Load Balancing und ECMP in Junos - Mehrere Pfade gleichzeitig nutzen

02.07.2026 · 5 Min. Lesezeit

Einleitung

Bisher haben wir Routing häufig vereinfacht dargestellt:

Ein Router kennt mehrere mögliche Wege und wählt anschließend den besten Pfad aus.

Dieses Modell ist grundsätzlich korrekt.

In modernen Netzwerken existiert jedoch häufig eine andere Situation:

          Ziel
         /    \
        /      \
      Pfad A  Pfad B

Beide Wege besitzen exakt dieselben Kosten.

Nun stellt sich eine interessante Frage:

Warum sollte der Router einen der beiden Pfade ignorieren?

Schließlich wurden beide Verbindungen bezahlt.

Beide stehen zur Verfügung.

Beide bieten Bandbreite.

Genau hier kommt Equal Cost Multipath (ECMP) ins Spiel.

ECMP gehört zu den klassischen Enterprise-Themen der JNCIS-ENT und begegnet uns in:

• OSPF
• IS-IS
• BGP
• Data-Center-Netzwerken
• Service-Provider-Backbones

Wer moderne Netzwerke verstehen möchte, sollte ECMP verstehen.

Das klassische Routing-Modell

Betrachten wir zunächst die traditionelle Sichtweise.

       R1
      /  \
     /    \
   R2      R3
     \    /
      \  /
      Ziel

Angenommen:

R1 → R2 → Ziel = Cost 20

R1 → R3 → Ziel = Cost 20

Der Router kennt zwei identische Wege.

Ohne ECMP

Der Router wählt lediglich einen Pfad.

Beispielsweise:

R1 → R2 → Ziel

Der zweite Pfad bleibt ungenutzt.

Bandbreite wird verschwendet.

Die Idee hinter ECMP

ECMP steht für:

Equal Cost Multipath

Die Grundidee lautet:

Wenn mehrere Pfade gleichwertig sind,

nutze mehrere davon gleichzeitig.

Dadurch entstehen:

• Lastverteilung
• höhere Bandbreite
• bessere Ausfallsicherheit

Wie ECMP arbeitet

Nehmen wir erneut zwei identische Wege:

Pfad A = Cost 20

Pfad B = Cost 20

Mit ECMP installiert der Router beide Wege in die Routing-Tabelle.

Vereinfacht:

203.0.113.0/24

→ Next Hop A
→ Next Hop B

Die Route besitzt nun mehrere aktive Next Hops.

ECMP in OSPF

OSPF unterstützt ECMP nativ.

Beispiel

       R1
      /  \
     /    \
   R2      R3
     \    /
      \  /
      R4

Kosten:

R1-R2 = 10
R2-R4 = 10

R1-R3 = 10
R3-R4 = 10

Gesamtkosten:

20

für beide Wege.

Ergebnis:

OSPF installiert beide Pfade.

Prüfungsrelevanz

Wenn zwei OSPF-Pfade dieselben Kosten besitzen, kann ECMP beide nutzen.

ECMP in IS-IS

IS-IS verhält sich ähnlich.

SPF-Berechnung

Nach Abschluss des SPF-Algorithmus können mehrere gleichwertige Wege existieren.

Beispiel:

Cost 30

über zwei unterschiedliche Pfade.

IS-IS kann beide installieren.

Dadurch wird die verfügbare Bandbreite besser genutzt.

ECMP in BGP

Hier wird es etwas interessanter.

BGP installiert normalerweise nur:

Best Path

Unter bestimmten Bedingungen kann jedoch auch BGP mehrere Wege verwenden.

Dies wird häufig als:

BGP Multipath

bezeichnet.

Voraussetzung

Die Routen müssen hinsichtlich wichtiger Attribute identisch sein.

Beispielsweise:

• gleicher Local Preference
• gleicher AS Path
• gleiche MED-Werte

Dann kann BGP mehrere Next Hops installieren.

JNCIS-ENT Fokus

Für die Prüfung genügt meist das Verständnis:

OSPF und IS-IS unterstützen ECMP standardmäßig.

BGP kann Multipath unter bestimmten Voraussetzungen nutzen.

ECMP bedeutet nicht Round Robin

Hier entsteht häufig ein Missverständnis.

Viele Einsteiger stellen sich vor:

Paket 1 → Pfad A

Paket 2 → Pfad B

Paket 3 → Pfad A

Das wäre problematisch.

Warum?

Das Problem mit Paket-Reihenfolgen

TCP erwartet Pakete möglichst in korrekter Reihenfolge.

Wenn unterschiedliche Pfade unterschiedliche Laufzeiten besitzen:

Pfad A = 5 ms

Pfad B = 15 ms

können Pakete vertauscht ankommen.

Dies verursacht:

• Retransmissions
• geringere Performance
• TCP-Probleme

Flow-Based Load Balancing

Deshalb arbeiten moderne Router meist anders.

Statt einzelner Pakete wird ein kompletter Datenstrom betrachtet.

Beispiel:

Client A → Server B

Dieser Flow wird vollständig über:

Pfad A

geleitet.

Ein anderer Flow:

Client C → Server D

nutzt:

Pfad B

Dieses Verfahren nennt man:

Flow-Based Load Balancing

Hashing

Zur Verteilung verwendet der Router typischerweise einen Hash-Algorithmus.

Eingaben können sein:

• Source IP
• Destination IP
• TCP Port
• UDP Port

Beispiel:

10.1.1.1 → 172.16.1.10

Hash-Ergebnis:

Pfad A

Ein anderer Flow ergibt:

Pfad B

Dadurch bleiben einzelne Verbindungen konsistent.

Vorteile von ECMP

Bessere Bandbreitennutzung

Statt:

10 Gbit/s aktiv
10 Gbit/s ungenutzt

erhält man:

20 Gbit/s nutzbare Kapazität

Höhere Verfügbarkeit

Fällt ein Pfad aus:

Pfad A
X

existiert bereits:

Pfad B

Der Traffic kann schnell umgeleitet werden.

Schnellere Konvergenz

Da mehrere Pfade bereits bekannt sind, können Routing-Protokolle Ausfälle effizienter behandeln.

ECMP und Redundanz

Viele Administratoren betrachten ECMP lediglich als Lastverteilung.

Tatsächlich verbessert ECMP auch die Fehlertoleranz.

Beispiel:

Core A
   \
    \
     Edge
    /
   /
Core B

Beide Wege sind aktiv.

Bei einem Ausfall bleibt der zweite Pfad sofort verfügbar.

ECMP im Data Center

Moderne Spine-Leaf-Architekturen basieren praktisch vollständig auf ECMP.

Beispiel:

Leaf
 | | |
Spine
 | | |
Leaf

Zwischen zwei Leafs existieren häufig mehrere gleichwertige Wege.

Ohne ECMP würden große Teile der Infrastruktur ungenutzt bleiben.

ECMP in Junos

Junos unterstützt ECMP in verschiedenen Routing-Protokollen.

Die installierten Next Hops lassen sich anzeigen mit:

show route

Beispiel:

203.0.113.0/24

Next hops:
10.0.0.1
10.0.0.2

Mehrere aktive Next Hops sind ein typischer Hinweis auf ECMP.

Wichtige Junos-Kommandos

Routing-Tabelle:

show route

Detailansicht:

show route extensive

OSPF-Routen:

show route protocol ospf

IS-IS-Routen:

show route protocol isis

BGP-Routen:

show route protocol bgp

Forwarding-Tabelle:

show route forwarding-table

Typische JNCIS-ENT Prüfungsfallen

Falle 1

ECMP mit Backup-Routing verwechseln.

Bei ECMP sind mehrere Pfade gleichzeitig aktiv.

Falle 2

Annehmen, dass immer einzelne Pakete alternierend verteilt werden.

Falle 3

Vergessen, dass gleiche Kosten erforderlich sind.

Falle 4

BGP-Multipath mit normalem BGP-Best-Path verwechseln.

Falle 5

ECMP nur als Lastverteilung betrachten.

Auch Redundanz ist ein wesentlicher Vorteil.

Praxisbezug

In modernen Enterprise- und Data-Center-Netzwerken ist ECMP nahezu allgegenwärtig.

Besonders in:

• EVPN/VXLAN-Fabrics
• Spine-Leaf-Architekturen
• MPLS-Backbones
• Service-Provider-Netzen

wird ECMP intensiv genutzt.

Ohne ECMP wären viele hochskalierbare Netzwerkkonzepte wirtschaftlich kaum sinnvoll.

Genau deshalb gehört das Thema zur JNCIS-ENT.

Fazit

ECMP ermöglicht es Routern, mehrere gleichwertige Pfade gleichzeitig zu verwenden.

Dadurch verbessert sich:

• die Bandbreitenausnutzung,
• die Verfügbarkeit,
• die Redundanz,
• sowie die Skalierbarkeit moderner Netzwerke.

Für die JNCIS-ENT solltest du insbesondere verstehen:

• was Equal Cost Multipath bedeutet,
• wann ECMP eingesetzt wird,
• wie OSPF und IS-IS ECMP nutzen,
• warum Flow-Based Load Balancing verwendet wird,
• und welche Vorteile ECMP gegenüber einem einzelnen aktiven Pfad bietet.