Distance-Vector-Routing – Router, die Geschichten erzählen
Wenn man einem Router beim Lernen zusehen könnte, würde er sich etwa so verhalten wie jemand, der beim Wandern nach dem Weg fragt:
Er fragt seine Nachbarn, wohin sie den besten Weg kennen – und merkt sich, über wen man am schnellsten ans Ziel kommt.
Genau dieses Prinzip steckt hinter den sogenannten Distance-Vector-Routing-Protokollen.
Die Grundidee
Bei Distance-Vector-Protokollen erzählt jeder Router seinen Nachbarn, welche Netze er kennt und wie weit diese entfernt sind.
„Distance“ bedeutet dabei die Entfernung (z. B. gemessen in Hops),
und „Vector“ beschreibt die Richtung (also, über welchen Nachbarn).
So baut sich jeder Router ein Bild der Welt zusammen – nicht durch Karten, sondern durch Erzählungen seiner Nachbarn.
Das klingt ineffizient, funktioniert aber in kleineren Netzen erstaunlich gut.
Beispiel: NetzWeise-Szenario mit RIP
Büro-Netz (192.168.10.0/24)
│
[R1]──10.0.0.0/30──[R2]
│
Außenstelle (192.168.30.0/24)
R2 kennt das Netz 192.168.30.0/24 direkt.
In seiner Routingtabelle steht:
192.168.30.0/24 → direkt verbunden
R1 kennt nur
192.168.10.0/24und192.168.20.0/24.
Über den Link10.0.0.0/30tauschen R1 und R2 regelmäßig Informationen aus.Wenn R2 sagt:
„Ich kenne 192.168.30.0/24, Entfernung = 1 Hop“,
lernt R1 daraus:
192.168.30.0/24 via 10.0.0.2 (R2), Metric = 2
(Er addiert 1 Hop, da er selbst einen Schritt weiter entfernt ist.)
So entstehen Routingtabellen
Jedes Mal, wenn ein Router ein Update erhält, überprüft er:
Ob das Zielnetz neu ist oder sich die Metrik verbessert hat
Falls ja, trägt er die Route in seine Tabelle ein
Er addiert +1 Hop und teilt sie wiederum seinen eigenen Nachbarn mit
Dieser Prozess läuft ständig im Hintergrund –
so lernt das gesamte Netz allmählich alle erreichbaren Pfade.
Tabelle: Typische Eigenschaften von Distance-Vector-Protokollen
| Merkmal | Beschreibung | Beispiel (RIP) |
|---|---|---|
| Metrik | Anzahl der Hops (max. 15) | jeder Router = +1 |
| Update-Intervall | regelmäßig, unabhängig von Änderungen | 30 Sekunden |
| Max. Netzgröße | begrenzt durch Metrik | ca. 15 Router tief |
| Routentyp | „was ich kenne, erzähl ich weiter“ | klassische Flooding-Methode |
| Protokolltyp | Distance-Vector | RIP, IGRP |
| Konvergenz | eher langsam (abhängig von Timern) | Sekunden bis Minuten |
Mechanismen gegen Routing-Loops
Distance-Vector-Protokolle sind anfällig für Schleifen (Loops),
weil Router manchmal veraltete Informationen weitergeben.
Dafür gibt es mehrere Schutzmechanismen:
| Mechanismus | Beschreibung | Beispiel |
|---|---|---|
| Split Horizon | Router teilt einem Nachbarn keine Route mit, die er von ihm selbst gelernt hat | R1 sagt R2 nicht, dass „192.168.30.0/24“ über R2 erreichbar ist |
| Poison Reverse | Statt einer Route einfach zu verschweigen, wird sie mit „unendlich“ markiert (Metrik 16 = nicht erreichbar) | hilft, alte Einträge aktiv zu löschen |
| Hold-Down Timer | Nach einem Ausfall wird eine Route nicht sofort ersetzt, sondern erst nach einer Wartezeit | vermeidet, dass alte falsche Infos wieder akzeptiert werden |
| Triggered Updates | Änderungen (z. B. Link down) werden sofort gemeldet, nicht erst beim nächsten Zyklus | beschleunigt Konvergenz |
Diese Techniken halten Distance-Vector-Netze stabil,
auch wenn mehrere Router gleichzeitig ihre Meinung ändern.
Veranschaulichung – RIP in Aktion
sequenceDiagram
participant R1
participant R2
participant R3
Note over R1,R3: Distance-Vector Update-Zyklus
R2->>R1: „192.168.30.0/24 via 10.0.0.2 (Metric 1)“
R1->>R3: „192.168.30.0/24 via 10.0.0.1 (Metric 2)“
R3->>R2: „192.168.30.0/24 via 10.0.1.2 (Metric 3)“
Note over R1,R3: Routen verbreiten sich wellenartig durchs Netz
So „erzählen“ sich Router gegenseitig die bekannten Netze,
bis alle dieselbe Sicht haben – das nennt man Konvergenz.
Beispielhafte Routingtabelle nach der Konvergenz
| Zielnetz | Nächster Hop | Metrik | Gelernt über |
|---|---|---|---|
| 192.168.10.0/24 | direkt | 0 | – |
| 192.168.20.0/24 | direkt | 0 | – |
| 192.168.30.0/24 | 10.0.0.2 | 2 | R2 |
Konvergenz verstehen
Bei Distance-Vector-Protokollen dauert Konvergenz oft einige Sekunden oder sogar Minuten.
Warum? Weil Router regelmäßig abwarten, bis Updates eintreffen oder Timer ablaufen.
Wenn ein Link ausfällt, müssen alle betroffenen Router diese Änderung erst erkennen,
weiterleiten und ihre Tabellen anpassen.
Der entscheidende Unterschied zu Link-State-Protokollen (wie OSPF) ist,
dass Router bei RIP nicht sofort das komplette Netz neu berechnen können,
sondern auf die Erzählungen ihrer Nachbarn angewiesen sind.
Merksätze
„Ein Distance-Vector-Router kennt nicht die Karte,
sondern nur die Entfernungsschilder seiner Nachbarn.“
„Je mehr Router, desto länger die Konvergenz –
aber mit den richtigen Timern bleibt das Netz stabil.“
Kurzvergleich zu OSPF (Vorschau auf Lektion 7)
| Aspekt | RIP (Distance-Vector) | OSPF (Link-State) |
|---|---|---|
| Informationsaustausch | periodisch, einfache Listen | ereignisgesteuert, detaillierte Karten |
| Topologie-Kenntnis | nur Nachbarn | vollständige Netzkarte |
| Konvergenzzeit | langsam | schnell |
| Eignung | kleine Netze | mittlere bis große Netze |
Zusammenfassung
Distance-Vector-Protokolle wie RIP arbeiten nach einem simplen, aber bewährten Prinzip:
Jeder Router erzählt seinen Nachbarn, was er kennt, und hört zu, was sie kennen.
Daraus entsteht schrittweise ein gemeinsames Bild der erreichbaren Netze.
Mit Metriken, Timern und Sicherheitsmechanismen bleibt das Netz stabil,
selbst wenn sich Routen ändern oder Links ausfallen.
So ist Distance-Vector-Routing eine Art „kollektives Gedächtnis“ im Netzwerk –
nicht das schnellste, aber zuverlässig und leicht verständlich.