Ein Blick in die Routing-Tabelle

Die Aufgabe eines Routers besteht darin, jedes Paket an sein Ziel weiterzuleiten. Dazu konsultiert er eine Routingtabelle, eine Liste bekannter Netzwerke und der Wege, über die sie erreicht werden. Jedes eintreffende Paket wird mit dieser Tabelle abgeglichen, um den nächsten Schritt auszuwählen. In dieser Lektion sehen Sie sich die Routingtabelle an und erfahren, welche Einträge ein Router für seine Weiterleitungsentscheidungen verwendet.

Jeder Eintrag der Routingtabelle ordnet einem Zielnetzwerk einen nächsten Hop und eine ausgehende Schnittstelle zu. Das Ziel wird als Netzwerk und Präfix angegeben, etwa 10.0.0.0/8. Der nächste Hop ist die Adresse des nächsten Routers auf dem Pfad, und die Schnittstelle ist der Port, über den das Paket gesendet wird. Einige Einträge enthalten außerdem eine Metrik und die Quelle der Route.

Die einfachsten Einträge sind verbundene Routen. Wenn Sie einer Router-Schnittstelle eine Adresse in einem Netzwerk geben, weiß der Router automatisch, dass dieses Netzwerk direkt angeschlossen ist. Ein nächster Hop ist nicht erforderlich; der Router stellt die Daten lokal über diese Schnittstelle zu. Verbundene Routen gelten stets als vertrauenswürdig, da der Router das Netzwerk an seinem eigenen Port sehen kann.

Bei nicht direkt angeschlossenen Netzwerken nennt der Eintrag einen nächsten Hop, also die IP-Adresse des benachbarten Routers, der dem Ziel einen Schritt näher ist. Der Router muss nicht den vollständigen Pfad kennen, sondern nur den nächsten Router, an den er das Paket übergibt. Jeder Router auf dem Weg wiederholt diesen Vorgang und leitet das Paket Hop für Hop weiter, bis es sein Zielnetzwerk erreicht.

Das Ziel eines Pakets kann zu mehreren Einträgen passen. Der Router verwendet das Longest-Prefix-Matching: Er wählt die spezifischste Route, also diejenige mit dem längsten übereinstimmenden Präfix. Ein Paket an 10.1.1.5, das sowohl zu 10.0.0.0/8 als auch zu 10.1.1.0/24 passt, verwendet beispielsweise /24, da diese Route spezifischer ist. Die Standardroute 0.0.0.0/0 ist am wenigsten spezifisch und wird nur verwendet, wenn keine andere Route passt.

Wenn innerhalb eines Routingverfahrens zwei Routen zum selben Netzwerk vorhanden sind, bevorzugt der Router die Route mit der niedrigeren Metrik. Eine Metrik bewertet die Qualität eines Pfads, etwa anhand der Hop-Anzahl oder anhand von Kosten, die auf der Bandbreite beruhen. Niedriger bedeutet besser. Mithilfe der Metrik wählt der Router unter gleich spezifischen Optionen die effizienteste Route aus.

Wenn Routen zum selben Netzwerk aus unterschiedlichen Quellen stammen, verwendet der Router die administrative Distanz (AD), um zu entscheiden, welcher Quelle er vertraut. Die AD stuft die Quellen von Routen ein: Verbundene und statische Routen gelten als vertrauenswürdiger als gelernte Routen. Beispielsweise wird eine statische Route (niedrige AD) gegenüber einer per OSPF gelernten Route zum selben Netzwerk bevorzugt. Die AD bestimmt die Quelle; die Metrik entscheidet bei Gleichstand innerhalb einer Quelle.

Der Eintrag 0.0.0.0/0 ist die Standardroute, die als Auffangroute verwendet wird, wenn kein spezifischerer Eintrag passt. Auf Edge-Routern zeigt sie normalerweise in Richtung des Internetanbieters. Ohne Standardroute verwirft ein Router Pakete zu unbekannten Netzwerken. Mit einer solchen Route wird alles Unbekannte einfach in Richtung des größeren Internets weitergeleitet – genau das, was kleine Netzwerke benötigen.

Sie können eine Routingtabelle auf einem Router mit einem Befehl wie show ip route oder auf Hosts mit den Werkzeugen route print oder ip route anzeigen. Buchstaben kennzeichnen häufig die Quelle jedes Eintrags: C für verbunden, S für statisch, O für OSPF und so weiter. Die Ausgabe lesen zu können, ist eine wichtige Fähigkeit: Sie zeigt Ihnen genau, wie ein Router ein bestimmtes Paket weiterleiten wird.

Jeder Tabelleneintrag stammt aus einer Quelle. Verbundene Routen sind Netzwerke an den eigenen Schnittstellen des Routers. Statische Routen werden von einem Administrator eingetragen. Dynamische Routen, etwa von OSPF, werden automatisch über ein Routingprotokoll gelernt. Der Router zeigt die Quelle mit einem Kennbuchstaben an und verwendet sie über die administrative Distanz, um bei Überschneidungen zu entscheiden, welcher Quelle er vertraut. Wenn Sie die Quelle kennen, verstehen Sie, warum sich eine bestimmte Route in der Tabelle befindet.

Die Routingtabelle ist das Gehirn der Weiterleitung. Jeder Eintrag verknüpft ein Zielnetzwerk mit einem nächsten Hop und einer Schnittstelle. Der Router wendet das Longest-Prefix-Matching an, um die spezifischste Route auszuwählen, verwendet die administrative Distanz, um zwischen Quellen zu entscheiden, und die Metrik, um Gleichstände aufzulösen. Wenn Sie diese Regeln verstehen, können Sie genau vorhersagen und nachvollziehen, wie der Datenverkehr fließt – eine zentrale Network+-Fähigkeit.

Testen Sie Ihr Wissen über Routingtabellen.

Eine Routingtabelle ordnet jedes Zielnetzwerk einem nächsten Hop und einer Schnittstelle zu. Verbundene Routen sind direkt angeschlossene Netzwerke. Router wählen Pfade nach dem Longest-Prefix-Matching aus (die spezifischste Route gewinnt), verwenden die administrative Distanz, um zwischen Routenquellen zu wählen, und die Metrik, um Gleichstände innerhalb einer Quelle aufzulösen. Die Standardroute 0.0.0.0/0 fängt alle nicht zugeordneten Ziele auf. Beim Lesen der Tabelle sehen Sie genau, wie ein Router jedes Paket weiterleitet.