protokolle Die Vermittlungsschicht im Internet Router

Die Vermittlungsschicht im Internet
Transportschicht (TCP, UDP, ...)
Telekommunikationsdienste
und -protokolle
Vermittlungsschicht
IP
IP
-- Adressierung
Adressierung
-- Paketformat
Paketformat
-- Paketbearbeitung
Paketbearbeitung
Routingprotokolle
Routingprotokolle
-- Wegewahl
Wegewahl
RIP,
RIP, OSPF,
OSPF, BGP,
BGP, ...
...
RoutingRoutingtabelle
tabelle
4. Routing allgemein und im
Internet
ICMP
ICMP
-- Fehlermeldungen
Fehlermeldungen
-- Überwachung
Überwachung
ARP/RARP
ARP/RARP
-- Adressumsetzung
Adressumsetzung
IP
IP ⇔
⇔ MAC
MAC
IGMP
IGMP // DHCP
DHCP //
NAT
NAT // CIDR
CIDR //
RSVP
RSVP // ...
...
Netzanschluss
TKDP - 4. Routing im Internet
Router - Merkmale und Aufgaben
„
Architektur eines Routers
Kopplung von Netzwerken auf Schicht 3
(Vermittlungsschicht – Network Layer)
„
„
„
„
NetzwerkNetzwerkprotokoll
protokoll
Ermöglichen der Kommunikation entfernter Endsysteme
über ein oder mehrere Netze
Wegwahl anhand weltweit eindeutiger, bevorzugt
hierarchischer Netzwerkadressen (z.B. IP-Adressen,
ISO-Adressen)
Segmentieren und Reassemblieren von Schicht-3Datenpaketen zur Anpassung an unterschiedliche
maximale Paketgrößen auf Schicht 2
Sicherheitsmechanismen zur Regelung von Netzzugriffen
abhängig von der Netzwerkadresse (Stichwort „Firewall”)
ES
ES
ES
ES
LAN 1
LAN 2
LAN 3
Netz 1
„
„
ES: Endsystem
Router
Router 22
WAN 2
TKDP - 4. Routing im Internet
Router
Router 33
„
„
80
NetzwerkNetzwerkprotokoll
protokoll
Schicht 3
Schicht 2‘
2‘
Schicht
Schicht 1‘
1‘
Schicht
Netz 2
Wesentliche Merkmale:
„
WAN 1
Vermittlung
Schicht 22
Schicht
Schicht 11
Schicht
„
Router
Router 11
Höhere Schichten
Kontrollinstanzen
Kontrollinstanzen
ES
ES
79
Für jedes Netzwerk eine eigene Schicht-1- und Schicht-2-Instanz
Netzwerkprotokoll ist in der Regel für alle Netzwerke gleich (z.B. IP-Router),
kann aber auch unterschiedlich sein
Netzwerkprotokoll nimmt die Wegwahl anhand der global eindeutigen
Netzwerkadressen vor
Vermittlungskomponente verbindet die Netzwerkprotokollinstanzen; sie
realisiert die Weiterleitungsfunktion
Kontrollinstanzen implementieren beispielsweise Routing-Protokolle,
Protokolle zur Fehleranzeige und Managementprotokolle
TKDP - 4. Routing im Internet
81
Routing – Unterscheidungen
und beteiligte Komponenten
„
Paketweiterleitung
„
„
Routing-PDUs
Datagramm
„
Routing-Entscheidung für jedes Paket aufs neue
(vgl. IP im Internet)
„
Routing-Entscheidung nur bei der Verbindungsherstellung
Alle innerhalb einer Verbindung ausgetauschten Pakete folgen
dem bei Verbindungsherstellung festgelegtem Weg
(verbindungsorientiert, z.B. ATM-Netzwerke, X.25)
Daten-PDUs
Beteiligte Komponenten beim Routing
„
Routing-Protokoll
„
Routing-Algorithmen
„
„
„
„
„
Protokoll zum Austausch von Routing-Informationen
„
„
Ermittlung von Wegen im Netz, Weggenerierung
„
Routing-Tabellen
„
„
Halten der Wegedaten
TKDP - 4. Routing im Internet
„
„
„
Kontrollpfad
Daten-PDUs
Datenpfad
Datenpfad auf Netzwerkschicht
Kontrollpfad darüber für den Austausch von Routing-Kontrollinformation
(Routing-PDUs sind in N-PDUs oder sogar in T-PDUs gekapselt)
Austausch von Routing-Information durch Routing-Protokoll
Routing-Algorithmus verwaltet die Routing-Tabelle (Einfügen/Löschen/Ändern
von Einträgen) auf der Basis der gewonnenen Routing-Information
Routing-Tabelle enthält Routing-Information
Wegewahl bei der Vermittlung wird anhand der Routing-Information in der
Routing-Tabelle durchgeführt
TKDP - 4. Routing im Internet
Autonomes
Autonomes System
System AS
AS11
83
Autonomes
Autonomes System
System AS
AS22
R
R11
Interior Gateway Protocols (IGP) für die Wegewahl innerhalb
eines autonomen Systems
Exterior Gateway Protocol (EGP) für die Wegewahl zwischen
autonomen Systemen (⇒ Policies)
TKDP - 4. Routing im Internet
Routing-PDUs
Beispiel für Routing-Architekturen
Autonomes System = fortlaufende Reihe von
Netzwerken und Routern, die sich alle unter der
Kontrolle einer administrativen Einheit befinden.
Wahl der Größe eines autonomen Systems kann
unter wirtschaftlichen, technischen oder
administrativen Gesichtspunkten erfolgen.
Zwei Kategorien für Internet-Routing-Protokolle:
„
Vermittlung
82
Routing im Internet – das Konzept
autonomer Systeme
„
RoutingRoutingAlgorithmus
Algorithmus
RoutingTabelle
Session-Routing
„
„
Router – Kontroll- und Datenpfad
84
R
R33
IGP1
EGP
R
R22
R
R44
R
R55
IGP2
R
R66
TKDP - 4. Routing im Internet
85
Prinzip einer Routing-Tabelle:
Ausfall eines Links
Prinzip einer Routing-Tabelle
C
l2
l3
Routing-Tabelle
in Router B
nach über
G
B
l1
l4
l5
A
l7
F
H
l6
l8
D
A-H:
A-H:
ll11-l-l88::
E
Vermittlungsrechner
Vermittlungsrechner (Router)
(Router)
Abgehende/ankommende
Abgehende/ankommende
Teilstrecken
Teilstrecken (Links)
(Links)
Routing-Tabelle
in Router A
nach über
A
- (l1)
B
C
- (l2)
C
D
A (l1)
D
E
A (l1)
E
F
- (l4)
F
G
C (l2)
G
F (l4)
H
H
TKDP - 4. Routing im Internet
„
„
„
„
ES
ES
„
- (l1)
B
C
- (l2)
C
D
A (l1)
D
E
A (l1)
E
F
A (l1)
F
G
C (l2)
G
H
A (l1)
H
87
„
Welche Knoten haben Vermittlungsfunktion?
Wie sind die Vermittlungsknoten verbunden: durch
einfache oder mehrfache Verbindungen?
Weggenerierung
„
„
Welche Informationen sind zur Weggenerierung notwendig?
Welche Parameter beeinflussen die Kostenfunktion?
ES
ES
„
?
R
„
„
R
„
Paketvermittlungsnetz
A
Definition des Routing-Netzwerkes
„
R
Routingtabelle
in Router A
nach über
Routing-Verfahren –
Routing-Netzwerk und Wegewahl
Übertragen eines Pakets von einem Quellrechner zu einem
Zielrechner über einen Weg mit geringsten „Kosten”.
R
E
Routingtabelle
in Router B
nach über
TKDP - 4. Routing im Internet
„
R
l8
86
Niedrige mittlere Paketverzögerung
Hoher Netzdurchsatz
R
H
A-H:
A-H: Vermittlungsrechner
Vermittlungsrechner (Router)
(Router)
l1-l8:
l1-l8: Abgehende/ankommende
Abgehende/ankommende
Teilstrecken
Teilstrecken (Links)
(Links)
Fällen der Entscheidung, auf welcher Übertragungsleitung ein
eingehendes Paket (Nachricht) weitergeleitet werden soll
ES
ES
F
D
Ansatzpunkt
„
l7
l6
Ziele
„
l4
l5
A
Aufgaben
„
G
B
l1
Routing-Verfahren
„
C
l2
l3
Feste Kosten für jede Verbindung
(i. Allg. umgekehrt proportional der Übertragungskapazität)
Anzahl der auf Übertragung wartenden Pakete
Fehlerrate
Paketverzögerungszeit auf einer Verbindung
Art des Verkehrs (Dialog, Batch)
Vermittlungsrechner
TKDP - 4. Routing im Internet
88
TKDP - 4. Routing im Internet
89
Routing-Verfahren –
Zentralisation und Dynamik
„
Zentralisation
„
„
Wo ist der Routing-Algorithmus lokalisiert?
„ Zentral (in einem Netzkontrollzentrum)
„ Dezentral (verteilt auf die Vermittlungsknoten)
Broadcast
Broadcast
routing,
routing,
Fluten
Fluten
verteilt
hot
hot potato
potato
Wie dynamisch ist das Routing-Verfahren?
„
„
„
Einige Routing-Verfahren
im Überblick
Nicht adaptiv: Die Routing-Tabellen in den
Vermittlungsknoten bleiben über längere Zeit konstant,
verglichen mit Verkehrsänderungen.
Adaptiv: Routing-Entscheidungen hängen vom Zustand
des Netzes ab (Topologie, Lastverhältnisse).
static
static routing,
routing,
directory
directory routing
routing
„
Delta-Routing
Delta-Routing
zentralisiertes
zentralisiertes Routing,
Routing,
Routing
Routing Control
Control Center
Center
Zielkonflikt
„
Backward
Backward
learning,
learning,
verteiltes
verteiltes adaptives
adaptives
Routing
Routing (RIP,
(RIP,
OSPF,
OSPF, IS-IS)
IS-IS)
Knoten haben veraltete oder unvollständige Informationen
über den Zustand des Netzes.
Belastung durch Austausch von Routing-Informationen
zentral
statisch
TKDP - 4. Routing im Internet
Statisches Routing
„
„
„
„
TKDP - 4. Routing im Internet
Beispiel:
Ziehen einer Zufallszahl x 0.99 ≥ x ≥ 0.00
Falls x < 0.6
dann Weiterleiten nach B
sonst falls 0.9 ≥ x ≥ 0.6
dann Weiterleiten nach C
sonst Weiterleiten nach D
Nicht adaptiv
Einfach
Viel benutzt
Eigenschaften:
„
„
„
Jeder Knoten unterhält eine Tabelle mit einer Zeile für
jeden möglichen Zielknoten.
Eine Zeile enthält n Einträge, welche die beste,
zweitbeste, etc. Übertragungsleitung für dieses Ziel,
zusammen mit einer relativen Gewichtung, angeben.
Vor der Weiterleitung eines Pakets wird eine Zufallszahl
gezogen und eine der Alternativen anhand der
Gewichtung ausgewählt.
TKDP - 4. Routing im Internet
91
Statisches Routing - Beispiel
Statisches Routing
(Static Routing, Directory Routing)
„
dynamisch
90
Tabelle in Knoten A:
Ziel
E
.
.
.
92
1. Wahl 2. Wahl 3. Wahl
Kn Gew Kn Gew Kn Gew
B
0,6
C
0,3
D
0,1
B
A
C
E
D
TKDP - 4. Routing im Internet
93
Zentralisiertes Routing –
Vor- und Nachteile
Zentralisiertes Routing
„
Zentralisiertes Routing
„
„
Adaptives Verfahren
„
„
„
„
„
„
„
Im Netz gibt es ein Routing Control Center (RCC).
Jeder Knoten sendet periodisch Zustandsinformationen
an das RCC, z.B.:
„
„
Liste aller aktiven Nachbarn
Aktuelle Warteschlangenlängen
Umfang an Verkehr, der seit dem letzten Bericht
abgewickelt wurde
„
„
„
„
„
„
„
„
Broadcast Routing
Hot Potato
Backward Learning
Delta-Routing
TKDP - 4. Routing im Internet
TKDP - 4. Routing im Internet
„
Jeder Knoten entscheidet nur aufgrund der
Information, die er selbst sammelt.
Kein Austausch von Routing-Informationen
zwischen den Knoten.
Anpassung an Verkehrs- und
Topologieänderungen kann damit
nur mit Hilfe beschränkter Informationen erfolgen.
Unterschiedliche Verfahren
„
„
95
Broadcast-Routing
Isoliertes Routing (Isolated Routing)
„
„
Für große Netze dauert die Berechnung u.U. sehr lange.
Ausfall des RCC lähmt das ganze Netz (Back-up Rechner).
Globale Inkonsistenzen möglich, da Knoten nahe dem RCC
neue Routing-Tabellen wesentlich früher erhalten als die
weiter entfernten.
Starke Belastung des RCC durch die zentrale Funktion
94
Isoliertes Routing: Überblick
„
Das RCC hat theoretisch die vollständige Übersicht und kann
perfekte Entscheidungen treffen.
Knoten müssen keine aufwendigen Routing-Berechnungen
durchführen.
Nachteile
„
Das RCC sammelt diese Zustandsinformationen und
berechnet aufgrund dieser Kenntnis über das gesamte
Netz die optimalen Wege zwischen allen Knoten (z.B.
kürzeste Wege).
Jeder Knoten trifft seine Routing-Entscheidungen anhand
der ihm zugewiesenen Routing-Tabelle.
TKDP - 4. Routing im Internet
Vorteile
Broadcast-Routing
„
„
Varianten
„
„
„
Erstellen eines gesonderten Paketes für jeden
Knoten
Fluten
Arten
„
„
96
Senden eines Pakets an alle Knoten,
z.B. für Umfragen nach bestimmten Betriebsmittel
Multidestination Routing
Reverse-Path-Forwarding
TKDP - 4. Routing im Internet
97
Broadcast-Routing: Fluten
„
Fluten (Flooding)
„
„
„
Broadcast-Routing: Fluten
Einfachstes Verfahren, nicht adaptiv
Jedes eingehende Paket wird auf jeder Übertragungsleitung
weiterübertragen, außer auf derjenigen, auf der es eintraf.
Maßnahmen zur Eindämmung der Flut
„
„
„
„
„
„
Sender
Erkennung von Duplikaten durch die Nummerierung der Pakete
Kontrolle der Lebensdauer eines Pakets durch Zählen der
zurückgelegten Teilstrecken (hops).
Ein hop-Zähler im Paket wird mit der minimalen (idealer Fall) oder der
maximaler Weglänge zwischen Quelle und Ziel initialisiert.
In jedem Knoten wird der Zähler um 1 dekrementiert.
Falls der Zähler den Wert 0 erreicht, kann das Paket verworfen werden.
Varianten:
„
Selektives Fluten
„
Random Walk
Empfänger
A
Weiterleitung nicht auf allen, sondern nur auf einigen Leitungen
Zufällige Auswahl einer Leitung
TKDP - 4. Routing im Internet
98
Hot Potato
„
„
„
„
TKDP - 4. Routing im Internet
99
Hot Potato
Jeder Knoten versucht, eingehende Pakete so schnell
wie möglich weiterzuleiten.
Die Übertragungsleitung mit der kürzesten
Warteschlange
wird für die Weiterleitung ausgewählt.
Variante: Kombination mit statischem Routing
„
Empfänger
B
Auswahl der besten Übertragungsleitung nach statischem
Verfahren, solange deren Warteschlangenlänge unter einer
bestimmten Schwelle bleibt
Auswahl der Übertragungsleitung mit kürzester
Warteschlange, falls deren statisches Gewicht nicht
zu niedrig ist
TKDP - 4. Routing im Internet
Sender
Empfänger
B
Leerer
Puffer
Gefüllter
Puffer
Empfänger
A
100
TKDP - 4. Routing im Internet
101
Backward Learning
„
Daten im Paket
„
„
„
Backward Learning
Identifikation des Quellknotens
Ein Zähler, der mit jeder zurückgelegten Teilstrecke (hop)
um 1 erhöht wird.
Zieladresse
A
Beispiel
„
„
Falls z.B. bei einem Knoten K auf Übertragungsleitung k ein
Paket mit Zähler = 4 vom Ursprungsknoten H eintrifft, so
weiß der Knoten K, dass er den Knoten H über die Leitung k
in 4 hops erreichen kann.
Falls Knoten Ks bisheriger geschätzter optimaler Weg zu
Knoten H mehr als 4 hops beträgt, so aktualisiert Knoten K
seine Routing-Tabelle mit dem neuen und jetzt besseren
Weg.
TKDP - 4. Routing im Internet
„
„
„
Nur Änderungen zum Besseren werden zur Kenntnis
genommen
Ausfälle oder Überlastung von Übertragungsleitungen
werden nicht weitergemeldet.
„
„
x
H
H
Routing-Tabelle Ziel Abgang Hops
K
.
.
.
.
.
.
H
4 2
×x y ×
TKDP - 4. Routing im Internet
103
Synonyme Begriffe
„
„
„
Knoten müssen periodisch alle Informationen vergessen
und wieder initial aufsetzen.
„
Während der Lernperiode ist das Routing nicht optimal.
Bei häufigem Neubeginn nehmen viele Pakete Wege
unbekannter Qualität.
Bei seltenem Neubeginn ergibt sich ein schlechtes
Anpassungsverfahren.
TKDP - 4. Routing im Internet
K
AA
„
Problem
„
y
„
Folge
„
2
Delta-Routing
Nachteile
„
H
102
Backward Learning –
Nachteile und Probleme
„
Herkunfts- Hopadresse zähler
„
104
Hybrides Routing
Delta-Routing
Kombination zwischen zentralisiertem und isoliertem Routing
Jeder Knoten misst die Kosten jeder Übertragungsleitung
(z.B. eine Funktion der Verzögerung, Warteschlangenlänge,
Auslastung, Kapazität, ...)
Diese Kosten werden periodisch an das Routing Control Center
(RCC) gesendet.
Das RCC berechnet die k besten Wege von Knoten i
nach Knoten j (für alle Knoten i, j), wobei nur Wege
berücksichtigt werden, die sich in ihrer initialen Leitung
unterscheiden.
TKDP - 4. Routing im Internet
105
Delta-Routing – Parameter
„
„
„
„
Seien Cijx die totalen Kosten des x-besten Weges vom Knoten i
zum Knoten j (x = 1 ... k), dann ist Weg n äquivalent zu Weg 1
wenn Cijn - Cij1 < δ
Das RCC sendet an jeden Knoten die Liste aller äquivalenten
Wege für alle Bestimmungsorte.
Zum aktuellen Routing kann ein Knoten einen der äquivalenten
Wege auswählen, entweder zufällig oder aufgrund aktuell
gemessener Kosten.
Der Dezentralisierungsgrad wird durch δ und k bestimmt.
¾
¾
„
Verteiltes adaptives Routing
δ → 0:
δ → ∞:
„
Jeder Knoten tauscht periodisch RoutingInformationen mit jedem seiner Nachbarn aus.
Typischerweise unterhält jeder Knoten eine RoutingTabelle, die für jeden anderen Knoten im Netz einen
Eintrag enthält.
Hierzu zählen
„
„
„
Beispiel: Anwendung dieses Verfahrens in TRANSPAC
(öffentliches Paketvermittlungsnetz in Frankreich)
„
„
„
TKDP - 4. Routing im Internet
Zeit oder Entfernung zu den Nachbarn
(z.B. aus speziellen Echo Paketen mit
Zeitstempeln)
Schätzungen der Nachbarn
„
„
„
Verteiltes, adaptives Routing, das als RIP (Routing Information
Protocol) früher im Internet benutzt wurde
Jeder Router speichert eine Tabelle mit der besten Entfernung (z.B.
Anzahl hops, Verzögerung in ms) zu jedem Ziel und dem
dazugehörigen Ausgang
In der Praxis zu langsame Konvergenz zu einem konsistenten Zustand
für viele Router wegen „count-to-infinity” -Problematik
Szenario: Router A bis E verbunden, plötzlich fällt A aus
„
A
Synchroner Austausch von RoutingInformationen in bestimmten
Aktualisierungsintervallen
Asynchroner Austausch bei signifikanten
Änderungen
TKDP - 4. Routing im Internet
107
Beispiel 1: Distance Vector Routing
(Routing Information Protocol)
Varianten
„
Anzahl hops,
Geschätzte Verzögerung in Millisekunden sowie
Geschätzte totale Anzahl von Paketen,
die entlang des Weges warten.
106
Die Schätzungen werden gewonnen aus
„
Bevorzugte Übertragungsleitung für diesen Knoten
Schätzung über Zeit oder Entfernung zu diesen Knoten:
„
Verteiltes adaptives Routing –
Varianten
„
„
RCC entscheidet allein (zentrales Routing)
alle Wege sind äquivalent (isoliertes Routing)
TKDP - 4. Routing im Internet
„
„
∞
Achtung:
stets das
Minimum
wird
gewählt!
108
B
1
3
3
5
5
7
7
...
∞
2
C
2
2
4
4
6
6
8
...
∞
D
3
3
3
5
5
7
7
...
∞
E
4
4
4
4
6
6
8
...
∞
Startabstand in hops von A
1. Austausch
2. Austausch
3. Austausch
4. Austausch
5. Austausch
6. Austausch
...
je nach Festlegung der
Obergrenze
TKDP - 4. Routing im Internet
109
Beispiel 2: Link State Routing
(Open Shortest Path First)
„
„
Hierarchisches Routing
Verteiltes, adaptives Routing, als OSPF (Open Shortest Path
First) und IS-IS (Intermediate System - Intermediate System)
z.B. im Internet eingesetzt
Algorithmus:
„
„
„
„
ECHO-Paket misst Umlaufzeit
Sender, Liste der Nachbarn mit Verzögerung, Alter
periodische oder ereignisgesteuerte (z.B. neuer Nachbar, Ausfall, etc.)
Erzeugung
„
Regionen, Cluster, Zonen, Gruppen, ...
Backbone-Netz
sehr rechenaufwändig, Optimierungen existieren
110
EGP im Internet:
Border Gateway Protocol
„
„
prinzipiell Fluten, aber mit Verfeinerungen: Vernichten von Duplikaten,
Zerstören der Information nach gewissem Alter etc.
TKDP - 4. Routing im Internet
„
In sehr großen Netzen sind weitere Hierarchien aufgrund
zunehmender Größe der Netze möglich
Berechnung des kürzesten Pfades zu allen anderen Routern
(z.B. Dijkstra)
„
„
Aufteilung großer Netze in Regionen (∪ Autonome Systeme)
Die Knoten in einer Region haben nur Routing-Informationen über
ihre eigene Region.
In jeder Region gibt es zumindest einen ausgezeichneten Knoten,
der als Schnittstelle zu anderen Regionen dient.
Aussenden dieses Paketes an alle Nachbarn
„
„
„
HELLO-Paket
Erstellen eines „Link-State”-Pakets mit allen gelernten Daten
„
„
„
Messung der Verzögerung bzw. Kosten zu jedem Nachbarn
„
Grundlage
„
Entdecken neuer Nachbarn
„
„
„
111
Routing in der Gruppenkommunikation (Multicast)
Routing unter autonomen Systemen:
Routen werden als Pfad zu anderen
autonomen Systemen angegeben, interne
Details der autonomen Systeme sind nicht
bekannt
Policy-Vorkehrungen
Vorkehrungen für Transit-Routing:
Unterscheidung in Transit-Systeme (auch für
Durchgangsverkehr) und Stub-Systeme, so
genannte Multi-Home-Systeme sind möglich
Zuverlässiger Transport über TCP!
TKDP - 4. Routing im Internet
TKDP - 4. Routing im Internet
„
Jedes Paket enthält entweder
„
„
„
„
„
Jeder Knoten bestimmt aus den in einem Paket
enthaltenen Bestimmungsorten die Menge der
Ausgabeleitungen.
Für jede zu benutzende Ausgabeleitung wird eine
Kopie des Pakets erzeugt.
„
„
112
1. eine Liste der Bestimmungsorte, oder
2. eine Bitleiste, welche die Bestimmungsorte angibt, oder
3. alle Empfänger werden anhand einer Kennung
(Gruppenadresse) identifiziert (Bsp.: IP-Multicast)
Diese Kopie enthält nur die Bestimmungsorte, die über diese
Leitung erreicht werden sollen (bei Fall 1)
Die Menge der Bestimmungsorte eines Paketes wird also
gemäß den Ausgabeleitungen aufgeteilt.
TKDP - 4. Routing im Internet
113
Routing in der Gruppenkommunikation (Multicast) II
„
„
Multicast-Routing mit Empfängerliste
Die Pakete müssen an mehreren Ausgängen
ausgegeben werden
Problem der Adressierung:
„
Da
Jeder Empfänger wird im Paket explizit angegeben
„
„
„
Sender
Liste der Bestimmungsorte
Bitleiste, welche die Bestimmungsorte angibt
Dem Sender (und dem Router) sind alle Empfänger bekannt
Weg zu den Empfängern wird durch Unicast-Routing-Tabelle
ermittelt
Alle Empfänger werden anhand einer Kennung
(Gruppenadresse) identifiziert (Bsp.: IP-Multicast)
„
„
´Routing(i)´
„
´Incoming Link´
„
„
„
„
bestimmt die Ausgabeleitung für Paket mit Ziel i
R
A
en
D at
Date
nB
Empfänger A
R
C
R
R
CD
R
n
ate
Empfänger B
Empfänger C
115
IGP (Interior Gateway Protocol): zur Wegewahl innerhalb einer
Verwaltungseinheit (administrative domain oder autonomous
system)
„
sei die Ankunftsleitung eines Pakets
„
sei der Ursprungsknoten eines Pakets
if Destination Node = All Nodes
then
if Incoming Link = Routing(Source Node)
„
„
/* Paket kommt auf dem vermutlich kürzesten Weg vom Source Node */
then
Outgoing Link Set := All Links -{Incoming Link}
// Weiterleiten
else
Outgoing Link Set := Ø
// Verwerfen des Pakets
else
Outgoing Link := Routing(Destination Node)
TKDP - 4. Routing im Internet
D
TKDP - 4. Routing im Internet
´Source Node´
„
C
Zusammenfassung:
IP-Routingprotokolle
Algorithmus
„
B
Empfänger D
114
Multicast-Routing:
Reverse-Path-Forwarding
„
A
ung
sor
te
R
Dem Sender (und dem Router) sind die Empfänger i.Allg. nicht
bekannt
Empfänger werden durch ein separates Routing-Protokoll
ermittelt
TKDP - 4. Routing im Internet
ten
tim
m
Daten D
„
„
Be s
EGP (Exterior Gateway Protocol): Wegewahl zwischen
Verwaltungseinheiten, sog. „politische Firewall”
„
„
„
116
RIP (Routing Information Protocol) basierend auf distance-vectorAlgorithmus (überall verfügbar, aber veraltet)
OSPF (Open Shortest Path First) basierend auf link-stateAlgorithmus (neuer Standard)
IS-IS (Intermediate System-Intermediate System), ebenfalls linkstate-Algorithmus, vornehmlich in backbones eingesetzt
EGP (Protokoll gleichen Namens!, veraltet)
BGP (Border Gateway Protocol, derzeit Version BGP4, RFC 1771)
Anwendungen: z.B. Verhindern von Leiten „fremder” Pakete durch
eigenes Netz, obwohl der Weg kürzer ist; politische Restriktionen;
Firmenpolitik (Firma X will nicht für den Transport der Pakete von
Firma Y bezahlen)
TKDP - 4. Routing im Internet
117
Literatur
„
„
„
„
RFCs
COMER, D.E. (2002). Computernetzwerke und
Internets mit Internet-Anwendungen. Pearson
Studium / Prentice Hall, München, 3. überarbeitete
Auflage. ISBN 3-8273-7023-X.
HUITEMA, C. (1999): Routing In The Internet,
2. Auflage, Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs. ISBN
0-13-022647-5.
PERLMAN, R. (2003): Bridges, Routers, Switches und
Internetworkung Protocols. Addison Wesley,
München, 2. Auflage. ISBN 3-8273-2093-3.
TANENBAUM, A.S. (2003). Computernetzwerke. Pearson
Studium / Prentice Hall, München, 4. überarbeitete
Auflage. ISBN 3-8273-7046-9.
TKDP - 4. Routing im Internet
118
„
„
„
„
MALKIN, G.: RIP Version 2
Protocol Analysis, November
1994 (RFC 1721)
MALKIN, G.: RIP Version 2
Protocol Applicability
Statement, November 1994
(RFC 1722)
MALKIN, G.: RIP Version 2,
November 1998 (RFC 2453)
MALKIN, G.; BAKER, F.: RIP
Version 2 MIB Extension,
November 1994 (RFC 1724)
„
„
„
„
„
MILLS, D.L.: Exterior Gateway
Protocol formal specification,
April 1984 (RFC 904)
MOY; J.: OSPF Version 2,
April 1998 (RFC 2328)
MOY; J.: OSPF
Standardization Report, April
1998 (RFC 2329)
ORAN, D.: OSI IS-IS Intradomain Routing Protocol,
Februar 1990 (RFC 1142)
REKHTER, Y.; LI, T.; HARES,
S.: A Border Gateway
Protocol 4 (BGP-4), Januar
2006 (RFC 4271)
TKDP - 4. Routing im Internet
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