administrarea reţelelor de calculatoare

1

Administrarea reţelelor de calculatoare

Protocoale de Rutare dinamică

2

Administrarea reţelelor de calculatoare

• Emil CEBUC conferenţiar Emil.Cebuc@cs.utcluj.ro

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