Router

In Deutschland steht fast überall eine FritzBox oder ein Speedport. Diese Geräte sind eigentlich "All-in-One-Wunderkisten":

• Modem: Übersetzt Telefon-Signale in digitale Daten.
• Router: Verteilt Daten (Routing).
• Switch: Die 4 gelben Buchsen hinten (für Kabel).
• Access Point: Macht WLAN.
• Telefonanlage: Für DECT-Telefone.

Im Profi-Bereich (Rechenzentrum) ist ein Router nur ein Router (ohne WLAN und Modem), dafür aber extrem schnell.

1. NAT (Network Address Translation)

Du hast zu Hause nur eine öffentliche IP-Adresse (vom Provider). Aber 10 Geräte. Wie geht das? Der Router nutzt NAT. Nach außen tut er so, als kämen alle Anfragen von ihm (der öffentlichen IP). Er merkt sich in einer Tabelle: "Anfrage an Google kam von PC 1. Antwort von Google muss also zurück an PC 1."

2. Port Forwarding

Normalerweise blockt NAT alles von außen (Sicherheit). Wenn du aber einen Minecraft-Server betreiben willst, musst du ein Loch in die Mauer bohren: Port Forwarding. "Alles, was auf Port 25565 reinkommt, bitte an den PC von Max weiterleiten."

1. Die Routing Table

Das Herz des Routers ist seine Routing-Tabelle. Ein simples Array, das ihm sagt, wohin er Pakete schicken soll (Next Hop). Wenn ein Paket mit der Ziel-IP Address 142.250.184.227 ankommt, guckt der Router in die Tabelle. Er findet dort oft einen Eintrag für 0.0.0.0/0. Das ist die Default Route (der "Gateway of Last Resort"). Sie bedeutet: "Wenn du keine blasse Ahnung hast, wohin mit dem Paket, wirf es einfach über den WAN-Port zu deinem Provider. Der wird schon wissen, wo Google liegt."

2. Dynamisches Routing (BGP und OSPF)

Zu Hause muss ein Router nicht viel denken (Default Route reicht). Aber wie findet ein Core-Router im Frankfurter Rechenzentrum den besten Weg nach Tokio? Fällt Unterseekabel A aus, muss Leitung B genutzt werden. Dafür lauschen Router auf Routing-Protokolle.

• OSPF: Funktioniert innerhalb einer Firma (Interior Gateway Protocol). Fällt ein Switch aus, berechnet OSPF innerhalb von Sekunden einen neuen Baum (Dijkstra-Algorithmus) und aktualisiert selbstständig alle Routing-Tabellen.
• BGP (Border Gateway Protocol): Das Protokoll, das das gesamte Internet zusammenhält (Exterior/Border). Es vernetzt verschiedene Provider miteinander (z.B. Telekom spricht mit Vodafone). Ein Fehler in der BGP-Konfiguration ("BGP Route Leak") reißt sofort ganze Kontinente offline.

3. Asymmetric Routing

Ein Paket muss nicht denselben Weg zurücknehmen, den es hingekommen ist. Deine Anfrage an den Server kann über Level3 durch den Atlantik fließen, während die Antwort aufgrund der Lastenverteilung von BGP über Telia durch ein ganz anderes Kabel zurückfließt. Für den Router am Wegesrand bedeutet das: Er sieht oft nur eine Richtung einer TCP-Connection. Das macht es für vorgeschaltete Firewall-Systeme ("Stateful Inspection") extrem schwer, Angriffe zu erkennen.