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Internet Routing Architecture

Wie man sich leicht vorstellen kann, ist die Architektur des Internets ein evolutionärer Prozess, der im Laufe der letzten 30 Jahre zum heutigen Stand der Dinge geführt hat. Ursprünglich bestand die Internet Struktur aus einer Hierarchie von Gateways (in diesem Kontext identisch mit Router). Diese Hierarchie spiegelte die Tatsache wider, daß das Internet auf dem existierenden ARPANET aufbaute. Als das Internet entstand, fungierte das ARPANET als eine Art Backbone, also ein zentrales Übertragungsmedium für den Datentransport über große Entfernungen. Dieses Medium nannte man core. Die zentral verwalteten Gateways, die durch ARPANET verbunden wurden, nannte man core gateways. In dieser hierarchischen Struktur wurden die Routing Informationen über alle zur Verfügung stehenden Netzwerke an die core gateways gesendet. Diese verarbeiteten die Informationen und tauschten die Informationen über neue/geänderte Netzwerke untereinander aus, dabei wurde das sogeannte Gateway-to-Gateway Protokoll ( GGP) benutzt. Die verarbeiteten Routing Informationen wurden dann an die externen Gateways (i.e. Router) weitergegeben. Die core gateways verwalteten auf diese Weise also die exakten Routing Informationen für das gesamte Internet. Diese Architektur hat natürlich einen entscheidenden Schwachpunkt: Je größer das Netz desto mehr Verwaltungsaufwand müssen die core gateways betreiben. Das Rückgrat des Internets war überlastet mit der Verarbeitung und Austausch der Routing Informationen. Das neue - und aktuelle - Routing Modell basiert auf gleichberechtigte Ansammlungen von vielen autonomen Systemen, die Routing Domains heißen. Routing Domains tauschen die Routing Informationen mit anderen Domänen aus, wobei das sogenannte Border Gateway Protocoll ( BGP) benutzt wird. Jede Routing Domain verarbeitet die Informationen, die sie aus den anderen Domänen erhält. Im Gegensatz zum Vorgängermodell hängt diese Struktur nicht von einem zentralen Core-System ab, um die besten Wege zu finden. Jeder Routing Bereich findet diesen optimalen Weg für sich alleine; daher ist dieses Modell viel besser skalierbar als das Hierarchiemodell.

Abbildung 5.16: Das Prinzip der Routing Domains.
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\epsfig {file=../pics/domain.eps,width=8cm}
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Die Abbildung 5.16 skizziert dieses Modell anhand dreier sich überschneidender Kreise. Jeder Kreis entspricht einer Routing Domäne. Die Schnittmengen stellen Grenzbereiche dar, in denen Routinginformationen geteilt bzw. ausgetauscht werden. Auf diese Art und Weise tauschen die Domänen die Routinginformationen aus, es muß aber nicht auf ein zentrales System (wie zuvor den core) zurückgegriffen werden, um Routinginformationen zu erhalten. Das Problem dieses Modells ist klar: Wie werden in einem globalen Netz die 'besten' Wege gefunden, wenn es keine zentrale Instanz gibt, die die optimalen Wege vorschlägt? In den guten alten Tagen des NSFNET ( National Science Foundation NETwork) (das war der direkte Nachfolger des ARPANETs) wurde die policy routing database (PRDB) benutzt, um festzustellen, ob die Erreichbarkeitsinformation, die durch ein autonomes System angekündigt war auch so in Ordnung war. Heute spielt jedoch auch das NSFNET keine Rolle mehr. Die NSF ( National Science Foundation, der Betreiber des NSFNET, die das ARPANET von dem DoD übernahmen) schufen gleichzeitig mit der Errichtung der NAPs ( Network Access Points) die sogenannten Routing Arbiter (RA) Server. Die NAPs ersetzen das NSFNET. Einen Route Arbiter findet sich an jedem NAP. Diese Server erlauben den Zugriff auf die sogenannte Routing Arbiter Database, die wiederum die PRDB ersetzte. Internet Service Provider (ISP) können nun in dieser Serverdatenbank Informationen über die Erreichbarkeit von Routen abfragen, die von autonomen Systemen dort abgelegt werden. Die RADB ist nur ein Teil der Internet Routing Registry. Es gibt eine Reihe von Organisationen, die Routing Informationen registrieren und verwalten. Der europäische Teil der Internetorganisation spielt hierbei eine Vorreiterrolle. Die Reseaux IP Europeens5.20 (RIPE) Network Control Center (NCC) organisieren die Registrierung der Routen für die europäischen IP Netze.
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Yasar Arman
2000-05-15