Routing i protokoły routingu

Transkrypt

1 Routing i protokoły routingu

2 Po co jest routing Proces przesyłania informacji z sieci źródłowej do docelowej poprzez urządzenie posiadające co najmniej dwa interfejsy sieciowe i stos IP.

3 Routing przykład Próba wysłania z wiadomości do Sprawdzenie maski podsieci adresata ID sieci = , ID adresata = ID nadawcy poprzez ARP odczytanie adresu MAC odbiorcy i wysłanie wiadomości Próba wysłania z wiadomości do Sprawdzenie maski podsieci adresata ID sieci = , ID adresata ID nadawcy Sprawdzenie własnej tablicy routingu poprzez ARP odczytanie adresu MAC routera i przesłanie wiadomości do niego

4 Części składowe tablicy routingu Docelowa sieć lub host Maska sieci Interfejs Brama Metryka

5 Trasy statyczne i tabela routingu Adres sieciowy Maska sieci Adres bramy Interfejs Metryka Przykładowa tablica routingu dowolnego hosta. Wszystkie wpisy oprócz ostatniego są lokalne. Tablica routingu czytana jest od dołu do góry, stąd ostatni wpis przesyła pakiety które do niego dotarły do bramy domyślnej , pozostałe są przetwarzane lokalnie

6 Tabela routingu routera Metryka Interfejs Adres bramy Maska sieci Adres sieciowy

7 Trasowanie i trasy statyczne Router B Router A Router C

8 Trasowanie i trasy statyczne C C C C B B B B A A A A Metryk a Interfejs Adres bramy Maska sieci Adres sieciowy

9 Dynamiczne określanie trasy Problemy przy trasach statycznych Rozbudowa sieci Nagłe awarie sieci Zapewnienie niezawodności Rozwiązanie - trasowanie dynamiczne Ciągła aktualizacja tras w zależności od jakości łącz i ruchu Możliwość balansowania przeciążeń sieci Konieczność stosowania protokołów routingu

10 Protokoły routingu RIP v (Routing Information Protocol) RIP v2 (Routing Information Protocol) IGRP (Internet Routing Gatwau Protocol) OSPF (Open Shortest Path First) IRD (Router Discowery + ICMP) protokół automatycznego znajdywania bramy (router wykorzystuje protokół ICMPv6 do rozgłaszania i informowania hostów o swoim adresie IP i oferowanych usługach)

11 RIP v - działanie Każdy router (domyślnie co 30s) rozsyła informacje o własnej tablicy routingu do innych routerów w sieci. Po odebraniu takiej informacji pozostałe router aktualizują swoje tablice routingu i przesyłają ją dalej do kolejnych routerów Jeśli do danej sieci istnieje więcej niż jedna droga jest ona wybierana na podstawie metryki Metryka ilość hopów przez który musi być przesłany pakiet nim dotrze do sieci docelowej

12 Działanie - przykład Router B Router A Router C

13 . Router A zna sieci i i rozgłasza tą informację dalej 2. Router B odbiera rozgłoszenie 3. W odebranej tablicy Router B zwiększa metryki o wartość przypisaną do wartości interfejsu na którym odebrał wiadomość (domyślnie ) 4. Router B sprawdza i porównuje trasy odebrane z własnymi. Trasa do sieci jest mu znane więc ją pomija, dodaje natomiast trasę z metryką zwiększoną o 5. Router B rozgłasza własną tablicę routingu 6. Router C odbiera rozgłoszenie i patrz punkt 3. Dodaje wpisy do sieci (metryka = 2) i (metryka = 3) 7. Podobnie rozgłoszenie z B odbiera A i aktualizuje swoją tablicę routingu o wpis z odpowiednią metryką = 2

14 Wady protokołu RIP v Rozgłoszenia następują ciągle, niezależnie od stanu zbieżności sieci zużycie zasobów Problem wielkości pakietów rozgłoszeń Problem odliczania do nieskończoności Rozwiązanie: Żadna trasa nie może mieć metryki > 5 (ograniczenie maksymalnego rozmiaru sieci)

15 Problem odliczania do nieskończoności Router B Router A Router C

16 Problem odliczania do nieskończoności Jeżeli nastąpiła awaria pomiędzy C i B to do B nie dochodzą rozgłoszenia z C Jeżeli w czasie 80s. B nie dostanie rozgłoszenia od C to ustanowi metrykę do na 6 (trasa nieosiągalna) Jeżeli rozgłaszanie rozpocznie A wówczas do B trafi informacja że do C jest droga o metryce = 3 Wówczas B zaktualizuje swoją tablicę routingu i ustawi metrykę = 4, po czym rozgłosi swoją trasę Po odebraniu zestawu tras od B, A zwiększy metrykę dla trasy do sieci o więc metryka = 4 Kolejno A rozgłosi swoją tablicę i znów B zwiększy metrykę o, aż do osiągnięcia 5

17 Rozwiązanie Metoda podziału horyzontu: Informacje rozgłoszeniowe adresowane do danego routera pozbawione są informacji o trasach, które dany router otrzymał od odbiorcy tras. Metoda zatrucia zwrotu: Trasy które router wysyła a poznał dzięki routerowi odbiorcy mają metrykę = 6

18 RIP v2 RIP v nie wysyłał przy rozgłoszeniu maski podsieci, RIP v2 bez tej wady możliwość pracy z VLSM lub bezklasowego trasowania domen (variable length subnet masks VLSM = Classless Inter-Domain Routing (CIDR)) RIP v2 umożliwiał proste uwierzytelnianie droga do uniknięcia cichych RIP routerów widm nasłuchujących i analizujących strukturę sieci Dodanie znaczników tras Możliwość oznaczenia tras poznanych przez inne protokoły np. OSPF RIP v2 przesyła adresy routerów do następnego hopu celem jest zmniejszenie liczby nieistotnych hopów w przypadku routerów nie obsługujących RIP Obsługa adresowania grupowego Adresowanie grupowe multicasting w celu zwiększenia przepustowości RIP v2 ograniczenia rozmiar sieci co powoduje żę można go stosować w małych sieciach

19 IGRP (Internet Gateway Routing Protocol) Opracowany przez CISCO Zalety Stabilne trasowanie nawet w dużych sieciach Unika zapętania tras, co miało miejsce w RIP Szybko reaguje na zmiany w topologii sieci Mniejsze obciążenie zasobów obliczeniowych Pozwala na równoważenie obciążenia pomiędzy trasami o podobnej przpystowości Reaguje na wartunki istniejące w łączu Obsługuje różne typy usług

20 Metryka w IGRP W IGRP metryka trasy uwzględnia szereg parametrów Czas opóźnienia topologii (ot; waga opóźnienia - wo) Przepustowość najwolniejszego segmentu trasy (waga przepustowości wp; minimalna przepustowość -mp) Dostępność kanałów w trasie (zk) Niezawodność trasy (nt) Metryka = (wp / (mp * (-zk)) + (wo * ot)) * nt

21 IGRP metryka oraz inne parametry brane pod uwagę Opóźnienie topologii czas jaki zajmuje dotarcie pakietowi do miejsca w nieobciążonej sieci (np. łącza satelitarne, duża przepustowość ale duże opóźnienia) Wartość dostępności kanału bieżące wykorzystanie pasma w % Niezawodność ilość retransmisji W IGRP przesyłane są liczba hopów oraz MTU maksymalna jednostka transmisyjna Czas retransmisji IGRP - 90s. Wykorzystanie metod ograniczonego horyzontu Jeżeli dwie trasy mają tą samą metrykę to dane będą dzielone pomiędzy nie tak by równoważyć obciążenie IGRP jest do wykorzystania w pojedynczych systemach autonomicznych

22 Protokół OSPF (Open Shortest Path First) Brak ograniczeń odnośnie liczby hopów Obsługa VLSM Obsługa adresowania grupowego do aktualizacji stanów łączy Szybsza zbieżność, bo aktualizacja natychmiastowa Metryki obejmują informacje o opóźnieniach łączy Obsługa równoważenia połączeń Podział sieci na obszary zawierające do ok.. 50 routerów aby zmniejszyć obszar zalewów (flooding) obszar rozgłaszania Uwierzytelnianie Znaczniki tras zewnętrznych

23 Podział na obszary w OSPF

24 Usługi sieciowe DNS (53) (Domain Name System) rozpoznawanie nazw DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) dynamiczna konfiguracja hostów SMTP (25) (Simple Mail Transfer Protocol) podstawowy protokół obsługi wysyłania maili Telnet (23) - terminalowe łączenie się ze zdalnymi komputerami (transmisja nie kodowana) SSH (22) terminalowe łączenie się ze zdalnymi komputerami (transmisja kodowana) POP3 (0 lub 995) - (Post Office Protocol version 3) najpopularniejszy protokół odbioru maili LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) system katalogowy HTTP FTP SMB