Das heutige Video über die Routing-Protokolle Distance Vector und Link State führt zu einem der wichtigsten Themen des CCNA-Kurses – den Routing-Protokollen OSPF und EIGRP. Dieses Thema wird in 4 bis sogar 6 der nächsten Video-Lektionen behandelt. Daher werde ich heute kurz einige Konzepte vorstellen, die wichtig sind, bevor wir mit OSPF und EIGRP beginnen.
In der letzten Lektion haben wir Abschnitt 2.1 des ICND2-Themengebiets behandelt, und heute schauen wir uns die Abschnitte 2.2 "Ähnlichkeiten und Unterschiede der Distance Vector (DV)-Routingprotokolle und der Link State (LS)-Routingprotokolle" sowie 2.3 "Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen internen und externen Routing-Protokollen" an.
Wie bereits erwähnt, werden wir in den nächsten 4 bis 6 Videos die zentralen Themen des gesamten Kurses behandeln – die Protokolle OSPFv2 für IPv4, OSPFv3 für IPv6, EIGRP für IPv4 und EIGRP für IPv6. Oft fragen mich Studenten, was ein Routing-Protokoll ist und wie es sich vom gerouteten Protokoll (Routed/Routable Protocol) unterscheidet.
Ein Routingprotokoll wird von Routern verwendet, wie zum Beispiel die Protokolle RIP, EIGRP, OSPF, BGP und andere. Es dient als Kommunikationsmittel zwischen Routern, die Informationen über das Netzwerk austauschen und diese Informationen in ihre Routingtabellen einpflegen. Basierend auf diesen Tabellen treffen sie Routingentscheidungen.
Nachdem die Router miteinander "kommuniziert" haben und ihre Routingtabellen mithilfe des Routingprotokolls gefüllt haben, treffen sie Entscheidungen über das Versenden von Datenverkehr in andere Netzwerke. Hierbei wird ein routbares Protokoll verwendet, das es den Routern ermöglicht, den Datenverkehr umzuleiten oder zu routen. Zu diesen Protokollen gehören IPv4 und IPv6.
Somit sorgt das Routingprotokoll dafür, dass die Routingtabellen mit Informationen gefüllt werden, während das routbare Protokoll die Routingentscheidungen basierend auf diesen Informationen trifft. Durch IPv4 oder IPv6 werden die übertragenen Daten gekapselt und mit IP-Headern versehen, woraus sich die Namen dieser Protokolle – IP – ableiten.
Die nächste Frage betrifft die Unterschiede zwischen den Interior Gateway Protocols (IGP) und den Exterior Gateway Protocols (EGP). Lassen Sie sich nicht von dem Wort „Gateway“ irritieren. In der Regel werden Router innerhalb eines autonomen Systems verwendet. Angenommen, Ihr Unternehmen hat 50 Router, die irgendein IP-Protokoll nutzen. All diese Router bilden ein autonomes System, das heißt, sie werden von einem einzigen Unternehmen oder einer Organisation verwendet und verwaltet.
Die Protokolle, die für die Sicherstellung der Routing innerhalb eines solchen autonomen Systems verwendet werden, heißen Interior Gateway Protocols, während die Protokolle für das Routing außerhalb des Systems Exterior Gateway Protocols genannt werden. Das Exterior Gateway Protocol ermöglicht das Routing zwischen verschiedenen autonomen Systemen. Ein solcher Dienstanbieter könnte Ihr ISP sein, dessen System aus 200 Routern bestehen kann. Um miteinander zu kommunizieren, verwenden autonome Systeme das Exterior Gateway Protocol.
Die Interior Gateway Protocols umfassen RIP, OSPF, EIGRP, während derzeit eines der Protokolle für den Exterior Gateway Protocol BGP ist.
Die beiden Begriffe, die Sie verstehen sollten, sind Distance Vector und Link State. Dies sind zwei Arten von internen Routingprotokollen.
Angenommen, wir haben drei Router, die miteinander und mit dem Netzwerk 192.168.10.0/24 verbunden sind. Wir bezeichnen sie als A, B und C. Aus dem ICND1-Kurs wissen wir, was passiert, wenn wir RIP verwenden.
Da Router B am nächsten zum Netzwerk 192.168.10.0/24 ist, sendet er zuerst die Ankündigung dieses Netzwerks an Router A und Router C. Router C leitet diese Ankündigung ebenfalls an Router A weiter. Router A erhält Informationen über das Netzwerk 192.168.10.0/24 über seine beiden Schnittstellen – f0/0 und f0/1. Da das Protokoll RIPv2 die Metrik Hop Count verwendet, wird es Router A mitteilen, dass der optimale Weg in dieses Netzwerk über Router B führt, da es in einem Hop erreichbar ist. Wenn Schnittstelle f0/1 verwendet wird, um das Netzwerk 192.168.10.0/24 zu erreichen, sind zwei Hops erforderlich. Daher wird Router A entscheiden, die Schnittstelle f0/0 zu verwenden. Diese Entscheidung trifft A, weil es RIP verwendet, welches ein Distance Vector-Protokoll ist.
Laut dem dargestellten Schema erkennen wir, dass dies die richtige Lösung ist, da die Distanz zwischen A und B die kürzeste ist. Aber was wäre, wenn ich Ihnen sage, dass zwischen A und B eine Verbindung mit einer Bandbreite von 64 kbit/s verlegt ist, während zwischen C und B eine Verbindung mit 100 mbit/s verläuft und dass eine ähnliche Verbindung auch zwischen C und A besteht?
Welcher Weg wäre unter diesen Bedingungen der optimalste?
Natürlich ist die 100-Megabit-Leitung weitaus besser als die mit 64 Kilobit pro Sekunde, auch wenn der Weg über diese Leitung 2 Hops anstatt einem erfordert. Der Distanzvektor-Protokoll RIP berücksichtigt jedoch nicht die Übertragungsgeschwindigkeit, da er bei der Auswahl des optimalen Pfades nach der geringsten Anzahl an Hops geht. In diesem Fall wäre es besser, ein Link-State-Protokoll wie OSPF zu verwenden. Dieses Protokoll prüft die Kosten der Routen und sendet den Verkehr über den günstigsten Pfad, beispielsweise Router A – Router C – Router B.
Im Vergleich zu RIP ist das OSPF-Protokoll viel komplexer, da es viele Faktoren berücksichtigt, um den optimalen Pfad zu bestimmen und den kürzesten Weg nach Metriken zu finden.
EIGRP war früher ein proprietäres Routierungsprotokoll von Cisco, ist jedoch mittlerweile ein offener Standard. Es kombiniert die besten Eigenschaften von Distance-Vector- und Link-State-Protokollen und berücksichtigt sowohl die Bandbreite als auch die Netzwerkverzögerungen. Es ist bekannt, dass längere Routen, sprich mehr Hops, mit höheren Verzögerungen einhergehen. Daher wählt das EIGRP-Protokoll den Pfad mit der maximalen Bandbreite und der minimalen Gesamtlatenz aus, indem es die Metriken der Routen vergleicht. Die angezeigten Bandbreiten und Verzögerungen sind Teile der Formel, auf deren Grundlage die Routingentscheidung getroffen wird.
Hier liegt der Unterschied zwischen Distance-Vector- und Link-State-Protokollen. Distance-Vector-Protokolle betrachten nur die Distanz der Route, während Link-State-Protokolle den Zustand des Netzwerks auf dem Weg der Route berücksichtigen, wie etwa die Geschwindigkeit und Bandbreite.
EIGRP ist ein hybrides Routingprotokoll, da es Merkmale beider zuvor genannten Protokolle kombiniert. Aus Sicht von Cisco ist dies das beste Routingprotokoll, weshalb es von den Ingenieuren des Unternehmens bevorzugt wird. Dennoch ist OSPF das weltweit am häufigsten verwendete Protokoll. Der Grund liegt darin, dass EIGRP erst vor kurzem ein offener Standard wurde, weshalb Drittanbieter sich nicht sicher sind, ob es mit ihrer Netzwerkhardware kompatibel ist.
Betrachten wir, was das Vertrauen in ein Protokoll bedeutet. Wenn Router A Routinginformationen aus zwei verschiedenen Quellen erhält, nutzt er eine Formel, um zu entscheiden, welcher der beiden Routen in die Routingtabelle aufgenommen werden soll. Das ist leicht, denn er schaut sich die Parameter der Routen B-A und A-C-B an, vergleicht sie und trifft dann die optimale Entscheidung. Natürlich balanciert OSPF auch die Last, das heißt, wenn zwei Routen die gleiche Kosten haben, wird die Lastverteilung durchgeführt. Detailliert werden wir dieses Thema in den kommenden Videos behandeln, heute möchte ich nur, dass Sie sich dessen bewusst sind.
Lassen Sie uns die folgende Tabelle betrachten. Unten zeichne ich erneut die Router A, B und C, die ein autonomes Netzwerk in Ihrem Unternehmen bilden. Angenommen, Ihr Unternehmen hat ein anderes Unternehmen übernommen, das ein System mit den Routern A1, B1 und C1 hat. Jetzt haben Sie also zwei Unternehmen, jedes mit seinem eigenen Netzwerk. Nehmen wir an, das erste verwendet das EIGRP-Protokoll und das zweite OSPF.
Natürlich kann Ihr Netzwerk auf die Verwendung von OSPF umgestellt werden, oder das Netzwerk des übernommenen Unternehmens kann auf das EIGRP-Protokoll übertragen werden, aber das ist eine Menge Verwaltungsarbeit. Für ein kleines Unternehmen ist das vielleicht machbar, aber bei einem großen Unternehmen wird das zu einem erheblichen Aufwand. In diesem Fall könnte man eine Umverteilung vornehmen, d.h. die EIGRP-Routen nehmen und sie auf OSPF verteilen sowie die OSPF-Routen über EIGRP verteilen. Das ist durchaus möglich. Hierfür müsste einer der Router Ihres Unternehmens nach beiden Protokollen - EIGRP und OSPF - arbeiten, nehmen wir an, das wäre Router B. Er würde eine Routingtabelle enthalten, in der einige Routen aus EIGRP und einige aus OSPF stammen. Angenommen, wir haben ein weiteres Netzwerk, das mit beiden Unternehmen verbunden ist. Dabei wird das erste Unternehmen für die Verbindung zu diesem Netzwerk die Routen aus der EIGRP-Tabelle verwenden, während das zweite Unternehmen die Routen aus dem OSPF-Protokoll nutzt. Die Zuordnung dieser Routen, die aus verschiedenen Quellen stammen, wird sehr schwierig sein, da jedes Netzwerk den optimalen Weg anhand seiner eigenen Metriken auswählt.
In diesem Fall sprechen wir von der administrativen Distanz. Diese hilft dem Router, den optimalsten Pfad aus mehreren Routen auszuwählen, die von verschiedenen Routing-Protokollen stammen. Wenn Router B direkt mit Router C verbunden ist, beträgt die administrative Distanz 0, und dies ist der vertrauenswürdigste Pfad. Angenommen, A informiert B, dass er ebenfalls Zugriff auf C hat, dann wird Router B ihm antworten: „Danke für Ihre Informationen, aber Router C ist direkt mit mir verbunden, daher wähle ich die Option mit der geringeren administrativen Distanz und nicht die Verbindung über Sie.“
Die administrative Distanz zeigt das Vertrauen in das Protokoll an. Je geringer der Wert der administrativen Distanz, desto größer das Vertrauen. Die nächstvertrauenswürdigste Option nach einer direkten Verbindung ist eine statische Verbindung mit einer administrativen Distanz von 1. Das Vertrauen in das EIGRP-Protokoll wird durch einen administrativen Distanzwert von 90 charakterisiert, für OSPF liegt er bei 110 und für RIP bei 120.
Wenn sowohl EIGRP als auch OSPF dasselbe Netzwerk repräsentieren, vertraut der Router den Routinginformationen, die er von EIGRP erhält, da dieses Protokoll eine administrative Distanz von 90 hat, die geringer ist als die von OSPF.
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Quelle: habr.com
