to-End-Pfads zu bestimmen. Die Route mit dem niedrigsten Verzögerungswert wird als die optimale Route betrachtet.

• Hop-Anzahl: Hop-Zählung ist ein Maß, das die Anzahl der Netzwerkgeräte, wie z.B. einen Router, angibt, durch die ein Paket passieren muss, um von der Quelle zum Ziel zu gelangen. Wenn der Hop von dem Routing-Protokoll als ein wichtiger Metrikwert betrachtet wird, dann wird der Pfad mit den wenigsten Hops als der optimale Weg von Quelle zu Ziel angesehen.

• Last: Last ist das Ausmaß, in dem eine Netzwerkressource, wie ein Router oder eine Netzwerkverbindung, genutzt wird. Eine Last kann auf zahlreiche Arten bestimmt werden, einschließlich der CPU-Nutzung und der pro Sekunde verarbeiteten Pakete. Wenn das Verkehrsaufkommen zunimmt, steigt auch der Lastwert. Der Lastwert passt sich dem schwankenden Verkehrsaufkommen an.

• Bandbreite: Die Kapazität der Verbindung wird als deren Bandbreite bezeichnet. Die Bandbreite wird in Bits pro Sekunde quantifiziert. Die Verbindung mit einer höheren Übertragungsrate, wie zum Beispiel Gigabit, wird der Verbindung mit einer geringeren Kapazität, wie zum Beispiel 56 kb, vorgezogen. Das Protokoll wird die Bandbreitenkapazität jeder Verbindung entlang der Route bewerten, und die Route mit der höchsten Bandbreite wird als die optimale angesehen.

Vergleich von Routing-Protokollen

Routing-Protokolle werden anhand der folgenden Merkmale verglichen:

• Implementation and maintenance: Implementation and maintenance describe the level of knowledge necessary for a network administrator to install and maintain the network by the routing protocol adopted.

• Konvergenzgeschwindigkeit: Die Konvergenzgeschwindigkeit ist die Rate, mit der die Router in einer Netzwerkarchitektur Routinginformationen austauschen und einen Zustand konsistenten Wissens erreichen. Je schneller ein Protokoll konvergiert, desto wünschenswerter ist es. Wenn inkonsistente Routing-Tabellen aufgrund schlechter Konvergenz in einem dynamischen Netzwerk nicht aktualisiert werden, können Routing-Schleifen entstehen.

• Klassenbasiert vs. Klassenlos: Klassenbasierte Routing-Protokolle enthalten die Subnetzmaske nicht und unterstützen keine variablen Subnetzmasken. (VLSM). Aktualisierungen für classless Routing-Protokolle beinhalten die Subnetzmaske. Klassenlose Routing-Techniken unterstützen VLSM und ermöglichen eine verbesserte Routen-Zusammenfassung.

• Skalierbarkeit: Skalierbarkeit definiert die maximale Größe eines Netzwerks basierend auf dem eingesetzten Routing-System. Das Routing-Protokoll muss skalierbarer werden, wenn die Netzwerkgröße zunimmt.

• Ressourcennutzung: Die Ressourcennutzung umfasst die Anforderungen eines Routing-Protokolls, einschließlich Speicherplatz (RAM), CPU-Auslastung und Bandbreitennutzung der Verbindungen. Neben den Aktivitäten zur Paketweiterleitung erfordert der Betrieb des Routing-Protokolls aufgrund seines erhöhten Ressourcenbedarfs robustere Hardware.

Vergleiche der Routing-Protokolle sind in der folgenden Tabelle angegeben:

	RIPv1	RIPv2	IGRP	EIGRP	OSPF	IS-IS
Konvergenz	Langsam	Langsam	Langsam	Schnell	Schnell	Schnell
Skalierbarkeit/Netzwerkgröße	Klein	Klein	Klein	Groß	Groß	Groß
Verwendung von VLSM	Nein	Ja	Nein	Ja	Ja	Ja
Ressourcennutzung	Niedrig	Niedrig	Niedrig	Mittel	Hoch	Hoch
Implementierung & Wartung	Einfach	Einfach	Einfach	Komplex	Komplex	Komplex

Tabelle 2. Vergleich der dynamischen Routing-Protokolle

Welches Netzwerkprotokoll wird verwendet, um IP-Adressen zu routen?

Das Internetprotokoll wird verwendet, um IP-Adressen zu routen. Ein Internetprotokoll (IP) weist dem netzwerkbeteiligten System eine eindeutige Adresse zu, die als IP-Adresse bekannt ist. Diese IP-Adressen werden verwendet, um Datenpakete zwischen den Quell- und Zielsystemen zu leiten.

Die IP-Adresse ist verantwortlich für die Identifizierung und das Routing von Netzwerksystemen. Jedes Gerät hat eine eindeutige Internetprotokolladresse.

Ist VPN ein Routing-Protokoll?

Nein. VPN steht für Virtuelles Privates Netzwerk, das es einem Benutzer ermöglicht, sich sicher und privat über das Internet mit einem privaten Netzwerk zu verbinden. VPN erstellt eine verschlüsselte Verbindung, die als VPN-Tunnel bekannt ist, durch den der gesamte Internetverkehr und die Kommunikation geleitet werden. Einige VPN-Protokolle sind wie folgt:

• IPsec

• L2TP

• PPTP

• OpenVPN

• WireGuard

Verbessert VPN das Routing?

Nein. Wenn Sie ein VPN auf Ihrem Router installieren, könnten Sie mit Geschwindigkeits- und Leistungsproblemen rechnen. Da die Bereitstellung eines VPN auf Ihrem Router neue Netzwerkverwaltungsaufgaben mit sich bringt, wie z.B. die Verschlüsselung/Entschlüsselung des Datenverkehrs, die speicher- und CPU-intensive Operationen sind. Zusätzlich muss der Router sich regelmäßig mit einem bestimmten VPN-Server verbinden, was Rechenleistung erfordert.

Unterstützen NGFWs Routing-Protokolle?

Ja, Next-Generation-Firewall (NGFW)-Lösungen unterstützen IPv4- und IPv6-Routing-Protokolle. Zum Beispiel bietet OPNsense, unterstützt durch das Zenarmor Next-Generation-Firewall-Plugin, dynamische Routing-Protokolle wie RIP v1 und v2, OSPFv2 und v3 sowie BGPv4 an. Um eines oder mehrere der enthaltenen dynamischen Routing-Protokolle zu verwenden, müssen OPNsense-Firewall-Administratoren das Plugin os-frr, FRRouting Protocol Suite, installieren.

Welches ist das am häufigsten verwendete Routing-Protokoll?

OSPF und EIGRP sind die am häufigsten verwendeten Interior Routing-Protokolle. Und das am häufigsten verwendete Exterior Routing-Protokoll ist BGP.

Wie vergleichen sich Distance Vector- und Link State-Protokolle?

Um ein umfassenderes Lösungspaket zu bieten, werden viele Routing-Klassen angeboten.Verschiedene Routing-Protokolle wurden entwickelt, um die einzigartigen Anforderungen verschiedener Netzwerke zu erfüllen, von denen jedes seine eigenen spezifischen Anforderungen hat.

Zu den beliebtesten dynamischen Routing-Algorithmen gehören Link State Routing und Distance Vector Routing.Beide fallen in die Kategorie des Intradomain-Routings, das sich mit der Geräte-Routing innerhalb eines einzelnen Netzwerks befasst.

Beide fallen in die Kategorie des Intradomain-Routings, das sich mit dem Routing von Geräten innerhalb eines einzigen Netzwerks befasst. Ein Router verwendet den variablen Distance Vector Routing-Algorithmus, um die Entfernungen zu allen potenziellen Zielen einfach basierend auf seinen nahen Nachbarn zu bestimmen; in regelmäßigen Abständen wird die Routing-Datenbank des Routers mit direkt verbundenen Routern geteilt.

Ein Router verwendet den Distance Vector Routing-Algorithmus, um die Entfernungen zu allen potenziellen Zielen basierend auf seinen nahen Nachbarn zu bestimmen; in regelmäßigen Abständen wird die Routing-Datenbank des Routers mit den direkt verbundenen Routern geteilt. Als dynamischer Routing-Algorithmus unterscheidet sich Link State Routing von Distance Vector Routing darin, dass jeder Router das gesamte Netzwerk im Auge behält.

Als dynamischer Routing-Algorithmus unterscheidet sich Link State Routing von Distance Vector Routing darin, dass jeder Router das gesamte Netzwerk im Auge behält.Anstatt Informationen nur mit Nachbarn auszutauschen, teilen Router ihre Link-State-Informationen im gesamten Netzwerk, um sicherzustellen, dass jeder Router die gleiche Sicht auf die Netzwerktopologie hat.

Statt Informationen mit Nachbarn auszutauschen, teilen Router ihre Link-Zustandsinformationen im gesamten Netzwerk, um sicherzustellen, dass jeder Router die gleiche Sicht auf die Netzwerktopologie hat. Im Vergleich zu Distanzvektor-Protokollen bieten Link-Zustands-Protokolle eine Reihe von Vorteilen, darunter verbesserte Skalierbarkeit, genauere Routenführung und schnellere Konvergenz.

Im Vergleich zu Distanzvektor-Protokollen bieten Link-State-Protokolle eine Reihe von Vorteilen, darunter verbesserte Skalierbarkeit, genauere Routenführung und schnellere Konvergenz.Da Link-State-Protokolle eine globale Sicht auf das Netzwerk haben und nicht von wiederkehrenden Updates anderer Router abhängig sind, können sie änderungen in der Netzwerktopologie schnell erkennen und anpassen.Da Link-State-Protokolle den optimalen Weg basierend auf den tatsächlichen Kosten der Verbindungen und nicht auf der Anzahl der Hops wählen, verhindern sie Routing-Schleifen.Da Link-State-Protokolle die Menge der übertragenen Informationen begrenzen und das Netzwerk in hierarchische Abschnitte unterteilen können, sind sie in der Lage, große und komplexe Netzwerke zu verwalten.

Da Link-State-Protokolle die Menge der übertragenen Informationen begrenzen und das Netzwerk in hierarchische Abschnitte unterteilen können, sind sie in der Lage, große und komplexe Netzwerke zu verwalten. Link-State-Protokolle haben jedoch mehrere Nachteile, darunter erhöhte Komplexität, höhere CPU- und Speicheranforderungen sowie einen höheren Bandbreitenverbrauch.

Link-State-Protokolle haben jedoch mehrere Nachteile, darunter erhöhte Komplexität, höhere CPU- und Speicheranforderungen sowie einen höheren Bandbreitenverbrauch.Da Link-State-Protokolle mehr Parameter und Algorithmen erfordern, sind sie schwieriger einzurichten und zu debuggen.Da Link-State-Protokolle die gesamte Netzwerk-Karte speichern und verarbeiten sowie das kürzeste Pfadverfahren ausführen müssen, benötigen sie zusätzlichen Speicher und CPU-Leistung.Da Link-State-Protokolle die gesamte Netzwerkkarte speichern und verarbeiten sowie das kürzeste Pfadverfahren ausführen müssen, benötigen sie zusätzlichen Speicher und CPU-Leistung.Da Link-State-Protokolle das Netzwerk ständig mit LSAs überfluten müssen, wann immer sich die Topologie ändert, verbrauchen sie mehr Bandbreite.

Im Vergleich zu Link-State-Protokollen sind Distance-Vector-Protokolle einfacher, benötigen weniger Speicher und CPU-Leistung und verwenden weniger Bandbreite.Da Distanzvektor-Protokolle weniger Parameter und Methoden verwenden, sind sie einfacher einzurichten und zu debuggen.Da Distanzvektor-Protokolle nur Informationen über ihre Nachbarn und andere Ziele speichern und verarbeiten, verbrauchen sie weniger Speicher und CPU-Leistung.Da Distanzvektor-Protokolle Routing-Updates nur selten oder als Reaktion auf größere Netzwerkänderungen senden, verbrauchen sie weniger Bandbreite.

Distance-Vector-Protokolle haben jedoch mehrere Nachteile, darunter geringere Skalierbarkeit, langsamere Konvergenz und weniger präzises Routing.Da Distanzvektor-Protokolle auf Informationen von ihren Nachbarn angewiesen sind und kein globales Bild des Netzwerks haben, kann es länger dauern, bis sie änderungen in der Netzwerktopologie bemerken und darauf reagieren.Da Distanzvektor-Protokolle die Anzahl der Hops als Maß zur Berechnung des optimalen Pfades verwenden, eine Statistik, die die Kosten der Verbindungen möglicherweise nicht genau widerspiegelt, sind sie anfällig für Routing-Schleifen.Da Distanzvektorprotokolle zu Instabilität und unnötigen Routing-Updates führen können, haben sie möglicherweise auch Schwierigkeiten, große und komplexe Netzwerke zu verwalten.

Wie werden Routing-Protokolle gegen Bedrohungen gesichert?

Die Grundlage der IP-Adresssicherheit ist sicheres Routing, das notwendig ist, um die Netzwerk-Infrastruktur, das Benutzervertrauen und die Datenintegrität zu bewahren.Durch die Priorisierung sicherer Routing-Methoden können Organisationen Risiken verringern, regulatorische Verpflichtungen einhalten und eine starke Cybersicherheitslage aufrechterhalten in einer Welt, die von Tag zu Tag vernetzter wird.Insbesondere bestimmt die Zuverlässigkeit von Routing-Systemen, wie sicher IP-Adressen sind.Sicheres Routing ist aus diesem Grund entscheidend.Die folgenden Methoden schützen Routing-Mechanismen vor Bedrohungen.

• Verteidigung gegen Netzwerkangriffe: Routing-Schwachstellen sind ein Hauptziel für Angreifer, die versuchen, Netzwerkdienste zu stören oder unbefugten Zugang zu privaten Informationen zu erlangen.Durch den Schutz ihrer Routing-Protokolle können Organisationen ihre Anfälligkeit gegenüber Angriffen wie Distributed Denial-of-Service (DDoS)-Angriffen, Routen-Hijacking und Routenvergiftung verringern.
• Verhinderung unbefugten Zugriffs: Sichere Routing-Techniken stellen sicher, dass nur autorisierte Geräte die Routing-Entscheidungen beeinflussen können.Ohne diese Sicherheitsstufe könnten böswillige Akteure gefälschte Routinginformationen bereitstellen, wodurch der Datenverkehr auf ihre persönlichen Geräte umgeleitet wird und die Vertraulichkeit und Integrität der Daten gefährdet wird.
• Wahrung der Datenintegrität: Die Sicherheit von IP-Adressen hängt davon ab, dass Datenpakete korrekt an ihre vorgesehenen Orte geliefert werden.Sichere Routing-Methoden helfen, die Datenintegrität zu wahren, indem sie verhindern, dass feindliche Akteure Pakete ändern oder abfangen, während sie über vertrauenswürdige Kanäle durch das Netzwerk geleitet werden.
• Verbesserung der Vertrauenswürdigkeit: Sichere Routing-Methoden erhöhen das Vertrauen der Benutzer und Stakeholder, indem sie zeigen, dass Daten und Netzwerkressourcen geschützt sind.Es hilft, Vertrauen in die Stabilität und Integrität der Netzwerk-Infrastruktur aufzubauen, was für den Aufbau positiver Beziehungen zu Kunden, Partnern und Regierungsorganisationen unerlässlich ist.
• Verfügbarkeit aufrechterhalten: Unsichere Routing-Verfahren können zu Netzwerkunterbrechungen oder einem Rückgang der Servicequalität führen.Durch die Verwendung sicherer Routing-Verfahren können Organisationen die Verfügbarkeit ihrer Netzwerk-Infrastruktur schützen, Ausfallzeiten minimieren und einen ständigen Zugang zu wichtigen Diensten gewährleisten.
• Anpassung an sich ändernde Bedrohungen: Da sich Cyber-Bedrohungen weiterentwickeln, müssen sich auch die Sicherheitsmaßnahmen, die zu ihrer Bekämpfung eingesetzt werden, anpassen.Durch regelmäßige Aktualisierungen und Verbesserungen sicherer Routing-Protokolle zur Bewältigung neuer Bedrohungen und Schwachstellen können Organisationen möglichen Problemen einen Schritt voraus sein.
• Schutz des Rufs: Der Ruf und das Markenimage eines Unternehmens können durch eine Sicherheitsverletzung, die durch ein kompromittiertes Routing-System verursacht wird, erheblich geschädigt werden.Durch die Priorisierung sicherer Routing-Methoden können Unternehmen sich vor den negativen Folgen von Sicherheitsvorfällen schützen und das Vertrauen ihrer Stakeholder bewahren.
• Schutz kritischer Infrastrukturen: In Sektoren wie Banken, Gesundheitswesen und Versorgungsunternehmen, wo kontinuierlicher Zugang zu Netzwerkressourcen unerlässlich ist, ist sicheres Routing erforderlich, um kritische Infrastrukturen vor Cyberangriffen zu schützen, die schwerwiegende Folgen haben könnten.
• Erleichterung sicherer Kommunikation: Sichere Routen ermöglichen die übertragung sensibler Daten über öffentliche Netzwerke in verschlüsselter Form und schaffen so verschlüsselte Kommunikationskanäle.Es unterstützt Verschlüsselungssysteme, indem sichergestellt wird, dass Daten über sichere Kanäle ohne Modifikation oder Abfangen übertragen werden.
• Compliance-Anforderungen: Viele Geschäftsstandards und regulatorische Rahmenbedingungen schreiben die Verwendung sicherer Routing-Techniken als Teil umfassenderer Cybersicherheitsaktivitäten vor.Neben der Vermeidung von Strafen und rechtlichen Konsequenzen verbessern Organisationen, die sich an diese Gesetze halten, ihre allgemeine Sicherheitslage.

Welche Rolle spielen Routing-Protokolle im Cloud-Netzwerk?

Die cloudbasierten Tools, die es Ihnen ermöglichen, Ihr Routing für die Cloud-Konnektivität zu steuern und zu überwachen, werden Routing-Services genannt.Neben der Bereitstellung von Einblicken und Analysen zur Gesundheit und Leistung Ihres Netzwerks können sie auch die Konfiguration und Wartung von Routing-Protokollen, -Regeln und -Geräten erleichtern.

Darüber hinaus wird das Senden von Datenpaketen von einer Quelle zu einem Ziel über Netzwerke durch Routing-Dienste ermöglicht, die wesentliche Bestandteile der Netzwerkarchitektur sind.Basierend auf verschiedenen Routing-Protokollen, Richtlinien und Netzwerkbedingungen sind diese Dienste dafür verantwortlich, die optimale Route für den Datenverkehr zu bestimmen.Ob Netzwerke vor Ort, über das Internet oder in Cloud-Umgebungen betrieben werden, sind diese Routing-Dienste und -Protokolle entscheidend für die Aufrechterhaltung einer zuverlässigen und effektiven Kommunikation sowohl innerhalb als auch zwischen ihnen.In dieser Hinsicht können Sie die Effizienz, Sicherheit und Skalierbarkeit Ihres Netzwerks verbessern und letztendlich Ihre Karriere im Bereich der Computervernetzung vorantreiben, indem Sie die besten Routing-Methoden für die Cloud-Verbindung studieren und anwenden.

Wie Beeinflussen Routing-Protokolle die Netzwerkleistung?

Die Gesamteffizienz, Zuverlässigkeit und Benutzererfahrung eines Netzwerks können durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst werden, die die Routing-Leistung betreffen.Routing-Protokolle sind eines davon.Die Routing-Leistung kann stark durch die Konfiguration der Routing-Protokolle beeinflusst werden, einschließlich Eigenschaften wie Timer, Metriken und Pfadwahl-Algorithmen.Langsame Konvergenz, suboptimale Pfadauswahl oder sogar Routing-Schleifen könnten aus einer unsachgemäßen Konfiguration resultieren.

Die Wahl der richtigen Routing-Methode kann eine Reihe von Aspekten maximieren, einschließlich Durchsatz, Fehlertoleranz, Overhead, Jitter, Paketverlust und Lastverteilung.Indem Sie dies tun, wird die Benutzererfahrung und die Servicequalität verbessert.Daher können Sie garantieren, dass Ihr Netzwerk optimal funktioniert und die Leistung sowie Zuverlässigkeit bietet, die Ihre Kunden und Anwendungen wünschen, indem Sie Routing-Probleme proaktiv angehen und geeignete Lösungen implementieren.

Die Verwendung der besten Netzwerk-Routing-Praktiken hält Ihr Netzwerk auf Höchstleistung.Wir skizzieren einige Möglichkeiten, wie effektive Routing-Protokolle zu einem effizienten Netzwerkbetrieb beitragen.

• Meiden Sie ausgefallene Geräte:Trotz Ihrer Bemühungen, die Knoten Ihres Netzwerks am Laufen zu halten, sind sie nicht immer zugänglich.Sie benötigen eine Umleitung der Daten im Falle eines unerwarteten Ereignisses oder Unfalls, der einen Knoten deaktiviert.Netzwerk-Routing-Tabellen geben Ihren Routern einen Backup-Kanal für Daten, falls ein Knoten nicht erreichbar ist, indem sie Informationen darüber speichern, wohin Daten gehen können.Dies impliziert, dass die Leistung Ihres Netzwerks nicht erheblich von defekter oder anderweitig nicht verfügbarer Ausrüstung beeinträchtigt wird.
• Vermeidung übermäßiger Bandbreite: Es gibt eine Grenze dafür, wie viel Verkehr Ihr Netzwerk gleichzeitig bewältigen kann.Die höchste Datenübertragungsrate, die ein Netzwerk erreichen kann, ist als seine Bandbreite bekannt.Netzwerke wählen die Routen von Datenpaketen entsprechend dem verfügbaren Bandbreitenraum, um überlastungen zu vermeiden.Das Netzwerk wird Pakete auf einem anderen Weg senden, wenn eine Route derzeit mit zu vielen Datenübertragungen überlastet ist.Netzwerke können bei Bedarf leicht eine Umgehungsroute identifizieren, da sie aus mehreren Knoten bestehen, die durch verschiedene Wege miteinander verbunden sind.
• Schneller Zugriff auf Daten: Schnellere Datenzugriffe sind der offensichtlichste Leistungsnutzen des Netzwerk-Routings.Das Netzwerk muss den besten Weg für die Informationen bestimmen, wenn ein Gerät darauf zugreifen möchte.Basierend auf dem Standort des Geräts, das die Daten anfordert, und dem Ort, an dem die Daten gespeichert sind, bestimmt es den optimalen Pfad.Das Netzwerk kann die Daten so schnell wie möglich senden, indem es den Weg festlegt, den sie nehmen sollte.

Wie werden Routing-Protokolle in Internet-of-Things (IoT)-Umgebungen verwendet?

Der Umfang des Netzwerks, der Bedarf an Stromverbrauch, der Bedarf an Datenübertragung und die jeweilige Anwendung beeinflussen alle die Auswahl des Routingprotokolls im Internet der Dinge.Da jedes Protokoll Vor- und Nachteile hat, ist es entscheidend, das beste für den gegebenen Anwendungsfall und das Umfeld auszuwählen. Da jedes Protokoll Vor- und Nachteile hat, ist es entscheidend, das beste für den jeweiligen Anwendungsfall und das Umfeld auszuwählen.

Eine Reihe von Routing-Protokollen der Netzwerkschicht sind speziell darauf ausgelegt, die besonderen Herausforderungen zu bewältigen, die durch Kontexte des Internet der Dinge (IoT) entstehen, einschließlich geringem Stromverbrauch, begrenzter Bandbreite und der Anforderung an Skalierbarkeit.Mehrere bekannte Routing-Protokolle der Netzwerkschicht für das Internet der Dinge (IoT) sind wie folgt.

1. Routing-Protokoll für verlustbehaftete und energiearme Netzwerke, oder RPL:RPL wurde speziell für verlustbehaftete und energiearme Netzwerke (LLNs) entwickelt, die in Anwendungen des Internet der Dinge verbreitet sind.Sowohl Punkt-zu-Punkt- als auch Punkt-zu-Mehrpunkt-Kommunikation werden unterstützt. Die Merkmale von RPL sind unten aufgeführt.

   • Unterstützt eine Vielzahl von Verkehrsarten, einschließlich ereignisgesteuertem und wiederkehrendem Verkehr.
   • Das Routing erfolgt mithilfe eines Destination-Oriented Directed Acyclic Graph (DODAG).
   • Verwenden Sie eine Reihe von Parametern, wie Hop-Anzahl, Energie und Latenz, zur Routenwahl.

2. IPv6 über Low-Power Wireless Personal Area Networks, oder 6LoWPAN: 6LoWPAN ermöglicht das Senden von IPv6-Paketen über drahtlose Netzwerke mit geringem Stromverbrauch, obwohl es an sich kein Routing-System ist.Es verfügt über Header-Komprimierungs- und Fragmentierungsmethoden. Die Merkmale von 6LoWPAN sind unten aufgeführt.

   • Erleichtert es IoT-Geräten, gängige IP-Protokolle zu verwenden.
   • Ermöglicht die direkte Kommunikation zwischen Geräten durch Unterstützung von Mesh-Netzwerken.

3. Zigbee: Mit Hilfe von energieeffizienten digitalen Funktechnologien ist Zigbee eine Spezifikation für eine Reihe von Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokollen.Es wird umfassend in industriellen und Heimautomatisierungsanwendungen eingesetzt. Die Merkmale von Zigbee sind unten aufgeführt.

   • Ermöglicht es Geräten, Nachrichten weiterzuleiten, um die Reichweite durch Unterstützung von Mesh-Netzwerken zu erhöhen.
   • Arbeitet über ein Spektrum von Frequenzbändern, einschließlich 2,4 GHz und 915 MHz.

4. Long Range Wide Area Network, oder LoRaWAN: LoRaWAN ist für weiträumige, energieeffiziente Netzwerke gedacht.Anwendungen, die einen niedrigen Stromverbrauch und eine langstreckige Kommunikation benötigen, können es verwenden. Die Merkmale von LoRaWAN sind unten aufgeführt.

   • Nutzt Gateways, die mehrere Endgeräte über eine Sternarchitektur verbinden.
   • Unterstützt Multicast- und bidirektionale Kommunikation.

5. Ad-hoc On-Demand Distance Vector, oder AODV: Die reaktive Routing-Technologie, die als AODV bekannt ist, erstellt Routen nur bei Bedarf.Anwendungen für mobiles IoT können es verwenden. Die Merkmale von AODV sind unten aufgeführt.

   • Erstellt Routen nur bei Bedarf, was den Overhead verringert.
   • Sowohl Unicast- als auch Multicast-Routing werden unterstützt.

6. Optimized Link State Routing, oder OLSR: Da OLSR ein proaktives Routing-System ist, das Routing-Daten aktuell hält, kann es in Situationen verwendet werden, in denen geringe Latenz erforderlich ist. Die Merkmale von OLSR sind unten aufgeführt.

   • Reduziert die Anzahl der übertragungen durch die Nutzung des MultiPoint Relays (MPRs) Konzepts.
   • Effektiv in dichten Netzwerken.

7. Dynamisches Quellrouting, oder DSR: DSR ist eine reaktive Routing-Technologie, die es Knoten ermöglicht, Routen durch Paketweiterleitung zu finden und sie dynamisch zu erstellen. Die Merkmale von DSR sind unten aufgeführt.

   • Flexibles Routenmanagement wird ermöglicht, indem jedes Paket die gesamte Route trägt.
   • Geeignet für Ad-hoc-Mobilnetzwerke.