Routing Basics: Wie Pakete den Weg finden
Wie Router anhand von Präfixlänge, administrativer Distanz und Metrik den passenden Eintrag in der Routing-Tabelle auswählen.
- >Router: Layer 3 Gerät. Verbindet verschiedene Netzwerke. Trennt Broadcast-Domänen.
- >Routing Table: Die Landkarte des Routers. Enthält Zielnetzwerke und den "Next Hop".
- >Static vs. Dynamic: Manuelle Einträge vs. automatische Protokolle (OSPF, EIGRP).
Was macht ein Router?
Ein Switch verbindet Geräte innerhalb eines Layer-2-Netzes. Ein Router verbindet unterschiedliche IP-Netze. Liegt das Ziel außerhalb des lokalen Präfixes, sendet der Client das Paket an sein Default Gateway.
Die Routing-Entscheidung
Wenn ein Paket am Router ankommt, schaut er auf die Ziel-IP-Adresse und fragt seine Routing-Tabelle:
Die Routing-Tabelle lesen
Auf einem Cisco Router zeigt `show ip route` die Tabelle an. Hier ist ein vereinfachtes Beispiel:
Static vs. Dynamic Routing
Static Routing
Der Admin tippt jede Route manuell ein.
- Einfach für kleine Netze
- Sicher (kein Protokoll-Traffic)
- Skaliert schlecht
- Kein automatisches Failover
Dynamic Routing
Router tauschen Infos aus (OSPF, EIGRP, BGP).
- Skaliert für riesige Netze
- Automatisches Rerouting bei Ausfall
- Komplexer zu konfigurieren
- Verbraucht CPU & Bandbreite
- Routingtabellen nach Präfix, Quelle und Next Hop lesen
- Longest Prefix Match und administrative Distanz einordnen
- Hin- und Rückweg bei Erreichbarkeitsproblemen getrennt prüfen
Der spezifischste passende Eintrag gewinnt
Ein Router vergleicht die Zieladresse mit den Präfixen seiner Routingtabelle. Longest Prefix Match bedeutet, dass der Eintrag mit der größten passenden Präfixlänge verwendet wird. Eine spezifische Route zu einem /24 hat daher Vorrang vor einer Default Route /0, unabhängig davon, in welcher Reihenfolge die Zeilen angezeigt werden.
Direkt verbundene Netze entstehen durch aktive Interfaces. Statische Routen werden administrativ gesetzt, dynamische Protokolle lernen Pfade von Nachbarn. Existieren mehrere Quellen für dasselbe Präfix, helfen administrative Distanz und anschließend die protokollspezifische Metrik bei der Auswahl.
Next Hop und Ausgangsinterface müssen auflösbar sein
Eine Route ist nur nutzbar, wenn der Router den nächsten Hop erreichen kann. Rekursive Auflösung verbindet eine Route mit einem direkt erreichbaren Ausgang. Fehlt diese Basis, kann ein Eintrag trotz korrektem Ziel nicht installiert oder verwendet werden. Bei Ethernet folgt anschließend ARP beziehungsweise Neighbor Discovery zur Ermittlung der Layer-2-Adresse.
Die Default Route ist ein Auffangpfad für unbekannte Ziele, kein Ersatz für vollständiges Routing. Zusammenfassungen reduzieren Tabellen, dürfen aber keine unerwünschten Netze an falsche Wege ziehen.
Erreichbarkeit benötigt einen Rückweg
Troubleshooting prüft Quelle, Ziel, ausgewählte Route, Next Hop und Rückroute. Ein Echo Request kann das Ziel erreichen, während die Antwort einen anderen oder fehlenden Weg nimmt. Firewalls mit Zustandsverfolgung reagieren besonders empfindlich auf asymmetrische Pfade.
Traceroute zeigt sichtbare Layer-3-Sprünge, aber nicht jedes Gerät antwortet gleich. Routingtabelle, CEF- oder Forwarding-Einträge, ACL-Zähler und Paketmitschnitte liefern zusammen ein vollständigeres Bild.
- 01
Quell- und Zieladresse sowie erwartetes Präfix eindeutig festhalten.
- 02
Longest Prefix Match in der Routingtabelle nachvollziehen.
- 03
Erreichbarkeit des Next Hops und Status des Ausgangsinterfaces prüfen.
- 04
Rückroute und mögliche asymmetrische Pfade untersuchen.
- 05
ACL, NAT und Firewall erst nach bestätigtem Routing separat analysieren.
Warum wird nicht die Route mit der kleinsten Metrik gewählt?
Zuerst entscheidet die spezifischste Präfixlänge. Administrative Distanz und Metrik vergleichen nur konkurrierende Wege zum selben Präfix beziehungsweise innerhalb des jeweiligen Protokolls.
Was macht eine Default Route?
Sie wird verwendet, wenn kein spezifischerer Eintrag zur Zieladresse passt. Typisch zeigt sie zum Upstream- oder Internet-Gateway.