Distanzvektor-Routing: Ablauf und Routingloops

Ein Router ist ein Gerät, das Datenpakete weiterleitet. Beim Distanzvektor-Routing kennt ein Router zuerst nur seine direkten Nachbarn. Die Regel lautet: Teile deinen Nachbarn mit, wie für dich die Welt aussieht.

Dazu schickt ein Router seinen Nachbarn eine Aufstellung: Welche Router kann er zu welchen Kosten am besten erreichen? Den ganzen Netzplan verrät er nicht. Er nennt nur, wie gut er an die Ziele angebunden ist. Bei RIP wird dies standardmäßig alle 30 Sekunden gesendet.

Die Kosten heißen auch Metrik. Jedes Routing-Protokoll misst sie anders. RIP (Routing Information Protocol) nutzt als einzigen Kostenwert den Hop-Count: die Anzahl der Router bis zum Ziel. Ein Hop ist also ein Router auf dem Weg. Die Bandbreite, also wie viele Daten pro Zeit durch eine Leitung passen, bleibt dabei unberücksichtigt.

Jeder Router führt eine Kostenmatrix. Darin steht: Welche Router erreiche ich über welchen Nachbarn und zu welchen Kosten? Am Anfang stehen darin nur die Kosten zu den direkten Nachbarn.

Dein Beispielnetz hat vier Router A bis D. Die Leitungen kosten: A–B 3, A–C 23, B–C 2 und C–D 5.

So rechnest du: Kosten über einen Nachbarn = Kosten zum Nachbarn + Kosten, die der Nachbar zum Ziel meldet. Danach vergleichst du mit den bisher besten Kosten. Sind die neuen Kosten kleiner, ist es ein neuer bester Pfad. Der Router meldet ihn im nächsten Schritt seinen Nachbarn. Sind sie nicht kleiner, bleibt der beste Pfad gleich.

Ändert sich etwas im Netz, dauert es eine Zeit, bis alle Router wieder dasselbe über das Netz wissen. Haben sie wieder eine einheitliche Sicht, nennt man das Konvergenz. Im Beispielnetz hört der Austausch bei Router A irgendwann auf: Er erhält nichts Neues, seine besten Pfade ändern sich nicht, er sendet nichts mehr. Den Nachbarn geht es genauso.

Count-to-Infinity heißt „Zählen bis Unendlich“. Es kann vorkommen, wenn eine Verbindung oder ein Router ausfällt und ein Ziel nicht mehr erreichbar ist. Die Router erhöhen ihre Schätzungen für die Entfernung dann nur schrittweise. Währenddessen können Routing-Schleifen entstehen. Bei RIP bedeutet der Hop-Count 16 „unerreichbar“. Ein Pfad darf bei RIP höchstens über 15 Router gehen.

Der Unterschied: Konvergenz ist ein Zustand, in dem alle Router wieder dieselbe Sicht haben. Count-to-Infinity ist ein Problem, bei dem Werte langsam steigen. In der Praxis wird die Konvergenz bei diesem Verfahren wegen dieses Problems zu langsam.

Routingschleifen entstehen, wenn Router sich alte Informationen immer wieder gegenseitig zuschicken. Zwei Verfahren sollen das vermeiden.

Split Horizon: Eine Information über einen Weg darf nicht über dieselbe Schnittstelle (den Anschluss zu einem Nachbarn) zurückgesendet werden, über die sie ankam. Ein Router schickt also dem Nachbarn, von dem er ein Ziel gelernt hat, kein Update für dieses Ziel. Denn dessen Information hat womöglich selbst zum Update beigetragen.

Warum hilft das nur bei direkten Schleifen leicht? Ohne Split Horizon schicken sich zwei Nachbarn die Werte hin und her und erhöhen sie jedes Mal. Genau diese direkte Schleife zwischen zwei Routern lässt sich so relativ leicht vermeiden. Bei längeren Schleifen ist eine Lösung nicht mehr einfach.

Triggered Updates: Normalerweise sendet ein RIP-Router standardmäßig alle 30 Sekunden alle Routeninformationen. Bei eingeschalteten Triggered Updates sendet er eine Teilinformation sofort, wenn sich für eine seiner Routen die Metrik ändert. So soll veraltete Information nicht allzu lange im Netz kursieren.