Administrarea reţelelor de calculatoare Protocoale de Rutare dinamică

Administrarea reţelelor de calculatoare Emil CEBUC conferenţiar Emil.Cebuc@cs.utcluj.ro Catedra de Calculatoare

Protocoale de Rutare dinamică Introducere Clasificare şi tipuri Metrici şi Distanţă Administrativă Protocoale Vector Distanţă RIP Protocoale Link State OSPF

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.

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

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

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.

Clasificare Tipuri de protocoale de rutare: -Interior Gateway Protocols (IGP) -Exterior Gateway Protocols (EGP)

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

IGP Comaraţie între Distance Vector şi Link State Vector 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.

Clasificare Classful routing protocols Classless routing protocols NU trimit subnet mask în actualizări Classless routing protocols Trimit subnet mask în actualizări.

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

Metrici Metrica A valoare utilizată de un protocol de routare pentru a determina care rută este mai buna decât alta.

Metrici Metrici utilizate în protocoale de routare pentru IP -Bandwidth -Cost -Delay -Hop count -Load -Reliability

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)

Distanţa Administrativă AD a unei Rute Scopul metrici O valoare calculată utilă pentru selectarea unei căi Scopul AD O valoare numerică pentru a utiliza o rută aflată printrun anumit protocol de rutare “Încrederea” întrun protocol de rutare

Distanţa Administrativă AD a unei Rute Protocoale de Routare

Distanţa Administrativă AD a unei Rute Route direct conectate au AD = 0 by default Route statice au AD = 1 by default

Protocoale VD Example de Distance Vector routing protocols: Routing Information Protocol (RIP) Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)

Protocoale VD The Meaning of Distance Vector: Distance Vector Technology The Meaning of Distance Vector: A router using distance vector routing protocols knows 2 things: Distance to final destination Vector, or direction, traffic should be directed

Protocoale VD Caracteristici al Protocoalelor VD: Vecini Actualizări Periodice Vecini Broadcast la actualizări Se trimite toată tabela de routare!!!

Distance Vector Routing Protocols Routing Protocol Characteristics Criteria used to compare routing protocols includes -Time to convergence -Scalability -Resource usage -Implementation & maintenance

Protocoale VD

Protocoale VD Iniţializare Router (Cold Starts) -Initial network discovery Reţelele direct conectate

Protocoale VD Schimb iniţial de informaţii de routare Primeşte actualizare de la vecini -Verifică informaţia primită Dacă este inf. nouă: -Actualizează metricile -se adaugă noi reţele în tabela de routare

Protocoale VD Se ajunge la convergenţă la momentul: Schimb 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

Protocoale VD Numărarea la infinit este o problemă specifică VD.

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

Protocoale VD Regula Split Horizon Rule : Un router nu va trimite informaţii de spre o destinaţie prin interfaţa prin care a primit acea informaţie

Protocoale VD Split horizon with poison reverse Un router va trimite metrica ∞ pe interfaţa pe care a primit acea rută

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

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

Depanare RIP Verificare cabluri Verificare adrese IP şi netmask Verificare versiune Sumarizare automată; by default este on Parole dacă se face autentificare

Sumar RIP RIPv1 Yes No RIPv2 Routing Protocol Distance Vector Classless Uses Hold-Down Timers Use of Split Horizon or Split Horizon w/ Poison Reverse Max Hop count = 15 Auto Summary Support CIDR Supports VLSM Uses Authen-tication RIPv1 Yes No RIPv2

Protocoale Link State LS Algoritmul shortest path first Utilizează algoritmul lui Dijkstra SPF

Protocoale Link State LS Algoritmul lui Dikjstra SPF

Protocoale Link State LS Calea cea mai bună nu este în mod necesar cu minim de hopuri

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

Protocoale Link State LS Trimiterea de pachete HELLO la vecini Pentru descoperirea routerelor pe aceiaşi legătură fizică, vecini

Protocoale Link State LS 2 vecini schimbă pachete HELLO şi formează o adiacenţă Aceste pachete vor fi utilizate pe viitor pentru funcţia keep alive

Protocoale Link State LS, conţinut LSP

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.

Protocoale Link State LS LSPs sunt trimise la iniţializare sau la schimbare în reţea

Protocoale Link State LS Routerele construiesc harta reţelei pe baza LSP primite

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

Introducere în OSPF OSPF Message Encapsulation 5 tipuri de pachete OSPF packet header Contains - Router ID and area ID and Type code for OSPF packet type IP packet header Contains - Source IP address, Destination IP address, & Protocol field set to 89

Introducere în OSPF OSPF Packet Types

OSPF Hello Packet utilizat pentru: 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 Router Menţinerea adiacenţelor

Introducere în OSPF Hello Packets conţin OSPF Hello Intervals 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

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

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

Introducere în OSPF OSPF 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

Introduction to OSPF OSPF permite autentificare şi criptare Se configurează specific pe fiecare interfaţă Acceptă informaţii doar de la routere configurate cu aceleaşi parole

Basic OSPF Configuration The router ospf command To enable OSPF on a router use the following command R1(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

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

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 interfaces If no loopback interfaces are configured then the highest IP address on any active interface is used

Basic OSPF Configuration OSPF Router ID Commands used to verify current router ID Show ip protocols Show ip ospf Show ip ospf interface

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 address the loopback interface cannot fail  OSPF stability The OSPF router-id command Introduced in IOS 12.0 Command syntax Router(config)#router ospfprocess-id Router(config-router)#router-idip-address Modifying the Router ID Use the command Router#clear ip ospf process

Basic OSPF Configuration Verifying OSPF Use the show ip ospf command to verify & trouble shoot OSPF networks Command will display the following: Neighbor adjacency -No adjacency indicated by - Neighboring router’s Router ID is not displayed A state of full is not displayed -Consequence of no adjacency- No link state information exchanged Inaccurate SPF trees & routing tables

Basic OSPF Configuration Verifying OSPF - Additional Commands 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

Basic OSPF Configuration Examining 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