Ruting. Protokoły rutingu a protokoły rutowalneamencwal.kis.p.lodz.pl/sk/w_sieciowa_ruting.pdf · Ruting. Protokoły rutingu a protokoły rutowalne ruting : proces znajdowania najwydajniejszej

Ruting.Protokoły rutingu a protokoły rutowalne

● ruting :proces znajdowania najwydajniejszej ścieżki dla przesyłania pakietów między danymi dwoma urządzeniami

● protokół rutingu :protokół za pomocą którego dystrybuowane są informacje między ruterami nt. najlepszych ścieżek do poszczególnych sieci

● protokół rutowalny :protokół za pomocą którego można przesyłać pakiety pomiędzy sieciami

(c) mgr inż. Adam Mencwal, Katedra Informatyki Stosowanej

Funkcje rutera. Ruting a przełączanie


PPP0

TABLICA RUTINGU

1.0.0.0/8 ⇨ ETH0 144.60.0.0/18 ⇨ PPP0 200.1.40.0/25 ⇨ WLAN0 60.0.0.0/8 ⇨ FR_RELAY0

UTRZYMYWANIE NAJBARDZIEJ AKTUALNEJ TABLICY RUTINGU

sieć 144.60.0.0/18 jest niedostepna, informuję

swoich sąsiadów

dostałem informacje, aktualizuję swoją

tablicę rutingu

ETH0

PRZEŁĄCZANIE PAKIETÓW MIĘDZY INTERFEJSAMI

PPP0

TABLICA RUTINGU

1.0.0.0/8 ⇨ ETH0 144.60.0.0/18 ⇨ PPP0 200.1.40.0/25 ⇨ WLAN0 60.0.0.0/8 ⇨ FR_RELAY0

nagłówekpakietu

DST:144.60.0.5dane aplikacji

nagłówekpakietu

DST:144.60.0.5dane aplikacji

założenia funkcjonalne protokołów rutingu

A


* automatyzacja i elastyczność na zmiany topologii

* szybka zbieżność

* prostota i niski narzut

* wybór optymalnej ścieżki

mam wybraną sprawną ścieżkę do rutera A

ścieżka do Rutera A została przerwana!

muszę znaleźć nową!

B

która ścieżka do Rutera A będzie

najszybsza..?

ta ścieżka do rutera A jest najszybsza!

straciłem ścieżkę do rutera A.. informuję o tym wszystkich...

nic nie wiem o zmianie topologii

sieci....

przekazujemy aktualizacje

dalej...

dostałem aktualizację, zmieniam trasę!

Kryteria wyboru trasy.Metryki trasy


● szerokość pasma● liczba przeskoków● opóźnienie● niezawodność● koszt3

7

5

11

4

4

1

10 $10 $

2 $2 $

6 $6 $

1 $1 $5 $5 $

3 $3 $

2 $2 $1 $1 $

System autonomiczny.Protokoły IGP i EGP

system autonomicznyRIP

IGRP

BGP

protokoły rutingu


EGP(Exterior Gateway

Protocol)

IGP(Interior Gateway

Protocol)

protokoły wektora

odległości(RIP,IGRP)

protokoły stanu łącza

(OSPF,EIGRP,ISIS)

system autonomiczny

ISIS

OSPF

RIP – Protokół rutingu wg wektora odległości

A

C

E

F

D

B


1.0.0.0/8

5.0.0.0/8

● cykliczne przesyłanie całych tablic rutingu sąsiadom● metryka – ilość przeskoków● brak znajomości pełnej topologii sieci przez rutery

3

1

3

3

1

1 2

3

2 3

21

2

1

23

2

1

RUTER A

1.0.0.0/8 ⇨ INT_3 | 25.0.0.0/8 ⇨ INT_1 | 1

RUTER B

1.0.0.0/8 ⇨ INT_3 | 15.0.0.0/8 ⇨ INT_2 | 0

RUTER C

1.0.0.0/8 ⇨ INT_3 | 25.0.0.0/8 ⇨ INT_3 | 2

RUTER D

1.0.0.0/8 ⇨ INT_3 | 15.0.0.0/8 ⇨ INT_1 | 2

RUTER E

1.0.0.0/8 ⇨ INT_3 | 15.0.0.0/8 ⇨ INT_2 | 1

RUTER F

1.0.0.0/8 ⇨ INT_0 | 05.0.0.0/8 ⇨ INT_3 | 1

0

0

RIP – Proces aktualizacji tablic rutingu

A

C

E

F

D

B


1.0.0.0/8

5.0.0.0/8

3

1

3

3

1

1 2

3

2 3

21

2

1

23

2

1

RUTER A RUTER B

5.0.0.0/8 ⇨ INT_2 | 0

RUTER C RUTER D

RUTER E RUTER F

1.0.0.0/8 ⇨ INT_0 | 0

0

0

0:000:30

5.0.0.0/8 ⇨ INT_1 | 1

5.0.0.0/8 ⇨ INT_2 | 1 5.0.0.0/8 ⇨ INT_3 | 1

1.0.0.0/8 ⇨ INT_3 | 15.0.0.0/8 ⇨ INT_3 | 2

5.0.0.0/8 ⇨ INT_1 | 3

1.0.0.0/8 ⇨ INT_3 | 1

1:00

5.0.0.0/8 ⇨ INT_1 | 2

1.0.0.0/8 ⇨ INT_1 | 3

1.0.0.0/8 ⇨ INT_3 | 1

1.0.0.0/8 ⇨ INT_3 | 2

1.0.0.0/8 ⇨ INT_2 | 2

3:003:30

1.0.0.0/8 ⇨ INT_1 | 3

!!!!

RIP – problemy.Algorytmy

“split horizon” i “poison reverse”

B

C

A

5.0.0.0/8

1

1

2

2

1


RUTER B

5.0.0.0/8 ⇨ INT_1 | 1

RUTER A

RUTER C

5.0.0.0/8 ⇨ INT_1 | 2

5.0.0.0/8 ⇨ INT_0 | 0

1:302:00

5.0.0.0/8 ⇨ INT_2 | 25.0.0.0/8 ⇨ INT_1 | ∞

pętla rutingu!sieć 5.0.0.0/8 jest niedostepna, zgodnie z regułą “poison

reverse” rozgłaszamz metryką ∞

C

5.0.0.0/8 ⇨ INT_1 | ∞5.0.0.0/8 ⇨ INT_1 | 3

2:303:00

zgodnie z regułą “split horizon” NIE przyjmuję aktualizacji trasy do sieci

5.0.0.0/8 !

RIPv1 vs RIPv2


cecha RIPv1 RIPv2 rozgłaszanie sieci klasowo bezklasowo

uwierzytelnianie brak obecneuaktualnień rutingu

adres rozgłaszania broadcast (255.255.255.255) multicast (224.0.0.9)uaktualnień

1.0.0.0/8

2.0.0.0/8

3.0.0.0/8 1.1.0.0/16

1.2.0.0/16

1.3.0.0/16

OSPF – Protokół rutingu wg stanu łącza

● ogłaszanie LSA (ang. Link-State Advertisement) przez tzw. “flooding”

● baza danych topologii sieci

●wykorzystanie algorytmu Shortest Path First (Dijkstry)

● tablica routingu

5.0.0.0/8

0


D

BA

1.0.0.0/8

1

3

4

21

0

1

2

1

23

RUTER A

1.0.0.0/8 ⇨ INT_2 | 45.0.0.0/8 ⇨ INT_0 | 2

C

E

A B CD

E

1.0.0.0/8

1 23

2

DB A

4

14

1

2

4C

E

4

Pakiety 'hello' i Link-State Advertisements


3

A

C

F2

4

G

D

B

E

włączam się do sieci.. rozsyłam pakiety 'hello'

rozsyłam na adres 224.0.0.5 informacje o

moim nowym sąsiedzie G, koszt łącza= 2

rozsyłam na adres 224.0.0.5 informacje o

moim nowym sąsiedzie G, koszt łącza= 4

dostałem pakiet LSA, rozsyłam dalej...

przebudowuję swoją bazę topologii

odebrałem pakiet LSA który sam wysłałem nie rozsyłam dalej

wymieniamy sięcyklicznie

pakietami 'hello'...

ups.. nie dostałem pakietu 'hello' od

sąsiada od dłuzszego czasu..

to pewnie przerwanie łącza..!

rozsyłam pakiety LSA !

mamy nowego sąsiada... informujemy o tym wszystkich

poprzez pakiety LSA oraz wysyłamy sąsiadowi

naszą bazę topologii sieci

Algorytm Dijkstry


3

5

3

1

1

4

2

4

1

2

3

A

C

F G

D

B

E

1

trasakosztcel

B 5 AB

C 3 AC

D 1 AD

E

F

G

E 8 ABE

B 4 ACB

2

E 5 ACEE 2 ADE

F 5 ADFF 3 ADEF

G 6 ADEGG 5 ADEFG

EIGRP – Hybrydowy protokół rutingu

● metryka stanu łącza:[K1 * przepustowość + (K2*przepustowość)/ (256- obciążenie) + K3*opóźnienie)]* K5/(niezawodność +K4)] ● koszty tras przekazywane tylko sąsiadom

● baza danych topologii sieci

●wykorzystanie algorytmu DUAL

● tablica routingu

5.0.0.0/8

0


D

BA

1.0.0.0/8

1

3

4

21

0

1

2

1

23

RUTER A

1.0.0.0/8 ⇨ INT_2 | 45.0.0.0/8 ⇨ INT_0 | 2

C

E

BC

1.0.0.0/8trasa główna do przeztrasa zapasowa do przez

1 23

2

DB A

4

14

1

2

4C

E

4

Algorytm DUAL (Diffuse Update ALgorithm)


3

5

3

1

4

4

2

4

1

5

3

A

C

F G

D

B

E

4

3

● rozgłaszanie sąsiadom metryk łącz bezpośrednio podłączonych do rutera oraz najlepszych metryk łącz zdalnych● konstruowanie bazy topologii (trasy główne i zapasowe) oraz tablicy rutingu

rozsyłam do swoich sąsiadów informacje

o metrykach swoich łącz

dostałem od swoich sąsiadów różne metryki do

rutera D... wybieram najlepszą i zapasową

RUTER B

DEST. NEXT HOP RD

A ⇨ B 5 ⇨ C 3

C ⇨ C 4 ⇨ E 2

D ⇨ E 2 E ⇨ E 3 F ⇨ E 2 G ⇨ E 2

Algorytm DUAL c.d.Reakcja na awarię łącza


3

5

3

1

4

4

2

4

1

5

3

A

C

F G

D

B

E

4

3

RUTER B

DEST. NEXT HOP RD

A ⇨ B 5 ⇨ C 3

C ⇨ C 4 ⇨ E 2

D ⇨ E 2 F ⇨ E 2 G ⇨ E 2

straciłem łącze z E! Wysyłam zapytanie o

RD do swoich sąsiadów!

E ⇨ E 3

dostałem RD, przeliczam metryki..

wybieram trasę główną i ew. zapasową...

E ⇨ C 7 ⇨ A 5

Podsumowanie – porównanie protokołów rutingu wektora odległości i wg. stanu łącza


cechaProtokół wektora

odległościProtokół wg stanu

łączazbieżność wolna szybka

skomplikowanie,wymagania sprzętowe

małe duże

pętle rutingu występują nie występują

zużycie pasma duże małe (*)

aktualizacja tablicrutingu

cykliczna, pełnawymiana tablic z

sąsiadami

wywołana tylko przezzdarzenie

wiedza o topologii sieci brakkażdy ruter ma pełnąinformację o całej

sieci

Protokół BGP


●brak metryk !●ruting na podstawie arbitralnych decyzji administratora!

ISP AS 65001BGP

systemy jednopunktowy (“szczątkowy”)

ISP_1

AS 31

BGP

systemy wielopunktowy,nietranzytowy

ISP_2

BGP

systemy wielopunktowy,tranzytowy

ISP_1

AS 31

ISP_2

BGP

Protokoły EGP – mapa Internetu


Documents

Ruting. Protokoły rutingu a protokoły rutowalneamencwal.kis.p.lodz.pl/sk/w_sieciowa_ruting.pdf · Ruting. Protokoły rutingu a protokoły rutowalne ruting : proces znajdowania najwydajniejszej