Routing-Datenbanken – Übersicht

Routing-Protokoll-Datenbanken

Jedes IGP-Routing-Protokoll verwaltet eine Datenbank der Routing-Informationen, die es von anderen Routern gelernt hat, die dasselbe Protokoll ausführen, und verwendet diese Informationen, wie vom Protokoll definiert und benötigt. Routing-Informationen, die innerhalb eines AS gemeinsam genutzt werden, werden von einem Interior Gateway Protocol (IGP) übertragen.

Von den verschiedenen IGPs sind die häufigsten RIP, OSPF und IS-IS. IS-IS und OSPF verwenden die erhaltenen Routing-Informationen, um Verbindungsstatus-Datenbanken zu pflegen. Diese verwenden sie, um festzustellen, welche benachbarten Nachbarn betriebsbereit sind und um Netzwerktopologiekarten zu erstellen. IGPs sind so konzipiert, dass sie schnell handeln und leicht sind. Sie enthalten in der Regel nur ein moderates Sicherheitssystem, da vertrauenswürdige interne Peers nicht die strengen Sicherheitsmaßnahmen erfordern, die nicht vertrauenswürdige Peers erfordern. Infolgedessen können Sie normalerweise mit dem Routing innerhalb eines AS beginnen, indem Sie die IGP auf allen internen Schnittstellen aktivieren und eine minimale zusätzliche Konfiguration durchführen. Sie müssen keine individuellen Nachbarschaften festlegen.

IS-IS und OSPF verwenden den Dijkstra-Algorithmus, und RIP und RIPng verwenden den Bellman-Ford-Algorithmus, um die besten Routen oder Routen zu ermitteln (falls es mehrere zu gleichen Kosten) gibt, um jedes Ziel zu erreichen, und installieren diese Routen in der Routing-Tabelle von Junos OS.

Routing-Informationen, die mit einem Peer AS geteilt werden, werden durch ein Exterior Gateway Protocol (EGP) übertragen. Das primäre EGP, das in fast allen Netzwerken verwendet wird, ist das Border Gateway Protocol (BGP). BGP ist so konzipiert, dass es sehr sicher ist. Einzelne Verbindungen müssen auf jeder Seite des Links explizit konfiguriert werden. Infolgedessen ist jede Verbindung sicher, obwohl eine große Anzahl von Verbindungen schwierig zu konfigurieren und zu warten ist.

Wenn Sie ein Protokoll auf einer Schnittstelle konfigurieren, müssen Sie auch eine Protokollfamilie auf dieser Schnittstelle konfigurieren.

Junos OS Routing-Tabellen

Die Junos OS-Routingtabelle wird vom Routingprotokollprozess verwendet, um die Datenbank mit Routing-Informationen zu pflegen. In dieser Tabelle speichert der Routingprotokollprozess statisch konfigurierte Routen, direkt verbundene Schnittstellen (auch direkte Routen oder Schnittstellenrouten genannt) und alle Routing-Informationen, die aus allen Routing-Protokollen gelernt wurden. Der Routing-Protokollprozess verwendet diese gesammelten Routing-Informationen, um die aktive Route zu jedem Ziel auszuwählen, die die Route ist, die tatsächlich verwendet wird, um Pakete an dieses Ziel weiterzuleiten. Um den Datenverkehr von einem Quell-Host zu einem Ziel-Host zu leiten, müssen die Geräte, über die der Datenverkehr geleitet wird, den Pfad kennen, den das Paket nehmen soll. Sobald sie gelernt haben, werden die Informationen in Routing-Tabellen gespeichert. Die Routingtabelle enthält eine Liste aller möglichen Pfade von A nach B.

Standardmäßig verwaltet das Junos OS drei Routing-Tabellen: eine für Unicast-Routen, eine andere für Multicast-Routen und eine dritte für MPLS. Sie können zusätzliche Routing-Tabellen konfigurieren, um Situationen zu unterstützen, in denen eine bestimmte Gruppe von Routen getrennt werden muss oder in denen Sie eine größere Flexibilität bei der Manipulation von Routing-Informationen benötigen. Im Allgemeinen können die meisten Vorgänge durchgeführt werden, ohne auf die Komplexität zusätzlicher Routing-Tabellen zurückzugreifen. Das Erstellen zusätzlicher Routing-Tabellen hat jedoch mehrere spezifische Anwendungen, darunter den Import von Schnittstellenrouten in mehr als eine Routing-Tabelle, die Anwendung unterschiedlicher Routing-Richtlinien beim Exportieren derselben Route an unterschiedliche Peers und bietet eine größere Flexibilität mit inkongruenten Multicast-Topologien.

Jede Routing-Tabelle wird durch einen Namen identifiziert, der aus der Protokollfamilie besteht, gefolgt von einem Punkt und einer kleinen, nicht-bestimmten Ganzzahl. Die Protokollfamilie kann inet (Internet), iso (ISO) oder mpls (MPLS) sein. Die folgenden Namen sind für die Standardroutingtabellen reserviert, die vom Junos OS verwaltet werden:

• inet.0 – Unicast-Routing-Tabelle mit Standard-IP-Version 4 (IPv4)

• inet6.0 – Unicast-Routing-Tabelle mit Standard-IP-Version 6 (IPv6)

• instance-name.inet.0 – Unicast-Routing-Tabelle für eine bestimmte Routing-Instanz

• inet.1 – Multicast-Weiterleitungscache

• inet.2 – Unicast-Routen, die für die Multicast Reverse Path Forwarding (RPF)-Suche verwendet werden

• inet.3 – MPLS-Routingtabelle für Pfadinformationen

• mpls.0 – MPLS-Routing-Tabelle für Label-Switched Path (LSP) next Hops

  Hinweis:

  Zur Klarstellung enthält dieses Thema allgemeine Diskussionen zu Routing-Tabellen, als ob es nur eine Tabelle gäbe. Wenn jedoch zwischen den Routing-Tabellen unterschieden werden muss, werden deren Namen explizit verwendet.

Netzwerke und Subnetze

Große Gruppen von Maschinen, die miteinander verbunden sind und miteinander kommunizieren können, bilden Netzwerke. In der Regel identifizieren Netzwerke große Systeme von Computern und Geräten, die sich im Besitz eines einzelnen Unternehmens befinden oder von diesem betrieben werden. Der Datenverkehr wird zwischen oder über die Netzwerke geroutet, wenn Die Daten von Host zu Host übertragen werden.

Abbildung 1 zeigt ein einfaches Netzwerk aus Routern.

Dieses einfache Netzwerk bietet mehrere Möglichkeiten, vom Host San Francisco zum Host Miami zu gelangen. Das Paket kann den Pfad durch Denver und Cleveland folgen. Alternativ kann das Paket über Phoenix und direkt nach Miami geroutet werden. Die Routing-Tabelle enthält alle möglichen Pfade und Kombinationen – eine erschöpfende Liste aller Möglichkeiten, um von der Quelle zum Ziel zu gelangen.

Die Routingtabelle muss jeden erdenklich möglichen Pfad von einer Quelle zu einem Ziel enthalten. Routing-Tabellen für das Netzwerk in Abbildung 1 müssen Einträge für San Francisco-Denver, San Francisco-Cleveland, San Francisco-Miami, Denver-Cleveland usw. enthalten. Mit zunehmender Anzahl von Quellen und Zielen wird die Routingtabelle schnell groß. Die unhandliche Größe von Routing-Tabellen ist der Hauptgrund für die Aufteilung von Netzwerken in Subnetze.

Da Netzwerke immer größer werden, wird die Fähigkeit, das Netzwerk zu pflegen und den Datenverkehr zwischen Hosts innerhalb des Netzwerks effektiv zu leiten, immer schwieriger. Um dem Wachstum gerecht zu werden, werden Netzwerke in Subnetze aufgeteilt. Im Grunde verhalten sich Subnetze genau wie Netzwerke, außer dass sie durch eine spezifischere Netzwerkadresse und Subnetzmaske (Zielpräfix) identifiziert werden. Subnetze verfügen über Routing-Gateways und geben Routing-Informationen genauso weiter wie große Netzwerke.

Weiterleitungstabellen

Routing ist die Übertragung von Datenpaketen von einer Quelle zu einer Zieladresse. Dabei geht es darum, eine Nachricht über ein Netzwerk oder ein Netzwerk hinweg zu liefern. Dieser Prozess hat zwei Hauptkomponenten: den Austausch von Routing-Informationen zur genauen Weiterleitung von Paketen von der Quelle zum Ziel und die Paketweiterleitung.

Damit Pakete korrekt an die entsprechende Hostadresse weitergeleitet werden können, muss der Host über einen eindeutigen numerischen Bezeichner oder eine eindeutige IP-Adresse verfügen. Die eindeutige IP-Adresse des Zielhosts bildet Einträge in der Routing-Tabelle. Diese Einträge sind in erster Linie für die Bestimmung des Pfads verantwortlich, den ein Paket bei der Übertragung von der Quelle zum Ziel durchläuft.

Das Junos OS installiert alle aktiven Routen aus der Routingtabelle in die Weiterleitungstabelle. Die aktiven Routen werden verwendet, um Pakete an ihre Ziele weiterzuleiten.

Der Junos OS-Kernel verwaltet eine Masterkopie der Weiterleitungstabelle. Es kopiert die Weiterleitungstabelle in die Packet Forwarding Engine, die der Teil des Routers ist, der für die Weiterleitung von Paketen verantwortlich ist.

Wenn die Routing-Tabelle eine Liste aller möglichen Pfade ist, die ein Paket nehmen kann, ist die Weiterleitungstabelle nur eine Liste der besten Routen zu einem bestimmten Ziel. Der beste Pfad wird nach dem jeweiligen verwendeten Routing-Protokoll ermittelt, aber im Allgemeinen bestimmt die Anzahl der Hops zwischen Quelle und Ziel die bestmögliche Route.

In dem in Abbildung 1 dargestellten Netzwerk, da der Pfad mit der geringsten Anzahl an Hops von San Francisco nach Miami über Phoenix verläuft, enthält die Weiterleitungstabelle alle möglichen San Francisco-Miami-Routen in die einzelne Route durch Phoenix. Der gesamte Datenverkehr mit einer Zieladresse von Miami wird direkt an den nächsten Hop, Phoenix, gesendet.

Nachdem er ein Paket erhält, führt der Phoenix-Router eine weitere Routensuche mit derselben Zieladresse durch. Der Phoenix-Router leitet das Paket dann entsprechend weiter. Obwohl er den gesamten Pfad berücksichtigt, ist der Router an jedem einzelnen Hop auf dem Weg nur für die Übertragung des Pakets an den nächsten Hop im Pfad verantwortlich. Wenn der Phoenix-Router seinen Datenverkehr auf eine bestimmte Weise verwaltet, kann er das Paket auf seiner Route nach Miami durch Houston senden. Dieses Szenario ist wahrscheinlich, wenn spezifischer Kundendatenverkehr als Prioritätsdatenverkehr behandelt und über eine schnellere oder direktere Route geleitet wird, während der gesamte andere Datenverkehr als nicht prioritärer Datenverkehr behandelt wird.

Wie die Routing- und Weiterleitungstabellen synchronisiert werden

Der Routing-Protokollprozess von Junos OS ist für die Synchronisierung der Routinginformationen zwischen den Routing- und Weiterleitungstabellen verantwortlich. Dazu berechnet der Routingprotokollprozess die aktiven Routen aus allen Routen in der Routingtabelle und installiert sie in die Weiterleitungstabelle. Der Routing-Protokollprozess kopiert dann die Weiterleitungstabelle in die Packet Forwarding Engine des Routers, den Teil des Routers, der Pakete weiterleitt. Abbildung 2 zeigt, wie die Routing-Tabellen synchronisiert werden.

NetFlow V9 Support

NetFlow Services Export Version 9 (NetFlow V9) bietet eine erweiterbare und flexible Methode für die Verwendung von Vorlagen zur Beobachtung von Paketen auf einem Router. Jede Vorlage gibt das Format an, in dem der Router Daten exportiert.

Diese Funktion unterstützt Netflow V5 oder V8 für flussbasierte Geräte.

Weitere Informationen finden Sie im Benutzerhandbuch für Überwachungs-, Sampling- und Erfassungsdiensteschnittstellen.