Beim Routing-Prozess wird der beste Weg für Datenpakete beim Senden über ein Netzwerk ermittelt. Dieser Prozess umfasst mehrere wichtige Schritte:

1. Adressauflösung :Wenn Daten von einem Host zu einem anderen in einem Netzwerk gesendet werden, muss der Absender die physische Adresse (MAC-Adresse) des Empfängerhosts kennen. Dies geschieht durch den Prozess der Adressauflösung. Wenn der Absender nicht über die physische Adresse des Empfängers verfügt, sendet er eine ARP-Anfrage (Address Resolution Protocol) an die Broadcast-Adresse und fordert alle Geräte im Netzwerk auf, zu antworten, wenn sie über die angegebene IP-Adresse verfügen. Das Gerät mit der passenden IP-Adresse antwortet mit seiner physischen Adresse, die dann zur späteren Verwendung im ARP-Cache des Absenders gespeichert wird.

2. Routenerkennung :Sobald die physische Adresse des Zielhosts ermittelt wurde, verwenden Router ein Protokoll namens Routing Information Protocol (RIP), Open Shortest Path First (OSPF) oder Border Gateway Protocol (BGP), um den effizientesten Pfad für Datenpakete zu bestimmen das Ziel erreichen. Router tauschen Routing-Informationen mit benachbarten Routern aus und aktualisieren ihre Routing-Tabellen mit den besten Routen basierend auf Metriken wie Hop-Anzahl (die Anzahl der Router, die Daten passieren müssen), Bandbreite und Latenz (Verzögerung).

3. Weiterleitung :Wenn ein Paket an einem Router ankommt, überprüft der Router seine Ziel-IP-Adresse. Basierend auf den Informationen in seiner Routing-Tabelle bestimmt der Router den nächsten Hop (den nächsten Router oder Gateway, an den das Paket weitergeleitet wird) zum beabsichtigten Ziel. Das Paket wird dann an den entsprechenden nächsten Hop weitergeleitet. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis das Paket das Gateway des Zielnetzwerks und schließlich den Zielhost erreicht.

4. Schleifenvermeidung :Um zu verhindern, dass Pakete in einer Endlosschleife hängen bleiben, verwenden Router Techniken wie Split-Horizon-Routing und Poison Reverse Routes. Split-Horizon-Routing verhindert, dass ein Router eine Route zurück zum Router ankündigt, von dem er diese Route gelernt hat. Poison-Reverse-Routen weisen einigen Routen unendliche oder sehr hohe Metriken zu, was die Auswahl für andere Router weniger wünschenswert macht und so Schleifen verhindert.

5. Lastausgleich :Einige Routing-Protokolle unterstützen den Lastausgleich, bei dem der Router den Datenverkehr auf mehrere verfügbare Pfade verteilen kann, um den Netzwerkverkehr auszugleichen und die Leistung zu optimieren. Dadurch wird eine Überlastung des Netzwerks vermieden und eine effiziente Datenweiterleitung sichergestellt.

6. Routenpflege :Routing-Tabellen werden durch Routing-Protokoll-Updates kontinuierlich mit den aktuellsten Informationen aktualisiert. Router nutzen diese Aktualisierungen, um ihre Routing-Tabellen zu aktualisieren und so genaue Routeninformationen in Echtzeit sicherzustellen. Im Falle eines Verbindungsfehlers oder anderer Netzwerkänderungen berechnen und aktualisieren Router ihre Routen neu, um die Netzwerkkonnektivität aufrechtzuerhalten.

Insgesamt umfasst der Routing-Prozess eine Kombination aus Adressauflösung, Routenerkennung, Weiterleitung, Schleifenvermeidung, Lastausgleich und Routenwartung, um Datenpakete effizient über ein Netzwerk zu bewegen.