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Die Routing Tabelle

Die Internet Router lenken die Datenströme zwischen den unterschiedlichen Netzwerken, die das weltweite Internet aufbauen. Ausnahmslos alle Netzwerkgeräte - sowohl Hosts als auch Router (früher hießen die Gateways) - müssen Entscheidungen darüber treffen, welchen Weg die zu versendenden Pakete nehmen sollen. Für die meisten Hosts ist die Entscheidung einfach: Da das Routing netzwerkorientiert ist, führt IP die Wegewahl anhand des Netzwerkteils der IP Adresse durch. Über einen speziellen Mechanismus5.21 kann das IP Modul die Netzwerkadresse herausfiltern. Nachdem das Ziel-Netzwerk gefunden ist, sieht IP in einer lokalen Routing Tabelle nach, wo das Netzwerk ist, oder wie dieses zu erreichen ist. Die Datenpakete werden an den Bestimmungsrechner so weitergeleitet, wie es in den Routing Tabellen angegeben ist. Die Routing Tabelle(n) wird (werden) vom Systemadministrator gehegt und gepflegt, oder automatisiert durch Routing Protokolle. Wie auch immer, das Ergebnis ist das gleiche: Das Treffen von IP Routing Entscheidungen ist nichts anderes als das Nachsehen in Tabellen. Den Inhalt einer Routing Tabelle kann man sich (auf einem LINUX Rechner) durch das Kommando          netstat -nr anzeigen lassen. Die Standardausgabe sieht in etwa aus wie in Abbildung 5.2.

Tabelle 5.2: Routing Tabelle eines LINUX Rechners.


Auch Microsoft kommt an diesen Dingen nicht vorbei, öffnet man auf einem WINDOWS 95 - Rechner eine DOS-Box und gibt am Kommandozeilenprompt den Befehl          route print ein, erhält man eine Bildschirmausgabe wie in Abbildung 5.3.

Tabelle 5.3: Routing Tabelle eines Windows 95 Rechners.
\begin{table}
\centering
\footnotesize
\begin{verbatim}
Active Routes:
...
...255.255 255.255.255.255 172.16.2.128 172.16.2.128 1\end{verbatim}
\end{table}


Was sagen uns nun diese Tabellen? Die Spalten in Abbildung 5.2 haben folgende Bedeutung: Destination
Die Adresse des Zielnetzwerkes oder des Zielhosts.
Gateway
Die Adresse des Gateways, um das spezifizierte Ziel erreichen zu können.
Genmask
Dies ist die Netzmaske für das Zielnetz. 255.255.255.255 steht steht für einen Host als Ziel, '0.0.0.0' steht für die default Route.
Flags
Die Flags beschreiben bestimmte Charakteristiken der entsprechenden Route. Die möglichen Werte sind:
U
Die Route ist aktiv und kann benutzt werden
H
Die Route führt direkt zu einem Host
G
Die Route benutzt ein Gateway
D
Die Route wurde durch eine ICMP Redirect Message dynamisch hinzugefügt. Wird eine Route durch ein ICMP Redirect bekannt, trägt das System die 'Umleitung' in die Routingtabelle ein, damit weitere Pakete an diesen Bestimmungsort nicht nochmal umgeleitet werden müssen. Das System kennzeichnet solche Routen durch ein 'D'.
MSS
Default Wert für die 'maximal segment size' für TCP Verbindungen über diese Route.
Window
Default Wert für die Window Größe für TCP Verbindungen über diese Route.
irtt
irtt = Initial Round Trip Time. Der UNIX Kernel nimmt diesen Eintrag als Schätzung für die optimalen TCP Protokoll Parameter, um nicht auf Antworten warten zu müssen.
Iface
Interface (=Geräteschnittstelle), an die die Pakete geschickt werden müssen, um auf die angegebene Route gelangen zu können.
Der erste Eintrag in der Tabelle 5.2 ist die sogenannte Loopback - Route des lokalen Hostrechners. In andere Systemen (e.g. SCO-UNIX) findet man hier auch einen Eintrag der Form 127.0.0.1, womit der lokale Rechner selbst gemeint ist. Jedes System nutzt die Loopback Route, um Datagramme an sich selbst zu senden5.22, daher findet sich dieser Eintrag in jeder Routing Tabelle. In der Tabelle 5.3 ist dies die vierte Zeile. Ein weiterer eindeutiger Eintrag in der Routing Tabelle ist der Wert 0.0.0.0 in der Spalte Destination. Dieser Eintrag steht für die Default Route und das Gateway, das dieser Route zugeordnet ist, ist das Default-Gateway. Dieses Gateway wird immer dann benutzt, das heißt Pakete werden immer an diese Adresse geschickt, wenn in der Tabelle keinen Eintrag für das Netz 172.16.2.0. Falls nun IP ein Datagramm erhält, das an einen Host dieses Netzes adressiert ist, wird dieses Datagramm an das Default-Gateway geschickt. Aus der Tabelle 5.2 kann man weiterhin ablesen, daß der Host, auf dem diese Routing-Tabelle liegt, direkt an den beiden Netzen 172.16.3.0 und 172.16.1.0 hängt. Die Routingtabelle spezifiziert kein externes Gateway, denn es ist kein Flag 'G' für diese beiden Netze gesetzt. Daher muß der aktuelle Host in diesen beiden Netzen hängen. Weiterhin erkennt man an den Einträgen in der Spalte Iface, daß der Host über zwei Netzwerkkarten verfügt (unter LINUX heißen diese Schnittstellen eth0 und eth1).

Abbildung 5.17: Tabellenbasiertes Routing.
\begin{figure}
\centering
\tiny
\unitlength 1.00mm
\linethickness {0.4pt}
...
...put(57.00,22.67){\vector(0,1){4.67}}
\end{picture}
\normalsize
\end{figure}

In Abbildung 5.17 ist in imaginäres Netzwerk zu sehen, bei jedem Hostrechner und Port (=Gateway) ist die IP Schicht durch einen Ausschnitt einer Routing Tabelle ersetzt. Dieser Teil der Tabelle zeigt das Destination Netzwerk und die zugehörigen Gateways, über die die Destination Networks zu erreichen sind. Sendet nun der Quell - Host (mit der IP Adresse 172.16.12.2) Daten an den Destination Host (das ist der Rechner mit der IP Adresse 172.16.1.2), dann stellt der Sendehost zuerst fest, daß 172.16.1.2 eine offizielle LAN Netzwerkadresse ist und wendet die sogenannte subnet mask an. Nachdem dies getan ist, weiß der Sendehost, daß die Adresse des Netzwerkes die 172.16.1.0 ist. Die Routing Tabelle auf dem Sendehost teilt IP nun mit, daß die an das Netz 172.16.1.0 bestimmten Daten an den Router 172.16.12.3 gesendet werden sollen. Das Gateway 172.16.12.3 wiederum liefert die Daten direkt durch seine 172.16.1.5 Schnittstelle aus. Sieht man sich die Routing Tabellen an, dann erkennt man, daß alle Systeme nur Gateways von Netzwerken auflisten, mit denen sie selbst auch verbunden sind. Aus den Routing Tabellen 5.17 erkennt man, daß 172.16.12.1 der Default Gateway der beiden Rechner 172.16.12.2 und 172.16.12.3 ist. Da aber der Host 172.16.1.2 das Netz 172.16.12.0 nicht direkt erreichen kann, hat dieser Host einen andere Default Route. Eine Routing Tabelle enthält keine Ende-zu-Ende Routen. Eine Route zeigt lediglich auf das nächste Gateway5.23 entlang des Weges zum Bestimmungsnetzwerk. Der Host verläßt sich auf das lokale Gateway, daß dieses die Daten weiterleitet und Gateways verlassen sich auf andere Gateways. Während nun die Pakete von einem Router zum nächsten geleitet werden, erreichen sie schließlich ein Gateway, das direkt an dem Zielnetzwerk hängt. Dieses Gateway schließlich liefert die Daten an den Zielrechner aus.
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Yasar Arman
2000-05-15