Corso di laurea in INFORMATICA RETI di CALCOLATORI A.A. 2003/2004 Routing e relativi protocolli...

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INFORMATICAINFORMATICA

RETI di CALCOLATORI A.A. 2003/2004Routing e relativi protocolli

Alberto [email protected]

Routing - Protocolli 2Alberto Polzonetti

Reti di calcolatori

Architettura di internetArchitettura di internet

s is tem a a u to no m o ..... . . .. . .. . . .. . ..

R IP

O S P F

p ro to co lli in te rn i

B G P

p ro to co lli es te rn i

s is tem a a u to no m o

IN T E R E T E

La interete è organizzata in sezioni omogenee da un punto di vista amministrativo (Autonomous System) che impongono la massima gerarchia

La interete è organizzata in sezioni omogenee da un punto di vista amministrativo (Autonomous System) che impongono la massima gerarchia


Reti di calcolatori

Autonomous System perché ?Autonomous System perché ?Scalabilità

impossibile per ogni router avere informazioni su tutta la rete

Il dettaglio AS non è annunciato all’esterno

Gli annunci sono aggregati al confine degli AS

Ragioni Amministrative

AS diversi possono usare protocolli di routing diversi, l’unico punto di raccordo deve essere il protocollo alla frontiera

Le scelte di routing tra AS non sono necessariamente basate sul percorso più corto

IGPIGP protocolli di routing utilizzati all’interno di AS

EGPEGP protocolli di routing utilizzati per comunicare all’esterno di AS sia informazioni riassuntive sullo stato interno di AS, sia informazioni di transito apprese dagli altri AS


Reti di calcolatori

As boundary router (ASBR)As boundary router (ASBR)

Uno o più router interni sono selezionati per svolgere le funzioni di Exterior Gateway o ASBR (Autonomous System Border Router)

Gli ASBR debbono partecipare sia al protocollo di routing interno che in quello esterno

I router di frontiera debbono avere a bordo una istanza del protocollo IGP e un istanza del protocollo EGP

La propagazione delle informazioni tra i due protocolli si chiama REDISTRIBUZIONE


Reti di calcolatori

REDISTRIBUZIONEREDISTRIBUZIONE

Specifica

Quale informazioni interne debbono essere propagate

verso l’esterno e viceversa

Mutua

Generalmente occorre ridistribuire le informazioni

prelevate dall’IGP nell’EGP e viceversa

Occorre evitare loop di redistribuzione dovuti da

importazioni di informazioni precedentemente esportate.


Reti di calcolatori

Esempio di una rete formata da due sistemi Esempio di una rete formata da due sistemi autonomiautonomi


Reti di calcolatori

Politiche di routingPolitiche di routing


Reti di calcolatori

PEERINGPEERING


Reti di calcolatori

Architettura di routing in internetArchitettura di routing in internet


Reti di calcolatori

Neutral Access PointNeutral Access Point

Dal punto di vista pratico sono LAN su cui sono connessi router appartenenti a sistemi differenti e dove viene configurato un protocollo opportuno


Reti di calcolatori

Protocolli di routingProtocolli di routing

IGP:Distance Vector

RIP

RIP 2

IGRP

E-IGRP

Link state packetOSPF

Integated IS-IS

EGP:EGP

BGP

IDRP

I protocolli di routing più vecchi (RIP, IGRP) non trasportano le maschere

In tali casi:tutte le sottoreti di una stessa

rete naturale devono avere la stessa maschera

tutte le sottoreti di una stessa rete naturale devono costituire un insieme connesso

un router non connesso ad alcuna delle sottoreti di una stessa rete naturale vede l’insieme delle sottoreti che la costituiscono come un’unica destinazione


Reti di calcolatori

Protocolli di routing e stack IPProtocolli di routing e stack IP


Reti di calcolatori

Il protocollo RIPIl protocollo RIP

Routing Information Protocol

Usato dal demone “routed” in UNIX

Standard ufficiale IP nel 1988 (RFC 1058)

Protocollo Distance Vector

Metrica molto semplice (hop count)

E’ il protocollo di cui esistono più realizzazioni


Reti di calcolatori

IL PROTOCOLLO RIPIL PROTOCOLLO RIP

Usa l’instradamento a VETTORI DI DISTANZA Regole di base

1. Ogni router condivide le sue informazioni relative all’intero sistema autonomo con tutti i router che gli sono vicini

2. Ogni router invia le informazioni in suo possesso soltanto ai router vicini3. Le informazioni vengono inviate ad intervalli regolari (ogni trenta

secondi)

Rete destinatari

a

Hop count

Hop successiv

o

Informazioni supplementa

ri

163.5.0.07

172.6.23.4

197.5.13.05

176.3.6.17

189.45.0.0 4 200.5.1.6

115.0.0.06

131.4.7.19

Tabella di instradament

o per il routing a vettori di distanza


Reti di calcolatori

Algoritmo di aggiornamento RIPAlgoritmo di aggiornamento RIP

Un router riceve un messaggio RIP dal router C

Rete2 4Rete3 8Rete6 4Rete8 3Rete9 5

Tutti gli hop count del messaggio vengono incrementati di 1

Rete2 5Rete3 9Rete6 5Rete8 4Rete9 6

Rete1 7 ARete2 2 CRete6 8 FRete8 4 ERete9 4 F

Vecchia tabella di

instradamento

Algoritmo di

aggiornamento

Rete1 7 A

Rete6 5 C

Rete8 4 E

Rete2 5 C

Rete3 9 C

Rete9 4 F

Nuova tabella di instradamento

RETE1 nessuna novità non cambia

RETE2 ci sono nuovi hop e si cambiaRETE3 nuovo router si aggiungeRETE6 hop successivo differente,

meno salti, si cambiaRETE8 hop successivo differente, stessi salti, non si cambiaRETE9 hop successivo differente, più salti, non si cambia


Reti di calcolatori

Tabelle di instradamento iniziali e finaliTabelle di instradamento iniziali e finali


Reti di calcolatori

Protocollo RIP : convergenza lentaProtocollo RIP : convergenza lenta

R1 R2 Rn

Rete 1 Rete 2 Rete n+1

15 secondi

n x 15 secondi

La notizia di un cambiamento si propaga molto lentamente

Se n=20 il ritardo è di 300 secondi e nello stesso tempo un rete ATM ha trasmesso un miliardo di bit

R1 R2 Rn

Rete 1 Rete 2 Rete n+1

Il numero totale di hop deve essere inferiore a 16

Un hop count = 16 va interpretato come rete irragiungibile


Reti di calcolatori

Protocollo RIP: instabilitàProtocollo RIP: instabilità

ARete 1 B Rete 3Rete 2

Rete1 1 - Rete1 2 A


Rete1 16 -

Rete1 2 A


Rete1 3 BRete1 4 A


Rete1 16 B

Rete1 16 A


Reti di calcolatori

Count to infinityCount to infinity


Reti di calcolatori

Bouncing effectsBouncing effects

To A

To A

To A

To A


Reti di calcolatori

Soluzione: algoritmo split horizon Soluzione: algoritmo split horizon (suddivisione degli orizzonti)(suddivisione degli orizzonti)

X

X


Reti di calcolatori

Split horizon con poisonous reverse (veleno Split horizon con poisonous reverse (veleno inverso)inverso)

X

X


Reti di calcolatori

Il protocollo IGRPIl protocollo IGRP

Distance vector più efficiente del RIP

Metriche più sofisticate

Sviluppato dalla CISCO a metà ‘80

Non è standard Internet

routing all’interno dell’Autonomous System (identificato da un intero su 16 bit)

Versione “Enhanced “ inizi ‘90


Reti di calcolatori

Principio del link statePrincipio del link state


Reti di calcolatori

Il protocollo OSPFIl protocollo OSPF

Ciascun router OSPF gestisce una mappa della rete (Link Status Information oppure Link State Database

Il database viene aggiornato ogniqualvolta cambia la topologia Contiene voci per tutte le reti a cui è attaccato ciascun router Assegna una metrica di costo di uscita associata ad ogni

interfaccia di rete del router Le voci del LSDB si basano su informazioni LSA (Link Status

Advertisements) Una rete si trova in uno stato di convergenza quando LSDB è

il medesimo per ciascun router Quando la rete è in stato di convergenza viene calcolato per

ciascun nodo il percorso più breve attraverso l’algoritmo di Dijkstra

Tali informazioni vengono salvate per ogni nodo in un albero dei percorsi più brevi

Dall’albero si tracciano le tabelle di routing


Reti di calcolatori

Metriche usateMetriche usate

1. Conteggio dei salti (hop count)2. Ritardo (delay)

Quantità di tempo richiesta per un pacchetto dalla rete di origine a quella di destinazione

3. Volume di traffico (troughput) Larghezza di banda disponibile

4. Affidabilità (reliability)5. Costi di comunicazione (communication costs)


Reti di calcolatori

Il protocollo BGPIl protocollo BGP

Border Gateway Protocol è un protocollo di instradamento tra sistemi autonomi

Il metodo usato dal protocollo è detto instradamento a vettori di percorso (path vector)

Router adiacenti comunicano attraverso un protocollo affidabile come TCP con porta 179

Per ogni destinazione IP è fornita la sequenza di AS da attraversare

Fornisce i meccanismi per Diffondere informazioni Descrivere criteri di scelta per percorsi su cui inoltrare il

traffico


Reti di calcolatori

Il protocollo BGPIl protocollo BGP

Rete Router successivo Percorso

N01 R01 AS14, AS23, AS67

N02 R05 AS22, AS67, AS05, AS89

N03 R06 AS67, AS89, AS09, AS34

N04 R12 AS62, AS02, AS09

TABELLA DI INSTRADAME

NTO DEL METODO A VETTORI DI PERCORSO


Reti di calcolatori

Messaggi PATH VECTORMessaggi PATH VECTOR

N1 R1 AS1

R1

N1

AS1

R4

AS4

R3AS3

R2

AS2

N1 R2 AS1 AS2

N1 R3 AS1 AS2 AS3

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