Routing Table, Forwarding Table und Packet Forwarding in Junos

04.07.2026 · 5 Min. Lesezeit

Einleitung

Wer Routing-Protokolle lernt, beschäftigt sich zunächst mit Themen wie:

• OSPF
• IS-IS
• BGP
• Routing Policies
• Redistribution

Dabei entsteht leicht der Eindruck, dass Routing-Protokolle die eigentliche Arbeit eines Routers erledigen.

Tatsächlich ist das nur die halbe Wahrheit.

Routing-Protokolle sammeln Informationen.

Die eigentliche Weiterleitung von Paketen erfolgt jedoch durch andere Komponenten.

Genau an diesem Punkt beginnt ein wichtiges Thema der JNCIS-ENT:

Wie gelangt eine Route von einem Routing-Protokoll in die tatsächliche Paketweiterleitung?

Oder anders formuliert:

Woher weiß ein Router eigentlich, über welches Interface ein Paket verschickt werden muss?

Um diese Frage zu beantworten, müssen wir die Architektur von Junos verstehen.

Viele Prüfungsfragen drehen sich nicht um OSPF oder BGP selbst, sondern um die Beziehung zwischen:

• Routing Information Base (RIB)
• Forwarding Information Base (FIB)
• Routing Engine
• Packet Forwarding Engine

Wer diese Zusammenhänge verstanden hat, besitzt ein deutlich tieferes Verständnis moderner Router.

Der häufigste Denkfehler

Viele Einsteiger glauben:

Die Routing-Tabelle wird direkt für die Paketweiterleitung verwendet.

Das klingt logisch.

Schließlich enthält die Routing-Tabelle alle bekannten Routen.

In modernen Routern stimmt das jedoch nicht.

Die Routing-Tabelle dient primär als Entscheidungs- und Verwaltungsinstanz.

Die eigentliche Paketweiterleitung erfolgt über eine optimierte Kopie dieser Informationen.

Die Junos-Architektur

Junos trennt Routing und Forwarding bewusst voneinander.

Vereinfacht dargestellt:

Routing Engine
        |
        |
       RIB
        |
        |
       FIB
        |
        |
Packet Forwarding Engine

Diese Trennung gehört zu den wichtigsten Architekturmerkmalen von Juniper-Routern.

Die Routing Engine (RE)

Die Routing Engine ist das „Gehirn“ des Routers.

Hier laufen:

• OSPF
• IS-IS
• BGP
• Routing Policies
• Management-Prozesse

Die Routing Engine berechnet, welche Routen verwendet werden sollen.

Aufgaben der RE

Die RE ist verantwortlich für:

• Nachbarschaftsaufbau
• SPF-Berechnungen
• BGP Path Selection
• Policy-Auswertung
• Routing-Entscheidungen

Wichtig:

Die RE verarbeitet normalerweise nicht jedes einzelne Datenpaket.

Sie entscheidet lediglich, wie Pakete weitergeleitet werden sollen.

Die Routing Information Base (RIB)

Die Routing Information Base ist die bekannte Routing-Tabelle.

Unter Junos lautet die Standard-IPv4-Tabelle:

inet.0

Was enthält die RIB?

Die RIB speichert:

• alle bekannten Routen
• Routing-Protokollinformationen
• Metriken
• Next Hops
• Präfixe

Beispiel:

10.1.1.0/24 via OSPF

192.168.10.0/24 via Static

203.0.113.0/24 via BGP

Die RIB ist die Entscheidungsgrundlage des Routers.

Mehrere Protokolle – eine Route

Betrachten wir folgendes Szenario:

10.10.10.0/24

wird gelernt über:

• OSPF
• IS-IS
• BGP

Der Router besitzt nun mehrere Kandidaten.

Welche Route gewinnt?

Hier kommt die Preference ins Spiel.

Wir erinnern uns:

Der niedrigste Wert gewinnt.

Ergebnis

Nur die beste Route wird aktiv.

Diese aktive Route wird später in die FIB übernommen.

Active Route

Ein zentraler Prüfungsbegriff.

Eine Route kann:

Known

sein.

Oder:

Active

Nur aktive Routen werden für die Paketweiterleitung verwendet.

Beispiel:

10.10.10.0/24

OSPF
IS-IS
BGP

Bekannt:

Alle drei.

Aktiv:

Nur eine.

Prüfungsfalle

Viele Kandidaten verwechseln:

bekannte Route

mit

aktiver Route

Von der RIB zur FIB

Nachdem die beste Route ausgewählt wurde, geschieht etwas Entscheidendes.

Die Route wird in die:

Forwarding Information Base

kopiert.

Kurz:

FIB

Die FIB enthält ausschließlich Informationen, die für die Weiterleitung benötigt werden.

Warum existiert die FIB?

Performance.

Die Routing-Tabelle kann sehr groß sein.

Ein Internet-Router kennt heute häufig:

1.000.000+
Routen

oder mehr.

Würde jedes Paket gegen die vollständige Routing-Tabelle geprüft werden, wäre die Weiterleitung ineffizient.

Deshalb wird eine optimierte Version erzeugt.

Die Packet Forwarding Engine (PFE)

Nun kommt die eigentliche Arbeit.

Die PFE ist für die Paketweiterleitung zuständig.

Aufgaben

• Paketempfang
• Routing-Lookup
• TTL-Verarbeitung
• MPLS-Operationen
• QoS-Markierungen
• Paketweiterleitung

Die PFE arbeitet typischerweise in Hardware.

Dadurch können moderne Router enorme Datenmengen verarbeiten.

Warum ist die Trennung wichtig?

Betrachten wir einen OSPF-Neustart.

Die Routing Engine berechnet neue Routen.

Gleichzeitig verarbeitet die PFE weiterhin Millionen Pakete pro Sekunde.

Dadurch entsteht:

• hohe Stabilität
• bessere Skalierbarkeit
• geringere CPU-Belastung

Dies ist ein wesentliches Designprinzip von Juniper.

Der Routing Lookup Prozess

Nun verfolgen wir ein Paket Schritt für Schritt.

Paket kommt an

Beispiel:

Quelle:
10.1.1.10

Ziel:
172.16.1.50

Der Router betrachtet:

172.16.1.50

Longest Prefix Match

Nun beginnt der wichtigste Lookup-Prozess überhaupt.

Der Router sucht:

Welcher Routeneintrag passt am besten?

Nicht:

Erster Treffer

Sondern:

Längstes passendes Präfix

Beispiel

Routing-Tabelle:

172.16.0.0/16

172.16.1.0/24

172.16.1.0/25

Ziel:

172.16.1.20

Alle drei Präfixe passen.

Welches gewinnt?

Antwort:

172.16.1.0/25

Warum?

Weil:

/25

spezifischer ist als:

/24

und

/16

Warum ist Longest Prefix Match so wichtig?

Dieses Prinzip gilt unabhängig von:

• OSPF
• BGP
• IS-IS
• Static Routes

Das Routing-Protokoll spielt an dieser Stelle keine Rolle mehr.

Der Router betrachtet lediglich:

Welches Präfix ist am spezifischsten?

Die Default Route

Was passiert, wenn keine Route passt?

Dann greift häufig:

0.0.0.0/0

Die sogenannte:

Default Route

Sie fungiert als Auffangnetz.

Beispiel:

Internet Edge

Alle unbekannten Ziele werden dorthin geschickt.

Recursive Lookup

Ein weiteres beliebtes JNCIS-Thema.

Betrachten wir:

203.0.113.0/24

Next Hop:
192.0.2.1

Der Router kennt nun das Zielnetz.

Allerdings muss er zunächst herausfinden:

Wie erreiche ich 192.0.2.1?

Dafür erfolgt ein weiterer Lookup.

Dies nennt man:

Recursive Lookup

Beispiel

203.0.113.0/24
→ Next Hop 192.0.2.1

192.0.2.0/24
→ ge-0/0/0

Erst danach kann die tatsächliche Weiterleitung erfolgen.

Next-Hop Resolution

Dieser Prozess heißt:

Next-Hop Resolution

Ohne erfolgreiche Auflösung kann eine Route nicht aktiv werden.

Deshalb entstehen viele BGP-Probleme durch:

Next Hop unreachable

Die Forwarding Table

In der FIB stehen letztlich Informationen wie:

172.16.1.0/24

→ ge-0/0/0
→ MAC-Adresse
→ Next Hop

Die PFE kann dadurch Pakete extrem schnell verarbeiten.

ECMP in der FIB

Wir erinnern uns an den vorherigen Artikel.

Bei ECMP enthält die FIB:

203.0.113.0/24

→ NH1
→ NH2
→ NH3

Die Lastverteilung erfolgt direkt in der Forwarding-Hardware.

Wichtige Junos-Kommandos

Routing-Tabelle:

show route

Aktive Route:

show route detail

Forwarding-Tabelle:

show route forwarding-table

Bestimmtes Präfix:

show route 172.16.1.0/24

Routing-Tabellen anzeigen:

show route table inet.0

Typische JNCIS-ENT Prüfungsfallen

Falle 1

RIB und FIB verwechseln.

Falle 2

Annehmen, dass alle bekannten Routen aktiv sind.

Falle 3

Preference mit Longest Prefix Match verwechseln.

Falle 4

Longest Prefix Match ignorieren.

Falle 5

Nicht erkennen, dass die PFE und nicht die RE die eigentliche Paketweiterleitung durchführt.

Praxisbezug

In großen Juniper-Routern existieren häufig:

• Millionen von Routing-Einträgen
• mehrere Routing-Protokolle
• komplexe Policies
• zahlreiche ECMP-Pfade

Ohne die Trennung zwischen Routing Engine und Packet Forwarding Engine wäre eine solche Skalierung kaum möglich.

Deshalb ist die Architektur von Junos nicht nur ein Prüfungsgebiet, sondern die Grundlage für nahezu alle Carrier- und Enterprise-Plattformen des Herstellers.

Fazit

Routing-Protokolle allein leiten keine Pakete weiter.

Sie liefern lediglich Informationen für die Routing-Tabelle.

Die eigentliche Weiterleitung erfolgt über die Forwarding-Tabelle und die Packet Forwarding Engine.

Für die JNCIS-ENT solltest du insbesondere verstehen:

• die Aufgaben von RE und PFE,
• den Unterschied zwischen RIB und FIB,
• das Konzept der aktiven Route,
• Longest Prefix Match,
• Recursive Lookup,
• sowie die Bedeutung der Next-Hop-Resolution.

Diese Konzepte bilden die technische Grundlage für nahezu alle Routing-Entscheidungen in Junos.