Corso di laurea in INFORMATICA RETI di CALCOLATORI A.A. 2003/2004 Routing e relativi protocolli Alberto Polzonetti alberto.polzonetti@unicam.it

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

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 IGP  protocolli di routing utilizzati all’interno di AS EGP  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 Routing - Protocolli

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 Routing - Protocolli

REDISTRIBUZIONE Specifica Mutua 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. Routing - Protocolli

Esempio di una rete formata da due sistemi autonomi Routing - Protocolli

Politiche di routing Routing - Protocolli

PEERING Routing - Protocolli

Architettura di routing in internet Routing - Protocolli

Neutral 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 Routing - Protocolli

Protocolli di routing n IGP: n EGP: n Distance Vector n RIP n RIP 2 n IGRP n E-IGRP n Link state packet n OSPF n Integated IS-IS n EGP: n EGP n BGP n IDRP n I protocolli di routing più vecchi (RIP, IGRP) non trasportano le maschere n In tali casi: n tutte le sottoreti di una stessa rete naturale devono avere la stessa maschera n tutte le sottoreti di una stessa rete naturale devono costituire un insieme connesso n 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 Routing - Protocolli

Protocolli di routing e stack IP Routing - Protocolli

n Routing Information Protocol n Usato dal demone “routed” in UNIX Il protocollo RIP n Routing Information Protocol n Usato dal demone “routed” in UNIX n Standard ufficiale IP nel 1988 (RFC 1058) n Protocollo Distance Vector n Metrica molto semplice (hop count) n E’ il protocollo di cui esistono più realizzazioni Routing - Protocolli

IL PROTOCOLLO RIP Usa l’instradamento a VETTORI DI DISTANZA Regole di base Ogni router condivide le sue informazioni relative all’intero sistema autonomo con tutti i router che gli sono vicini Ogni router invia le informazioni in suo possesso soltanto ai router vicini Le informazioni vengono inviate ad intervalli regolari (ogni trenta secondi) Rete destinataria Hop count Hop successivo Informazioni supplementari 163.5.0.0 7 172.6.23.4 197.5.13.0 5 176.3.6.17 189.45.0.0 4 200.5.1.6 115.0.0.0 6 131.4.7.19 Tabella di instradamento per il routing a vettori di distanza Routing - Protocolli

Algoritmo di aggiornamento RIP Rete2 4 Rete3 8 Rete6 4 Rete8 3 Rete9 5 Un router riceve un messaggio RIP dal router C Tutti gli hop count del messaggio vengono incrementati di 1 Rete2 5 Rete3 9 Rete6 5 Rete8 4 Rete9 6 Algoritmo di aggiornamento Nuova tabella di instradamento Rete1 7 A Rete2 5 C Rete1 7 A Rete2 2 C Rete6 8 F Rete8 4 E Rete9 4 F Vecchia tabella di instradamento Rete3 9 C Rete6 5 C Rete8 4 E Rete9 4 F RETE8 hop successivo differente, stessi salti, non si cambia RETE9 hop successivo differente, più salti, non si cambia RETE6 hop successivo differente, meno salti, si cambia RETE2 ci sono nuovi hop e si cambia RETE3 nuovo router si aggiunge RETE1 nessuna novità non cambia Routing - Protocolli

Tabelle di instradamento iniziali e finali Routing - Protocolli

Protocollo RIP : convergenza lenta 15 secondi n x 15 secondi R1 R2 Rn Rete 1 Rete 2 Rete n+1 Se n=20 il ritardo è di 300 secondi e nello stesso tempo un rete ATM ha trasmesso un miliardo di bit La notizia di un cambiamento si propaga molto lentamente 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 Routing - Protocolli

Protocollo RIP: instabilità Rete 1 B Rete 3 Rete 2 Rete1 1 - Rete1 2 A Rete1 16 - Rete1 2 A A Rete 1 B Rete 3 Rete 2 Rete1 4 A Rete1 3 B A Rete 1 B Rete 3 Rete 2 A Rete 1 B Rete 3 Rete 2 Rete1 16 B Rete1 16 A Routing - Protocolli

Count to infinity Routing - Protocolli

Bouncing effects To A To A To A To A Routing - Protocolli

Soluzione: algoritmo split horizon (suddivisione degli orizzonti) X X Routing - Protocolli

Split horizon con poisonous reverse (veleno inverso) X X Routing - Protocolli

n Distance vector più efficiente del RIP n Metriche più sofisticate Il protocollo IGRP n Distance vector più efficiente del RIP n Metriche più sofisticate n Sviluppato dalla CISCO a metà ‘80 n Non è standard Internet n routing all’interno dell’Autonomous System (identificato da un intero su 16 bit) n Versione “Enhanced “ inizi ‘90 Routing - Protocolli

Principio del link state Routing - Protocolli

Il 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 Routing - Protocolli

Conteggio dei salti (hop count) Ritardo (delay) Metriche usate Conteggio dei salti (hop count) Ritardo (delay) Quantità di tempo richiesta per un pacchetto dalla rete di origine a quella di destinazione Volume di traffico (troughput) Larghezza di banda disponibile Affidabilità (reliability) Costi di comunicazione (communication costs) Routing - Protocolli

Per ogni destinazione IP è fornita la sequenza di AS da attraversare Il 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 Routing - Protocolli

TABELLA DI INSTRADAMENTO DEL METODO A VETTORI DI PERCORSO Il protocollo BGP TABELLA DI INSTRADAMENTO DEL METODO A VETTORI DI PERCORSO 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 Routing - Protocolli

Messaggi PATH VECTOR R2 R3 R4 N1 R1 N1 R1 AS1 N1 R2 AS1 AS2 N1 R3 AS1 AS2 AS3 R3 AS3 Routing - Protocolli