Routing und Routingtabellen

Der Weg der Datenpakete

In großen und komplexen Netzwerken müssen Datenpakete oft über mehrere Zwischenstationen (Router) geleitet werden, um ihr Ziel zu erreichen. Das **Routing** ist der Prozess, bei dem der optimale Pfad für diese Datenpakete bestimmt wird. Die Grundlage für diese Entscheidungen bilden die **Routingtabellen**.

Routing-Algorithmen: Die Routenplaner

Routing-Algorithmen sind Verfahren, die Router nutzen, um den "besten" Weg zu einem Zielnetzwerk zu finden. "Bester Weg" kann hierbei verschiedene Kriterien bedeuten (z.B. kürzeste Distanz, geringste Latenz, höchste Bandbreite).

• Dijkstra-Algorithmus: Findet den kürzesten Pfad in einem Graphen.
• Distance-Vector-Routing: Router tauschen Informationen über Entfernungen zu anderen Knoten aus und aktualisieren ihre Routingtabellen.

Wichtige Begriffe im Routing

Die Routingtabelle: Der Fahrplan des Routers

Jeder Router besitzt eine **Routingtabelle**, die Anweisungen enthält, wohin Datenpakete gesendet werden sollen, um bestimmte Zielnetzwerke zu erreichen.

Erläuterung der Spalten:

• Ziel-Netzwerkadresse: Das Netzwerk, das erreicht werden soll. 0.0.0.0 steht für die **Standardroute** (Default Gateway), die genutzt wird, wenn kein spezifischerer Eintrag passt.
• Subnetzmaske: Definiert den Netzwerkanteil der Zieladresse.
• Gateway: Die IP-Adresse des nächsten Routers (oder Hops), an den das Paket weitergeleitet werden muss. Ein "-" bedeutet, dass das Ziel direkt über eine der eigenen Schnittstellen erreichbar ist.
• Schnittstelle: Die lokale Netzwerkschnittstelle des Routers, über die das Paket gesendet werden soll.
• Metrik: Ein Wert, der die "Güte" einer Route angibt (z.B. Anzahl der Hops, Bandbreite). Eine niedrigere Metrik bedeutet meist eine bessere Route.

NAT (Network Address Translation): IP-Adressen clever verwalten

NAT ist ein Verfahren, bei dem IP-Adressen beim Übergang zwischen zwei Netzwerken (z.B. Heimnetzwerk und Internet) umgeschrieben werden. Ein NAT-Router übersetzt private, nicht im Internet routbare IP-Adressen in eine öffentliche IP-Adresse.

• Vorteile: Spart öffentliche IP-Adressen, erhöht die Sicherheit interner Netze.
• Nachteile: Kann bei bestimmten Protokollen Probleme verursachen, erhöht die Komplexität.

Übungsaufgabe: VPN-Routing für eine Filiale

Aufgabenstellung: Ein Unternehmen betreibt seinen Hauptstandort mit einem lokalen Netzwerk im Subnetz 172.16.10.32/27 (Netzadresse 172.16.10.32, Subnetzmaske 255.255.255.224, 30 Hosts). Der Router am Hauptstandort (`Router A`) hat eine lokale Schnittstelle im Subnetz (z.B. 172.16.10.33) und eine öffentliche IP-Adresse (z.B. 1.1.1.1).

Das Unternehmen eröffnet eine neue Filiale. Dort wird ein eigenes lokales Netzwerk mit der Netzadresse 192.168.1.0/24 (Subnetzmaske 255.255.255.0) eingerichtet. Der Router der Filiale (`Router B`) hat eine lokale Schnittstelle im Filialnetz (z.B. 192.168.1.1) und eine öffentliche IP-Adresse (z.B. 2.2.2.2).

Beide Standorte sollen sicher über das Internet miteinander kommunizieren können, indem du eine **VPN-Verbindung (Site-to-Site VPN)** aufbaust.

1. Beschreibe, welche Aufgabe ein Site-to-Site VPN hierbei erfüllt und welche grundlegenden Funktionen es bereitstellt.
2. Skizziere die wesentlichen, zusätzlichen Routingtabellen-Einträge, die an Router A (Hauptstandort) und Router B (Filiale) vorgenommen werden müssen, damit Rechner in beiden Subnetzen sicher miteinander kommunizieren können. Geh davon aus, dass der VPN-Tunnel bereits etabliert ist und als logische Schnittstelle für das Routing genutzt werden kann.

Schwierigkeitsgrad: schwer

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