Routingtabelle erklärt: Aufbau und Beispiele

Routing steht grundsätzlich für Übertragungswege und Schnittstellen, über die Datenpakete in einem Netzwerk gesendet werden. Für eine effiziente Übertragung von Datenpaketen kommt eine Routingtabelle mit dynamischen oder statischen Einträgen aus spezifischen Routing-Informationen zum Einsatz. Je komplexer ein Netzwerk inklusive Router und netzwerkfähigen Endgeräten, desto umfassender fällt auch die Routing-Tabelle aus.

Eine Routing-Tabelle, auf Englisch „Routing Table“, bezeichnet eine Sammlung von Richtlinien und Routing-Informationen für Netzwerke, Router und netzwerkfähige Endgeräte – basierend auf dem Internet Protocol. Die in Tabellenform ausgegebenen Informationen bestimmen die Regeln, wie Datenpakete zwischen Netzwerk, Routern und Endgeräten zu transportieren sind.

Sowohl Router und Switches (Schnittstellen) als auch Endgeräte wie Computer, Laptops, Drucker oder Scanner verwenden Routing-Tabellen, um Daten möglichst effizient zuzustellen. Je mehr Instanzen ein Netzwerk umfasst, desto größer fällt dementsprechend die Routing-Tabelle aus. Hinzu kommt, dass Geräte pro verwendetem Routingprotokoll in der Regel eine eigene Routingtabelle erstellen. Nutzen Netzwerkknoten mehrere Protokolle, gibt es somit auch verschiedene Routingtabellen.

Die Einträge in einer Routing-Tabelle umfassen spezifische Informationen zum zurückgelegten und zum gewünschten Transportweg von Datenpaketen. Wird ein Paket von einer Zwischeninstanz wie einem Router oder einer Schnittstelle empfangen, gleichen diese die Informationen mit der eigenen Routing-Tabelle ab. Auf diese Weise lässt sich nachvollziehen, wo der Ursprung des Pakets liegt und welcher Datenübertragungsweg sich für eine möglichst effiziente Übertragung eignet. Datenpakete werden hierzu mit der IP-Kennzeichnung und der jeweiligen Zieladresse versehen. Die Tabelle übermittelt dem jeweiligen Gerät, bei dem das Paket ankommt, wichtige Hinweise, welche Hops sich für den Transport im Netzwerk eignen.

• Zieladresse/IP-Adressbereich/Subnetzmaske: Informationen zur IP-Adresse, Zieladresse und dem IP-Adressbereich für das Ziel des jeweiligen Datenpakets
• Interfaces: Details zu den jeweiligen Switches (Schnittstellen) im Netzwerk, über die Pakete auf dem Weg zur Zieladresse durch das Netzwerk geschickt werden
• Jeweils nächster Hop / Gateways: IP-Adressen der Hops und Schnittstellen, zu denen Pakete transportiert werden; meist handelt es sich bei den Router-Adressen um nächstgelegene Router der IP-Ebene oder im Falle von BGP-Einträgen um Border-Router.
• Aufwandsmetriken: Durch Aufwand-Faktoren für verfügbare Routen lässt sich anhand eines möglichst geringen Faktors bzw. einer Präferenz die bestmögliche Route (u. a. mit den geringsten Verbindungskosten oder der kleinsten Bandbreite) ermitteln. Aufwandsmetriken spielen jedoch erst eine Rolle, wenn mehrere Routen für einen Leitweg zur Auswahl stehen. Die Route mit dem kleinsten Metrikweg ist somit die effizienteste. Bei denselben Metrikwerten für verschiedene Routen kommt es zur Ausbalancierung von Datenübertragungen auf gleichrangigen Wegen.
• Transportrouten: Die Einträge umfassen Routen in angebundenen oder indirekten Subnetzen, die sich durch Hops erreichen lassen. Auch Standard-Routen für spezifischen Traffic oder im Falle von fehlenden Informationen finden sich darunter. Bei Routen-Einträgen lässt sich zwischen direkt verbundenen Routen, statischen Routen und dynamischen Routen unterscheiden.

Die Einträge einer Routing-Tabelle sowie die spezifischen Routing-Informationen für erreichbare Netze lassen sich in drei Varianten unterscheiden. Der Hauptunterschied liegt in der Art, wie Switches, Router und Endgeräte lernen, Netzwerkwege und entsprechende Tabellen-Einträge zu erstellen.

Die drei Arten von Routing-Einträgen umfassen:

Bei manuellen Einträgen handelt es sich um statische Tabellen-Informationen, die ein Administrator bzw. eine Administratorin direkt erstellt. Eine Änderung der Einträge muss somit ebenfalls aktiv und manuell erfolgen. Zu den Protokollen, die zur Anwendung kommen, zählen RIP, OSPF, BGP, IGP und EIGRP. Statische Einträge bieten den Vorteil, dass sich die festgelegten Routen extern nicht ohne weiteres manipulieren lassen. Praktikabel sind sie jedoch nur, wenn es sich um überschaubare Einträge und Netzwerke handelt. Im Fall von sehr großen und komplexen Tabellen kann es bei manuellen Einträgen schnell zu Sicherheitslücken oder Netzwerkfehlern kommen.

Handelt es sich um dynamische Einträge der Routing-Tabelle, erfolgt das Ausfüllen der Tabelle mithilfe von Routingprotokollen wie BGP, IGP, RIP, EIGRP oder OSPF automatisch. Verbundene Geräte sammeln mithilfe der Routingprotokolle notwendige Routing- und Netzwerkinformationen und erzeugen automatisch Tabellen-Einträge. Auch Netzwerke, die direkt mit Routern verbunden sind, lassen sich somit automatisch in eine Tabelle eintragen. Dynamische Einträge können auf Änderungen in Netzwerken sowie auf Ausfälle von Netzwerkknoten und Switches reagieren, eine neue Route wählen und in der Tabelle vermerken. Zudem lassen sich Informationen zum Netzwerkstatus und zu einer hohen Auslastung erkennen. Um zu vermeiden, dass unterschiedliche Pfade mit demselben Ziel zu Widersprüchen führen, lassen sich Routing-Prioritäten definieren.

Netze, die direkt mit Routern verbunden sind, werden automatisch in die Routing-Tabelle übertragen, sofern eine IP-Konfiguration des Rechner-Interface erfolgt ist.

Zusätzlich zu den genannten Einträgen finden sich Tabellen-Einträge mit besonderen Funktionen. Dazu zählen Einträge zu einer Standardroute, die sich mit der Netzwerkmaske „0.0.0.0“ kennzeichnen lassen. Datenpakete ohne entsprechende Routingeinträge werden über diesen Eintrag automatisch an das Default Gateway des Geräts weitergeleitet. Einträge mit der Kennzeichnung „127.0.0.0“ beziehen sich auf eine Loopbackadresse des lokalen Netz-Interface. Pakete für diese Adresse bleiben im lokalen Netz. Weitere gesonderte Einträge umfassen die IP-Bereiche „224.0.0.0“ oder „255.255.255.255“. Bei Routen mit identischer Aufwandsmetrik kommt ein Load Balancer zum Einsatz.

Beim dynamischen Routing kommen die jeweiligen Routing-Protokolle automatisch zur Anwendung, um eine Routing-Tabelle zu erstellen. Die Protokolle erfüllen folgende Zwecke:

• Border Gateway Protocol (BGP): Stellt Online-Verbindungen zwischen Autonomen Systemen (AS) her
• Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP): Ermöglicht eine effiziente Kommunikation zwischen Routern
• Interior Gateway Protocol (IGP): Tauscht in Autonomen Systemen Informationen zum Routing aus
• Open Shortest Path First (OSPF): Ermittelt den effizientesten Weg für Datenpakete
• Routing Information Protocol (RIP): Dient als Standardprotokoll in autonomen IP-Netzwerken

Notwendige Einträge werden von den jeweiligen Endgeräten, Routern und Schnittstellen automatisch ausgelesen und ergänzt. So wissen die jeweiligen Knoten, welche Hops ein Datenpaket bereits hinter sich hat und über welche Hops es am schnellsten zum Ziel gelangt. Je nach Umfang des Netzwerks oder im Falle von Subnetting können Administratoren und Administratorinnen die Routing-Tabelle mit entsprechenden Einträgen manuell erstellen. Alternativ lässt sich eine Tabelle mit dynamischem Routing um spezifische statische Routen ergänzen.

Je nachdem, welches Betriebssystem und welche Version des Internetprotokolls Sie nutzen, lässt sich die aktuelle Routingtabelle wie folgt anzeigen:

Über IPv4:

• Windows: Geben Sie den Netstat-Befehl „netstat -r“ in die Eingabeaufforderung ein. Alternativ funktionieren in Windows die Befehle „route print“ oder „route -4 print“.
• macOS: Geben Sie den Befehl „netstat -nr“ im Terminal ein.
• Unix-/Linux-Systeme: Verwenden Sie den Befehl „netstat -r“ oder in Linux „iproute2“ bzw. „iproute“.

Über IPv6:

• Windows: Geben Sie den Befehl „netsh interface ipv6 show route“ oder „route -6 print“ ein.
• Linux: Verwenden Sie den Befehl „route -6“ oder „ip -6 route“. Alternativ können Sie netstat nutzen, indem Sie folgenden Befehl eingeben „netstat -6 -r“.
• Unix-Systeme: Geben Sie den Befehl „netstat -f inet6 –r“ ein.