CCNA2 – Module 6 Routing and Routing Protocols

Vergleich Static und Dynamic Routing Routing: Paket-Weiterleitung von einem Quell- zu einem Zielnetzwerk Static Routing Routen ("Wegweiser") werden manuell konfiguriert. Hoher Wartungsaufwand bei mittleren u. größeren Netzen. Für kleine Netze durchaus sinnvoll. Routing reagiert nicht von alleine auf Topologieänderungen. Dynamic Routing Router lernt die Routen durch Kommunikation mit anderen Routern. Hierzu werden Routing Protokolle verwendet. Erzeugt Prozessor- und Netzwerklast. Besser skalierbar.

Static Routing Admin konfiguriert Route ip route <netid> <netmask> <nexthop> oder ip route <netid> <netmask> <interf.> Router integriert Route in seine Routing-Tabelle. Im Vergleich zu anderen Routen spielt die "administrative Distanz" eine wichtige Rolle. Pakete werden entsprechend der vorhandenen Routen der Routing-Tabelle weitergeleitet.

Administrative Distanz Die administrative Distanz ist ein Maß für die Zuverlässigkeit einer Route. Kleinere Werte bedeuten dabei höhere Zuverlässigkeit! Eine "Static route" mit einem lokalen Interface als Zielangabe hat eine admin. Distanz von 0 Eine "static route" mit Next-hop-Angabe hat eine admin. Distanz von 1. Dynamische Routen haben höhere administrative Distanz. Über einen optionalen Parameter kann eine Static-Route mit einem eigenen admin. Distanzwert versehen werden (Wertebereich: 0-255).

Administrative Distanz Bei zwei identischen Routes wird nur die Route mit kleinerer administrativer Distanz in die Routing-Table aufgenommen.

Default Route R3 R1 Internet R2 Die Router R1-R3 sind so konfiguriert, dass sie gegenseitig die angeschlossenen Netze erreichen. Alle drei Router benötigen aber auch Routen für den Internet-Verkehr. Anstatt aber die unendlich vielen Internet-Routen zu konfigurieren, kann man einfach eine Default-Route hinterlegen. Alle Pakete die nicht für Netze der Router R1-R3 bestimmt sind folgen dann dem Weg der Default-Route.

Configuring a Default Route S0 Internet R2 192.168.3.4 Default-Route wird über ein "Sondernetz" konfiguriert. Sämtliche Host- und Subnet-Bit's werden auf 0 gesetzt. Syntax: ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 <destination> Beispiele Auf R2: ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.3.4 Auf R3: ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 s0

Überprüfen des Routings Zuerst die in der Konfiguration eingetragenen Routen kontrollieren Prüfen ob Routen in der Routing-Tabelle auftauchen  show ip route Sind konfigurierte Routen nicht in der Routing-Tabelle, sollte überprüft werden ob die lokalen Interfaces in Betrieb sind und richtig konfiguriert wurden: show ip interface brief show interfaces Weitere Diagnose-Tools sind die bereits bekannten Utilities ping und traceroute (bzw. tracert auf MS-Rechnern).

Routing Protokolle Ein Routing-Protokoll (RIP, IGRP, OSPF, EIGRP, BGP, …) erlaubt es Routern Informationen über verfügbare Netze auszutauschen. Auf Basis der übermittelten Wegeinformationen kann ein Router selbst die Einträge in der Routing-Tabelle pflegen. Daten in "Routed"-Prot. (IP, IPX, …) können somit weitergeleitet werden.

Autonomous Systems, Convergence Das Internet besteht aus einer Vielzahl einzelner Netzwerke. Sie stehen jeweils unter der Verwaltung einer einzelnen Organisation bzw. Administration. Man spricht hier von  autonomen Systemen (AS). Routing-Protocol im AS sorgt für Austausch der Routing-Informationen und die dynamische Anpassung der Tabellen bei Änderungen im Netz. Sind die verteilten Routing-Tabellen im AS auf einem "stabilen" Stand spricht man von Konvergenz im Netz/AS. Generelles Ziel ist Schnelle Konvergenz bei Topolgieänderungen

Routing-Protkoll-Typen Man unterscheidet die folgenden Grundarten von Routing-Protokolle: Distance Vector (auch Bellman-Ford Algorith.) Merken sich die "Richtung" und die "Entfernung" zum Zielnetzwerk. Tauschen periodisch die gesamte Routing-Tabelle mit unmittelbaren Nachbar-Routern aus. Linke-State (auch Dijkstras Algorithmus bzw. Shortest Path First) Bilden die Netzwerk-Topologie in einer komplexen Datenbank nach. Topologie-Änderungen lösen Update's aus.

Distance Vector – Routing Protocols Unspezifisches Wissen über die anderen Router im Netz. Die "Entfernung" zu einem anderen Netzwerk wird in Form eines kumulierten Kennwerts (Metric) kalkuliert. Gängige Faktoren die zur Gesamtmetrik beitragen sind: Hop-Count, Delay, Bandwith, Reliability, Load. Nach Erhalt einer Routing-Tabelle vom Nachbar wird die Metric um eigene "Entfernung" zum Nachbar ergänzt (addiert) und die Information in die eigene Tabelle integriert. Schlechtere Konvergenz als Link-state.

Link-State – Routing Protocols Link State Advertisment (LSA) enthält kleinere Routing-Informationen. LSA's werden in Topologie-Datenbanken kumuliert. Shortest Path First Algorithmus findet "kürzeste" Pfade und bildet Baum mit aktuellem Router an der Spitze. Kürzeste Pfade bilden die Einträge in die Routing-Tabelle des Routers. Insbesondere Startphase führt zu hoher Netzlast (LSA-Flodding). Auch später burstartige LSA-Netzlast bei Topolgieänderungen.

Link-State – Routing Protocols Im laufenden Betrieb weniger Last als Distance Vector Routing da seltenere Abstimmung mit anderen Routern. Ansonsten  Event triggered! Da SPF-Algorithmus sehr rechenaufwändig gilt für solche Router: Höhere CPU-Last Mehr RAM-Bedarf Hoher Bandbreiten-Bedarf in der Startphase

Routing Routing hat folgende Teilfunktionen: Path-determination m. Layer-3-Ziel-Adresse und Routing-Tabelle. Switching vom Eingangs- zum Ausgangsinterface. Konfiguration Routing (static, dynamic) Bei dynam. Routing Auswahl des Routing-Protokolls u. dessen Konfiguration. Angabe der beteiligten Interfaces.

Dynamic Routing Konfiguration

Übersicht Interior Routing Protokolle RIP: RFC1058, Hop-count als Metrik, max. 15 Hop's, Updates alle 30 Sek. IGRP: Cisco propietär, Kombi-Metric aus Delay – Bandwith – Load – Reliability, Updates alle 90 Sekunden OSPF: Link-state, RFC2328, SPF für Kostenoptimierung, Upd. event triggered EIGRP: Cisco propietär, load-balancing, hybrid aus link-state- und distance-Features, zählt zu den Distance-Vektor-Prot., Diffused Update Algorithm (DUAL) für shortest-path-Berechnung, Updates alle 90 Sekunden oder event-triggered. IS-IS: Offenes Link-State-Protokoll.

Exterior Routing Protokolle Hier nur Border Gateway Protokoll (BGP) für CCNA relevant. Distance Vector Protokoll ISP  ISP oder ISP  Client Wird für Routing zwischen Autonomous Systems benutzt. Konfiguration eines Exterior Routing Protocols benötigt: Liste der Nachbarrouter mit denen Routing Informationen ausgetauscht werden sollen. Liste der preiszugebenden Netzwerke. Autonomous System Nummer des lokalen Routers.

AS und Exterior Routing Protokolle Bei der Integration eines AS in ein größereres System (z.B. Internet) ist eine eindeutige 16-Bit große AS-Nummer wichtig. AS-Nummern-Vergabe von IANA regional delegiert an: American Registry of Internet Numbers (ARIN), RIPE-NCC (Réseaux IP Européens – Network Coordination Centre) APNIC (Asia Pacific Network Inform. Centre) oder den Provider zugeteilt.