Routing …

… die Suche nach dem Weg.

Motivation

 Wir kennen bereits Netzwerke, bei denen alle Stationen auf das gleiche Medium (z.B. Bus) zugreifen.

22:43  Solche Netzwerke nennt man LANs (Local Area Networks) Routing ms

Motivation

 Viele LANs wollen miteinander kommunizieren 22:43 Routing ms

22:43

Problem



Wie kommt ein Paket von einem Rechner x zu einem Rechner y ?

x y

 Lösung klar!

 Lösung unbekannt!

Routing

y

ms

22:43

Schnittstellen

Fall: Rechner y ist nicht im gleichen LAN.

 Ein Gateway-Rechner, genannt

Router

, kennt alle möglichen Empfänger im eigenen LAN und weiß daher, wenn eine Adresse nicht zustellbar ist.

x Router1 y Router2

Routing ms

22:43

Router

 Woher weiß der Router ob eine Adresse innerhalb oder außerhalb des LAN liegt?

Stichwort: NETZMASKEN  Dienen der Segmentierung großer Netze Routing ms

22:43

Netzmasken

   Trenne die Adresse in einen Netz - und einen Host -Teil auf.

z.B. 192 .

168 .

178 .

15 (Adresse) Netzmasken bestehen aus einer 32-Bit Maske, bei der alle Bits des Netzteils auf 1 und alle Bits des Hostteils auf 0 gesetzt sind.

hier: 255 .

255 .

0 .

0 (Netzmaske) Netzadresse = Adresse AND Maske  hier: 192 .

168 .

0 .

0 (Netzadresse) Routing ms

22:43

Netzmasken

   Erste IP-Adresse eines LAN ist die Netzadresse des LAN Bsp.: 192 .

168 .

0 .

0 Letzte IP-Adresse eines LAN ist die Broadcast-Adresse des LAN Bsp.: 192 .

168 .

255 .

255 Es bleibt als möglicher benutzbarer Host-Adressen-Bereich 192 .

168 .

0 .

1 bis 192 .

168 .

255 .

254 Routing ms

22:43

Fazit

 Woher weiß der Router ob eine Adresse innerhalb oder außerhalb des LAN liegt?

 Stimmen die Netzanteile der Adresse von Absender- und Zieladresse nicht überein, muss geroutet werden.

Routing ms

Beispiel

22:43 Routing ms

22:43

Routing…

… auch Wegewahl oder Verkehrslenkung … bezeichnet in der Telekommunikation das Festlegen von Wegen für Nachrichten Unser Problem:  Durch welche Wege werden unterschiedliche LANs verbunden ?

Routing ms

Routing

 Welt der Router, bekannt als WAN oder Internet.

22:43 Routing ms

Routing

Noch zu klären:  Wie kommt ein Paket von Router A zu Router E ?

 Router befinden sich in beliebigen Netztopologien zu LAN1 zu LAN2 22:43  Problem wird zu einem Wegfindungsproblem !

Routing ms

22:43

Routing Prinzip

   Jeder Router besitzt Tabelle, 

Routing-Tabelle

Tabelle zeigt an, welcher Nachbarrouter geeignet wäre, das Paket zum Ziel zu bringen Paket folgt geeignetem Weg Routing ms

22:43

Routing-Tabellen

 Wie kommt ein Router zu einer Routing-Tabelle?

 Ideen?

Routing ms

„Internet-Zentrale“

 Eine Zentrale verwaltet eine Karte des Internet (Gesamtansicht) und verteilt sie an alle Router.

22:43   Keine Flexibilität, alle Router müssen bekannt sein  statisch Bei Ausfall der Zentrale kein „aktuelles“ Internet mehr Routing ms

22:43

Dezentrales Rounting

 Router erstellen ihre Routing-Tabelle selbst, indem sie ihre Nachbarn fragen -> Distance-Vector-Algorithmus „Teile deinen Nachbarn mit, wie du die Welt siehst“ Routing ms

22:43 1.

2.

3.

4.

Distance-Vector-Algorithmus

Erstelle deine Routing-Tabelle, die anfangs nur deine direkten Nachbarn enthält mit Angabe der Hops (=Anzahl der Weiterleitungen) Erzeuge eine Kopie mit Informationen, welche Router du mit minimalen Hops erreichen kannst und schicke sie an alle Nachbarn Warte auf Kopien deiner Nachbarn und rechne die Informationen in deine Routing-Tabelle mit ein.

Ändern sich dadurch die minimalen Hops, mit denen du einen Router erreichen kannst, fahre mit Schritt 2 fort, sonst Schritt 3 Routing ms

22:43

Das Routing Information Protocol

  Einbettung des Distance-Vector Algorithmus in ein IP-kompatibles Protokoll  RIP Annahme: eine Verbindung zwischen zwei Routern = 1 Hop = Kosten von 1 Routing ms

Im Unterricht



ROLLENSPIEL

Schüler schlüpfen in die Rolle eines Routers und erzeugen sich ihre Routing-Tabelle nach dem Routing Information-Protocol.

22:43 Routingtabelle Kopie der Tabelle Routing ms

22:43

Diskussion

    Zeit?

Handling?

Alle Routing-Tabellen gleich?

Topologie?

 Test  Pakete werden geroutet Routing ms

Überprüfung…

 Vergleichen der Tabelle mit dem Ergebnis des Routing-Programms .

22:43 Routing ms

22:43

geeignete Topologie

A B C D F E H I G Routing ms

Dynamik

ROLLENSPIEL: Router E und F verlieren ihren Link 22:43 Routing ms

Probleme?

 Bsp.: 22:43  Was passiert?

B

  Routing-Tabellen schaukeln sich auf Routing ms

22:43

Count to Infinity

  Das Aufschaukeln der Routing Tabellen führt zu immer größer werdenden Hops Abhilfe:  Angabe eines maximalen Hop-Counts  Sobald dieser Count to Infinity erreicht ist, geht der Router von einer weggebrochenen Route aus.

Routing ms

22:43

Noch Unklarheiten?

 Mausfilm: „Wie funktioniert das Internet“   als Podcast von wdrmaus.de

im regionalen Medienzentrum (Bildstelle) Routing ms