Einführung in das Routing-Protokoll

In Computernetzwerken sind die beiden wichtigsten Komponenten die Quelle und das Ziel. Die Informationen sollten von Zeit zu Zeit von der Quelle zum Ziel übermittelt werden. Es gibt viele Wege, auf denen die Daten übertragen werden können. Der Prozess der Auswahl des besten Pfades über andere Pfade ist bekannt. Das Routing kann durch Software-programmierte Geräte erfolgen, die als Protokolle bezeichnet werden. Standardprotokolle helfen dabei, den besten Weg zu finden, um eine gute Datenübertragung zu gewährleisten. Die Datenpakete, die gesendet werden müssen, werden auch mit einigen Informationen versehen, um das beste Routing-Protokoll zu finden.

Verstehen

Der Hauptzweck von Routing-Protokollen besteht darin, alle vorhandenen Netzwerkrouten zu kennen und die richtigen Entscheidungen zu treffen. Einige Beispiele für gängige Routing-Protokolle sind RIP, EIGRP, IGRP, BGP, IS-IS usw.

Wie funktioniert das Routing-Protokoll?

Lassen Sie uns das Konzept anhand eines einfachen Beispiels verstehen. Betrachten wir zwei direkt verbundene Netzwerke, die ursprünglich konfiguriert wurden. Die Routing-Tabelle besteht nur aus diesen Netzwerken und anderen Netzwerken, die nicht in diese eingehen können. Wie kann der Router andere Netzwerke erkennen? Dies kann auf folgende Arten erfolgen. Router verwenden Remotenetzwerkadministratoren, um Informationen zum Routing zu erhalten, z

  1. Statisches Routing:

Bei statischem Routing wird ein vordefinierter und installierter Router mit einem einzelnen Pfad zum Ziel angegeben. Dieses Routing hat Vorrang vor Routen, die von dynamischen Routing-Protokollen ausgewählt wurden, und das Ziel in Routing-Tabellen wird ebenfalls erzwungen. Dies ist hauptsächlich für mittlere bis große Netzwerke geeignet, da die zum Ausführen des Netzwerks erforderliche Arbeitslast sehr groß ist. Stub-Netzwerke verwenden hauptsächlich statische Routing-Protokolle.

  1. Standardrouting:

Das Standard-Routing-Protokoll kann als manuell definierter Pfad für die Route definiert werden, wenn keine bestimmte Route zum Ziel bekannt ist. Der Router, an den die Routing-Informationen gesendet werden, wird als Gateway of Last Resort bezeichnet. Das Standardrouting wird hauptsächlich für kleine Netzwerke verwendet.

  1. Dynamisches Routing:

Dynamische Routing-Protokolle verfügen über vordefinierte Algorithmen, mit denen der optimale Pfad zum Ziel analysiert und ausgewählt werden kann. Dies wird hauptsächlich aufgrund seiner Anpassbarkeit an jede Art von Netzwerktopologie verwendet.

Es kann auch als eine der am häufigsten verwendeten Routing-Methoden bezeichnet werden. Für ein besseres Verständnis der Funktionsweise sind Vorkenntnisse in Bezug auf bestimmte Begriffe wie Konvergenz und Genauigkeit erforderlich.

  • Konvergenz:

Bei diesem Routing sollte die verwendete Routing-Tabelle die genauen und aktuellen Informationen zur Netzwerktopologie sowie die Zeit widerspiegeln, die der Router benötigt, um eine neue Änderung des Werts während des Routings in der Routing-Tabelle wiederzugeben. Dies wird als Konvergenzzeit bezeichnet. Ein Routing-Protokoll mit schneller Konvergenzzeit ist vorzuziehen, da während des Zeitaufwands des Routers bei der Berechnung der Netzwerke für den optimalen Pfad Störungen auftreten können. Es kann auch als Annäherungsvorgang an einen Zustand bezeichnet werden, in dem sich alle Routingtabellen mit detaillierten Informationen im eingeschwungenen Zustand befinden.

  • Richtigkeit:

Die Konvergenzzeit, die vom Router aktualisiert wird und die genauen Details zu den Werten widerspiegeln soll, wird als Genauigkeit bezeichnet.

Routing-Mechanismus:

Der Routing-Aktualisierungsmechanismus ist ein Prozess der Informationsübertragung zwischen den benachbarten Routern. Dies kann wie folgt erklärt werden, während ein Router zu einer bestimmten Zeitdauer routet, um seine Dateninformationen durch Broadcast oder Multicast bekannt zu machen. Verschiedene Routing-Protokolle haben unterschiedliche Zeitintervalle. Diese Routing-Updates enthalten Informationen zu Routing-Protokollen wie AS, AD, Matrixwerten und Schnittstellendetails.

  1. Autonomes System: AS kann als eine Sammlung von Routern definiert werden, die ähnliche Routingtabelleninformationen aufweisen, die einfach als Grenzlinie für das Routingprotokoll definiert sind. Es kann eins zu eins oder eins zu viele sein und kann auch durch einen numerischen Wert definiert werden. Wie es durch die im Internet zugewiesenen Nummern definiert ist, hat die Autorität einen Bereich von 1-65535 bereitgestellt

Es gibt zwei Arten

  • Das private autonome System wird für das interne Netzwerk verwendet.
  • Das öffentliche autonome System wird als Internet-Backbone verwendet.
  1. Interne Gateway-Protokolle: Diese werden bei der Datenübertragung verwendet, um Routing-Informationen zwischen Routern im selben autonomen System auszutauschen. Einige Beispiele für interne Gateway-Protokolle sind RIPv1, RIPv2, IGRP und OSPF.
  2. Externe Gateway-Protokolle: Diese werden bei der Datenübertragung verwendet, um Routing-Informationen zwischen Routern in den verschiedenen autonomen Systemen auszutauschen. Ein Beispiel für externe Gateway-Protokolle ist das Border-Gateway-Protokoll.
  3. Administratorentfernung: AD kann als die Zuverlässigkeit von Routing-Updates definiert werden, die vom benachbarten Router empfangen werden. Wenn beispielsweise zwei Aktualisierungen für denselben Pfad von zwei verschiedenen Routing-Protokollen empfangen werden, überprüft der Router den besten AD-Wert, um den optimistischen Pfad auszuwählen. Dem AD mit dem niedrigsten Wert wird der Vorzug gegeben.
  4. Metrik: Wenn zwei Routing-Aktualisierungen denselben Anzeigenwert aufweisen, wird die Metrik in das Bild übernommen, um den besten Pfad zu berechnen. Ähnlich wie bei AD verwenden verschiedene Routing-Protokolle unterschiedliche Metrikwerte. Das Routing-Protokoll mit dem niedrigsten Wert wird ausgewählt. Beispiel EIGRP verwendet Bandbreite, MTU und Last, während RIP nur die Sprungzahl als Metrikwert verwendet.

Arten von Routing-Protokollen

Die Routing-Protokolle können hauptsächlich in drei Typen eingeteilt werden

  • Distanzvektor
  • Verbindungsstatus
  • Hybrid

Jedes von diesen hat seine eigene Bedeutung bei der Datenübertragung. Lassen Sie uns nun jedes dieser Protokolle im Detail diskutieren.

  • Distanzvektor:

Dabei wird hauptsächlich die Entfernung als metrischer Wert und die Richtung als Vektor verwendet, um den optimalen Pfad zum Zielnetzwerk auszuwählen. Grundsätzlich empfängt der Router die Routing-Informationen von benachbarten Routern, die diese Informationen wiederum von ihrem benachbarten Router bis zum Zielnetz erhalten. Jeder benachbarte Router im Pfad eines Zielnetzwerks wird als Hop bezeichnet. Jedes Mal, wenn ein Datenpaket einen Router durchläuft, erhöht sich der Hop-Wert und die Route mit dem geringsten Hop-Wert wird ausgewählt.

Beispiel RIP teilt direkt eine gesamte Routing-Tabelle mit direkt verbundenen Nachbarn.

  • Verbindungsstatus-Routing-Protokolle:

Das Verbindungsstatus-Routing-Protokoll verwendet eine komplexe Metriktabelle, um den besten Pfad für das Zielnetzwerk auszuwählen. Wie der Name selbst anzeigt, funktioniert es im verknüpften Format. Es werden drei Tabellen verwendet.

  • Die erste Tabelle enthält Informationen zu direkt verbundenen Nachbarn.
  • Die zweite Tabelle behandelt die gesamte Netzwerktopologie
  • Die dritte Tabelle enthält Daten des tatsächlichen Pfades

Beispiel ist OSPF. Dies teilt ihre eigene Verbindung zu Routern.

  • Hybrid-Routing-Protokolle:

Hybride Routing-Protokolle können als Mischung aus Distanzvektor- und Verbindungsstatusprotokoll definiert werden. Um ein genaueres Pfad-Hybrid-Routing-Protokoll zu finden, werden Aspekte sowohl des Distanzvektor- als auch des Verbindungsstatusprotokolls verwendet.

Ein Beispiel für das Hybrid-Routing-Protokoll ist EIGRP.

Fazit:

Der Hauptzweck des Routing-Protokolls besteht darin, einen besseren und genaueren Pfad für die Übertragung des Datenpakets von der Quelle zum Ziel zu finden. Durch die Verwendung verschiedener Parameter, wie z. B. des autonomen Systems und der Metrik, wird ein besserer Pfad ermittelt und alle Arten von Protokollen haben ihre eigenen Vor- und Nachteile. Sie verfolgen unterschiedliche Ansätze, um Routing-Updates gemeinsam zu nutzen und den besten Pfad zu finden.

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