Routingi protokoły routingu -...
24
Routing i protokoły routingu
Transcript of Routingi protokoły routingu -...
Routing i protokoły routingu
Po co jest routing
• Proces przesyłania informacji z sieci źródłowej do docelowej poprzez urządzenie posiadające co najmniej dwa interfejsy sieciowe i stos IP.
Routing przykład
192.168.1.1192.168.2.1
192.168.2.5
192.168.2.10
192.168.2.15
192.168.1.5
192.168.1.10
192.168.1.15
Próba wysłania z 192.168.2.15 wiadomości do 192.168.2.5• Sprawdzenie maski podsieci adresata – ID sieci = 192.168.2.0, • ID adresata = ID nadawcy• poprzez ARP odczytanie adresu MAC odbiorcy i wysłanie wiadomości
Próba wysłania z 192.168.2.15 wiadomości do 192.168.1.10• Sprawdzenie maski podsieci adresata – ID sieci = 192.168.1.0, • ID adresata ≠ ID nadawcy• Sprawdzenie własnej tablicy routingu• poprzez ARP odczytanie adresu MAC routera i przesłanie wiadomości do niego
Części składowe tablicy routingu
• Docelowa sieć lub host
• Maska sieci
• Interfejs
• Brama
• Metryka
Trasy statyczne i tabela routingu
1192.168.2.15192.168.2.15255.255.255.255255.255.255.255
1192.168.2.15192.168.2.15224.0.0.0224.0.0.0
1127.0.0.1127.0.0.1255.0.0.0127.0.0.0
1192.168.2.15192.168.2.15255.255.255.255192.168.2.255
1127.0.0.1127.0.0.1255.255.255.255192.168.2.15
1192.168.2.15192.168.2.15255.255.255.0192.168.2.0
1192.168.2.15192.168.2.10.0.0.00.0.0.0
MetrykaInterfejsAdres bramyMaska sieciAdres sieciowy
• Przykładowa tablica routingu dowolnego hosta. Wszystkie wpisy opróczostatniego są lokalne.
• Tablica routingu czytana jest od dołu do góry, stąd ostatni wpis przesyłapakiety które do niego dotarły do bramy domyślnej 192.168.1.1, pozostałe
są przetwarzane lokalnie
Tabela routingu routera
1192.168.2.1192.168.2.1224.0.0.0224.0.0.0
1192.168.1.1192.168.1.1255.255.255.255255.255.255.255
1192.168.1.1192.168.1.1255.255.255.0192.168.1.0
1127.0.0.1127.0.0.1255.255.255.255192.168.1.1
1192.168.1.1192.168.1.1255.255.255.255192.168.1.255
1192.168.2.1192.168.2.1255.255.255.255255.255.255.255
1192.168.1.1192.168.1.1224.0.0.0224.0.0.0
1127.0.0.1127.0.0.1255.0.0.0127.0.0.0
1192.168.2.1192.168.2.1255.255.255.255192.168.2.255
1127.0.0.1127.0.0.1255.255.255.255192.168.2.1
1192.168.2.1192.168.2.1255.255.255.0192.168.2.0
MetrykaInterfejsAdres bramyMaska sieciAdres sieciowy
Trasowanie i trasy statyczne
192.168.1.1192.168.2.1
192.168.2.5
192.168.2.10
192.168.2.15
192.168.1.5
192.168.1.10
192.168.1.15
192.168.10.5
192.168.10.5
192.168.10.5
192.168.1.2 192.168.10.1
192.168.10.2192.168.20.1
192.168.20.5192.168.20.5192.168.20.5
Router A
Router B
Router C
Trasowanie i trasy statyczne
1192.168.10.2192.168.10.1255.255.255.0192.168.1.0C
1192.168.10.2192.168.10.1255.255.255.0192.168.2.0C
1192.168.10.2192.168.10.2255.255.255.0192.168.10.0C
1192.168.20.1192.168.20.1255.255.255.0192.168.20.0C
1192.168.1.2192.168.1.2255.255.255.0192.168.1.0B
1192.168.1.2192.168.1.1255.255.255.0192.168.2.0B
1192.168.10.1192.168.10.1255.255.255.0192.168.10.0B
1192.168.10.1192.168.10.2255.255.255.0192.168.20.0B
1192.168.1.1192.168.1.2255.255.255.0192.168.20.0A
1192.168.1.1192.168.1.2255.255.255.0192.168.10.0A
A
A
1192.168.2.1192.168.2.1255.255.255.0192.168.2.0
1192.168.1.1192.168.1.1255.255.255.0192.168.1.0
Metryka
InterfejsAdres bramyMaska sieciAdres sieciowy
Dynamiczne określanie trasy
Problemy przy trasach statycznych• Rozbudowa sieci• Nagłe awarie sieci• Zapewnienie niezawodnościRozwiązanie - trasowanie dynamiczne• Ciągła aktualizacja tras w zależności od jakości
łącz i ruchu• Możliwość balansowania przeciążeń sieci• Konieczność stosowania protokołów routingu
Protokoły routingu
• RIP v1 (Routing Information Protocol)
• RIP v2 (Routing Information Protocol)
• IGRP (Internet Routing Gatwau Protocol)
• OSPF (Open Shortest Path First)
• IRD (Router Discowery + ICMP) – protokółautomatycznego znajdywania bramy
(router wykorzystuje protokół ICMPv6 do rozgłaszania i informowania hostów o swoim adresie IP i oferowanych usługach)
RIP v1 - 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 jądalej do kolejnych routerów
• Jeśli do danej sieci istnieje więcej niż jedna droga jest ona wybierana na podstawie metryki
• Metryka – ilość hopów przez który musi byćprzesłany pakiet nim dotrze do sieci docelowej
Działanie - przykład
192.168.1.1192.168.2.1
192.168.1.2 192.168.10.1
192.168.10.2192.168.20.1Router A
Router B
Router C
192.168.2.0 192.168.1.0
192.168.10.0
192.168.20.0
1. Router A zna sieci 192.168.1.0 i 192.168.2.0 i rozgłasza tąinformację dalej
2. Router B odbiera rozgłoszenie3. W odebranej tablicy Router B zwiększa metryki o wartość
przypisaną do wartości interfejsu na którym odebrał wiadomość(domyślnie 1)
4. Router B sprawdza i porównuje trasy odebrane z własnymi. Trasa do sieci 192.168.1.0 jest mu znane więc ją pomija, dodaje natomiast trasę 192.168.2.0 z metryką zwiększoną o 1
5. Router B rozgłasza własną tablicę routingu6. Router C odbiera rozgłoszenie i patrz punkt 3.
• Dodaje wpisy do sieci 192.168.1.0 (metryka = 2) i 192.168.2.0 (metryka = 3)
7. Podobnie rozgłoszenie z B odbiera A i aktualizuje swoją tablicęroutingu o wpis 192.168.10.1 z odpowiednią metryką = 2
Wady protokołu RIP v1
• 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 > 15
(ograniczenie maksymalnego rozmiaru sieci)
Problem odliczania do nieskończoności
192.168.1.1192.168.2.1
192.168.1.2 192.168.10.1
192.168.10.2192.168.20.1Router A
Router B
Router C
192.168.2.0 192.168.1.0
192.168.10.0
192.168.20.0
Problem odliczania do nieskończoności
• Jeżeli nastąpiła awaria pomiędzy C i B to do B nie dochodzą rozgłoszenia z C
• Jeżeli w czasie 180s. B nie dostanie rozgłoszenia od C to ustanowi metrykę do 192.168.20.0 na 16 (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 192.168.20.0 o 1 więc metryka = 4
• Kolejno A rozgłosi swoją tablicę i znów B zwiększy metrykę o 1, aż do osiągnięcia 15
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 = 16
RIP v2
• RIP v1 nie wysyłał przy rozgłoszeniu maski podsieci, RIP v2 bez tej wadymożliwość 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 strukturęsieci
• Dodanie znaczników tras Możliwość oznaczenia tras poznanych przez inne protokoły np. OSPF
• RIP v2 przesyła adresy routerów do następnego hopucelem jest zmniejszenie liczby nieistotnych hopów w przypadku routerów nie obsługujących RIP
• Obsługa adresowania grupowegoAdresowanie grupowe – multicasting w celu zwiększenia przepustowości
• RIP v2 ograniczenia – rozmiar sieci co powoduje żę można go stosowaćw małych sieciach
IGRP (Internet Gateway RoutingProtocol)
• 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
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 * (1-zk)) + (wo * ot)) * nt
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
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
Podział na obszary w OSPF
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 (110 lub 995) - (Post Office Protocol version 3) – najpopularniejszy
protokół odbioru maili• LDAP – (Lightweight Directory Access Protocol) – system katalogowy• HTTP• FTP• SMB
