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====== Routing-Protokolle – OSPF, BGP, RIP ======

Routing-Protokolle sorgen dafür, dass Router automatisch Wege (Routen) zu 
anderen Netzen lernen und sich gegenseitig austauschen.  
Sie ersetzen manuelle statische Routen und ermöglichen dynamische, 
fehlertolerante Netzwerke.

Es gibt drei wichtige Routingprotokolle:

  * **RIP** – einfach, älter
  * **OSPF** – modern, schnell, weit verbreitet
  * **BGP** – das „Internet-Protokoll“, extrem skalierbar

Routing = Layer 3 (IP).

===== Warum Routing-Protokolle? ======

  * automatische Routen
  * Ausfallsicherheit
  * Lastverteilung
  * schnellere Erkennung von Netzänderungen
  * notwendig in mittleren bis großen Netzwerken


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====== 1. RIP – Routing Information Protocol ======

RIP ist das älteste dynamische Routing-Protokoll.

==== Merkmale ====

  * Distanzvektor-Protokoll
  * Metrik = Hop Count
  * max. 15 Hops → sehr begrenzte Größe
  * sehr einfache Konfiguration
  * Updates alle 30 Sekunden
  * heute kaum noch sinnvoll, außer im Unterricht

==== Funktionsweise ====

Router senden ihre Routingtabellen regelmäßig an Nachbarn.

ASCII:

<code>

 Router A → Router B → Router C
 Hop Count steigt: 1, 2, 3 …


</code>

==== Nachteile ====

  * langsam
  * Schleifen möglich
  * geringe Skalierbarkeit
  * veraltet

==== Ports ====

  * UDP 520

==== Fazit ====

  * nur für sehr kleine Netze
  * gut für Lehre & Grundverständnis
  * in Produktion: nicht mehr empfohlen


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====== 2. OSPF – Open Shortest Path First ======

OSPF ist das am häufigsten eingesetzte Interior Gateway Protocol (IGP).

==== Merkmale ====

  * Link-State-Protokoll
  * berechnet Routen per Dijkstra-Algorithmus
  * schnelle Konvergenz
  * große Netzwerke geeignet
  * hierarchisch: **Areas**

==== OSPF Netzwerkaufbau ====

ASCII:

<code>

         Area 0 (Backbone)
       /         |         \
 Area 10     Area 20      Area 30


</code>

==== Metrik ====

  * OSPF nutzt „Cost“ (Kosten)
  * basiert oft auf Bandbreite (je höher, desto besser)

==== OSPF-Nachrichtentypen (WICHTIG!) ====

  * **Hello** – Finden von Nachbarn
  * **DBD** – Database Description
  * **LSR** – Link State Request
  * **LSU** – Link State Update
  * **LSAck** – Bestätigung

Prüfungsrelevant (IHK!):
→ OSPF Hello-Pakete zur Nachbarschaftsbildung.

==== OSPF-Pakete ======

Läuft direkt über IP:

  * **Protocol Number: 89**

==== Vorteile ====

  * extrem schnell
  * stabil
  * sicher (MD5/SHA Gebiet)
  * große Netze
  * IPv4 & IPv6 (OSPFv3)

==== Nachteile ====

  * komplexer als RIP
  * erfordert gutes Design


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====== 3. BGP – Border Gateway Protocol ======

Das **Internet** funktioniert wegen BGP.  
Jeder Provider, jedes große Netzwerk, jedes Rechenzentrum benutzt es.

BGP ist ein Path-Vector-Protokoll und funktioniert völlig anders als RIP/OSPF.

==== Merkmale ====

  * verbindet verschiedene autonome Systeme (AS)
  * extrem skalierbar
  * stabil
  * langsame Konvergenz (gewollt)
  * Grundlage von Internet-Routing
  * kann auch intern genutzt werden (iBGP)

==== BGP Aufbau ======

ASCII:

<code>

 [AS100] ←→ [AS200] ←→ [AS300] ←→ Internet


</code>

Jeder Betreiber hat eine AS-Nummer.

==== BGP Metriken (Attributes) ======

Wichtige Attribute:

  * AS_PATH → wichtigste Metrik
  * NEXT_HOP
  * LOCAL_PREF
  * MED
  * Communities

==== Ports ====

  * **TCP 179**

==== Vorteile ====

  * sehr robuste Skalierung
  * Kontrolle über Routingentscheidungen
  * Grundlage für alles, was „Internet“ heißt

==== Nachteile ====

  * sehr komplex
  * Config-Fehler sehr gefährlich
  * kann ganze Länder offline nehmen (und hat es bereits!)

==== Wo BGP noch genutzt wird ====

  * Cloud (AWS, Azure, GCP)
  * Rechenzentren
  * große Unternehmen
  * MPLS
  * SD-WAN


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====== Vergleichstabelle ======

^ Protokoll ^ Typ ^ Metrik ^ Skalierbarkeit ^ Geschwindigkeit ^ Einsatz ^
| RIP | Distanzvektor | Hop Count | sehr gering | langsam | kleine Netze / Unterricht |
| OSPF | Link-State | Cost (Bandbreite) | hoch | sehr schnell | Unternehmensnetze |
| BGP | Path-Vector | AS_PATH | extrem hoch | langsam | Internet / Provider |


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====== 4. Innen- vs Außenrouting (IGP vs EGP) ======

IGP (Interior Gateway Protocol):
  * innerhalb eines Unternehmensnetzes
  * Beispiele: RIP, OSPF, IS-IS

EGP (Exterior Gateway Protocol):
  * zwischen autonomen Systemen
  * praktisch: **nur BGP**

ASCII:

<code>

 [IGP: OSPF] ←→ [EGP: BGP] ←→ [IGP: OSPF]


</code>


---

====== 5. Wie Routing-Protokolle zusammenarbeiten ======

Typischer Unternehmensaufbau:

<code>

 OSPF intern
    +
 BGP an der Kante zum Provider


</code>

Routing-Vorteile:
  * interne Optimierung
  * externe Redundanz
  * Lastverteilung über mehrere Internet-Uplinks


---

====== Zusammenfassung ======

  * Routing-Protokolle verteilen Netzwege automatisch
  * RIP ist alt und einfach → Lehre
  * OSPF ist Standard im Unternehmen → schnell & skalierbar
  * BGP ist das Internet-Routing-Protokoll → extrem mächtig
  * IGP vs EGP → interne vs externe Routen
  * OSPF Hello-Pakete & Areas sind Prüfungsstoff