Internet-Routing.

Definition von Internet-Routing

Internet-Routing bezieht sich auf den Prozess der Leitung von Datenpaketen zwischen Netzwerken, um ihre vorgesehenen Ziele zu erreichen. Es umfasst die Bestimmung des effizientesten Pfades, den die Daten von der Quelle bis zum Ziel über verschiedene miteinander verbundene Netzwerke zurücklegen sollen.

Wie Internet-Routing funktioniert

Internet-Routing ist ein komplexer und dynamischer Prozess, der auf Routingprotokollen, Routingtabellen, Paketweiterleitung und der Verbindung zwischen Routern beruht. Hier ist eine Aufschlüsselung, wie Internet-Routing funktioniert:

Routingprotokolle: Um Routinginformationen auszutauschen und den besten Pfad für Datenpakete zu bestimmen, nutzen Netzwerke Routingprotokolle wie das Border Gateway Protocol (BGP), Open Shortest Path First (OSPF) und das Routing Information Protocol (RIP). Diese Protokolle ermöglichen es Routern, Informationen über Netzwerkziele und bevorzugte Routen auszutauschen.
Routingtabellen: Router führen Routingtabellen, die Informationen über Netzwerkadressen und die besten Pfade dorthin enthalten. Jede Routingtabelle eines Routers wird kontinuierlich mit Informationen von benachbarten Routern aktualisiert. Wenn ein Router ein Datenpaket empfängt, konsultiert er seine Routingtabelle, um den nächsten Sprung für das Paket zu bestimmen, also den nächsten Router auf dem Weg zum Ziel.
Paketweiterleitung: Sobald der beste Pfad bestimmt ist, leiten Router die Datenpakete basierend auf den Informationen in ihren Routingtabellen weiter. Jeder Router entscheidet unabhängig, wohin das Paket als Nächstes weitergeleitet wird, unter Berücksichtigung der Routingtabelle, Netzwerkkongestions und anderer Faktoren. Dieser Prozess stellt sicher, dass das Paket effizient seinem Ziel näher kommt.
Verbindung: Datenpakete reisen durch mehrere Router, die jeweils das Paket näher an sein Ziel weiterleiten, bis es das vorgesehene Netzwerk erreicht. Router sind durch physische Links oder virtuelle Verbindungen miteinander verbunden und bilden so eine komplexe Netzwerkstruktur, die den Globus umspannt.

Präventions- und Sicherheitsmaßnahmen

Um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Internet-Routings zu gewährleisten, können mehrere präventive Maßnahmen ergriffen werden:

Routenfilterung: Implementieren Sie Filter, um die Ausbreitung falscher Routinginformationen zu verhindern. Durch die Verwendung von Access Control Lists (ACLs) oder Präfixfiltern können Netzwerkbetreiber kontrollieren, welche Routen akzeptiert und weitergegeben werden, und so verhindern, dass unautorisierte oder böswillige Routingankündigungen sich im Netzwerk verbreiten.
BGP-Sicherheit: Das Border Gateway Protocol (BGP) ist anfällig für verschiedene Sicherheitsbedrohungen, einschließlich Routenentführung und Spoofing. Der Einsatz kryptografischer Techniken wie BGPsec kann helfen, BGP-Kommunikationen zu sichern und die Authentizität und Integrität der Routinginformationen zu gewährleisten.
Routenvalidierung: Die Resource Public Key Infrastructure (RPKI) ist ein Mechanismus zur Validierung des Ursprungs von Routingankündigungen. Durch das kryptografische Signieren von Routingankündigungen können Netzwerkbetreiber sicherstellen, dass nur autorisierte Routen akzeptiert werden, wodurch das Risiko von Routenentführungen reduziert wird.
Überwachung und Alarmierung: Die regelmäßige Überwachung von Routingankündigungen ist entscheidend, um unautorisierte Änderungen oder Anomalien zu erkennen und darauf zu reagieren. Netzwerkbetreiber können Tools wie Border Gateway Protocol Monitoring (BMP) und Routing Policy Specification Language (RPSL) verwenden, um BGP-Updates zu verfolgen und zu analysieren und so verdächtiges Routingverhalten schnell zu identifizieren.
Netzwerksegmentierung: Die Segmentierung interner Netzwerke und die Implementierung von Techniken zur Netzwerksegmentierung wie Firewalls, Zugriffskontrollrichtlinien und virtuelle private Netzwerke (VPNs) helfen, Router und Routinginfrastruktur vor unbefugtem Zugriff zu schützen. Netzwerksegmentierung mindert auch die Auswirkungen von Netzwerkverletzungen, indem sie diese auf kleinere Netzwerksegmente beschränkt.

Beispiele für Internet-Routing

Anycast Routing: Anycast ist eine Routingtechnik, die es mehreren Servern oder Routern ermöglicht, dieselbe IP-Adresse zu teilen. Wenn ein Client eine Anfrage an die Anycast-IP-Adresse sendet, bestimmt die Routinginfrastruktur den nächstgelegenen Server oder Router basierend auf der Netzwerktopologie und leitet die Anfrage an diesen Standort weiter. Anycast wird häufig für Content Delivery Networks (CDNs) verwendet, um die Leistung und Verfügbarkeit zu verbessern. Zum Beispiel kann ein CDN Anycast verwenden, um Benutzeranfragen an den nächstgelegenen Server für eine schnellere Inhaltsbereitstellung weiterzuleiten.
Multihoming: Multihoming ist die Praxis, ein Netzwerk mit mehreren ISPs (Internet Service Providers) zu verbinden, um Redundanz und Lastverteilung zu gewährleisten. In multihomed Netzwerken werden Routingprotokolle verwendet, um den besten Pfad für ausgehenden Datenverkehr basierend auf Faktoren wie Netzwerkleistung und Kosten zu bestimmen. Dies ermöglicht Netzwerkbetreibern, den Datenverkehr auf mehrere Verbindungen zu verteilen, die Resilienz zu verbessern und eine bessere Konnektivität anzubieten.

Neueste Entwicklungen im Internet-Routing

Segment Routing: Segment Routing (SR) ist ein aufkommendes Routing-Paradigma, das es Netzwerkbetreibern ermöglicht, explizite Pfade für Pakete durch das Netzwerk mithilfe von Segmentkennungen (SIDs) festzulegen. Mit SR können Netzwerkbetreiber logische Segmente innerhalb des Netzwerks definieren und den Datenverkehr durch diese Segmente routen, wodurch mehr Kontrolle und Flexibilität bei der Verkehrssteuerung und Netzwerkoptimierung gegeben wird. Segment Routing hat Aufmerksamkeit als potenzielle Lösung für skalierbares und flexibles Routing in modernen Netzwerken erlangt.
Initiativen zur Routing-Sicherheit: Es gibt einen zunehmenden Fokus auf die Verbesserung der Sicherheit des Internet-Routings durch verschiedene Initiativen. Die Mutually Agreed Norms for Routing Security (MANRS) ist eine globale Initiative, die Netzwerkbetreiber dazu ermutigt, bewährte Verfahren zur Reduzierung häufiger Bedrohungen für die Routing-Sicherheit zu übernehmen. MANRS konzentriert sich auf vier Bereiche: Verhinderung von Routenentführungen, Verhinderung von Routenlecks, Ermöglichung der genauen Ursprungsvalidierung von Routen durch RPKI und Förderung der globalen Koordination und Zusammenarbeit zwischen Netzwerkbetreibern.

Indem sie diese Entwicklungen erforschen und an Initiativen zur Routing-Sicherheit teilnehmen, können Netzwerkbetreiber über die neuesten Fortschritte im Internet-Routing auf dem Laufenden bleiben und zur Verbesserung der allgemeinen Sicherheit und Zuverlässigkeit der Routing-Infrastruktur des Internets beitragen.

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