1
Administrarea reţelelor de calculatoare
Protocoale de Rutare dinamică
2
Administrarea reţelelor de calculatoare
• Emil CEBUC conferenţiar [email protected]
Catedra de Calculatoare
3
Protocoale de Rutare dinamică
• Introducere• Clasificare şi tipuri• Metrici şi Distanţă Administrativă• Protocoale Vector Distanţă RIP• Protocoale Link State OSPF
4
Introducere
• Funcţii ale protocoalelor de rutare dinamică-Schimb de informaţii dinamic între routere.
-Actualizare automată a tabelelor de routare la modificarea reţelei.
-Determină cea mai buna cale spre destinaţie.
5
Introducere (2)
• Scopul protocoalelor de rutare dinamică este să:-descopere reţele de la distanţă
-menţină tabele de routare la zi
-aleagă cea mai bună cale spre reţelele destinaţie
-abilitatea de a găsi o cale alternativă dacă cea primară devine indisponibilă
6
Introducere (3)
• Comparaţie cu rutarea statică• Dezavantajele rutării statice
-Scimbări în rețea necesită reconfigurare manuală
-Este greoaie în reţele de dimensiuni mari
• Avantajele rutării statice–Uşor de configurat–Nu necesită resurse suplimentare–Mai sigur
7
Clasificare• Protocoalele de rutare dinamică sunt grupate după
caracteristici, exemple:
-RIP
-IGRP NU
-EIGRP
-OSPF
-IS-IS
-BGP
• Autonomous System este un grup de routere sub aceaşi administrare.
8
Clasificare
• Tipuri de protocoale de rutare:-Interior Gateway Protocols (IGP)
-Exterior Gateway Protocols (EGP)
9
Clasificare
• Interior Gateway Routing Protocols (IGP)-utilizate în interiorul unui AS.
-Exemple: RIP, EIGRP, OSPF
• Exterior Routing Protocols (EGP)-Utilizat între AS-uri
-Exemplu: BGPv4
10
IGP Comaraţie între Distance Vector şi Link StateVector Distanţă
– rutele sunt publicate ca şi vectori distanţă & direcţie.– au o imagine parţială asupra topologiei reţelei.–Actualizări periodice.
Link state– au o imagine completă asupra topologiei reţelei.– actualizările sunt neperiodice.
11
Clasificare
• Classful routing protocolsNU trimit subnet mask în actualizări
• Classless routing protocolsTrimit subnet mask în
actualizări.
12
Clasificare
• Convergenţa este definită ca situaţia în care tpate tabelele de routare ale tuturor routerelor sunt consistente; au aceaşi imagine corectă asupra reţelei
• Convergenţă slabă sau înceată RIP şi IGRP
• Convergenţă bună sau rapidă EIGRP, OSPF, IS-IS
13
Metrici
• Metrica A valoare utilizată de un protocol de routare pentru a determina care rută este mai buna decât alta.
14
Metrici
• Metrici utilizate în protocoale de routare pentru IP-Bandwidth
-Cost
-Delay
-Hop count
-Load
-Reliability
15
Metrici
• Metrica în tabela de routare
• Metrici utilizate în:-RIP - hop count
-IGRP & EIGRP - Bandwidth (used by default), Delay (used by default), Load, Reliability
-IS-IS & OSPF – Cost, Bandwidth (Cisco’s implementation)
16
Distanţa Administrativă AD a unei Rute
• Scopul metriciO valoare calculată utilă pentru selectarea unei căi
• Scopul ADO valoare numerică pentru a utiliza o rută aflată printrun anumit protocol de rutare
• “Încrederea” întrun protocol de rutare
17
Distanţa Administrativă AD a unei Rute
• Protocoale de Routare
18
Distanţa Administrativă AD a unei Rute
• Route direct conectateau AD = 0 by default
• Route staticeau AD = 1 by default
19
Protocoale VD
• Example de Distance Vector routing protocols:Routing Information Protocol (RIP) Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)
20
Protocoale VD
• Distance Vector Technology
–The Meaning of Distance Vector:
•A router using distance vector routing protocols knows 2 things:
Distance to final destinationVector, or direction, traffic should be directed
21
Protocoale VDCaracteristici al Protocoalelor VD:
Actualizări Periodice Vecini Broadcast la actualizări Se trimite toată tabela de routare!!!
22
Distance Vector Routing Protocols
Routing Protocol Characteristics–Criteria used to compare routing protocols includes
-Time to convergence -Scalability -Resource usage -Implementation & maintenance
23
Protocoale VD
24
Protocoale VD
• Iniţializare Router (Cold Starts)
-Initial network discovery
Reţelele direct conectate
25
Protocoale VD• Schimb iniţial de informaţii de routare• Primeşte actualizare de la vecini
-Verifică informaţia primităDacă este inf. nouă:
-Actualizează metricile -se adaugă noi reţele în tabela de routare
26
Protocoale VDSchimb de informaţii de routare Se ajunge la convergenţă la momentul:
– Toate tabelele de routare din reţea conţin info. consistentă– Routerele continuă schimbul de informaţii– Dacă nu apare info. nouă se ajunge la convergenţă
27
Protocoale VD
• Numărarea la infinit
este o problemă specifică VD.
28
Protocoale VD
• Stabilirea unui maxim RIP ∞=16• Se tabileşte o valoare pt. a indica infinitul
Dacă un router numără la infinit destinaţia se marchează ca unreachable
29
Protocoale VD• Regula Split Horizon Rule :
Un router nu va trimite informaţii de spre o destinaţie prin interfaţa prin care a primit acea informaţie
30
Protocoale VD
• Split horizon with poison reverse
Un router va trimite metrica ∞ pe interfaţa pe care a primit acea rută
31
RIP Routing IP
• Versiune 1, 2 şi NG pt IPv6• v1 classfull• v2 classless• Metrica este hopcount, la câte routere distanţă• Calea cea mai lungă are max. 15 routere• Updaturi la 30 de secunde• Algoritm Bellman-Ford pentru calculul căii celei
mai bune• Se poate utiliza autentificarea în v2
32
Configurare RIP
• Router RIP• Version 2 ; by default este 1• Network xxx.xxx.xxx.xxx
Specifică despre care reţele va trimite info la vecini şi pe ce interfeţe va primi de la vecini
33
Depanare RIP
• Verificare cabluri• Verificare adrese IP şi netmask• Verificare versiune• Sumarizare automată; by default este on• Parole dacă se face autentificare
34
Sumar RIP
RoutingProtocol
DistanceVector
ClasslessRoutingProtocol
UsesHold-DownTimers
Use ofSplit
Horizon or
Split Horizon
w/Poison Reverse
MaxHop
count= 15
AutoSummary
SupportCIDR
SupportsVLSM
Uses Authen
-tication
RIPv1 Yes No Yes Yes Yes Yes No No No
RIPv2 Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes
35
Protocoale Link State LS
• Algoritmul shortest path first • Utilizează algoritmul lui Dijkstra SPF
36
Protocoale Link State LS
Algoritmul lui Dikjstra SPF
37
Protocoale Link State LS• Calea cea mai bună nu este în mod necesar cu minim de
hopuri
38
Protocoale Link State LS
Procesul de routare LS• Cum se ajunge la convergenţă:
– Fiecare router află despre reţelele direct conectate– Routerele LS schimbă packete HELLO pentru a descoperi alte routere LS vecine– Fiecare router construieşte propriul Link State Packet (LSP) care conţine informaţii despre: vecini, ID-ul vecinului, tip link, bandwidth şi reţelele conectate–LSP este transmis prin flood la toţi vecinii, care îl memorează şi îl retransmit până când sunt recepţionate de toate routerele, care au acum aceaşi informaţie–Cu aceste informaţii fiecare router îşi construieşte o hartă topologică a reţelei, un graf, utilizat pentru a determina cele mai bune căi către o destinaţie
39
Protocoale Link State LS
Trimiterea de pachete HELLO la vecini• Pentru descoperirea routerelor pe aceiaşi legătură fizică, vecini
40
Protocoale Link State LS2 vecini schimbă pachete HELLO şi formează o
adiacenţă
Aceste pachete vor fi utilizate pe viitor pentru funcţia keep alive
41
Protocoale Link State LS, conţinut LSP
42
Protocoale Link State LS
Flooding LSPs to Neighbors• Once LSP are created they are forwarded out to
neighbors.
-After receiving the LSP the neighbor continues to forward it throughout routing area.
43
Protocoale Link State LS
LSPs sunt trimise la iniţializare sau la schimbare în reţea
44
Protocoale Link State LS
Routerele construiesc harta reţelei pe baza LSP primite
45
Introducere în OSPF• Prima încercare în 1987• 1989 OSPFv1 released in RFC 1131
versiune experimentală nu a fost standard• 1991 OSPFv2 released in RFC 1247• 1998 OSPFv2 updated in RFC 2328• 1999 OSPFv3 published in RFC 2740
46
Introducere în OSPFOSPF Message
Encapsulation• 5 tipuri de pachete• OSPF packet header
Contains - Router ID and area ID and Type code for OSPF packet type
• IP packet headerContains - Source IP address, Destination IP address, & Protocol field set to 89
47
Introducere în OSPF
OSPF Packet Types
48
Introducere în OSPF
Hello Protocol• OSPF Hello Packet utilizat pentru:
Descoperirea vecinilor OSPF şi stabilirea de adiacenţe Publicarea de parametrii care sunt agreaţi pentru a deveni vecini Utilizat în reţele cu acces multiplu Ethernet, pt a alege un Designated Router şi a Backup Designated RouterMenţinerea adiacenţelor
49
Introducere în OSPF• Hello Packets conţin
Router ID al transimiţătorului
• OSPF Hello Intervals–Usually multicast (224.0.0.5)–Trimis la 30 secunde
• OSPF Dead Intervals–Timp după care un vecin se consideră dispărut–Default de 4 ori timpul Hello
50
Introducere în OSPF
• Pachete Hello conţin informaţii pentru alegerea-Designated Router (DR) DR este responsabil pentru a actualiza restul routerelor OSPF
-Backup Designated Router (BDR) preia rolul DR în caz că acesta dispare
51
Introducere în OSPF• Link State Update (LSU) pentru a transmite LSA
unul sau mai multe• Link State Advertisement (LSA) conţin informaţii despre
vecini şi costurile căilor
52
Introducere în OSPFOSPF Algorithm• Routerele OSPF routers
construiesc şi menţin link-state database care conţine LSA primite de la alte routere
• Informaţia este utilizată pentru a rula algoritmul lui Dijkstra SPF şi a obşine arborele SPF
• Din arborele SPF se populează tabela de routare
53
Introduction to OSPF• OSPF permite
autentificare şi criptare• Se configurează specific
pe fiecare interfaţă• Acceptă informaţii doar
de la routere configurate cu aceleaşi parole
54
Basic OSPF Configuration
The router ospf command• To enable OSPF on a router use the following
commandR1(config)#router ospf process-id Process id A locally significant number between 1 and 65535
-this means it does not have to match other OSPF routers
55
Basic OSPF Configuration• OSPF network command
-Requires entering: network address
wildcard mask - the inverse of the subnet mask
area-id - area-id refers to the OSPF area. OSPF area is a group of routers that share link state information
-Example: Router(config-router)#network network-address wildcard-mask area area-id
56
Basic OSPF Configuration
• Router ID–This is an IP address used to identify a router–3 criteria for deriving the router ID
Use IP address configured with OSPF router-id command-Takes precedence over loopback and physical interface addresses
If router-id command not used then router chooses highest IP address of any loopback interfacesIf no loopback interfaces are configured then the highest IP address on any active interface is used
57
Basic OSPF ConfigurationOSPF Router ID• Commands used to verify current router ID
–Show ip protocols–Show ip ospf–Show ip ospf interface
58
Basic OSPF Configuration
OSPF Router ID• Router ID & Loopback addresses
-Highest loopback address will be used as router ID if router-id command isn’t used-Advantage of using loopback addressthe loopback interface cannot fail OSPF stability
• The OSPF router-id command–Introduced in IOS 12.0–Command syntax
Router(config)#router ospfprocess-idRouter(config-router)#router-idip-address
• Modifying the Router ID–Use the command Router#clear ip ospf process
59
Basic OSPF ConfigurationVerifying OSPF• Use the show ip ospf command to verify & trouble
shoot OSPF networksCommand will display the following: Neighbor adjacency
-No adjacency indicated by - Neighboring router’s Router ID is not displayedA state of full is not displayed
-Consequence of no adjacency-No link state information exchangedInaccurate SPF trees & routing tables
60
Basic OSPF Configuration
Command Description
Show ip protocols
Displays OSPF process ID, router ID, networks router is advertising & administrative distance
Show ip ospf
Displays OSPF process ID, router ID, OSPF area information & the last time SPF algorithm calculated
Show ip ospf interface Displays hello interval and dead interval
Verifying OSPF - Additional Commands
61
Basic OSPF ConfigurationExamining the routing table• Use the show ip route command to display the
routing table-An “O’ at the beginning of a route indicates that the router source is OSPF-Note OSPF does not automatically summarize at major network boundaries