Netzwerk & WAN
Dynamisches Routing
Dynamisches Routing bezeichnet Wegewahl, bei der Router über ein Protokoll selbst die besten Pfade lernen und sich bei Änderungen automatisch anpassen.
- Automatische Wegewahl
- Failover ohne Eingriff
- Distanzvektor / Link-State / Pfadvektor
- IGP intern, BGP extern
- Schnelle Erkennung mit BFD
Beim dynamischen Routing tragen Router ihre Wegewahl nicht statisch ein, sondern lernen sie über ein Protokoll voneinander und passen sie bei jeder Topologieänderung automatisch an. Fällt eine Leitung aus oder kommt ein Netz hinzu, berechnen die beteiligten Router neue Pfade, ohne dass jemand eingreift.
Dieser Artikel ordnet die Protokoll-Familien ein (Distanzvektor, Link-State, Pfadvektor), erklärt den Unterschied zwischen internem (IGP) und externem (EGP) Routing, wie Pfade gewählt werden, wie Konvergenz und Schleifenfreiheit zustande kommen und worauf es bei Redistribution, schneller Ausfallerkennung und Sicherheit ankommt.
1. Statisch oder dynamisch: wann was
Statisches Routing trägt der Administrator manuell ein; es ändert sich nur durch einen weiteren manuellen Eingriff. Dynamisches Routing dagegen tauscht Erreichbarkeitsinformationen zwischen Routern aus und berechnet Wege bei Bedarf neu. Beides hat seinen Platz, die meisten Netze nutzen eine Mischung.
- Statisch sinnvoll Stub-Netze mit nur einem Weg nach außen, eine Default-Route zu einem einzelnen Provider, feste Management-Netze, sowie Floating-Static-Routen als Backup hinter einem dynamischen Protokoll.
- Dynamisch sinnvoll sobald es mehrere Wege, mehrere Standorte oder Redundanz gibt und Wege sich automatisch anpassen sollen.
2. Die drei Protokoll-Familien
Dynamische Routing-Protokolle unterscheiden sich grundlegend darin, was sie austauschen und wie sie Pfade berechnen:
| Familie | Was ausgetauscht wird | Vertreter |
|---|---|---|
| Distanzvektor | die eigene Routing-Tabelle (Distanzen zu Zielen) an direkte Nachbarn; Pfade werden iterativ weitergereicht (Bellman-Ford) | RIP; EIGRP als Advanced-Distance-Vector |
| Link-State | die eigenen Verbindungen werden im Netz geflutet; jeder Router baut dieselbe Topologie-Datenbank und rechnet lokal den kürzesten Pfad (SPF/Dijkstra) | OSPF, IS-IS |
| Pfadvektor | vollständige Pfade inklusive durchlaufener AS-Liste (AS_PATH); Schleifen werden über die eigene AS-Nummer erkannt | BGP |
3. Intern und extern: IGP vs. EGP
Ein IGP (Interior Gateway Protocol) routet innerhalb eines autonomen Systems, also innerhalb der eigenen Verwaltungsdomäne. Typische IGPs sind OSPF, IS-IS, EIGRP und RIP. Sie sind auf schnelle Konvergenz und optimale Pfade innerhalb des Netzes ausgelegt.
Ein EGP (Exterior Gateway Protocol) routet zwischen autonomen Systemen. In der Praxis gibt es genau eines: BGP. Es ist nicht auf den kürzesten Pfad optimiert, sondern auf Richtlinien (Policy), Skalierung und Stabilität über Verwaltungsgrenzen hinweg.
4. Pfadwahl: Metrik und administrative Distanz
Innerhalb eines Protokolls entscheidet die Metrik über den besten Pfad: bei RIP der Hop-Count, bei OSPF die aus der Bandbreite abgeleiteten Kosten, bei IS-IS eine konfigurierbare Metrik, bei EIGRP eine Zusammensetzung aus Bandbreite und Verzögerung, bei BGP eine ganze Attribut-Hierarchie.
Kennt ein Router dasselbe Ziel aus mehreren Protokollen, entscheidet die administrative Distanz (Cisco) bzw. Präferenz (Juniper), welcher Quelle er traut. Sie ist kein Standard, sondern herstellerspezifisch. Typische Cisco-Werte:
| Quelle | Admin. Distanz (Cisco) |
|---|---|
| Direkt verbunden | 0 |
| Statisch | 1 |
| eBGP | 20 |
| EIGRP (intern) | 90 |
| OSPF | 110 |
| IS-IS | 115 |
| RIP | 120 |
| iBGP | 200 |
Gleichwertige Pfade: ECMP
Gibt es mehrere Pfade mit identischer Metrik, können sie per ECMP (Equal-Cost Multi-Path) parallel genutzt werden, für Lastverteilung und Redundanz. Damit Pakete einer Verbindung beieinander bleiben, wird pro Flow gehasht.
5. Konvergenz, Schleifenfreiheit und schnelle Erkennung
Distanzvektor-Protokolle brauchen Schutz gegen Schleifen und das Count-to-Infinity-Problem: Split Horizon (eine Route nicht über die Schnittstelle zurückmelden, über die sie gelernt wurde), Route Poisoning und Hold-down-Timer. Diese Mechanismen helfen, decken aber nicht jede Topologie ab. Link-State-Protokolle umgehen das Problem konstruktiv: Weil jeder Router dieselbe vollständige Topologie kennt, berechnet er einen von Natur aus schleifenfreien Pfadbaum.
Die Ausfallerkennung über die Protokoll-Timer allein ist langsam (OSPF erkennt einen toten Nachbarn standardmäßig erst nach 40 Sekunden, BGP je nach Implementierung nach bis zu rund 180 Sekunden, Cisco-Default). Mit BFD (Bidirectional Forwarding Detection) als separatem, schlankem Wächter sinkt das auf den Bereich von unter einer Sekunde, oft 150 bis 300 ms, und das Routing konvergiert sofort danach.
6. Redistribution zwischen Protokollen
Treffen mehrere Protokolle aufeinander (etwa OSPF intern und BGP zum Provider, oder während einer Migration), übernimmt Redistribution Routen aus einem Protokoll in ein anderes. Das ist mächtig, aber heikel: Ohne Filter werden Routen hin- und zurückimportiert, was Schleifen und suboptimale Pfade erzeugt; verschiedene Metriken sind nicht kompatibel und müssen bewusst gesetzt werden.
Redistribution nie blind
Immer mit Route-Maps/Prefix-Listen selektiv umverteilen und Routen taggen, damit dieselbe Route nicht zweimal die Richtung wechselt. Ungefilterte gegenseitige Redistribution ist der sicherste Weg zu schwer zu findenden Routing-Schleifen.
7. Moderne Praxis: BFD, ECMP, Segment Routing, Automatisierung
Heutige Netze koppeln dynamisches Routing mit BFD für schnelle Erkennung und ECMP für Lastverteilung. Segment Routing ist kein eigenes Routing-Protokoll, sondern setzt auf der Topologie-Datenbank der IGPs (OSPF/IS-IS mit Erweiterungen) auf. Quelloffene Stacks wie FRRouting bringen OSPF, IS-IS, BGP, RIP und BFD unter einer Oberfläche auf Linux.
Konfiguration und Validierung laufen zunehmend automatisiert über NETCONF/YANG und Werkzeuge wie Ansible, mit reproduzierbaren, gegen ein Schema geprüften Änderungen statt Handarbeit pro Gerät.
8. Stärken und Grenzen
| Stärken | Grenzen |
|---|---|
| Automatische Anpassung an Topologieänderungen, kein manueller Eingriff bei Ausfällen | Protokoll-Overhead für CPU, Speicher und Bandbreite |
| Automatisches Failover über alternative Pfade | Während der Konvergenz ist das Netz kurz instabil |
| Skaliert auf große Netze (besonders BGP, IS-IS) | Höhere Komplexität; Fehlkonfiguration ist schwer zu debuggen |
| ECMP für Lastverteilung über gleichwertige Wege | Angriffsfläche über Protokollnachrichten ohne Authentifizierung/Filter |
| Herstellerübergreifend (außer EIGRP) standardisiert | Für eine einzelne feste Strecke schlicht überflüssig (dann statisch) |
Häufige Fragen zu Dynamisches Routing
Routing-Protokolle wie OSPF nutzen Multicast, das ein reiner IPsec-Tunnel nicht transportiert. Deshalb läuft dynamisches Routing über VPN typischerweise in einer zusätzlichen Kapselung wie GRE (oder über DMVPN), die dann mit IPsec geschützt wird.
Auch der Autor ist nur ein Mensch, dem Fehler unterlaufen können. Wenn in diesem Beitrag etwas nicht stimmt oder unklar ist, freuen wir uns über einen kurzen Hinweis über das Kontaktformular unten, wir prüfen und korrigieren das.
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