Protocoale de rutare

Roman Sorin – Ovidiu

Master IISC - RCI

Introducere

Protocol :

- set de reguli si conventii impuse intre participantii la o comunicatie in vederea asigurarii bunei desfasurari.

- stabileste conditiile comunicarii - se stabileste inainte de inceperea schimbului de mesaje- reguli - unanim acceptate de participanti - guverneaza modul de implementare al serviciului

Clasificare

Rutabile

- oricarui nod din retea i se aloca o adresa

- ex : IP, IPX, AppleTalk Nerutabile - NetBEUI :

- hostul este identificat printr-un nume

- nu exista schema ierarhica

- identificarea se face prin broadcast

Rutarea

determinarea rutei optime transportul de pachetele

Rutele : rute dinamice rute statice

Costul rutei - metrica: Lungimea caii Siguranta Intarzierea Largimea de banda Incarcarea Costul de comunicare

Metrica

- Lungimea rutei - cea mai comuna metrica in rutare - lungimea de cale este suma costurilor legaturilor

- Siguranta (de transmisie)- rata erorilor de bit - eficienta tratarii blocajelor

- Latimea de banda- capacitatea de circulatie disponibila unei legaturi - alegerea rutei ( in functie de solicitare si de necesitati

)- Costul

- intarzierile de linie pot fi mai mari - nu se pune accent pe performanta se folosesc liniile

proprii (inchiriate).

Distanta administrativa

- ierarhizarea protocoalelor de rutare

Clasificare

Tipul de algoritmi folositi - Protocoale bazate pe vectori distanta (Distance Vector - DV)

- Protocoale bazate pe starea legaturilor (Link State - LS) Apartenenţa ruterelor la acelasi Sistem Autonom- Autonomous

System: - Protocoale pentru ruterele aflate in acelasi sistem autonom (Interior Gateway Protocols - IGP);

Ex: RIPv1, RIPv2, OSPH, EIGRP.- Protocoale pentru ruterele care interconecteaza sitemele autonome (Exterior gateway protocols - EGP).

Ex: BGP. Daca include sau nu in mesajele de update emise masca retelei:

- protocoale classfull (RIPv1,IGRP) - protocoale classless (RIPv2, EIGRP, OSPF,IS-IS)

Distance Vector

- determina directia (vectorul) si distanta catre orice destinate dintr-o inter-retea - transmite periodic copii ale tabelului de rutare de la router la router pentru a

comunica schimbarile de topologie- se primesc tabele de rutare decat de la routerele direct conectate - genereaza un trafic constant in reţele (datorita sch de tabele)- routerele descopera cea mai buna ruta ( in functie de metrica setata)

Link State

- reconstituie topologia exacta a retelei locale - reconstituie si mentine topologia exacta a inter-retelei in fiecare nod

Conexiunii folosesc urmatoarele elemente: - anunturi despre starea conexiunilor (LSA) – pachet cu info de rutare trimis

intre routere- info despre topologie - informatii acumulate de la pachetele LSA - prelucrarea info rezultand arborele SPF (SPF tree) (cele mai bune rute ->

tabela de rutare)- tabela de rutare

Dezavantaje :- solicitarea crescuta a procesorului routerului - solicitare de memorie (mentine info LSA, arb SPF, tabela de rutare)

Protocoale din acelasi SA

RIP- trimite mesaje cu actualizarea rutelor la intervale stabilite sau cand topologia de

retea se schimba - mentin doar rutele cele mai bune (rutele cu cele mai mici valori metrice) - foloseste o singura metrica de rutare (numararea nodurilor) - previne ciclarile de rutare prin implementarea unui numar limita de noduri

permis

- max. 15 hop-uri- update-uri transmise, ,,by default“, la fiecare 30 de secunde.

Protocoale din acelasi SA

RIP v 1

- Command – indica daca pachetul este o cerere sau un raspuns - Version number - specifica versiunea RIP folosita - Zero - aduce compatibiliate cu varianta RIP v1/v2- Address Family Identifier(AFI) – specifica familia de retea (se pot folosi mai multe

ID cu mai multe protocoale) - Address – Specifica adresa IP - Metric – Indica cate noduri(routere) a traversat pachetul de la sursa la destinatie

Protocoale din acelasi SA

RIP v 2- permit mai multa informatie sa fie inclusa in pachete si aduce un mecanism simplu de

autentificare care nu este suportat de RIP

- Address family identifier – introduce si info de autentificare- Route tag – Include o metoda pentru a face diferenta intre rutele interne

si rutele externe- Subnet mask – Contine masca de retea. Daca campul este egal cu 0 nu

a fost specificata nici o masca - Next hop – Indica adresa IP a nodului urmator unde va ajunge pachetul

Protocoale din acelasi SA

OSPF

- protocolul este deschis, ceea ce inseamna ca are specificatii de domeniu public - bazat pe algoritmul SPF - presupune trimiterea de avertismente tuturor celorlalte rutere din aceeasi clasa

ierarhica (exista mai multe nivele in cadrul unui SA, domenii)- se calculeaza arborele fiecarui nod avand ca radacina pe el insusi - arborele celei mai scurte cai, se scrie in tabela de rutare - suporta una sau mai multe metrici - converge imediat (trimite pe langa pachetul cu info si 75bytes cu informatii de

actualizarea a vecinatatii ) ( rip necesita 30 sec ). In retele mari (500 routere) se ivesc probleme datorita informatiei suplimentare si a debitului mare al retelei.)

- suporta CIDR

Protocoale din acelasi SA

Ex:  Intr-o retea mesh, cu peste 100 de routere o schimbare de link poate declansa mii de mesaje de state-link care se propaga din intreaga retea.

- 1 router poate ajunge la 1 MB

Solutia OSPF

1. convergenta de topologie poate fi amanata in OSPF

2. zonele OSPF sunt diviziuni logice ale retelei

routerele OSPF din interiorul unei zone nu fac schimb de actualizari topologice cu alte routere din alta zona.

zonele OSPF sunt conectate intre ele printr-un backbone.

routerele din backbone sunt numite de frontiera si, servesc ca filtru pentru actualizari topologie.

Protocoale din acelasi SA

• Versiunea—Identifica versiunea de OSPF folosita• Tipul—Identifica tipul OSPF al pachetului

Hello—Realizeaza si mentine relatiile dintre vecini.Database description—Descrie continutul bazei de date topologice.Link-state request—Cerere de parti a bazei de date topologiceLink-state update—Raspunde la un pachet Link-state request (mai multe

avertismente pot fi incluse intr-un singur pachet)Link-state acknowledgment—Confirma primirea pachetele de update

• Lungimea Pachetului—Specifica lungimea in biti a pachetului• Router ID—Identifica sursa pachetului.• Zona ID—Identifica zona din care provine pachetul. • Suma de control—Verifica continutul pentru detectarea eventualelor erori.• Tipul Autentificari—Contine tipul de autentificare. • Autentificarea—Contine informaţiile de autentificare.• Data—Contine pachetul de date care trebuiesc transmise.

Protocoale din diferite SA

BGP

- protocol de rutare vector-cale (mentine toata calea)- ia decizii bazandu-se pe cale si pe politicile de rutare ale sistemului autonom

din care face parte - permite rutarea descentralizata in Internet - ofera suport pentru CIRD si foloseste agregarea rutelor pentru a reduce

dimensiunea tabelelor de rutare

Protocoale din diferite SA

Mesaje folosite de BGP- Open: mesajele initiale, folosite pentru stabilirea conexiunii intre rutere; daca un ruter primeste un mesaj Open si este de acord cu continutul, trebuie sa raspunda cu un mesaj Keepalive].- Keepalive: mesaje de 19 octeti trimise periodic (implicit la 60 de secunde pentru mentinerea conexiunii deschise; - Update : contin cai catre diversele retele (accesibile, invalide sau retrase), impreuna cu atributele corespunzătoare; initial, ruterele BGP isi trimit reciproc intreaga tabela de rutare; dupa actualizarea initiala, se transmit actualizări incrementale, pe masura ce topologia retelei se schimba.- Notification : raporteaza eventualele erori aparute in comunicatie.

Classful & Classless

classful (RIP v.1, IGRP) - protocol nu transmite nici o informatie cu privire la lungimea prefixului calculat. Notatia ce se folosesete este urmatoarea : 10.1.0.1/16 (masca de retea are valoarea 255.255.0.0)

classless (RIP v.2, EIGRP, OSPF, BGP )

- transmit lungimea prefixului impreuna cu cu adresa IP

- retelele pot fi grupate sub forma unei singure intrari in tabela de rutare folosind lungimea prefixului pentru a specifica care retele au fost grupate

Bibliografie

1. A. Tannembaum – Retele de calculatoare

2. St. Stancescu – Curs - Retele de calculatoare

3. Cisco Documentation

4. Razvan Rughinis – Curs - Administrarea retelelor de calculatoare

Va multumesc pentru atentie !

Q & A