Statisches versus dynamisches Routing: Die Unterschiede

Was ist statisches Routing?

Netzwerkadministratoren verwenden statisches Routing (auch nicht adaptives Routing genannt), um eine Route zu definieren, wenn es eine einzige Route oder eine bevorzugte Route für den Datenverkehr gibt, um ein Ziel zu erreichen. Statisches Routing nutzt kleine Routing-Tabellen mit nur einem Eintrag für jedes Ziel. Es erfordert zudem weniger Rechenzeit als dynamisches Routing, da jede Route vorkonfiguriert ist.

Da statische Routen vordefiniert sind, müssen Administratoren die Routen manuell neu konfigurieren, um sie bei auftretenden Änderungen im Netzwerk entsprechend anzupassen. Statische Routen werden im Allgemeinen in Netzwerken verwendet, in denen die Administratoren keine Änderungen erwarten.

Was ist dynamisches Routing?

Dynamisches Routing, das manchmal auch als adaptives Routing bezeichnet wird, ist komplexer als statisches Routing, da es mehr mögliche Routen erzeugt, um Pakete durch ein Netzwerk zu senden. Dynamische Routen werden in der Regel in größeren, häufig Änderungen unterworfenen Netzwerken verwendet, in denen statische Routen umständlich zu pflegen und häufig neu zu konfigurieren wären. Da dynamisches Routing komplizierter ist, verbraucht es mehr Bandbreite als statisches Routing.

Beim statischen Routing wird eine einzige vorkonfigurierte Route verwendet, um den Traffic zum Ziel zu befördern. Beim dynamischen Routing hingegen stehen mehrere Routen zum Ziel zur Verfügung.

Beim dynamischen Routing werden Algorithmen verwendet, um mehrere mögliche Routen zu berechnen und den besten Weg für den Datenverkehr durch das Netz zu bestimmen. Dabei werden zwei Arten komplexer Algorithmen verwendet: Distance-Vector-Protokolle und Link-State-Protokolle.

Sowohl Distance-Vector- als auch Link-State-Protokolle erstellen eine Routing-Tabelle im Router, die einen Eintrag für jedes mögliche Ziel eines Netzwerks, einer Gruppe von Netzen oder eines bestimmten Subnetzes enthält. Jeder Eintrag gibt an, über welche Netzwerkverbindung ein empfangenes Paket versandt werden soll.

Distance-Vector-Protokolle

Kommt ein Distance-Vector-Protokoll zum Einsatz – wie das Routing Information Protocol (RIP) oder das Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) –, gibt jeder Eintrag in der Routing-Tabelle die Anzahl der Hops zu jedem Ziel an. Der Router sendet seine Routing-Tabelle an jeden direkt verbundenen Router und empfängt im Gegenzug die Tabellen der anderen Router. Router, die Distance-Vector-Protokolle verwenden, tauschen ihre Routing-Tabellen regelmäßig mit benachbarten Routern aus.

Distance-Vector-Protokolle haben ihre Vor- und Nachteile. Router, die mit Distance-Vector-Protokollen arbeiten, senden regelmäßig ihre gesamten Routing-Tabellen, was in einem großen Netzwerk zu einer erheblichen Last führt. Außerdem kann dies ein Sicherheitsrisiko darstellen, falls das Netz kompromittiert würde. Da Distance-Vector-Protokolle die Routen auf Basis der Hop-Anzahl bestimmen, können sie einen langsamen Link einer Verbindung mit hoher Datenrate vorziehen, wenn die Anzahl der Hops geringer ist.

Link-State-Protokolle

Link-State-Protokolle – wie Open Shortest Path First (OSPF) und Intermediate System to Intermediate System (IS-IS) – ermitteln Routen, indem sie mit jedem benachbarten Router ein Link-State-Paket (LSP) austauschen. Jeder Router generiert ein LSP, das seine vorkonfigurierte Kennung sowie Informationen über verbundene Netzwerke und Subnetze enthält. Anschließend sendet der Router das LSP an Nachbar-Router. Die empfangenen LSPs enthalten zusätzliche Informationen über Pfade zu anderen Netzwerken und Verbindungsdatenraten. Die Router kombinieren diese Informationen mit bereits bekannten Informationen und speichern sie in ihren Routing-Tabellen.

Wie Distance-Vector-Protokolle haben auch Link-State-Protokolle ihre Vor- und Nachteile. Ein Vorteil von Link-State-Protokollen besteht darin, dass sie Aktualisierungen nur bei Änderungen im Netzwerk senden, im Gegensatz zu der ständigen Last im Netz durch Distance-Vector-Protokolle. Link-State-Protokolle benötigen zudem weniger Zeit für ein Recovery und können eine Route neu bestimmen, wenn eine Verbindung oder ein Router ausfällt. Diese Protokolle sind jedoch komplizierter und schwieriger zu konfigurieren und zu warten.

Statisches versus dynamisches Routing: Die wichtigsten Unterschiede

Nachfolgend finden Sie einen Überblick über einige der wichtigsten Unterschiede zwischen statischem Routing und dynamischem Routing.

1. Pfadwahl

Beim statischen Routing wird eine einzige vorkonfigurierte Route verwendet, um den Traffic zum Ziel zu befördern. Beim dynamischen Routing hingegen stehen mehrere Routen zum Ziel zur Verfügung.

2. Möglichkeit zur Aktualisierung von Routen

Netzwerkadministratoren müssen statische Routen manuell neu konfigurieren, um die Routen anzupassen. Dynamisches Routing nutzt Algorithmen zur automatischen Aktualisierung, wenn sich die bevorzugte Route ändert.

3. Routing-Tabellen

Statisches Routing hat eine kleinere Routing-Tabelle mit nur einem Eintrag für jedes Ziel, während dynamisches Routing erfordert, dass die Router ihre gesamte Routing-Tabelle übertragen, um die Verfügbarkeit von Routen zu ermitteln.

4. Verwendung von Protokollen und Algorithmen

Beim statischen Routing werden keine Protokolle oder komplexen Routing-Algorithmen verwendet. Dynamisches Routing nutzt Distance-Vector-Protokolle, zum Beispiel RIP und IGRP, sowie Link-State-Protokolle, etwa OSPF und IS-IS, um Routen anzupassen.

5. Computing-Aufwand und Bandbreitenbedarf

Statisches Routing erfordert weniger Rechenleistung und Bandbreite, da es nur eine vorkonfigurierte Route gibt. Dynamisches Routing benötigt dagegen Rechenkapazität und Bandbreite, um mehrere Optionen für Routen zu generieren.

6. Sicherheit

Statisches Routing ist sicherer, weil es die Routen im Netzwerk nicht gemeinsam nutzt. Dynamisches Routing birgt mehr Sicherheitsrisiken, da es vollständige Routing-Tabellen im gesamten Netzwerk teilt.

7. Anwendungsfälle

Statisches Routing eignet sich am besten in kleineren Netzwerken mit wenigen Routern. Es ist ideal für Netzwerke mit gleichbleibender Architektur. Dynamisches Routing eignet sich gut für größere, komplexere Netzwerke mit mehreren Routern und ist aufgrund seiner Flexibilität ideal für Netzwerkarchitekturen, die sich häufig ändern.

Beispiele für statisches Routing und dynamisches Routing

In einem Netzwerk lassen sich sowohl statisches als auch dynamisches Routing einsetzen. Einige Unternehmen mieten zum Beispiel dedizierte Links, um Filialbüros mit der Zentrale zu verbinden. Der gesamte Datenverkehr sollte über diese dedizierte Verbindung geroutet werden, so dass sie als statische Route vorkonfiguriert werden kann, die dann die erste Routenwahl wäre. Wenn die Verbindung ausfällt, könnte eine dynamische Route die zweite Wahl sein. Falls das dynamische Routing keinen Pfad findet, könnte eine dritte, statische Route – zum Beispiel eine Einwahlverbindung – eine langsame, minimale Verbindung bereitstellen.

Die administrative Distanz ist ein vorkonfigurierter Parameter, der in Netzwerken zum Einsatz kommt, die beide Routing-Methoden nutzen. Er wird verwendet, um die Reihenfolge bei der Auswahl der Routing-Methoden festzulegen. Die favorisierten Routing-Verfahren werden mit niedrigen Zahlen konfiguriert, während die weniger bevorzugten Routing-Verfahren höhere Zahlen erhalten. So könnte etwa dem statischen Link über die gemietete Verbindung eine niedrige, dem dynamischen Routing eine höhere und der Einwahlverbindung die höchste Zahl zugewiesen werden.

Unabhängig davon, welches Routing-Verfahren Anwendung findet, stellen die meisten Netzwerke die Verbindung zum Internet her, indem sie einen oder mehrere Router mit einem lokalen Service-Provider verbinden. Service-Provider verwenden ein externes Gateway-Protokoll, etwa das Border Gateway Protocol (BGP), um sich untereinander und mit Backbone-Netzwerken wie AT&T, Deutsche Telekom, NTT und Verizon zu verbinden.

BGP berücksichtigt die Anzahl der Hops, die Verbindungsdatenraten und die Überlastung sowie die zwischen den Service-Providern ausgehandelten Preise, um Pakete über ihre Netzwerke zu versenden. Backbone-Netzwerke werden an Internet Exchange Points zusammengeschaltet. Hierbei handelt es sich um Einrichtungen, in denen Router mit extrem hohem Durchsatz Backbone-Netze miteinander verbinden.

Netzwerke sind unterschiedlich. Routing-Verfahren, die für ein Netzwerk optimal sind, eignen sich möglicherweise für ein anderes überhaupt nicht. Die Netzwerkdesigner müssen die Merkmale der einzelnen Netzwerke kennen und die optimale Kombination von Methoden für jedes Netz auswählen.