Stell dir vor, du möchtest mit dem Auto von deinem kleinen Dorf bis nach Rom fahren. Innerhalb des Dorfes kennst du jede Straße auswendig, aber sobald du rauskommst, brauchst du Wegweiser, Karten oder ein Navigationssystem. Genau so ist es mit Datenpaketen im Netzwerk: Solange sich zwei Geräte im selben Subnetz befinden, finden sie sich direkt. Aber wenn das Ziel in einem anderen Netz liegt, braucht es jemanden, der den richtigen Weg kennt – den Router.
Lokale Kommunikation vs. Routing
Damit klar wird, was Routing eigentlich leistet, schauen wir uns den Unterschied an:
- Im gleichen Netz: Wenn dein Laptop (192.168.0.12) mit dem Drucker (192.168.0.50) sprechen möchte, genügt ein Blick auf die Subnetzmaske. Beide sind im Netz 192.168.0.0/24, also kommunizieren sie direkt – ohne Umwege.
- In einem anderen Netz: Möchte dein Laptop aber eine Verbindung zu 142.250.186.14 (z. B. ein Google-Server) aufbauen, sieht er: „Moment, das liegt nicht in meinem Netz.“ Also schickt er das Paket an das sogenannte Default Gateway – meistens dein Router. Der Router übernimmt dann die Aufgabe, den besten Weg zu finden.
Router als Wegweiser
Ein Router ist also wie ein Verkehrsknotenpunkt, an dem Datenpakete Wegweiser bekommen. Er schaut in seine Routing-Tabelle – eine Art Straßenkarte – und entscheidet:
- „Für Ziele im Netz 192.168.0.0/24 → direkt hier behalten.“
- „Für Ziele im Netz 192.168.1.0/24 → weiterleiten an den Router nebenan.“
- „Für alles andere → ab zum Provider.“
Das klingt simpel, ist aber die Grundlage dafür, dass das Internet überhaupt funktioniert. Denn kein Gerät kennt den gesamten Weg zu jedem Ziel – es kennt nur die nächsten Schritte.
Routing-Tabellen – die Landkarten der Router
Jeder Router führt eine Tabelle mit Einträgen, die ungefähr so aussehen:
| Zielnetz | Subnetzmaske | Nächster Hop | Schnittstelle |
|---|---|---|---|
| 192.168.0.0 | 255.255.255.0 | direkt | LAN-Port |
| 192.168.1.0 | 255.255.255.0 | 192.168.0.254 | LAN-Port |
| 0.0.0.0 | 0.0.0.0 | 84.123.45.1 | WAN-Port |
Der letzte Eintrag ist besonders: 0.0.0.0/0 bedeutet „alles andere“ und wird als Default Route bezeichnet. Sie zeigt meist auf den Provider.
Statisches und dynamisches Routing
Wie kommen die Einträge in diese Tabelle? Es gibt zwei Wege:
- Statisches Routing: Der Administrator trägt die Routen manuell ein.
- Vorteil: Kontrolle, einfach in kleinen Netzen.
- Nachteil: Mühsam und fehleranfällig in großen Netzen.
- Dynamisches Routing: Router sprechen untereinander und tauschen Routen automatisch aus.
- Vorteil: Anpassung an Ausfälle oder neue Wege.
- Nachteil: Komplexer, mehr Protokolle nötig.
In Heimnetzen reicht statisches Routing meist völlig aus. In Unternehmens- und Provider-Netzen ist dynamisches Routing unverzichtbar.
Routing-Protokolle – wenn Router miteinander reden
Damit Router sich austauschen können, gibt es spezielle Routing-Protokolle. Jedes hat seine Stärken und Einsatzgebiete.
- RIP (Routing Information Protocol): Einfach, aber veraltet. Kennt nur „Hop-Zahlen“ (Anzahl Router bis zum Ziel).
- OSPF (Open Shortest Path First): Nutzt Metriken wie Leitungskosten und ist Standard in Unternehmensnetzen.
- BGP (Border Gateway Protocol): Das Protokoll des Internets. BGP verbindet ganze Provider-Netze miteinander und sorgt dafür, dass Daten von Hamburg nach New York oder Tokio gelangen.
Man kann sich das vorstellen wie verschiedene Arten von Navigationssystemen: Das eine zählt nur, wie oft man abbiegen muss, das andere berücksichtigt auch Staus oder Straßenqualität.
Ein Beispiel: Vom Laptop zum YouTube-Server
Um Routing greifbarer zu machen, verfolgen wir ein Paket Schritt für Schritt:
- Dein Laptop will ein YouTube-Video laden. Die Zieladresse wird aufgelöst, z. B. 142.250.186.14.
- Dein Laptop merkt: „Diese Adresse liegt nicht in meinem Netz (192.168.0.0/24).“ → ab an den Router.
- Dein Router schaut in seine Tabelle: „Alles außerhalb → zum Provider.“
- Der Provider-Router kennt wiederum seine Nachbarn und weiß, wo er das Paket hinschicken muss.
- Über mehrere Zwischenstationen landet das Paket schließlich bei Google.
- Die Antwort nimmt meist nicht exakt denselben Weg zurück – das Internet sucht dynamisch die gerade besten Routen.
So reist jedes Datenpaket, ohne dass je ein einzelnes Gerät den kompletten Weg kennen muss.
Routing vs. Switching
Ein kleiner, aber wichtiger Unterschied:
- Switching: bewegt Daten innerhalb eines lokalen Netzes anhand von MAC-Adressen.
- Routing: bewegt Daten zwischen Netzen anhand von IP-Adressen.
Man könnte sagen: Switches sind die „Straßen innerhalb einer Stadt“, Router sind die „Autobahnauffahrten und Grenzstationen“.
Routing im Heimnetz
Auch zu Hause läuft Routing – meist unbemerkt. Dein Router entscheidet:
- Daten an 192.168.0.x → bleiben intern.
- Alles andere → ab ins Internet.
Manchmal ist auch statisches Routing nötig, etwa wenn du ein zweites Netz betreibst, z. B. für Smart-Home-Geräte. Dann musst du dem Router sagen: „Wenn du 192.168.20.x siehst, geh über diesen Weg.“
Routing im Unternehmensnetz
Hier wird es komplexer:
- Mehrere Standorte sind über VPN oder Standleitungen verbunden.
- Dynamische Routing-Protokolle stellen sicher, dass Pakete immer den besten Weg finden.
- Firewalls kontrollieren, welche Routen erlaubt sind.
Ein Beispiel: Ein Mitarbeiter in Berlin möchte auf einen Server in München zugreifen. Die Router im Unternehmensnetz stellen automatisch sicher, dass die Daten den richtigen Weg nehmen – auch wenn zwischendurch eine Leitung ausfällt.
Routing im Internet – das BGP-Wunder
Das vielleicht spannendste Routing läuft auf der größten Bühne: dem Internet. Dort verbindet BGP (Border Gateway Protocol) tausende von sogenannten Autonomen Systemen (AS) – das sind Provider, große Unternehmen oder Universitäten.
Jeder dieser Akteure hat seine eigenen Netze und Routen. Über BGP tauschen sie Informationen aus: „Zu diesem Netz kommst du über mich.“ Auf diese Weise weiß das Internet, wie es von jedem Punkt zu jedem anderen gelangt.
Das Erstaunliche: Trotz der gigantischen Größe funktioniert dieses System dezentral. Es gibt keinen „zentralen Internet-Router“. Stattdessen tauschen Millionen Router Informationen aus und finden gemeinsam stabile Wege.
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