Transcript Routing - OSI warstwa 3

Routing
OSI warstwa 3
mgr inż. Łukasz Dylewski
[email protected]
Agenda
•
•
•
•
•
•
•
•
Co to jest router ?
Router …
Router – podstawowa konfiguracja
Routed vs. Routing
Routing statyczny
Sumaryzacja tras
Routing dynamiczny
Protokoły routingu dynamicznego
Co to jest router ?
• Dedykowane urządzenia sieciowe kierujące ruchem
w sieci
• Posiadają system operacyjny IOS udostępniający
następujące usługi : funkcje routingu i przełączania,
niezawodny i bezpieczny dostęp do zasobów
sieciowych, skalowalność sieci
Router - budowa
1. Czteroportowy przełącznik Cisco EtherSwitch
10BASE-T/100BASE-TX
2. Moduł karty pamięci Compact flash
3. Pojedynczy port USB
4. Porty Fast Ethernet
5. Port konsoli
6. Port AUX
7. Interfejs HWIC (ang. High-speed WAN interface card)
Router - budowa
Router – budowa routera 1841
Router – budowa routera 1841
Router – budowa routera 1841
Router – budowa routera 1841
Router – budowa routera 1841
Router – budowa routera 1841
Router – budowa routera 1841
Router – budowa routera 1841
Router – budowa routera 1841
Router – budowa routera 1841
Router – budowa routera 1841
Router – budowa
Router – Procedura startu
1. Włączenie zasilania router przeprowadza test POST
2. Z pamięci ROM ładowany jest program uruchomieniowy
3. System IOS jest ładowany z pamięci flash, serwera
TFTP lub pamięci ROM
4. Z pamięci NVRAM lub za pośrednictwem protokołu
TFTP jest ładowana konfiguracja
Routera - uruchamianie
Routera - uruchamianie
Routera - uruchamianie
Router - komunikacja
Logowanie do routera przy użyciu:
- port konsoli,
- port pomocniczy,
- sesja Telnet
- sesja SSH
Router - logowanie
Tryby pracy routera:
•
tryb użytkownika
– Router>
•
tryb uprzywilejowany
– Router#
•
tryb konfiguracji
– Router(config)#
•
tryb ROM monitor
– ROMMON>
•
tryb Boot ROM
– Router(boot)>
Router - ważne
Polecenia:
• interpreter poleceń,
• listowanie poleceń,
• autouzupełnianie poleceń,
• polecenia konfiguracji, opisu, debugowania …
Tablice na routerze:
• tablica sąsiadów,
• tablica topologii,
• tablica routingu.
Router – podstawowa konfiguracja
Router – podstawowa konfiguracja
Routed vs. Routing
• Protokoły routowalne (ang. routed protocols)
odpowiadają za dostarczanie danych do celu, czyli
przenoszą pakiety zawierające dane użytkowników sieci.
Przykłady: IP, IPX, Appletalk.
• Protokoły routingu (ang. routing protocols) używane są
do wymiany informacji o trasach pomiędzy sieciami
komputerowymi, co pozwala na dynamiczną budowę
tablic routingu. Przykłady: RIP, RIP v.2, IGRP, EIGRP,
OSPF, IS-IS, BGP.
Routing – sieci podłączone bezpośrednio
Routing statyczny
•
•
•
•
•
•
•
Wykorzystywany w małych sieciach
Prosta konfiguracja
Łatwy do zrozumienia przez administratora
Ręczna modyfikacja wpisów
Nie wymaga „silnych” routerów
Brak „śmieci” w sieci
Router(config)#ip route network-address subnet-mask
{ip-address | exit-interface } AD
Routing statyczny
Routing statyczny
Trasy statyczne na routerze R1
R1(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.2
R1(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 172.16.2.2
R1(config)#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 172.16.2.2
Routing statyczny – Sumaryzacja tras
Cechy
• Zmniejszeniu rozmiaru tablicy routingu
• Wydajniejsze przeszukiwanie tablicy routingu
• Jedna trasa statyczna może reprezentować dziesiątki,
setki, a nawet tysiące tras
• Jeden adres sieciowy może reprezentować wiele
podsieci
Routing statyczny – Sumaryzacja tras
Routing statyczny – Trasa domyślna
Domyślna trasa statyczna to taka, do której będą pasowały
wszystkie pakiety. Domyślne trasy statyczne są używane:
• Kiedy żadne inne trasy z tablicy routingu nie pasują do
docelowego adresu IP pakietu. Innymi słowy, kiedy nie
ma bliższego dopasowania; Popularne zastosowanie to
łączenie routera brzegowego firmy z siecią ISP;
• Kiedy router jest połączony z tylko jednym innym
routerem. W takiej sytuacji mówimy o routerze
szczątkowym.
• Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [exit-interface | ipaddress ]
Routing dynamiczny
Routing dynamiczny
Cechy
• Automatyczne wykrywanie sieci
• Wybór najlepszej trasy do sieci docelowej
• Utrzymanie tablicy routingu
• Automatyczna reakcja na zmiany w topologii sieci
• Lepsza skalowalność
Wymagania
• Mniejsza uwaga administratora
• Większa wiedza
• „Silniejsze” routery
• Dbanie o zbieżność
Routing dynamiczny
Routing dynamiczny
Routing dynamiczny – System autonomiczny AS
Routing dynamiczny – System autonomiczny AS
Routing dynamiczny – wektora odległości
•
•
•
•
•
•
•
Routery znają tylko część sieci
Informacje uzyskiwane tylko od sąsiadów
Najlepsze w prostych i płaskich sieciach
Długi czas zbieżności
Aktualizacje okresowe
Wykorzystanie algorytmu Bellman’a-Ford’a
Protokoły routingu wektora odległości, np. RIP i EIGRP
Routing dynamiczny – stanu łącza
•
•
•
•
•
•
•
Routery tworzą pełny obraz sieci
Wszystkie routery mają identyczny obraz sieci
Aktualizacje wyzwalane zdarzeniami
Zastosowanie w dużych i hierarchicznych sieciach
Administrator musi posiadać dużą wiedzę
Szybka zbieżność
Protokoły routingu stanu łącza, np. OSPF
Routing dynamiczny - klasowy
• Routing klasowy (informacja o masce sieci nie jest
wysyłana między routerami, klasa sieci rozstrzygana jest
o przynależność danego IP do klasy)
• Nie wspiera techniki VLSM (Variable Lenght Subnet
Mask)
• Brak wsparcia dla podzielonych sieci
• Przykład: RIP v1 i IGRP
Routing dynamiczny - klasowy
Routing dynamiczny - bezklasowy
• Routing bezklasowy (informacje o masce sieci są
współdzielone przez routery)
• Wsparcie dla VLSM
• Przykład: RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGP
Routing dynamiczny - bezklasowy
Routing dynamiczny - metryki
• Liczba skoków – prosta metryka oznaczająca liczbę routerów
odwiedzanych przez pakiet zmierzający do celu,
• Szerokość pasma – wybierana jest droga z największą
szerokością pasma.
• Obciążenie – bierze pod uwagę natężenie ruchu na danym
łączu.
• Opóźnienie – bierze pod uwagę czas, w jakim pakiet przemierza
drogę.
• Niezawodność – szacuje prawdopodobieństwo awarii łącza
obliczane na podstawie licznika błędów interfejsu lub
poprzednich awarii łącza.
• Koszt – wartość ustalona przez system IOS albo przez
administratora sieci, wskazująca preferencję dla trasy. Koszt
może reprezentować metrykę, połączenie metryk, albo arbitralną
regułę.
Routing dynamiczny - metryki
• RIP: Liczba skoków – najlepsza droga to trasa
z najniższą liczbą skoków.
• IGRP i EIGRP: Szerokość pasma, opóźnienie,
niezawodność i obciążenie – najlepsza droga to trasa
z najniższą metryką złożoną, obliczaną na podstawie
wymienionych parametrów. Domyślnie używane są tylko
szerokość pasma i opóźnienie.
• IS-IS i OSPF: Koszt – najlepsza droga to trasa
z najniższym kosztem. OSPF w implementacji Cisco
ustala koszt na podstawie szerokości pasma.
Routing dynamiczny - inne
Równoważenie obciążenia na trasy o jednakowej wartości
z metryk protokołu routingu
Dystans administracyjny AD
• Wybór informacji o trasie w oparciu o preferencje
protokołu routingu
• Zakres wartości AD – 0 255
• Im mniejsza wartość tym lepsza
• Określenie techniczne – (godny zaufania ang.
trustworthiness)
Routing dynamiczny - inne
Dystans administracyjny AD
RIP (ang. Routing Information Protocol)
• Protokół działający z wykorzystaniem wektora odległości
• Routery wymieniają się swoimi tablicami routingu co
określone odstępy czasu
– RIP standardowo co 30 sekund (z małymi różnicami)
• Metryką trasy w protokole RIP jest ilość hopów, jaką
musi pokonać pakiet, by dotrzeć do sieci/hosta
– 1-15
– 16 = trasa nieosiągalna
RIP v2
• Możliwość przenoszenia dodatkowych informacji
o routingu pakietów,
• Mechanizm uwierzytelniania zabezpieczający tablice
routingu,
• Obsługa techniki masek podsieci o zmiennej długości
(VLSM)
IGRP (ang. Interior Gateway Routing Protocol)
• Protokół działający z wykorzystaniem wektora odległości
• Protokół IGRP wysyła aktualizacje tras w odstępach 90sekundowych. Aktualizacje te ogłaszają wszystkie sieci
wchodzące w skład danego systemu autonomicznego
(AS)
• Metryki: przepustowość, opóźnienie, obciążenie,
niezawodność
OSPF (ang. Open Shortest Path First)
• Protokół działający z wykorzystaniem stanu łącza
• Aktualizacje wyzwalane zdarzeniami
• Szybko zbieżny
• Wymaga ”mocnych” routerów
• Korzysta ze wspólnego obrazu sieci
• Używa algorytmu SPF
• Metryka: szybkość trasy
IS-IS (ang. Intermediate System to Intermediate
System)
•
•
•
•
•
•
Protokół IGP stanu łącza
Używa algorytmu Dijkstry
Lepiej skalowalny niż OSPF
Szybsza zbieżność
Wykorzystywany przez dużych operatorów sieciowych
Obsługa do 1000 routerów w obszarze
BGP (ang. Border Gateway Protocol)
• Jest to zewnętrzny protokół routingu działający na
podstawie wektora odległości
• Jest używany pomiędzy dostawcami usług sieciowych
lub pomiędzy dostawcami usług sieciowych a klientami
• Jest używany do routingu ruchu internetowego pomiędzy
systemami autonomicznymi
EIGRP (ang. Enhanced Interior Gateway Routing
Protocol)
• Ulepszona wersja protokołu IGRP
• Korzysta z połączenia funkcji wektora odległości
i stanu łącza (protokół hybrydowy)
• Do obliczania najkrótszej ścieżki jest używany algorytm
DUAL (ang. Diffusing Update Algorithm)
• Główne metryki: przepustowość i opóźnienie
• Uaktualnienia routingu są rozgłaszane grupowo na adres
224.0.0.10 w reakcji na zmiany w topologii sieci
EIGRP cd.
• Możliwość routingu w sieci IP, IPX, AppleTalk –
mechanizm PDU
• Przesyłanie danych poprzez RTP (Reliable Transport
Protocol) zamiast TCP lub UDP
• Pakiety:
– Hello
– Update/ACK
– Query/Reply
EIGRP cd.
KONIEC