Was ist ein Interior Gateway-Protokoll?
Ein internes Gateway-Protokoll (IGP) ist eine Methode für Netzwerkadministratoren, um das Routing des Computernetzwerkverkehrs von einem Teil eines gesteuerten Netzwerks zu einem anderen zu handhaben. Ein internes Gateway-Protokoll ist nur erforderlich, wenn mehrere Router durchlaufen werden müssen, damit der Datenverkehr im Netzwerk funktioniert. In Fällen, in denen ein IGP erforderlich ist, wird das Netzwerk als autonomes System (AS) bezeichnet. Der IGP ist dann dafür verantwortlich, dass alle Router im AS wissen, wie sie den Verkehr untereinander zu ihren Zielen leiten können. Dies unterscheidet sich von einem externen Gateway-Protokoll, das für das Leiten des Verkehrs verantwortlich ist, der ein bestimmtes AS verlässt oder betritt.
Ein internes Gateway-Protokoll wird als dynamisches Routing-Protokoll angesehen, da die Routing-Informationen für jeden Router automatisch aktualisiert werden können. Im Vergleich zu einer statischen Methode, bei der der Administrator jeden Router manuell aktualisieren muss, ist ein IGP für ein größeres Netzwerk von Routern wesentlich nützlicher. Die statische Methode eignet sich am besten für kleinere oder einzelne Routernetzwerke. Es gibt verschiedene Arten von Interieur-Gateway-Protokollen, die unter einige allgemeine Klassifikationen fallen.
Ein Distanzvektor-Routing-Protokoll basiert auf einem Algorithmus, bei dem jeder Router im AS den kürzesten Weg zu einem Ziel berechnet, indem er die Anzahl der anderen Router zählt, die Daten durchlaufen müssen, um ein Ziel zu erreichen. Die Router senden sich gegenseitig Nachrichten, um einen Pfad zu zeichnen, auf dem jeder andere angetroffene Router als ein "Sprung" entlang des Pfades zählt. Der Pfad mit den wenigsten Sprüngen ist dem Router dann als bevorzugte Route für die Datenpakete bekannt. Wenn ein Router in diesem Pfad offline geschaltet wird, sucht der Router nach der Route mit der nächstniedrigeren Anzahl von Sprüngen usw.
Ein Nachteil ist, dass interne Gateway-Protokolle, die auf Distanzvektor-Routing basieren, Probleme mit der Zeitverzögerung haben können. Jedes Mal, wenn ein neuer Router zum AS hinzugefügt oder daraus entfernt wird, müssen alle Router erneut konvergieren, um den kürzesten Pfad zu ermitteln. Die Zeitverzögerung tritt auf, weil die Router drei Minuten warten, bevor sie den bevorzugten Pfad aufgeben und den Konvergenzprozess beginnen, indem sie nach einem neuen Pfad suchen. Das Distanzvektor-IGP-Routing weiß auch nicht, ob eine Verbindung zu einem bestimmten Router schneller als eine andere ist, und verlässt sich lediglich auf die Anzahl der Sprünge untereinander als idealen Pfad.
Der andere Typ des internen Gateway-Protokolls ist die Verbindungsstatusmethode. In einem Link-State-Protokoll teilt jeder Router im AS etwas mehr Informationen. Während jeder Router mit einem anderen kommuniziert, erstellt er eine Datenbank mit Informationen zu den anderen Routern im AS, einschließlich der Geschwindigkeit, mit der die Kommunikation zwischen Routern stattfindet. Die Datenbank wird dann in jedem Router verarbeitet und die Routingtabellen werden ausgearbeitet. Mit einem Verbindungsstatus-IGP kann der AS schnelle Änderungen vornehmen und schnell zu verschiedenen anderen Routern umleiten, falls eine Route nicht verfügbar ist. Die Konvergenz in einem Link-State-Routing-Protokoll erfolgt nicht in Minuten, sondern in Sekunden.
Innere Gateway-Protokolle mit Verbindungsstatus haben auch den Nachteil, dass sie im Vergleich zu ihren Verwandten mit Distanzvektoren tendenziell mehr Rechenressourcen verbrauchen. Die Router in der AS führen während der Konvergenz viele Berechnungen im laufenden Betrieb durch und sammeln und speichern viele Informationen, sodass sie in der Regel mehr Prozessorleistung und Speicher benötigen. Wenn in einem Netzwerk, das die Link-State-Methode verwendet, häufig Router entfernt oder hinzugefügt werden, kann dies eine Belastung darstellen, da die Konvergenz die AS-Router schnell mit neuen Informationen überflutet. Um dies zu umgehen, werden die Router in Hierarchien unterteilt, in denen nur die Router innerhalb einer bestimmten Gruppe miteinander konvergieren. Ein Backbone-Router, der als Area Border Router (ABR) bezeichnet wird, konvergiert dann mit den anderen ABRs, um die Konvergenz über den AS hinweg zu vervollständigen.
Eine Mischung beider Typen ist das Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP). Obwohl EIGRP Eigentum von Cisco Systems-Routern ist, werden beide Methoden berücksichtigt. In einem EIRGP-AS speichern die Router mehrere mögliche Routen zu einem Ziel und verwenden zuerst die beste Route, sofern diese Route nicht mehr verfügbar ist. An diesem Punkt fällt der Router sofort auf die sekundäre Route zurück. Neben der Anzahl der auf einer Route berechneten Sprünge speichert EIGRP auch Informationen zur Bandbreite und Geschwindigkeit zwischen den Sprüngen.