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| HSG |
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Routing-Problem 1
Wie kommt ein Paket (Rahmen) vom Rechner x zum Rechner y?
Antwort im lokalen Netz
Rechner x adressiert sein Paket mit y und schickt es im lokalen Netz los.
1.Fall
Rechner y ist im gleichen lokalen Netz, liest sowieso alle Rahmen mit und greift sich 'sein Paket' heraus
-
2.Fall
Rechner y ist nicht im gleichen lokalen Netz. Ein 'Gateway-Rechner' kennt alle möglichen Empfänger im lokalen Netz und weiß daher, wenn eine Adresse 'nicht zustellbar' ist. Er fühlt sich für das Paket verantwortlich und leitet es 'geeignet' weiter.
Routing-Problem 2
Wie kommt ein Paket vom Gateway-Rechner gx von x zum Gateway-Rechner gy von y?
Antwort
Der 'Router' A hat eine Tabelle, in der steht welcher Nachbar-Router geeignet wäre, das Paket zu y zu bringen.
Er leitet das Paket an diesen Nachbarn weiter. Jeder Router hat eine Routing-Tabelle, so dass das Paket schließlich
bei gy und dann bei y ankommt.
Das Bild von Christian Seise zeigt den prinzipiellen Weg aus dem HSG-Netz in ein Netz in New York.
Natürlich besteht das 'richtige' Internet aus ein paar mehr Routern als im Beispiel gezeigt.
Das Bild von Patrice Schwedler zeigt die Routing-Tabellen.
Routing-Problem 3
Wie stellen die Router ihre Routing-Tabellen auf?
(falsche) Antwort
Wenn eine 'Zentrale' eine Gesamtsicht (Karte des Internet) der Router hätte, so könnten z.B. über heuristische Suche die kürzesten Wege bestimmt werden, die Routing-Tabellen erstellt werden und über 'flooding' allen Routern bekannt gemacht werden.
Warum ist obige Antwort unrealistisch?
Wir spielen Router!
Material
- Graph des Routernetzes mit Kosten, nur der Spielleiter kennt diesen Graphen
- Schilder für Routername, Zettel mit Nachbarnamen und Kosten mit Büroklammern angeheftet
- Formulare für Routing-Tabellen, jeder Router braucht ca. 5?
- Formulare für Kopien (ohne Next-Hop) der Routing-Tabellen, Bedarf pro Router ca. 15?
Spielverlauf
- Zunächst bereiten wir für jeden Router ein Schild mit seinem Namen vor. Außerdem ist an dem Schild vermerkt, mit welchen Nachbarroutern zu welchen Kosten er verbunden ist.
- Dann legen wir für jeden Router eine Routing-Tabelle nach folgendem Muster an:
Routing-Tabelle Nr __ des Routers __ Ziel Next-Hop Kosten --------------------------------
Ziel ist dabei die Adresse des eventuell weit entfernt liegenden Ziels. Next-Hop ist die Adresse eines unmittelbaren Nachbarn. Kosten können Verzögerungszeiten o.Ä. oder einfach die Anzahl der notwendigen Hops sein. - Die unmittelbaren Nachbarn können sofort eingetragen werden, etwa im Beispiel:
Routing-Tabelle Nr 1 des Routers A Ziel Next-Hop Kosten -------------------------------- B B 2 C C 1
- Jeder Router fertigt nun Teil-Kopien seiner Tabelle für seine unmittelbaren Nachbarn an. So fertigen z.B.
die Router B und C anfänglich folgende Kopien an:
Kopie der Routing-Tabelle Nr 1 des Routers B Kopie der Routing-Tabelle Nr 1 des Routers C Ziel Kosten Ziel Kosten --------------------- --------------------- A 2 A 1 C 2 B 2 D 1 D 3 E 2 - Jeder Router schickt seinen unmittelbaren Nachbarn die Kopien seiner Tabelle.
- Jeder Router wertet die empfangenen Informationen aus. So wird z.B. der Router A die Tabelle des Routers B
folgendermaßen interpretieren:
- nach A zu Kosten 2 --> uninteressant, A bin ich selber
- nach C zu Kosten 2 --> uninteressant, nach C komme ich laut meiner Tabelle zu Kosten 1
- nach D zu Kosten 1 --> interessant, ich kann also nach D via B zu Kosten 2+1 = 3 kommen --> Eintrag in Tabelle
Routing-Tabelle Nr 1 des Routers A Ziel Next-Hop Kosten -------------------------------- B B 2 C C 1 D B 3 E C 3
- Schleifenbeginn:
Jeder Router stellt fest, wer zur Zeit seine Nachbarn sind. Es ist ja denkbar, dass Routen weggebrochen oder neu hinzugekommen sind. - Jeder Router fertigt für jeden Nachbarn eine Kopie seiner Tabelle an.
- Jeder Router sendet - auf das Kommando des Spielleiters - diese Kopien an seine Nachbarn.
- Jeder Router baut sich eine neue Tabelle auf. Dazu trägt er zuerst seine Nachbarn ein. Dann verarbeitet er alle erhaltenen Kopien.
- Schleifenende:
Jetzt beginnt die Schleife von vorne!
Benutzen des Router-Netzes
Natürlich wird man nach der Stabilisierung der Routingtabellen einige 'Pakete' durch das Netz transportieren. Die Ziel- und Absender-Adressen könnten durch Klebezettel realisiert werden.
Simulationsprogramm zu RIP
Mit einem Simulations-Programm zum Routing-Information-Protocol kann
man zunächst die Ergebnisse des Spiels überprüfen. Im Weiteren kann man die Auswirkungen von dynamischen
Veränderungen anhand geeigneter Graphen im Routernetz studieren.
Insbesondere kann das Count-To-Infinity-Problem an einem geeigneten Graphen veranschaulicht werden.
routing1.zip, Routing1_exe.zip
Aufgabe
Gib folgendes Netz in das Simulationsprogramm ein und simuliere RIP.
Entferne Routen und füge welche hinzu. Lösche insbesondere auch mal die Routen A-E und E-F, sodass E vom Netz unerreichbar wird. Wie reagiert der Algorithmus?
Eine reale Routing-Tabelle
Mit dem Kommando netstat -r bekommt man auf Windows- und Linux-Rechnern die lokale Routing-Tabelle angezeigt.
Das IP-Adress-System
IP-Adresse - wikipedia
Wieviele Hops sind es von Kaiserslautern nach Washington?
Mit dem Kommando tracert (traceroute) kann man auf Windows-Rechner eine Route verfolgen. Es gibt im Internet auch - kommerzielle - grafische Routenverfolger.
Material
- Routing-Information-Protocol - wikipedia
- Rechenberg/Pomberger, Informatik-Handbuch, Distanzvektorverfahren, S.402
- Tanenbaum, Computernetzwerke, 3.Auflage, Distance-Vector-Routing, S.384
- Routing bei wikipedia
- irvtool - An Internet Routing Visualization Tool
- Der Erlrouter von Joern Engmann für Rainer Sokoll