Routing gerrchico Protocolli di instrdmento in reti IP Gruppo Reti TL nome.cognome@polito.it http://www.tlc.polito.it/ STRTO RT IN INTRNT - 1 so idele tutti router identici rete pitt, non gerrchic pproccio non utilizzbile in prtic sclbilità: con 5 milioni di destinzioni: tutte destinzioni in un tbell? Scmbio di info di routing occuperebbe troppo cnli utonomi mministrtiv internet = rete di reti ogni mministrtore di rete può volere controllre instrdmento sull propri rete STRTO RT IN INTRNT - Indirizzmento gerrchico: ggregzione dei percorsi Indirizzmento gerrchico permette nnunci (invio info) efficienti delle informzioni di instrdmento Orgnizzzione..16./ Orgnizzzione 1..18./ Orgnizzzione.../ Orgnizzzione 7..../. ISP ISP Invimi qulunque pcchetto con indirizzi che inizino per..16./ Internet Invimi qulunque pcchetto con indirizzi che inizino con 199.1../16 STRTO RT IN INTRNT - Indirizzmento gerrchico: ggregzione dei percorsi Se ISP h un percorso piu` specifico verso Orgnizzzione 1 Orgnizzzione..16./ Orgnizzzione.../ Orgnizzzione 7..../ Orgnizzzione 1..18./. ISP ISP Invimi pcchetti con indirizzi che inizino con..16./ Internet Invimi pcchetti con indirizzi che inizino con 199.1../16 oppure..18./ STRTO RT IN INTRNT - Routing gerrchico Router ggregti in regioni, dette utonomous System (S) Insieme di router con struttur compless (molte sottoreti e router) m unic identità mministrtiv Router nello stesso S usno stesso protocollo di instrdmento Protocolli di instrdmento intr-s (IGP: Interior Gtewy Protocol) Router in S diversi possono usre protocolli IGP diversi (ggiornmento e vlidzione circoscritti) Routing gerrchico In ogni S devono esistere router gtewy responsbili per instrdre verso destinzioni esterne ll S usno protocolli inter-s (GP: xterior Gtewy Protocol) con ltri router gtewy usno protocolli intr-s con tutti ltri router dell S Si prl quindi di routing interno (IGP) ed esterno (GP) STRTO RT IN INTRNT - 5 STRTO RT IN INTRNT - 6 Pg. 1
Routing Intr-S nd Inter-S Routing Intr-S nd Inter-S.b b d. b inter-s, intr-s routing in gtewy.c.c c. c Gtewys: eseguono instrdmento inter-s tr loro eseguono instrdmento b intr-s con ltri router nel loro S network lyer link lyer physicl lyer Host h1.b b. Inter-S routing tr S e.c d b c Intr-S routing ll interno dell S. c b Host h Intr-S routing ll iterno dell S STRTO RT IN INTRNT - 7 STRTO RT IN INTRNT - 8 efinizione di un S I confini tr S devono essere ben definiti per non crere confusione tr gli lgoritmi di routing ciscun S viene ssegnto un numero di I su 16 bit d un uthority centrle (INTRNI, PNI, RIP-N) Qundo due router si scmbino informzioni di rggiungibilità, i messggi contengono l I dell S cui pprtengono Trffico locle e in trnsito efinimo trffico locle d un S il trffico IP che: h come sorgente un host dell S h come destinzione un host dell S In tutti gli ltri csi, si trtt di trffico in trnsito sull S STRTO RT IN INTRNT - 9 STRTO RT IN INTRNT - 1 utonomous Systems (S) Gli S sono origine/trnsito/destinzione del trffico inter-dominio Tre ctegorie di S: stub: connesso d un unico S, ccett solo trffico locle multihomed: connesso più S, ccett solo trffico locle trnsit: connesso più S, ccett nche trffico in trnsito STRTO RT IN INTRNT - 11 Routing gerrchico Obiettivi diversi per routing interno ed esterno: Interno, un sol entità: scegliere il percorso migliore sterno, più entità: scegliere l politic migliore Le politiche di instrdmento sono espressione di considerzioni economiche e gestionli, e tengono conto di spetti di sicurezz Perché un S dovrebbe trsportre trffico in trnsito? STRTO RT IN INTRNT - 1 Pg.
Routing in un S Interior Routing Protocols RIP OSPF IS-IS I router di un S sono detti interni Problem: come f un router interno conoscere gli instrdmenti dentro l S? ggionmenti mnuli? Forse per S di piccole dimensioni... se cmbi un rete, bisogn modificre le tbelle di routing su ogni host (richiede tempo e può dre errori) ggiornmenti utomtici: protocolli di tipo distnce vector o link stte STRTO RT IN INTRNT - 1 STRTO RT IN INTRNT - 1 Routing in un S differenz di GP, non esiste un unico stndrd per i protocolli interni In un S, i router interni si scmbino dti di rggiungibilità per le reti dell S lgoritmi di routing interno più comuni: RIP (implementzione di distnce vector) OSPF (implementzione di link stte) IS-IS (implementzione di link stte con indirizzmento OSI) IGRP (implementzione proprietri ISO di distnce vector) STRTO RT IN INTRNT - 15 Routing Informtion Protocol (RIP) Nto presso l Univ. di erkeley per servire l loro (piccol) rete locle, e distribuito nell suite UNIX S (routed) dottto prim che ne fosse definito uno stndrd (RF 158 è del 1988, ggiornto versione in RF 5) vev vst diffusione nche in S di grndi dimensioni STRTO RT IN INTRNT - 16 RIP: crtteristiche Us un implementzione di distnce vector Metric è numero di hop ivide gli host in ttivi (router) e pssivi Gli host ttivi pubblicizzno le loro route tutti gli ltri ogni t (di solito s) secondi, sotto form di coppie (indirizzo, n. di hop) Se un router rilev un instrdmento costo strettmente inferiore quello che h nelle RT, lo sostituisce (e impost un timeout pri 18s) Un nodo mntiene solo un vettore di distnz istnce Vector Ogni nodo scmbi periodicmente con i vicini diretti un vettore contenente: le destinzioni che può rggiungere l distnz dlle destinzioni misurt in costo (d esempio: numero nodi d ttrversre compreso se stesso) Il nodo che riceve il vettore lo confront con le proprie RT ed effettu modifiche: ggiunge nuove destinzioni cmbi instrdmenti se nuovi sono più brevi modific costi se us nodo dicente come miglior scelt ltrimenti ignor STRTO RT IN INTRNT - 17 STRTO RT IN INTRNT - 18 Pg.
istnce Vector old Strt Semplice S Ogni nodo mntiene un su tbell di instrdmento old Strt inizile conosce solo se stesso est Nodo irett ist est est Nodo ist irett Nodo ist irett 1 est ist Nodo est ist irett est Nodo ist invi distnce vector riceve V() riceve V() Nodo est ist irett irett 1 STRTO RT IN INTRNT - 19 STRTO RT IN INTRNT - old Strt old Strt est Nodo ist irett 1 1 est ist 1 est ist 1, invino V riceve V(), V() riceve V() riceve V(), V() est Nodo ist irett 1 1,, invinov riceve V(), V() riceve V() riceve V(), V(), V() est Nodo ist irett 1 est Nodo ist irett 1 est Nodo ist irett 1 est Nodo ist irett 1 1 est Nodo ist irett 1 1 1 est Nodo ist irett 1 1 est Nodo ist irett 1 1 est Nodo ist irett 1 1 1 STRTO RT IN INTRNT - 1 STRTO RT IN INTRNT - old Strt Updte periodici est est Nodo ist irett 1 1 Nodo ist irett 1 1 1 est Nodo ist irett 1 1 est,,, invinov riceve V(), V() riceve V() ltri ricevo V m ignorno Nodo Nodo ist est ist irett irett 1 1 1 1 1 X È necessrio propgre updte periodici nche se costo non cmbi mi estinzione istnz Route K 1 Y X estinzione istnz Route K rete K Y X non vverte Y che per lui K è rggiungibile!! Z 9 Z Z estinzione istnz Route K 8 STRTO RT IN INTRNT - STRTO RT IN INTRNT - Pg.
I nodi che si ccorgono del mlfunzionmento ssegnno costo infinito destinzioni rggiunte trmite quel link Segnlno nuovo V Nodo est ist irett 1 Nodo est ist irett 1 1 STRTO RT IN INTRNT - 5 est est Nodo ist irett 1 Nodo ist irett 1 1 est Nodo ist irett 1 1 est Nodo ist, invinov riceve V(), riceve V() Nodo est ist irett irett 1 1 1 1 1 STRTO RT IN INTRNT - 6 est Nodo ist irett 1,, invinov,,, ricevono i V est Nodo ist irett 1,,,, invino V,,,, ricevono i V est Nodo ist irett 1 1 est Nodo ist irett 1 1 est Nodo ist irett 1 1 est Nodo ist irett 1 1 1 est Nodo ist irett 1 1 est Nodo ist irett 1 1 est Nodo ist irett 1 1 est Nodo ist irett 1 1 1 STRTO RT IN INTRNT - 7 STRTO RT IN INTRNT - 8 e pesi istnce Vector on pesi diversi Possibile effetto oscillnte Nscono nelli di instrdmento Supponimo link tr e bbi costo 1, e che si romp link tr e oncentrimoci su percorsi verso 1 PRORSI VRSO ist -> -> 1 -> irett -> -> mette distnz verso infinito Supponimo che immeditmente prim che trsmett V, trsmett suo V() ignor ggiorn costo! -> -> -> -> -> ist irett 1 ist -> -> -> irett -> -> STRTO RT IN INTRNT - 9 STRTO RT IN INTRNT - Pg. 5
istnce Vector istnce Vector Si cre LOOP tr e trsmette V() e ggiornno loro costi Nuovo loop tr e ouncing effect -> -> -> -> -> ist irett -> -> -> -> -> 1 ist irett trsmette V() nnunci link costo 1 verso e costo infinito verso riceve V(), m ignor perché h costo più grnde (1>) -> -> -> -> -> ist irett -> -> -> -> -> 1 ist irett STRTO RT IN INTRNT - 1 STRTO RT IN INTRNT - istnce Vector istnce Vector Qundo nnunci distnz per, increment di 1 Qundo nnunci distnz per, increment di 1 ogni iterzione il costo ument di -> -> -> -> -> ist +1 -> -> +1 irett -> -> -> 1 ist 5 irett 5 Fino qundo non SUPR il costo nnuncito d nnunci costo 1 pprende strd costo minore nnunci nuov strd e pprendono strd costo minore -> -> -> -> -> ist 1 11 11 1 irett -> -> -> -> -> 1 ist 1 11 irett 11 1 STRTO RT IN INTRNT - STRTO RT IN INTRNT - Rottur di più di un link Si isolno sottonelli sempio: dopo rottur link tr e si rompe nche quello tr e oncentrimoci su, Se trsmette V() d, tutto bene M se trsmette il suo ultimo V() prim Nodo 1 irett est ist est Nodo ist irett 1 : ounting to infinity pprende strde costo minore e modific su tbell Si cre loop tr e che viene incrementto di 1 d ogni V ricevuto Si interrompe qundo il costo rggiunge infinito Nodo 1 irett +1 +1 est ist Nodo est ist 1 irett STRTO RT IN INTRNT - 5 STRTO RT IN INTRNT - 6 Pg. 6
Soluzione counting to infinity Se us per rggiungere, non h senso che usi per rggiungere Split horizon: NON comunic che rggiunge Split horizon with poisonous reverse: dice che rggiunge con costo infinito Spezz immeditmente loop di due hop Non rompono nelli di più di due nodi Split horizon with poisonous reverse: mnd distnce vector modificto non cmbi l su RT Nodo irett est ist est Nodo ist irett 1 STRTO RT IN INTRNT - 7 STRTO RT IN INTRNT - 8 Osservimo cos succede tr,, osserv rottur link - Supponimo V() viene ricevuto solo d mnd V() riceve, modific e invi riceve, modific e invi riceve, modific e invi... Split horizon non cmbi null -> -> -> ist -> -> -> ist -> -> -> ist -> -> -> ist +1 ist -> +1 -> -> +1 -> -> -> ist 5 STRTO RT IN INTRNT - 9 STRTO RT IN INTRNT - RIP V1 Mntiene un RT intern Gli indirizzi sono su -bit Us indirizzmento con divisione in clssi,, Un entry può essere un host, un rete, un sottorete (identificte utomticmente in bse clsse e configurzione locle) Non propg le netmsk di IR, e tutte le supernet devono esplicitmente essere communicte efult route indict con indirizzo... Metric di costo: numero di hop 15 16 equivle infinito (per limitre effetti count-to-infinity) STRTO RT IN INTRNT - 1 RIP V1 Support si cnli punto-punto che brodcst Us UP come livello trsporto Port 5 per trsmissione e per ricezione Pcchetti normlmente in brodcst sull sottorete V emessi ogni Ogni secondi normlmente opo intervllo csule [1,5]s dopo ver modificto RT (triggered updte) Se un entry non viene rinfresct entro 18 secondi osto viene messo infinito Rimoss poi dll RT STRTO RT IN INTRNT - Pg. 7
RIP V1- formto PU 8 16 19 1 ommnd Version Must be zero ddress fmily identifier Must be zero IP ddress Must be zero Must be zero Metric RIP V1- formto PU ommnd: request code, o response code Version: 1 Indirizzi codificti secondo Unix S, dove si us il concetto di socket ddress (pensto per reti diverse, X5, XSN, ) ddress fmily: per indicre IP Fino 1 byte di indirizzo: solo usti per IP Metric su bit nche se l più ssume 16 Un PU può contenere fino 5 entry (5 byte, grntisce PU IP<56byte) Se V contiene più di 5 reti, si spezz in più PU STRTO RT IN INTRNT - STRTO RT IN INTRNT - RIP V1 - Funzionmento Trsmissione: gener response messge con V ogni secondi in brodcst, IP ddress dell interfcci ust per trsmissione Ricezione: process tutte le entry del response messge ricevuto Se ricezione cmbi RT, genero messggio di updte dopo ver tteso un tempo csule [1,5] Permette di sommre ltri updte Limit trffico in rete Un messggio seprto per ogni interfcci (può essere diverso per split orizon) Può non contenere tutt l RT, m solo porzione cmbit dll ultim trsmissione STRTO RT IN INTRNT - 5 RIP V1 - Funzionmento ntry con metric infinit vengono segnlte solo l prim volt Permette di eliminre entry d RT Request messge trsmessi per chiedere lo stto delle RT del nodo Usto qundo nodo si ccende (full list, ottenuto indicndo solo... come route not) Usto per debug (si può chiedere sottoinsieme route) Rispost request è unicst STRTO RT IN INTRNT - 6 RIP V1 Funzion nche su host con un interfcci Può essere usto per propgre RT gli host Non prtecipno ll comuniczione dei V (silent node) RIP v ggiornmento di RIP v1 efinito in RF 188, 187 del 199 Lung discussione se vlesse l pen continure supportre protocolli distnce vector ggiunge Routing con netmsk per IR utenticzione Trsmissione muticst dei V STRTO RT IN INTRNT - 7 STRTO RT IN INTRNT - 8 Pg. 8
RIP v utenticzione RIP v1 non h nessun form di utenticzione: chiunque potrebbe inondre l rete di flsi V e provocrne il mlfunzionmento Stori: implementzione errt in router che mndv updte con distnz sempre zero Per comptibilità us lo stesso formto di PU di RIP v1 Primo V divene uthentiction segment Identifict d ddress fmily posto vlore xffffff Us 16 bit cmpo must be zero : uthentiction type 16 byte successivi per utenticzione Molto frgile, perchè solo 16 byte Unic form specifict: pssword (soggett ttcco per reply) STRTO RT IN INTRNT - 9 RIP v multicst RIP v1 support trsmissione V in brodcst Tutti gli host ricevono V, nche chi non è coinvolto Uso multicst ddress IP che viene mppto su multicst ddress M, cui solo router sottoscrivono Non è vero multicst IP, perchè le PU vengono trsmesse solo sull subnet, mi commutte Per comptibilità può usre brodcst STRTO RT IN INTRNT - 5 RIP v cknowledged updte Previsto per livello non brodcst e reti commutzione di circuito (virtule): X5, ISN, TM Ogni volt che si mnd V, si cre/bbtte circuito ostoso per triffzione Per ogni V mndto, il router si spett K Se non riceve K entro timeout, ritrsmette Triggered response, triggered cknowledge ggiungono numerzione Si disbilit il periodic updte ome identifico gusti/cmbimenti topologie? Il circuito/cnle non è presente (commutto) RIP v sincronizzzione RIP v1 soffre di un effetto di sincronizzzione Un nodo comunic V che scten triggered updte negli ltri nodi nche in funzionmento normle period updte di sec si sincronizzno Router prepr V Nel frttempo diceve V che cus updte V Mnd V sincronizzto con V ricevuto Overflow di V, che monopolizz PU router RIP v: periodic updte mndti dopo ttes csule, secondo ddp uniforme [15,5] Rompe l sincronizzzione STRTO RT IN INTRNT - 51 STRTO RT IN INTRNT - 5 L lgoritmo IGRP IGRP (Interior Gtewy Routing Protocol) venne proposto d isco Systems Inc. metà degli nni 8 per superre le limitzioni di RIP È un lgoritmo distnce vector con metric più sofistict: costo è funzione pest di ritrdo, bnd, ffidbilità, crico Permette il multipth routing Limite: è solo disponibile sui router isco RIP e IGRP lgoritmo semplice Implementzione bnle Soffre dei problemi degli lgoritmi V Problemi di utenticzione Non deguto per reti grndi Oggi si usno protocolli link stte, più complicti, m molto più efficienti OSPF IS-IS STRTO RT IN INTRNT - 5 STRTO RT IN INTRNT - 5 Pg. 9