Was ist ein Router?

Router ermöglichen es Geräten, sich über das Internet oder ein Intranet zu verbinden und Daten auszutauschen. Ein Router ist ein Gateway, das Daten zwischen einem oder mehreren lokalen Netzwerken (LANs) weiterleitet. Router verwenden das Internet Protocol (IP), um IP-Pakete zu senden, die Daten und IP-Adressen von Sende- und Zielgeräten enthalten, die sich in separaten lokalen Netzwerken befinden. Die Router befinden sich zwischen diesen LANs, mit denen die Sende- und Empfangsgeräte verbunden sind. Geräte können über mehrere Router-„Hops“ verbunden sein oder sich in separaten LANs befinden, die direkt mit demselben Router verbunden sind.

Sobald ein IP-Paket von einem sendenden Gerät einen Router erreicht, identifiziert der Router das Ziel des Pakets und berechnet den besten Weg, es dorthin weiterzuleiten. Der Router verwaltet eine Reihe von Routing-Tabellen, die festlegen, wie Daten weitergeleitet werden sollen, um das LAN des Zielgeräts zu erreichen. Ein Router bestimmt die beste Router-Schnittstelle (oder den nächsten Hop), um das Paket näher an das LAN des Zielgeräts zu senden. Sobald ein Gerät ein IP-Paket sendet, ermitteln Router die beste Route für dieses Paket über das Internet oder Intranet, damit es sein Ziel möglichst effizient und in Übereinstimmung mit den Servicequalitätsvereinbarungen erreicht.

Welche Probleme lösen Router?

Router arbeiten auf der Netzwerkschicht, um ein grundlegendes Problem zu lösen, mit dem Bridged-Layer-2-Netzwerke konfrontiert sind. In einem Bridged-Netzwerk steigt mit der Anzahl der verbundenen Geräte auch die Häufigkeit von Rahmenkollisionen, da die Geräte um die Bandbreite konkurrieren. Dies führt zu einer Verringerung der verfügbaren Netzwerkbandbreite. Router wurden eingeführt, um Kollisionsbereiche auf überschaubare Teilnetze zu reduzieren und es Rechengeräten zu ermöglichen, Daten effizient zwischen Teilnetzen weiterzuleiten. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Zielgerät direkt verbunden oder mehrere Netzwerk-Hops entfernt ist.

Es werden sowohl physisch integrierte als auch virtuelle disaggregierte Router verwendet. Physisch integrierte Router werden auf handelsüblichen oder benutzerdefinierten ASICs mit einem integrierten Netzwerk-Betriebssystem entwickelt, und virtuelle Router werden zur Unterstützung von Cloud-Implementierungen eingesetzt.

Heute werden drei grundlegende Router-Typen eingesetzt:

Access-Router: Ein Access-Router verbindet die Teilnehmer mit dem Netzwerk ihres Anbieters, damit sie das Internet oder private Netzwerke erreichen können. Drahtlose und kabelgebundene Access-Router unterstützen diese Netzwerke, damit sich Rechengeräte mit WLAN- und Ethernet-LANs verbinden können.

Edge-Router: Edge-Router definieren logisch Anwenderdienste, wenden Richtlinien an, messen Dienste und verwalten anderweitig die Anwendersitzungen. Edge-Router unterstützen in der Regel mehrere Edge-Services für potenziell Hunderttausende von Anwendern, einschließlich der Edge-Funktionalität für Unternehmen, Privathaushalte, Video, Mobilfunk und Datencenter.

Core-Router: Core-Router leiten Pakete über das Internet oder private Netzwerk-Backbones weiter, um die Kommunikationsnetzwerke miteinander zu verbinden. Diese Router müssen Pakete mit hoher Geschwindigkeit effizient weiterleiten und dabei Engpässe und Paketverlust verhindern.

Router liefern die wesentlichen Bausteine, die Netzwerkbetreiber zum Aufbau robuster Netzwerke benötigen. Betreiber können Router verwenden, um Performance-Metriken mit ausgefeilten Routing-Algorithmen zu konfigurieren und Traffic-Engineering-Richtlinien zu erstellen. So lassen sich Netzwerküberlastungen verringern und die Servicequalität für Anwender aufrecherhalten.

Wie funktionieren Router?

Die Hauptfunktion eines Routers besteht darin, den effizientesten Routing-Pfad für ein Paket zur Durchquerung des Netzwerkes zu ermitteln. Mit der Entwicklung des Internets sind auch die Routing-Protokolle immer ausgefeilter geworden. Einige Routing-Protokolle nutzen statische Metriken, um die beste Route zu ermitteln. Dynamische Routing-Protokolle hingegen berechnen die Routen mit Hilfe von softwaredefinierten Netzwerken und im laufenden Betrieb berechneten Metriken.

Routing-Protokolle sind in drei Hauptkategorien unterteilt:

Distanzvektor- und Link-State-Protokolle: Eine Methode zur Klassifizierung von Routing-Protokollen basiert darauf, ob sie zur Bestimmung der besten Route Distanzvektor-Metriken oder Link-State-Informationen nutzen. Distanzvektor-Protokolle verwenden die Anzahl der zwischengeschalteten Router zwischen zwei gegebenen Hosts als Metrik, um den besten Pfad zur Weiterleitung eines Pakets zu bestimmen. Link-State-Protokolle hingegen berechnen die Geschwindigkeit und die Kosten der Ressourcen für jeden möglichen Hop. Link-State-Protokolle unterhalten drei Arten von Tabellen – eine Nachbarschaftstabelle, eine Topologietabelle und eine Routing-Tabelle – und tauschen aktualisierte Informationen mit benachbarten Routern aus, um den Routing-Pfad auszuwählen.
Interne und externe Gateway-Protokolle: Interne Gateway-Protokolle (IGPs) sind Routing-Protokolle, die in regelmäßigen Abständen Routing-Daten in einem autonomen System (AS) austauschen. Ein solches System besteht aus einem oder mehreren Netzwerken, die von einem Betreiber oder Unternehmen verwaltet werden. Externe Gateway Protocols (EGPs) hingegen sind darauf ausgelegt, Routing- und Erreichbarkeitsinformationen mit Routern in verschiedenen autonomen Systemen auszutauschen.
Classful und Classless-Protokolle: Classful-Protokolle enthalten während Routing-Updates keine Informationen zu Subnetzmasken. Bei diesen älteren Protokollen liegt der Schwerpunkt auf der Identifizierung ganzer Netzwerke und nicht auf einzelnen IP-Adressen. Im Laufe der Zeit wurden die Classful-Protokolle jedoch weitgehend durch Classless-Routing-Protokolle ersetzt, die bei Routing-Updates die Subnetzmaskeninformationen teilen. Dieses Merkmal finden Sie in den Protokollen RIPv2, EIGRP, OSPF und IS-IS.

Arten von Routing-Protokollen

Mit diesem Wissen über die Kategorien von Routing-Protokollen betrachten wir nun die sieben gängigen Routing-Protokolle:

Routing Information Protocol (RIP): RIP war eines der ersten Routing-Protokolle in der Anfangszeit paketvermittelter Netzwerke. Das Protokoll gibt es in zwei Versionen: RIPv1 und RIPv2. Bei der ersten Version - RIPv1 - handelt es sich um ein Classful-Protokoll, das seine IP-Tabelle an alle Router im Netzwerk sendet. Das Classless-Protokoll RIPv2 aktualisiert seine Routing-Tabelle über eine Multicast-Adresse und sichert seine Routing-Informationen mithilfe von Authentifizierung. Mit einer maximalen Hop-Anzahl von 15 ist RIPv2 für kleinere Netzwerke geeignet.
Interior Gateway Routing Protocol (IGRP): Im Gegensatz zu RIP unterstützt IGRP die Anzahl von 255 Hops und wird häufig in großen Netzwerken eingesetzt. Dieses Routing-Protokoll weist die Merkmale von Distanzvektor- und Classful-Protokollen auf. IGRP wertet für den Vergleich von Routen mehrere Metriken wie Bandbreite, Verzögerung, Last und Zuverlässigkeit aus und ist widerstandsfähig gegenüber Routing-Schleifen.
Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP): Dieses Protokoll ist eine erweiterte Version von IGRP und ist ein Distanzvektor-, Interior Gateway- und Classless-Protokoll. Es verwendet das zuverlässige Transportprotokoll (RTP) und den Diffusing Update Algorithm (DUAL), um die Routing-Effizienz zu verbessern und den Konvergenzprozess zu beschleunigen.
Open Shortest Path First (OSPF): OSPF ist ein Link-State-, Interior Gateway- und Classless-Protokoll. Es unterhält Datenbanken, die die gesamte Netzwerktopologie beschreiben, und verwendet den SPF-Algorithmus (shortest-path-first), um die Effizienz der Route anhand der Entfernung und der erforderlichen Ressourcen zu berechnen. Wenn sich die Topologie ändert, berechnet OSPF mithilfe des Dijkstra-Algorithmus die Netzwerkpfade neu und konvergiert schnell zu einer neuen Routing-Topologie.
Exterior Gateway Protocol (EGP): EGP wird auf Routern verwendet, die sich am Edge eines autonomen Systems befinden. Es tauscht Routing-Daten mit anderen Gateway-Hosts über verschiedene autonome Systeme hinweg aus. EGP teilt und aktualisiert Netzwerkdatenbanken zwischen den verbundenen Routern, um sicherzustellen, dass alle Routing-Tabellen – erkannte Router, Routenkosten und Netzwerkadresstabellen – aktualisiert werden. EGP wurde von großen Unternehmen häufig eingesetzt, wurde jedoch aufgrund der fehlenden Unterstützung für Multipath-Netzwerkumgebungen durch das Border Gateway Protocol ersetzt.
Border Gateway Protocol (BGP): BGP ist Exterior Gateway- und Distanzvektor-Protokoll in einem. Grundlage einer langen Liste von Metriken wie Pfadlänge, Ursprungstyp, Router-Identifikation und Nachbar-IP-Adressen den besten Pfad. BGP ermöglicht es Administratoren, Routen an die Anforderungen ihres Netzwerks anzupassen und tauscht Routing-Informationen mit authentifizierten Routern sicher aus.
Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS): IS-IS ist ein Link-State-, Interior Gateway- und Classless-Protokoll, das für Router innerhalb autonomer Systeme entwickelt wurde. Dieses Protokoll sendet Link-State-Informationen über das gesamte Netzwerk hinweg. Jeder IS-IS-Router erfasst die gefluteten Netzinformationen und baut seine Datenbank zur Netztopologie auf. IS-IS verwendet eine modifizierte Version des Dijkstra-Algorithmus.

Weitere Informationen zu anderen fortschrittlichen Netzwerk-Routing-Protokollen finden Sie unter:

Juniper Router-Implementierung

Juniper Networks bietet ein robustes Portfolio an softwaredefinierten Netzwerkroutern, die Service Provider, Cloud-Betreiber und Unternehmen bei der Transformation ihrer Netzwerke unterstützen, um den heutigen Anforderungen und dem zukünftigen Wachstum gerecht zu werden. Wir optimieren jede Routerfamilie – ACX, MX, PTX und SSR – für die Anforderungen von Access-, Edge- und Core- sowie Cloud- und Datencenter-Netzwerken. Das innovative Router-Portfolio von Juniper zeichnet sich durch Skalierbarkeit und Effizienz aus, die es Netzwerkanbietern ermöglichen, sich an unvorhergesehene Marktveränderungen anzupassen, während sie ihre Netzwerke auf- und ausbauen.

Router der ACX-Serie: Die leistungsstarken Router der ACX-Serie eignen sich für Anwendungsszenarien in den Bereichen Metro-Zugang, -Aggregation und -Datencenter. Sie sind energieeffizient, MEF 3.0-konform und unterstützen hochpräzise 5G-Taktung und -Synchronisation. Die neuesten ACX-Router, die ACX7000-Produktfamilie, sind Multiservice-Router, die sich ideal für Cloud Metro-Bereitstellungen eignen.

Router der MX-Serie: Die MX-Serie bietet Multiservice-Edge-Routing-Funktionalität mit branchenführender flexibler logischer Skalierung. Die Router der MX-Serie zeichnen sich durch eine beispiellose Vielseitigkeit aus und unterstützen Service Edge-Anwendungsszenarien für Unternehmen, Privathaushalte, Video, Mobilfunk und Datencenter.

Router der PTX-Serie: Die Router der PTX-Serie, das Kernstück des Routing-Portfolios von Juniper, werden von den maßgeschneiderten Express-ASICs von Juniper unterstützt und bieten einen erstklassigen Durchsatz. Diese Router sind 400G- und 800G-fähig und mit ihrer flexiblen Filterung Hyperscaler-Anforderungen voraus. Darüber hinaus unterstützen sie native 400G Inline MACsec.

Session Smart-Router: Der Juniper Session Smart™ Router hebt softwaredefiniertes Routing und SD-WAN auf eine neue Ebene. Sie sind ideal für die Bereitstellung als Software auf Teilnehmerstandort-Geräten (CPE, Customer Premises Equipment), auf Netzwerkservern im Datencenter und in der Cloud oder als Anwendung für Zweigstellen geeignet, die mehrere WAN-Verbindungsoptionen bieten.

Weitere Informationen zu diesen und weiteren Routern im Portfolio finden Sie unter Juniper Router im Portfolio von Juniper.

Router – FAQs

Wozu dient ein Router in Unternehmensnetzwerken?

Ein Router verbindet zwei oder mehr lokale Geräte mit dem Internet. Sobald diese Geräte miteinander verbunden sind, entsteht ein Netzwerk. Durch Paket-Switching überträgt der Router Internet-Datenpakete von einem zentralen Weitverkehrsnetz (WAN), das mit dem Internet verbunden ist. Der Router leitet dann den gesicherten Internetverkehr an die Geräte innerhalb des Netzwerks weiter. Dazu können Computer, Tablets, Telefone und Smart-TVs gehören, die sich in Reichweite des Routers befinden.

Ist ein Router dasselbe wie WLAN?

Auch wenn ein Router drahtlose Signale (WLAN) an verbundene und aktivierte Geräte senden kann, er ist für weit mehr als nur WLAN geeignet. Router bieten auch festverdrahtete Verbindungen zum Internet. Sobald der Router eine Verbindung zu Internetdaten über ein Festnetz- oder Ethernetkabel hergestellt hat, kann er diese Verbindung in ein übertragbares WLAN-Signal umwandeln, das von geeigneten Geräten empfangen werden kann. Sie können Ihren Computer also auch über ein Kabel fest mit dem Router verbinden und ihn für eine kabelgebundene Internetverbindung nutzen. Möglicherweise bevorzugen Sie diese Option, wenn Sie Bedenken hinsichtlich Sicherheit, Geschwindigkeit oder Zuverlässigkeit haben.

Benötigen Sie für WLAN einen Router?

Obwohl Router in der Regel zur Übertragung von WLAN an geeignete Geräte verwendet werden, können auch andere Geräte Drahtlos-Funktionalitäten bereitstellen. Gateways sind Modem-Router-Kombinationen, die ein drahtloses Signal bereitstellen können. Und wenn Sie Zugriff auf einen drahtlosen Hotspot von einem anderen Mobilfunkgerät haben, können Sie dieses Signal nutzen, um eine Verbindung zum Internet herzustellen. Es gibt auch ein Szenario, das Ad-hoc genannt wird. Dabei handelt es sich um eine Kommunikationseinstellung, die es mehreren Computern ermöglicht, sich ohne Hilfe eines Routers direkt miteinander und mit dem Internet zu verbinden. Sie können die Computer mit einem Ethernet-Crossover-Kabel verbinden oder die Drahtlosnetzwerkkarten der Computer für die Kommunikation miteinander aktivieren. Sie können auch ohne Router Dateien mit mehreren Computern gemeinsam nutzen - ein sogenanntes Multi-Hop-Ad-hoc-Netz.

Was unterscheidet einen Router von einem Modem?

Ein Modem stellt eine direkte Verbindung zum Internet her, um Internet-Datenpakete zu sichern und zu übersetzen. Heutzutage kombinieren die meisten Hersteller beides in Geräten, die als „Edge-Router“ oder „Gateways“ bezeichnet werden. Modems waren früher in erster Linie für Privathaushalte gedacht, während Edge-, Core- oder Gateway-Router mehr Dichte, Ports und Bandbreite bieten und in erster Linie für Unternehmen gedacht sind.

Wenn Ihr Unternehmen weiter wächst, können Sie Switches mit Edge-Router oder Gateway verbinden, um Verbindungen an zusätzliche Geräte zu übermitteln. Der Hauptunterschied zwischen einem Router und einem Modem besteht darin, dass Modems eine direkte Verbindung zum Internet herstellen und nur ein oder zwei Geräte über eine direkte oder kabelgebundene Verbindung mit dem Internet versorgen können, wenn sie nicht kombiniert werden. Ein Router hingegen stellt eine Verbindung zum Modem oder zu einem WAN her, erfasst die übersetzten und gesicherten Datenpakete und sendet die Pakete dann über Wireless, Ethernet oder Glasfaser an viele Benutzer in Ihrem lokalen Netzwerk.

Benötige ich einen Router, wenn ich bereits ein Modem habe?

Normalerweise ja. Wenn Sie mehr als ein Gerät an ein kabelgebundenes oder drahtloses Signal anschließen möchten, benötigen Sie einen Router und/oder Switch. Wenn Sie bereits einen Router haben und noch mehr Verbindungen benötigen, um Ihr Unternehmen oder Ihren Service zu erweitern, kann ein Switch mit dem Router verbunden werden, um noch mehr Bandbreite zu erhalten. Modems sind in der Regel nicht für drahtlose Verbindungen geeignet oder haben nicht genug Bandbreite, um mehrere Benutzer zu unterstützen. Mittlerweile sind die meisten Modems eigentlich Modem-Router-Kombinationen, die nur für den privaten Gebrauch geeignet sind.

Welche Routing-Lösungen bietet Juniper an?

Juniper Networks verfügt über eine Reihe anpassungsfähiger und skalierbarer Core- und Edge-Router, Gateways und Switches, die den meisten Unternehmensanforderungen gerecht werden.

Zu den branchenführenden Funktionen unserer Router gehören:

SDN- und SD-WAN-Fähigkeit
KI- und ML-Fähigkeiten
Automatisierung
Cloud-optimierter Formfaktor
400/800 GbE bereit
Umfangreicher Multiservice-Edge und Zeitsteuerungsfunktionen

Juniper Networks bietet auch eine Reihe von Session Smart-Routern an, die SD-WAN zum Vorteil für Ihr Unternehmen nutzen. Diese Core-Router haben Zugriff auf Software und verstärkte WAN-Konnektivität, die sich anpassen lässt, um ineffiziente Prozesse zu korrigieren, die die Betriebskosten in die Höhe treiben können. Sie nutzen Daten aus dem Cloud-Zugriff, um effizientere Lösungen für Ihr Unternehmen zu überwachen und vorherzusagen. Obwohl bereits für alle unsere Router hohe Anforderungen an Leistung, Sicherheit und Verfügbarkeit gestellt werden, sind die Leistungsprotokolle für Session Smart-Router noch strenger. Session Smart Router bieten außerdem ein Höchstmaß an Flexibilität, da sie auf White-Box-CPE, auf Servern im Datencenter oder in der Cloud implementiert und verwaltet werden können.

Zu den Funktionen von Session Smart-Routern gehören: