Routing dinamico: IGRP e OSPF

Transcript

1 Routing dinamico: IGRP e OSPF

2 Contenuti del corso La progettazione delle reti Il routing nelle reti IP Il collegamento agli Internet Service Provider e problematiche di sicurezza Analisi di traffico e dei protocolli applicativi Multimedialità in rete Tecnologie per le reti future

3 Contenuti del corso La progettazione delle reti Il routing nelle reti IP Il collegamento agli Internet Service Provider e problematiche di sicurezza Analisi di traffico e dei protocolli applicativi Multimedialità in rete Tecnologie per le reti future

4 Argomenti della lezione Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) Enhanced IGRP Open Shortest Path First (OSPF): introduzione

5 IGRP Interior Gateway Routing Protocol Algoritmo dinamico per il routing distribuito Approccio di tipo adattativo Algoritmo Distance Vector (o di Bellman-Ford)

6 Interior Gateway Routing Protocol Protocollo proprietario Sviluppato da Cisco a metà 80 Versione Enhanced agli inizi 90 Più efficiente del RIP Algoritmo Distance Vector (o di Bellman-Ford)

7 IGRP Metriche Multipath routing Messaggi Stabilità Timer Confronto con RIP

8 Metriche Più articolate del RIP B banda (3 B) 600b/s-10Gb/s D D ritardo (3 B) 10 µs s R affidabilità (1 B) 0-100% L L carico (1 B) 0-100%

9 Calcolo delle metriche Banda: minimo sul percorso Ritardo: somma sul percorso Affidabilità: peggiore sul percorso Carico: più alto sul percorso Media esponenziale su 5 min

10 Valori di default Dipendenti dal tipo di interfaccia Ethernet (10 Mb/s) B = D = 100 (1 ms) CDN 64 Kb/s B = D = (20 ms)

11 Qual è il percorso migliore? Metrica composta (composit metric) minima

12 Metrica composta Dalle metriche tramite 5 parametri (k1, k2, k3, k4, k5) Configurabili Importanza delle metriche Per ToS (Type of Service)

13 Metrica composta: calcolo Se k5 = 0 C = (107/B) [k1+k2/(256-l)]+k3 D Se k5 0 C = C [k5/(r+k4)] Default (per ToS = 0): k1 = k3 = 1; k2 = k4 = k5 = 0 C = (107/B)+D

14 Informazioni aggiuntive Non usate per scegliere i percorsi Hop count Numero di router sul percorso Limitazione count to infinity

15 Informazioni aggiuntive Non usate per scegliere i percorsi MTU (Maximum Transmission Unit) Minore sul percorso

16 Multipath routing Il carico è ripartito tra le route in base alla metrica composta associata Più entry nella tabella di routing per la stessa destinazione

17 Multipath routing Il carico è ripartito tra le route in base alla metrica composta associata Considerate solo entry con metriche in predefinito rapporto con la migliore Threshold (soglia)

18 Messaggi Update Simile al RIP (Lezione 10) Fino a 104 annunci In pacchetto IP di 1500 byte Request Richiesta di update al vicino

19 Stabilità Split Horizon Analogo al RIP (Lezione 10) Triggered update Analogo al RIP (Lezione 10)

20 Stabilità: route poisoning Simile a poisoned reverse in RIP Attivato se la metrica composita aumenta di un fattore > 1.1 Sintomo di routing loop

21 Stabilità: hold down Dar tempo alle informazioni di propagarsi Quando una destinazione diviene irraggiungibile Route non usata Route poisoning

22 Stabilità: hold down Nuove route per la destinazione sono ignorate per un certo tempo

23 Timer Update timer (90s) Invio periodico di messaggi update Più lungo che nel RIP Minor traffico Invalid timer (3 x update) Route non valida in assenza di annunci

24 Timer Hold down timer (3 x update) + 10s Durata dell hold down Flush timer (7 x update) Eliminazione di route invalid Tenuta per essere annunciata come irraggiungibile

25 IGRP vs. RIP RIP progettato per reti di modeste dimensioni e semplici Metriche Multipath routing in IGRP

26 IGRP vs. RIP Istanze multiple di IGRP Numero di autonomous system Default route

27 IGRP vs. RIP: metriche Hop count del RIP non tiene conto del tipo di collegamenti RIP non sceglie la strada più lunga Che può essere la più veloce

28 IGRP vs. RIP: metriche Alcune implementazioni consentono di configurare un collegamento come hop multipli Manuale Riduzione del diametro della rete Sono ammessi solo 15 hop Metriche IGRP sono più intuitive

29 Default route Default per destinazioni per cui non è presente altra route Inutile annunciare tutte le destinazioni Router periferici hanno route per destinazioni non annunciate

30 IGRP vs. RIP: default route RIP (come altri) annuncia come vera e propria destinazione ( /0) Router periferico configurato per generare tale annuncio Ottimizzazione del solo percorso verso il router periferico

31 IGRP vs. RIP: default route IGRP indica alcune destinazioni come potenziali default La migliore tra le potenziali route è usata come default Ottimizzazione del percorso verso la destinazione potenziale default Miglior adattabilità

32 E-IGRP Enhanced IGRP

33 Caratteristiche salienti Convergenza più rapida Minore traffico di routing Annuncio netmask Classless routing Supporto multiprotocollo Route esterne

34 Principi generali Non prevede annunci periodici Un router memorizza la tabella di routing di ogni router adiacente

35 Principi generali Per ogni destinazione, oltre al next hop, sono identificati possibili successori Velocizzare la reazione ai guasti

36 Meccanismi fondamentali Neighbor discovery e recovery Reliable Transport Protocol DUAL Diffusion Update Algorithm Alla base dell eliminazione di annunci periodici

37 Neighbor discovery e recovery Scoperta automatica di router collegati Identificazione di non raggiungibilità o non operatività Invio di messaggi hello Poco traffico Poco carico elaborativo

38 Cambiamento topologico Collegamento non funzionante Un next hop diviene irraggiungibile Cambiamento della metrica in un annuncio

39 Cambiamento topologico Se esiste un possibile successore è usato come next hop Reazione immediata Nessuna informazione scambiata

40 Cambiamento topologico Altrimenti, si esegue il Diffusion Update ALgorithm (DUAL) Richiede ai vicini di individuare percorsi verso la destinazione I vicini propagano la richiesta ai loro vicini

41 Cambiamento topologico Altrimenti, si esegue il Diffusion Update ALgorithm (DUAL) Computazionalmente leggero Richiede tempo

42 Route esterne Etichettamento (tagging) di route apprese tramite altri protocolli Trattate in modo differenziato Normalmente route interne sono preferite a quelle esterne Importante per evitare routing loop

43 Compatibilità con IGRP Le route di IGRP sono trasportate in E-IGRP e viceversa Stesse metriche Possibile migrazione graduale

44 Compatibilità con IGRP E-IGRP etichetta route apprese da IGRP Possono essere trattate opportunamente

45 OSPF Introduzione a Open Shortest Path First

46 Generalità Basato sull algoritmo link state Difficile implementazione Specificato dall IETF Pubblico dominio Versione 2: RFC 2328/STD 54 (1998) Versione 1: RFC 1131 (1989)

47 Terminologia R5 R1 R3 Backbone router R6 Area 1 R2 D1 Area 2 R7 Backbone area Area 0 R8 R4 Area border router AS boundary router Internal router R9 Area 3 Area 5 Area 4

48 Gerarchia nel routing Il dominio di routing è suddiviso in aree Identificate da numero di 4 byte Notazione decimale puntata

49 Gerarchia nel routing Le aree contengono un gruppo di reti (destinazioni) contigue Un pacchetto può passare da una qualsiasi rete ad un altra senza uscire dall area

50 Terminologia Backbone area R5 R1 R6 Area 1 R2 D1 Area 2 R7 Area 0 R8 R4 R9 Area 3 Area 5 Area 4 R3

51 Terminologia Backbone area area di transito tra le altre aree Particolarmente importante Numero 0

52 Terminologia R5 R1 Backbone router R6 Area 1 R2 D1 Area 2 R7 Area 0 R8 R4 R9 Area 3 Area 5 Area 4 R3 Internal router

53 Terminologia Backbone router router che è nel backbone Internal router router che fa parte di una sola area

54 Terminologia R5 R1 R3 R6 Area 1 R2 D1 Area 2 R7 Area border router Area 0 R8 R4 R9 Area 3 Area 5 Area 4

55 Terminologia Area border router (ABR) router che si affaccia su più aree Deve affacciarsi anche sulla backbone area Esegue una copia dell algoritmo per ogni area Si occupa della propagazione di informazioni tra aree

56 Terminologia Autonomous System (AS) dominio di routing

57 Terminologia R5 R1 R6 Area 1 R2 D1 Area 2 R7 Area 0 R8 R4 R9 Area 3 Area 5 Area 4 R3 AS boundary router

58 Terminologia AS boundary router (ASBR) diffonde informazioni sull esterno del dominio di routing Collegato a router non OSPF Dotato di route statiche

59 Informazioni topologiche LSA (Link State Advertisement) contengono le informazioni topologiche Sofisticato meccanismo di propagazione: selective flooding

60 Propagazione interna Gli LSA generati da un router all interno di un area sono propagati a tutti i router dell area Tutti i router di un area dispongono delle stesse informazioni Hanno la stessa mappa della rete

61 Area singola Un dominio di routing di piccole dimensioni può essere organizzato in un unica area Da 20 a 50 router a seconda di Classe degli apparati Complessità dei collegamenti

62 Area singola Un dominio di routing di piccole dimensioni può essere organizzato in un unica area Sconsigliabile se si prevede espansione futura

63 Propagazione tra aree Un area border router diffonde in un area un riassunto delle informazioni raccolte nelle altre aree su cui si affaccia Informazioni sull esterno consentono agli internal router di scegliere un punto di uscita dall area ottimale

64 Benefici del riassumere Comunicare Scalabilità Minor quantità di informazioni da Memorizzare Elaborare (~ E log N) Minore dimensione delle tabelle di routing

65 Come si riassume Eliminazione di dettaglio Esistenza di router e collegamenti in un area è irrilevante all esterno Aggregazione di indirizzi Riduzione delle tabelle di routing dei router esterni

66 Aggregazione di indirizzi Basata su address summary

67 Esempio: / / / /24 Può essere aggregato come /16 Configurata esplicitamente (non automatica)

68 Effetti del riassumere Topologia di rete D1 D3 R1 D2 Area 2 R7 R2 R6 D6 R3 Area 1 R5 D4 R4 R8 D5 D7 Area 0 R9 D8 R10 D9 R12 Area Area 5 R11

69 Effetti del riassumere Visione della rete da parte dei router dell area 1 D3 D2 R2 Area 1 D1 R3 R5 D4 R4 D5 D6 D7 D9 D8

70 Effetti del riassumere Visione della rete da parte dei backbone router D5 D4 D2 R2 D1 D8 D3 D6 R5 R8 D7 Area 0 R9 R10 D9

71 Inoltro dei pacchetti D1 D3 R1 Area 2 R7 D2 R2 R6 D6 R3 Da D2 a D9 Area 1 R5 D4 R4 R8 D5 D7 Area 0 R9 D8 R10 D9 R12 Area Area 5 R11

72 Inoltro dei pacchetti D1 D3 R1 Area 2 R7 Il pacchetto è consegnato al default gateway R2 D2 R2 R6 D6 R3 Area 1 R5 D4 R4 R8 D5 D7 Area 0 R9 D8 R10 D9 R12 Area Area 5 R11

73 Inoltro dei pacchetti La visione della rete di R2 gli permette di sapere che D9 è raggiungibile a valle di R5 D3 D2 R2 Area 1 D1 R3 R5 D4 R4 D5 D6 D7 D9 D8

74 Inoltro dei pacchetti R5 conosce la topologia della backbone area e sa che D9 è raggiungibile a valle di R10 D5 D4 D2 R2 D1 D8 D3 D6 R5 R8 D7 R9 Area 0 R10 D9

75 Inoltro dei pacchetti R10 conoscendo i dettagli dell area 5 inoltra il pacchetto alla destinazione D4 D2 D9 R12 D5 D3 D8 R10 Area 5 R11 D6 D1 D7

76 Ruolo dell area backbone Le informazioni di routing raccolte in ogni area raggiungono le altre attraverso l area backbone I pacchetti destinati ad un area diversa da quella del mittente transitano attraverso l area backbone

77 Criticità dell area backbone Il mancato funzionamento del backbone compromette l intero dominio di routing Le prestazioni del backbone influenzano quelle dell intero dominio di routing Collegamenti e router affidabili e veloci

78 Argomenti della lezione Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) Enhanced IGRP Open Shortest Path First (OSPF): introduzione

79 Routing dinamico: IGRP e OSPF