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).

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

RIP ist das älteste dynamische Routing-Protokoll.

• 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

Router senden ihre Routingtabellen regelmäßig an Nachbarn.

ASCII:

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

• langsam
• Schleifen möglich
• geringe Skalierbarkeit
• veraltet

• UDP 520

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

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

• Link-State-Protokoll

  • berechnet Routen per Dijkstra-Algorithmus
    * schnelle Konvergenz
    * große Netzwerke geeignet
    * hierarchisch: Areas
    

  OSPF Netzwerkaufbau

ASCII:

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

• 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.

Läuft direkt über IP:

• Protocol Number: 89

• extrem schnell

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

  Nachteile
• komplexer als RIP

  • erfordert gutes Design
    

  —

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.

• verbindet verschiedene autonome Systeme (AS)

  • extrem skalierbar
    * stabil
    * langsame Konvergenz (gewollt)
    * Grundlage von Internet-Routing
    * kann auch intern genutzt werden (iBGP)

  BGP Aufbau

ASCII:

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

Jeder Betreiber hat eine AS-Nummer.

Wichtige Attribute:

• ASPATH → wichtigste Metrik
  * NEXTHOP

  • 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
    

  —

IGP (Interior Gateway Protocol):

• innerhalb eines Unternehmensnetzes
  * Beispiele: RIP, OSPF, IS-IS

EGP (Exterior Gateway Protocol):

• zwischen autonomen Systemen
  * praktisch: nur BGP

ASCII:

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

Typischer Unternehmensaufbau:

OSPF intern
   +
BGP an der Kante zum Provider

Routing-Vorteile:

• interne Optimierung
  * externe Redundanz
  * Lastverteilung über mehrere Internet-Uplinks
  

—

• 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