Rou­ting­ta­bel­le erklärt: Aufbau und Beispiele

Routing steht grund­sätz­lich für Über­tra­gungs­we­ge und Schnitt­stel­len, über die Da­ten­pa­ke­te in einem Netzwerk gesendet werden. Für eine ef­fi­zi­en­te Über­tra­gung von Da­ten­pa­ke­ten kommt eine Rou­ting­ta­bel­le mit dy­na­mi­schen oder sta­ti­schen Einträgen aus spe­zi­fi­schen Routing-In­for­ma­tio­nen zum Einsatz. Je komplexer ein Netzwerk inklusive Router und netz­werk­fä­hi­gen End­ge­rä­ten, desto um­fas­sen­der fällt auch die Routing-Tabelle aus.

Eine Routing-Tabelle, auf Englisch „Routing Table“, be­zeich­net eine Sammlung von Richt­li­ni­en und Routing-In­for­ma­tio­nen für Netzwerke, Router und netz­werk­fä­hi­ge Endgeräte – basierend auf dem Internet Protocol. Die in Ta­bel­len­form aus­ge­ge­be­nen In­for­ma­tio­nen bestimmen die Regeln, wie Da­ten­pa­ke­te zwischen Netzwerk, Routern und End­ge­rä­ten zu trans­por­tie­ren sind.

Sowohl Router und Switches (Schnitt­stel­len) als auch Endgeräte wie Computer, Laptops, Drucker oder Scanner verwenden Routing-Tabellen, um Daten möglichst effizient zu­zu­stel­len. Je mehr Instanzen ein Netzwerk umfasst, desto größer fällt dem­entspre­chend die Routing-Tabelle aus. Hinzu kommt, dass Geräte pro ver­wen­de­tem Rou­ting­pro­to­koll in der Regel eine eigene Rou­ting­ta­bel­le erstellen. Nutzen Netz­werk­kno­ten mehrere Pro­to­kol­le, gibt es somit auch ver­schie­de­ne Rou­ting­ta­bel­len.

Die Einträge in einer Routing-Tabelle umfassen spe­zi­fi­sche In­for­ma­tio­nen zum zu­rück­ge­leg­ten und zum ge­wünsch­ten Trans­port­weg von Da­ten­pa­ke­ten. Wird ein Paket von einer Zwi­schen­in­stanz wie einem Router oder einer Schnitt­stel­le empfangen, gleichen diese die In­for­ma­tio­nen mit der eigenen Routing-Tabelle ab. Auf diese Weise lässt sich nach­voll­zie­hen, wo der Ursprung des Pakets liegt und welcher Da­ten­über­tra­gungs­weg sich für eine möglichst ef­fi­zi­en­te Über­tra­gung eignet. Da­ten­pa­ke­te werden hierzu mit der IP-Kenn­zeich­nung und der je­wei­li­gen Ziel­adres­se versehen. Die Tabelle über­mit­telt dem je­wei­li­gen Gerät, bei dem das Paket ankommt, wichtige Hinweise, welche Hops sich für den Transport im Netzwerk eignen.

• Ziel­adres­se/IP-Adress­be­reich/Sub­netz­mas­ke: In­for­ma­tio­nen zur IP-Adresse, Ziel­adres­se und dem IP-Adress­be­reich für das Ziel des je­wei­li­gen Da­ten­pa­kets
• In­ter­faces: Details zu den je­wei­li­gen Switches (Schnitt­stel­len) im Netzwerk, über die Pakete auf dem Weg zur Ziel­adres­se durch das Netzwerk geschickt werden
• Jeweils nächster Hop / Gateways: IP-Adressen der Hops und Schnitt­stel­len, zu denen Pakete trans­por­tiert werden; meist handelt es sich bei den Router-Adressen um nächst­ge­le­ge­ne Router der IP-Ebene oder im Falle von BGP-Einträgen um Border-Router.
• Auf­wands­me­tri­ken: Durch Aufwand-Faktoren für ver­füg­ba­re Routen lässt sich anhand eines möglichst geringen Faktors bzw. einer Präferenz die best­mög­li­che Route (u. a. mit den ge­rings­ten Ver­bin­dungs­kos­ten oder der kleinsten Band­brei­te) ermitteln. Auf­wands­me­tri­ken spielen jedoch erst eine Rolle, wenn mehrere Routen für einen Leitweg zur Auswahl stehen. Die Route mit dem kleinsten Metrikweg ist somit die ef­fi­zi­en­tes­te. Bei denselben Me­trik­wer­ten für ver­schie­de­ne Routen kommt es zur Aus­ba­lan­cie­rung von Da­ten­über­tra­gun­gen auf gleich­ran­gi­gen Wegen.
• Trans­port­rou­ten: Die Einträge umfassen Routen in an­ge­bun­de­nen oder in­di­rek­ten Subnetzen, die sich durch Hops erreichen lassen. Auch Standard-Routen für spe­zi­fi­schen Traffic oder im Falle von fehlenden In­for­ma­tio­nen finden sich darunter. Bei Routen-Einträgen lässt sich zwischen direkt ver­bun­de­nen Routen, sta­ti­schen Routen und dy­na­mi­schen Routen un­ter­schei­den.

Die Einträge einer Routing-Tabelle sowie die spe­zi­fi­schen Routing-In­for­ma­tio­nen für er­reich­ba­re Netze lassen sich in drei Varianten un­ter­schei­den. Der Haupt­un­ter­schied liegt in der Art, wie Switches, Router und Endgeräte lernen, Netz­werk­we­ge und ent­spre­chen­de Tabellen-Einträge zu erstellen.

Die drei Arten von Routing-Einträgen umfassen:

Bei manuellen Einträgen handelt es sich um statische Tabellen-In­for­ma­tio­nen, die ein Ad­mi­nis­tra­tor bzw. eine Ad­mi­nis­tra­to­rin direkt erstellt. Eine Änderung der Einträge muss somit ebenfalls aktiv und manuell erfolgen. Zu den Pro­to­kol­len, die zur Anwendung kommen, zählen RIP, OSPF, BGP, IGP und EIGRP. Statische Einträge bieten den Vorteil, dass sich die fest­ge­leg­ten Routen extern nicht ohne weiteres ma­ni­pu­lie­ren lassen. Prak­ti­ka­bel sind sie jedoch nur, wenn es sich um über­schau­ba­re Einträge und Netzwerke handelt. Im Fall von sehr großen und komplexen Tabellen kann es bei manuellen Einträgen schnell zu Si­cher­heits­lü­cken oder Netz­werk­feh­lern kommen.

Handelt es sich um dy­na­mi­sche Einträge der Routing-Tabelle, erfolgt das Ausfüllen der Tabelle mithilfe von Rou­ting­pro­to­kol­len wie BGP, IGP, RIP, EIGRP oder OSPF au­to­ma­tisch. Ver­bun­de­ne Geräte sammeln mithilfe der Rou­ting­pro­to­kol­le not­wen­di­ge Routing- und Netz­werk­in­for­ma­tio­nen und erzeugen au­to­ma­tisch Tabellen-Einträge. Auch Netzwerke, die direkt mit Routern verbunden sind, lassen sich somit au­to­ma­tisch in eine Tabelle eintragen. Dy­na­mi­sche Einträge können auf Än­de­run­gen in Netz­wer­ken sowie auf Ausfälle von Netz­werk­kno­ten und Switches reagieren, eine neue Route wählen und in der Tabelle vermerken. Zudem lassen sich In­for­ma­tio­nen zum Netz­werk­sta­tus und zu einer hohen Aus­las­tung erkennen. Um zu vermeiden, dass un­ter­schied­li­che Pfade mit demselben Ziel zu Wi­der­sprü­chen führen, lassen sich Routing-Prio­ri­tä­ten de­fi­nie­ren.

Netze, die direkt mit Routern verbunden sind, werden au­to­ma­tisch in die Routing-Tabelle über­tra­gen, sofern eine IP-Kon­fi­gu­ra­ti­on des Rechner-Interface erfolgt ist.

Zu­sätz­lich zu den genannten Einträgen finden sich Tabellen-Einträge mit be­son­de­ren Funk­tio­nen. Dazu zählen Einträge zu einer Stan­dard­rou­te, die sich mit der Netz­werk­mas­ke „0.0.0.0“ kenn­zeich­nen lassen. Da­ten­pa­ke­te ohne ent­spre­chen­de Rou­ting­ein­trä­ge werden über diesen Eintrag au­to­ma­tisch an das Default Gateway des Geräts wei­ter­ge­lei­tet. Einträge mit der Kenn­zeich­nung „127.0.0.0“ beziehen sich auf eine Loop­back­adres­se des lokalen Netz-Interface. Pakete für diese Adresse bleiben im lokalen Netz. Weitere ge­son­der­te Einträge umfassen die IP-Bereiche „224.0.0.0“ oder „255.255.255.255“. Bei Routen mit iden­ti­scher Auf­wands­me­trik kommt ein Load Balancer zum Einsatz.

Beim dy­na­mi­schen Routing kommen die je­wei­li­gen Routing-Pro­to­kol­le au­to­ma­tisch zur Anwendung, um eine Routing-Tabelle zu erstellen. Die Pro­to­kol­le erfüllen folgende Zwecke:

• Border Gateway Protocol (BGP): Stellt Online-Ver­bin­dun­gen zwischen Autonomen Systemen (AS) her
• Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP): Er­mög­licht eine ef­fi­zi­en­te Kom­mu­ni­ka­ti­on zwischen Routern
• Interior Gateway Protocol (IGP): Tauscht in Autonomen Systemen In­for­ma­tio­nen zum Routing aus
• Open Shortest Path First (OSPF): Ermittelt den ef­fi­zi­en­tes­ten Weg für Da­ten­pa­ke­te
• Routing In­for­ma­ti­on Protocol (RIP): Dient als Stan­dard­pro­to­koll in autonomen IP-Netz­wer­ken

Not­wen­di­ge Einträge werden von den je­wei­li­gen End­ge­rä­ten, Routern und Schnitt­stel­len au­to­ma­tisch aus­ge­le­sen und ergänzt. So wissen die je­wei­li­gen Knoten, welche Hops ein Da­ten­pa­ket bereits hinter sich hat und über welche Hops es am schnells­ten zum Ziel gelangt. Je nach Umfang des Netzwerks oder im Falle von Sub­net­ting können Ad­mi­nis­tra­to­ren und Ad­mi­nis­tra­to­rin­nen die Routing-Tabelle mit ent­spre­chen­den Einträgen manuell erstellen. Al­ter­na­tiv lässt sich eine Tabelle mit dy­na­mi­schem Routing um spe­zi­fi­sche statische Routen ergänzen.

Je nachdem, welches Be­triebs­sys­tem und welche Version des In­ter­net­pro­to­kolls Sie nutzen, lässt sich die aktuelle Rou­ting­ta­bel­le wie folgt anzeigen:

Über IPv4:

• Windows: Geben Sie den Netstat-Befehl „netstat -r“ in die Ein­ga­be­auf­for­de­rung ein. Al­ter­na­tiv funk­tio­nie­ren in Windows die Befehle „route print“ oder „route -4 print“.
• macOS: Geben Sie den Befehl „netstat -nr“ im Terminal ein.
• Unix-/Linux-Systeme: Verwenden Sie den Befehl „netstat -r“ oder in Linux „iproute2“ bzw. „iproute“.

Über IPv6:

• Windows: Geben Sie den Befehl „netsh interface ipv6 show route“ oder „route -6 print“ ein.
• Linux: Verwenden Sie den Befehl „route -6“ oder „ip -6 route“. Al­ter­na­tiv können Sie netstat nutzen, indem Sie folgenden Befehl eingeben „netstat -6 -r“.
• Unix-Systeme: Geben Sie den Befehl „netstat -f inet6 –r“ ein.