Routing-Algorithmen im Rahmen von Netzwerken können unterschiedlich klassifiziert werden. Die erste Klassifizierung basiert auf dem Aufbau und der Änderung einer Routing-Tabelle. Dies kann auf zwei Arten geschehen: statisch oder dynamisch. Genauer gesagt handelt es sich um statisches bzw. dynamisches Routing.
Beim statischen Routing wird die Tabelle manuell erstellt und geändert, während sie beim dynamischen Routing automatisch mit Hilfe von Routing-Protokollen erstellt wird. Dynamisches Routing wird dem statischen Routing vorgezogen, da bei statischem Routing das System bei einem Ausfall einer Verbindung oder eines Knotens nicht wiederhergestellt werden kann. Das dynamische Routing überwindet die Beschränkungen des statischen Routings.
Routing ist der Prozess der Übertragung von Paketen von einem Netz zu einem anderen Netz und der Zustellung der Pakete an die Hosts. Der Datenverkehr wird von den Routern an alle Netze des Internet-Netzwerks weitergeleitet. Beim Routing-Prozess muss ein Router folgende Dinge wissen:
- Zielgeräteadresse.
- Nachbar-Router, um etwas über entfernte Netzwerke zu erfahren.
- Mögliche Routen zu allen entfernten Netzwerken.
- Die beste Route mit dem kürzesten Weg zu jedem entfernten Netzwerk.
- Wie die Routing-Informationen überprüft und gepflegt werden können.
Inhalt: Statisches und dynamisches Routing
-
- Vergleichstabelle
- Definition
- Schlüsselunterschiede
- Vor- und Nachteile von NAT
- Vor- und Nachteile von NAT
- Abschluss
Vergleichstabelle
| Vergleichsgrundlage | Statisches Routing | Dynamisches Routing |
|---|---|---|
| Konfiguration | Manuell | Automatisch |
| Routing-Tabellenerstellung | Routing-Standorte werden hand-getippt | Orte werden dynamisch in die Tabelle eingetragen. |
| Routen | Benutzerdefiniert | Routen werden bei Änderungen der Topologie aktualisiert. |
| Routing-Algorithmen | Verwendet keine komplexen Routing-Algorithmen. | Verwendet komplexe Routing-Algorithmen zur Durchführung von Routing-Operationen. |
| Implementiert in | Kleinen Netzen | Großen Netzen |
| Verbindungsausfall | Verbindungsausfall behindert das Rerouting. | Verbindungsausfall beeinträchtigt das Rerouting nicht. |
| Sicherheit | Bietet hohe Sicherheit. | Weniger sicher durch das Senden von Broadcasts und Multicasts. |
| Routing-Protokolle | Es werden keine Routing-Protokolle in das Verfahren einbezogen. | Routing-Protokolle wie RIP, EIGRP usw. sind am Routing-Prozess beteiligt. |
| Zusätzliche Ressourcen | Nicht erforderlich | Benötigt zusätzliche Ressourcen zur Speicherung der Informationen. |
Definition des statischen Routings
Beim statischen Routing wird die Routing-Tabelle nicht geändert, es sei denn, der Netzwerkadministrator ändert oder modifiziert sie manuell. Statische Routing-Algorithmen funktionieren gut, wenn der Netzverkehr vorhersehbar ist. Sie sind einfach zu entwerfen und zu implementieren. Es sind keine komplexen Routing-Protokolle erforderlich.
Die Routing-Entscheidungen werden nicht durch die aktuelle Topologie oder den Datenverkehr beeinflusst, da statische Routing-Systeme nicht auf Änderungen im Netzwerk reagieren können und daher keine zusätzlichen Ressourcen benötigen, um die Änderungen zu lernen. Aus diesem Grund gilt statisches Routing als ungeeignet für große und sich ständig verändernde Netze.
Statisches Routing ist auch als nicht-adaptives Routing bekannt, das es ermöglicht, eine vorab berechnete Route offline in die Router einzuspeisen. Die administrative Distanz ist eine Metrik zur Messung der Vertrauenswürdigkeit der von einem Router empfangenen Informationen. Der Standardwert für die administrative Distanz bei statischen Routen ist 1, so dass statische Routen nur dann in die Routing-Tabelle aufgenommen werden, wenn eine direkte Verbindung zu diesem Netz besteht. Statische Routen können als effiziente Methode für ein kleines und einfaches Netz betrachtet werden, das sich nicht häufig ändert.
Definition des dynamischen Routing
Dynamisches Routing ist eine überlegene Routing-Technik, die die Routing-Informationen entsprechend den sich ändernden Netzbedingungen durch Prüfung der ankommenden Routing-Update-Nachrichten ändert. Wenn sich die Netzwerkbedingungen ändern, wird eine Nachricht an den Router gesendet, um diese Änderung zu spezifizieren, dann werden die Routen neu berechnet und als eine neue Routing-Update-Nachricht gesendet. Diese Nachrichten verbreiten sich im gesamten Netz und ermöglichen es den Routern, ihre Routing-Tabellen entsprechend zu ändern.
Die Technik nutzt Routing-Protokolle zur Verbreitung von Wissen wie RIP, OSPF, BGP usw. Im Gegensatz zum statischen Routing erfordert es keine manuelle Aktualisierung, sondern ist automatisch und aktualisiert die Routing-Tabelleninformationen in regelmäßigen Abständen unter Berücksichtigung der Netzbedingungen. Zu diesem Zweck werden zusätzliche Ressourcen für die Speicherung der Informationen benötigt.
Dynamisches Routing oder auch adaptives Routing genannt. Bei diesen Algorithmen werden die Routing-Entscheidungen geändert, um die Änderungen in der Topologie oder im Verkehr widerzuspiegeln. Es gibt verschiedene adaptive Algorithmen, die nach der Informationsquelle (woher der Router die Informationen erhält, von benachbarten Routern oder von allen Routern), der Änderung der Routen (ob sich die Route ändert, wenn sich die Last ändert oder wenn sich die Topologie ändert) und den verwendeten Optimierungsmetriken (Entfernung, Anzahl der Hops, Restbandbreite) klassifiziert werden können.
Die Routen, auf denen dynamisches Routing durchgeführt wird, werden als dynamische Routen bezeichnet, bei denen die Informationen auf Änderungen im Netz reagieren, so dass sie ständig aktualisiert werden. Allerdings gibt es immer eine Lücke zwischen dem Zeitraum, in dem sich ein Netz ändert, und dem Zeitpunkt, zu dem alle Router über die Änderung informiert werden. Der Router versucht, die Änderungen im Netz zu berücksichtigen, was eine Verzögerung verursacht, die auch als Konvergenzzeit bezeichnet wird. Die Konvergenzzeit muss kürzer sein. Größere Netze erfordern dynamisches Routing, da mit statischem Routing größere Netze nicht verwaltet werden können und zu einem Verlust der Konnektivität führen.
Schlüsselunterschiede zwischen statischem und dynamischem Routing
- Die Router werden manuell konfiguriert, und die Tabelle wird beim statischen Routing ebenfalls manuell erstellt, während beim dynamischen Routing die Konfiguration und die Tabellenerstellung automatisch und routergesteuert erfolgt.
- Beim statischen Routing sind die Routen benutzerdefiniert, während beim dynamischen Routing die Routen bei Änderungen der Topologie aktualisiert werden.
- Beim statischen Routing werden keine komplexen Algorithmen verwendet. Dynamisches Routing hingegen verwendet komplexe Algorithmen zur Berechnung des kürzesten Weges oder der kürzesten Route.
- Dynamisches Routing eignet sich für große Netze mit einer hohen Anzahl von Hosts. Umgekehrt kann statisches Routing in einem kleinen Netz implementiert werden.
- Wenn beim statischen Routing eine Verbindung ausfällt, wird das Rerouting unterbrochen und erfordert einen manuellen Eingriff, um den Verkehr zu leiten. Im Gegensatz dazu unterbricht der Ausfall einer Verbindung beim dynamischen Routing das Rerouting nicht.
- Die Nachrichtenübertragung und das Multicasting beim dynamischen Routing machen es weniger sicher. Andererseits beinhaltet statisches Routing keine Werbung, was es sicherer macht.
- Dynamisches Routing beinhaltet Protokolle wie RIP, EIGRP, BGP, etc. Umgekehrt erfordert statisches Routing keine solchen Protokolle.
- Statisches Routing benötigt keine zusätzlichen Ressourcen, während dynamisches Routing zusätzliche Ressourcen wie Speicher, Bandbreite usw. erfordert.
Vor- und Nachteile Statisches Routing
Vorteile
- Einfache Implementierung in einem kleinen Netzwerk.
- Keine Overheads auf der Router-CPU.
- Sicher, da die Routen statisch verwaltet werden.
- Es ist vorhersehbar, da die Route zum Ziel feststeht.
- Zusätzliche Ressourcen (wie CPU und Speicher) werden nicht benötigt, da keine Aktualisierungsmechanismen erforderlich sind.
- Bandbreitennutzung zwischen Routern ist nicht erforderlich.
Nachteile
- Ungeeignet für komplexe Topologien und große Netzwerke.
- Große Netzwerke erhöhen die Komplexität der Konfiguration und den Zeitaufwand.
- Verbindungsausfälle können das Rerouting des Datenverkehrs behindern.
- Der Administrator muss bei der Konfiguration der Routen besonders vorsichtig sein.
Vor- und Nachteile des dynamischen Routings
Vorteile
- Geeignet für alle Topologien.
- Die Größe des Netzes hat keinen Einfluss auf den Routerbetrieb.
- Die Topologien werden automatisch angepasst, um den Verkehr umzuleiten.
Nachteile
- Anfänglich könnte die Implementierung kompliziert sein.
- Durch das Broadcasting und Multicasting von Routing-Updates ist es weniger sicher.
- Routen sind auf aktuelle Topologien angewiesen.
- Zusätzliche Ressourcen wie CPU, Speicher und Link-Bandbreite sind erforderlich.
Abschluss
Routing ist eine der wichtigsten Operationen in Computernetzwerken, bei der das Datenpaket von der Quelle zum Ziel über einen optimierten Pfad mit geringer Verzögerung transportiert wird; der Pfad wird mit Hilfe von Routing-Techniken gewählt. Der Unterschied zwischen statischem und dynamischem Routing liegt in der Aktualisierung der Tabelleneinträge. Beim statischen Routing werden die Routing-Informationen manuell aktualisiert, während beim dynamischen Routing die Informationen automatisch mithilfe von Protokollen aktualisiert werden.