Architetture Avanzate di rete

Presentazione sul tema: "Architetture Avanzate di rete"— Transcript della presentazione:

1 Architetture Avanzate di rete
Prof Alfio Lombardo Modulo collegato: Laboratorio di progettazione di reti Prof. Aurelio La Corte

2 Programma a.a. 05-06 Richiami su Internetworking a livello 2 e 3
Protocolli di routing (RIP, IGRP, OSPF, BGP) Multicast nelle reti IP QoS nelle reti IP Laboratorio: Tecniche per il progetto di reti IP QoS aware MPLS Progetto di un protocollo di comunicazione Laboratorio: Progetto di un protocollo con SDL Livello applicativo e reti sovrapposte

3 Testi consigliati www.diit.unict.it
Mario Baldi, Pietro Nicoletti: Internetworking – Mc graw-Hill Tiziano Tofoni: MPLS – Hoepli Raccolta Lucidi Commentati Dispensa di telematica

4 Internetworking La possibilità di scambiare informazioni tra sistemi
di utente (end-system) collegati a reti differenti Host 802.5 LAN Multiprotocol router SNA WAN M M 802.3 LAN 802.3 LAN 802.3 LAN B M X.25 WAN M 802.3 LAN Bridge

5 DISPOSITIVI DI INTERCONNESSIONE
Repeaters Bridge / Switch BRouter Multiprotocol Router Transport and Application gateways

6 Repeaters End system End system hub Repeater Ethernet 802.3 (Doppino)
(cavo coax) Livelli superiori Livelli superiori Livello rete Livello rete Livello Data link Livello Data link Livello fisico Repeater Livello fisico

7 Internetworking a livello II
Bridge / Switch Internetworking a livello II End system End system Livelli superiori Livelli superiori Livello rete Livello rete LLC LLC Livello Data link Relay MAC MAC MAC MAC Livello fisico Livello fisico Fisico Fisico

8 Routers Il sistema Internet: Architettura protocolla Internetworking a livello III re Host A Host B application application transport transport Router Router IP IP IP IP network interface network interface network interface network interface I router sono gli apparati di rete che assicurano la interconnessione tra sottoreti con diversa tecnologia di trasporto. Un router riceve un pacchetto da un’interfaccia, controlla l’indirizzo di destinazione e, tramite la tabella di instradamento, o tabella di routing, decide su quale interfaccia inoltrare il pacchetto, a meno che la destinazione non sia il router stesso, nel qual caso i dati vengono passati al protocollo di livello superiore di competenza. Un router esegue l’operazione di instradamento a livello 3 del modello di riferimento OSI. In figura è mostrato il percorso e le elaborazioni, in relazione alle pile protocollari, di un pacchetto trasmesso da una macchina attestata sulla rete 1 verso una macchina attestata sulla rete 3. I router sono invisibili all’utente, che vede internet come fosse un’unica rete, ed indirizza direttamente l’elaboratore di destinazione. C’è da notare, invece, che il software di instradamento (IP) è necessario su ogni macchina collegata ad Internet, sia essa un PC su una LAN, sia essa un router utilizzato con funzioni di transito fra reti di grandi dimensioni. Si riporta la consistenza della tabella di routing di un host Windows connesso ad una rete locale Ethernet; l’indirizzo dell’interfaccia LAN e’ , qualsiasi indirizzo Internet ( ) può essere raggiunto attraverso il router di default, collegato alla stessa rete locale fisica ed avente indirizzo Active Routes: Network Netmask Gateway Interface Metric Address Address rete 1 rete 2 rete 3

9 Internetworking: l’inoltro dei pacchetti
Forwarding (interntw. Level 1, 2, 3): Store and forward Cut-through Accesso alla tabella di routing tramite “longest prefix matching” Routing (interntw. Level 2, 3): By address (IEEE802.1d, IPv4, IPv6, IPX, ISO CLNP) Source routing (Token Ring, opzionalmente IPv4 e IPv6) Label swapping (ATM, Frame relay, X.25, MPLS) Accesso diretto alla tabella di routing

10 Tipologie di Routing Routing Statico Routing Dinamico: Centralizzato
Isolato Distribuito

11 Internetworking a livello 2
Routing isolato basato sulle informazioni presenti nella trama di livello 2 Uno switch/bridge deve: Analizzare l’indirizzo nella trama e decidere l’interfaccia di uscita L’internetworking viene usualmente fatto tra reti con tecnologia di livello 2 omogenea Operazioni molto semplici e veloci Gli switch/bridge non necessitano di configurazione (apparati plug and play)

12 Internetworking a livello 3
Routing distribuito basato sulle informazioni nel pacchetto di livello 3 Un router deve: Estrarre il pacchetto dalla trama Analizzare il pacchetto e decidere l’interfaccia di uscita Creare una nuova trama di livello 2 L’internetworking viene fatto anche tra reti con tecnologia di livello 2 eterogenee La decisione di routing puo’ utilizzare tutte le informazioni presenti nel pacchetto

13 Internetworking a livello 2: Transparent Bridging (IEEE802.1d)
La decisione di inoltro viene presa sulla base dell’indirizzo di destinazione di livello 2 Utilizza tecniche di Store and Forward (Cut Through su apparati proprietari) Processo di bridging Processo di Spanning Tree forwarding learning Filtering database

14 Filtering database Brouter Cisco 2503a
2503a#show bridge Total of 900 station blocks, 291 free Bridge group 1: Address Action Interface Age Rx Count Tx count 0800.2b31.bcbc forward Ethernet 5254.abdd forward Ethernet forward Ethernet 0800.2b3b.0b08 forward Ethernet 0800.2b36.0b08 forward Ethernet 0800.2b31.bcbc forward Ethernet 0800.2b1b.aaae forward Ethernet 0800.2c31.83bc forward Ethernet 0800.3d30.02bc forward Ethernet 0020.afb forward Ethernet 0020.afc forward Ethernet

15 Processo di forwarding
Ricezione trama porta x no No errori trama scartata si no Porta x: forwarding trama scartata si Destinazione di x nel FILTERING d.b.? Inoltra trama su tutte le porte tranne x Flooding no si Destinazione sulla stessa LAN? si trama scartata no Inoltra trama sulla porta corretta a Sottoprocesso di learning

16 Sottorocesso di learning
processo di forwarding Indirizzo MAC sorgente nella trama nel filtering d.b. no Aggiungi Indirizzo MAC nel filtering d.b., associa la porta di rx, azzera age a si Porta di ricezione uguale a quella associata nel filtering d.b. no Aggiorna porta associata all’ indirizzo MAC con quella di rx, azzera ageing timer si Azzera ageing timer Fine processo

17 Flooding 1 2 bridge 3 LAN A LAN B LAN C Comp. 1 08 00 2b 16 50 a0
port Ageing time Indirizzo b a 1 2 bridge 3 LAN B Comp. 3 a e1 LAN C Comp. 5 b c4 c6 aa Comp. 4 a e1

18 Inoltro selettivo sulla porta 1 1 2 bridge 3 LAN A LAN B LAN C Comp. 1
b a0 Comp. 2 b LAN A port Ageing time Indirizzo b a 1 2 b c4 e6 aa bridge 3 LAN B Comp. 3 a e1 LAN C Comp. 5 b c4 c6 aa Comp. 4 a e1

19 Pacchetto scartato 1 2 bridge 3 LAN A LAN B LAN C Comp. 1
b a0 Comp. 2 b LAN A port Ageing time Indirizzo b a b c4 c6 aa 1 2 bridge b 3 LAN B Comp. 3 a e1 LAN C Comp. 5 b c4 c6 aa Comp. 4 a e1

20 Spostamento computer 1 2 bridge 3 LAN A LAN B LAN C Comp. 5
b c4 c6 aa Spostamento computer (Pacchetto scartato) Comp. 1 b a0 Comp. 2 b port Ageing time Indirizzo LAN A b a b c4 c6 aa b b c4 c6 aa 1 2 bridge 3 LAN B Comp. 3 a e1 LAN C Comp. 4 a e1

21 Spostamento computer 1 2 bridge 3 LAN A LAN B LAN C Comp. 2
(Inoltro sulla porta errata) Comp. 1 b a0 LAN A port Ageing time Indirizzo b a b c4 e6 aa b 1 2 bridge a e 3 LAN B Comp. 3 a e1 LAN C Comp. 5 b c4 c6 aa Comp. 4 a e1 Comp. 2 b

22 Processo di Spanning Tree
Trasforma una rete magliata in una rete ad albero eliminando i loop Bridge 1: Bp=32768 b LAN 1 LAN 2 Bridge 2:Bp= c 10 a0 30 Bridge 5:Bp= b LAN 3 LAN 5 Bridge 4:Bp= b aa 50 30 Bridge 3:Bp= c LAN 4

23 Algoritmo di Spanning Tree
Elezione del root bridge Selezione della root port: stabilisce quale porta del bridge usare per ricevere dal root bridge le BPDU necessarie al passo successivo Selezione delle designed port stabilisce quale tra le porte dei vari bridge collegati ad una LAN è designata per inoltrare e ricevere i pacchetti della LAN Utilizza le Bridge Protocol Data Units (BPDU) trasmesse all’indirizzo Multicast C (IEEE 802.1d)

24 Bridge Protocol Data Units (BPDU)
Bridge 1: Bp=32768 b Bridge 2:Bp= c 10 a0 30 Bridge 5:Bp= b Bridge 3:Bp= c Bridge 4:Bp= b aa 50 30 LAN 1 LAN 5 LAN 4 LAN 3 LAN 2 Prot id Prot vers. id BPDU type flags Root id: Bridge priority+ Root Bridge MAC adr. Root path cost Bridge id: Bridge priority+ Bridge MAC adr. Port id: Port priority+ Port Number. BPDU MAC frame Message age Max age Hello time Forward delay

25 Bridge remoti End system End system LAN 1 LAN 2 Fisico Fisico Fisico
Livello fisico rete Livelli superiori MAC LLC Livello fisico rete Livelli superiori MAC LLC Fisico PPP/ HDLC MAC Relay Relay MAC MAC PPP/ HDLC Fisico Fisico LAN 1 LAN 2 Connessione punto punto Flag PPP address control Prot. MAC header Info FCS

26 Protocolli di linea utilizzati su reti C.C e CDN: HDLC PPP
consolle V.24 V.35 Modem alta vel Bridge/Router Interfacce seriali asincrone Interfacce seriali sincrone Rete Pubblica C.C./C.P. CDN modem Rete telefonica LAN Protocolli di linea utilizzati su reti C.C e CDN: HDLC PPP