Rutarea

Conţinut• Bazele rutării• Necesitatea protocoalelor de

rutare• Rutarea bazată pe Distance-

Vector• Rutarea bazată pe Link-State • Prezentarea diverselor

protocoale de rutare

Determinarea drumului• Determinarea drumului (rutei) de la

sursă la destinaţie este “datoria” nivelului 3.

• Ruterele evaluează diferite drumuri şi alege dintre acestea cel mai bun către destinaţie pentru transmiterea datelor.

• Informaţiile de rutare pot fi configurate de către administrator (rute statice) sau determinate dinamic de către protocoalele de rutare.

Comunicaţii End-to-End• Prin învăţarea drumurilor consistente între

capete, ruterele pot reduce mesajele broadcast şi spori eficienţa reţelei.

Adresarea reţelelor şi a calculatoarelor gazdă

• Adresele de reţea permit ca datele să fie direcţionate de la o reţea la altă reţea.

• Adresele host sunt atribuite local şi permit distribuirea datelor către calculatoarele gazdă.

Funcţiunile unui ruter• Ruterele au rolul de a determina ruta

către destinaţie şi de a face comutarea pachetelor.– Determinarea rutei implică

examinarea porţiunii de reţea a adresei pentru a determina pe ce interfaţă de ieşire va trimite datele în exterior.

– Comutarea pachetelor reprezintă acţiunea de intrarea unui pachet pe o anumită interfaţă şi direcţionarea lui pe o altă interfaţă (de ieşire).

Protocoale rutate vs. Protocoale de rutare

Protocoale rutate• Un protocol rutat este orice protocol de

reţea ce oferă suficiente informaţii în adresa de reţea (L3) pentru a permite pachetului să fie direcţionat de la un host la altul pe baza unei scheme de adresare.

• Exemple de protocoale rutate:– IP– IPX–Apple Talk

Protocoale de rutare• Protocoalele de rutare oferă suport pentru un

protocol rutat prin oferirea unor mecanisme de partajare a informaţiilor legate de rutare. Mesajele protocoalelor de rutare se schimbă între rutere. Un protocol de rutare permite ruterelor să comunice între ele pentru a actualiza şi a administra tabelele de rutare.

• Exemple de protocoale de rutare din TCP/IP sunt:

· RIP (Routing Information Protocol) (RIPv1 (RFC 1058), RIPv2 (RFC 2543))

· IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) · EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing

Protocol) · OSPF (Open Shortest Path First)· IS-IS (Intermediate System - Intermediate System)

Rutare multi-protocol

Rutare multi-protocol• Ruterele sunt capabile să ofere

suport pentru mai multe protocoale de rutare diferite şi să administreze tabele de rutare pentru diverse protocoale rutate. Această capacitate permite unui ruter să transmită pachete provenite de la diverse protocoale rutate de-a lungul aceleiaşi legături fizice.

Rutare statică vs. dinamică

• Rutarea dinamică acţionează diferit faţă de cea statică.

• Adiministratorul de reţea utilizează comenzi de configurare pentru a porni rutarea dinamică.

• Procesul de rutare actualizezază automat informaţiile pe care le posedă ruterul ori de câte ori apar noi informaţii din inter-reţea.

• Modificările făcute în tabelele de rutare dinamice sunt schimbate între rutere în cadrul procesului de actualizare.

Rutare statică vs. dinamică

• Informaţiile legate de rutele statice sunt administrate manual de către administratorul de reţea care introduce aceste informaţii în configuraţia ruterului.

• Administratorul trebuie să actualizeze manual rutele statice ori de câte ori topologia inter-reţelei se modifică.

Rutarea statică• Rutarea statică

permite selectarea informaţiilor pe care le oferim legate de reţea (reţea securizată). Rutarea dinamică oferă toate informaţiile legate de reţea.

• Atunci când o reţea este accesibilă printr-o singură rută, rutarea statică elimină traficul nedorit ce poate bloca reţeaua.

Rute implicite• Rutele implicite sunt utilizate de

către un ruter pentru a fi folosite în cazul destinaţiilor necunoscute. Aceste rute sunt determinate în mod static.

Avantajele rutării dinamice

• Dacă ruta dintre A şi D ar fi fost statică, nu s-ar fi produs nici un flux de date.

• Rutarea dinamică permite lui A să descopere defecţiunea rutei şi să facă reconfigurarea către B.

• Atunci când ruta A-D este ok, A va reconfigura ruta, aducând-o la starea iniţială.

Rutarea dinamică• Succesul rutării

dinamice depinde de două funcţii de bază ale unui ruter:– Administrarea tabelei

de rutare– Distribuirea, la diferite

intervale de timp, a tabelei de rutare (sub formă de actualizare a rutării) către ruterele adiacente

Rutarea dinamică• Rutarea dinamică se

bazează pe un protocol de rutare pentru a putea partaja informaţiile cu alte rutere.

• Un protocol de rutare defineşte un set de reguli utilizate de către un ruter atunci când comunică cu ruterele adiacente.

Rutarea dinamică• De exemplu, un

protocol de rutare poate descrie: · Modul de

trimitere a actualizărilor

· Informaţiile ce sunt conţinute în aceste actualizări

· Momentul în care sunt trimise informaţiile

· Modul de localizare a destinatarilor

Modul de alegere a rutelor dinamice• Protocoalele de rutare utilizează

algoritmi pentru a alege cea mai bună rută către destinaţie.

• Tabelele de rutare sunt actualizate pentru a se putea alege cea mai bună rută către destinaţie.

• Algoritmul generează un număr denumit metrică pentru a determina cea mai bună rută.

• Cu cât metrica este mai mică, cu atât ruta este mai bună.

Metrici de rutare• Metricile pot fi

determinate de o singură caracteristică sau pot fi determinate prin combinarea unor caracteristici diverse.

Metrici de rutare• Metrici utilizate în mod

obişnuit:– Lăţimea de bandă– Întârzierile– Încărcarea reţelei– Fiabilitatea– Numărul de hop-uri– Costul

Clase de protocoale de rutare• Toate protocoalele de rutare sunt

clasificate astfel:– Bazate pe “Distance Vector”– Bazate pe “Link-State”– Hibride

Protocoale de rutare bazate pe vectorul distanţă

• Abordarea bazată pe vectorul distanţă determină direcţia (vectorul) şi distanţa către orice legătură în inter-reţea.

Protocoale de rutare bazate starea legăturii

• Abordarea “link state” reface topologia precisă a întregii inter-reţele (sau cel puţin a porţiunii de reţea în care ruterul este situat). Acest tip de abordare mai poartă numele şi de SPF(“shortest path first”).

Protocoale de rutare hibride

• Abordarea hibridă combină aspecte legate de starea legăturii cu cele legate de algoritmii vectorilor distanţă.

Convergenţă• Ori de câte ori se

modifică topologia de reţea din cauza creşterii, reconfigurării sau căderilor, baza de cunoaştere a reţelei trebuie, de asemenea, să se modifice.

• Baza de cunoaştere trebuie să reflecte o vedere clară şi consistentă a noii topologii. Această abordare se numeşte convergenţă.

Convergenţă• Atunci când toate ruterele dintr-o

inter-reţea operează pe baza aceleiaşi baze de cunoaştere, se spune că inter-reţeaua este convergentă.

• Cu cât convergenţa este mai rapidă, cu atât este mai bine pentru reţea; se reduce astfel perioada de timp în care ruterele ar putea lua decizii greşite privind procesul de rutare.

Rutarea bazată pe vectorul distanţă• Algoritmii de rutare bazaţi pe

vectorul distanţă transmit periodic copii ale tabelelor de rutare de la ruter la ruter.

• Aceste actualizări periodice între rutere asigură transmiterea modificărilor de topologie.

Rutarea bazată pe vectorul distanţă

• Fiecare ruter recepţionează o tabelă de rutare din partea vecinului conectat direct.

• Fiecare ruter calculează “vectorul distanţă” (numărul de hopuri, etc.) pentru fiecare locaţie.

• Acest lucru continuă până când toate ruterele partajează aceeaşi bază de cunoaştere (aceleaşi informaţii). Acest lucru poartă numele de convergenţă.

Rutarea bazată pe vectorul distanţă

• Ruterele direct conectate au un vector distanţă în valoare de 0.

• A->B=0, A->D=0• Ruterul B raportează

ruterului A existenţa unei rute către ruterul C.

• A->C=1• Ruterul C raportează

ruterului B existenţa unei rute către ruterul D.

• B->D=1• Ruterul B raportează

ruterului A de existenţa unei rute către ruterul D.

• A->D=2