Πρωτόκολλα Δρομολόγησης Τεχνολογίες Διαδικτύου National Technical University of Athens

Σύνοψη Πρωτόκολλα Δρομολόγησης IP (IP Routing Protocols) Πρωτόκολλα Στατικής/Δυναμικής Δρομολόγησης Πρωτόκολλα Εσωτερικής/Εξωτερικής Δρομολόγησης Εσωτερική Δρομολόγηση Routing Information Protocol (RIP) Open Shortest Path First (OSPF) Εξωτερική Δρομολόγηση Border Gateway Protocol (BGP) National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Δρομολόγηση στο Διαδίκτυο Το Διαδίκτυο αποτελείται από Αυτόνομα Συστήματα (Autonomous Systems – AS) που αλληλοσυνδέονται: Stub AS – μια σύνδεση με άλλο AS (μικρή επιχείρηση) Multihomed AS – πολλές συνδέσεις προς άλλα AS (μεγάλη επιχείρηση) Transit AS – πάροχος, διασυνδέει πολλά AS Στατική / Δυναμική Δρομολόγηση Δρομολόγηση σε δύο επίπεδα: Πρωτόκολλα Εσωτερικής Δρομολόγησης (Intra-AS) Ο διαχειριστής επιλέγει πρωτόκολλο Πρωτόκολλα Εξωτερικής Δρομολόγησης (Inter-AS) Ένα και μοναδικό στάνταρ (BGP) National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Δρομολόγηση στο Διαδίκτυο Δρομολόγηση μεταξύ διαφορετικών ΑΣ ΑΣ3 ΑΣ1 ΑΣ2 Εσωτερική Δρομολόγηση National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Στατική Δρομολόγηση (1/3) Ο πίνακας δρομολόγησης δημιουργείται χειροκίνητα από τον διαχειριστή του δικτύου και αποθηκεύεται Ο διαχειριστής ενημερώνει τον πίνακα κάθε φορά που ενεργοποιείται μια νέα σύνδεση Οι δρομολογητές δεν ανταλλάσσουν πληροφορία Τα τερματικά συνήθως ξέρουν την IP διεύθυνση ενός default δρομολογητή Στα τερματικά γίνεται να δημιουργηθούν δυναμικά οι πίνακες δρομολόγησης μέσω του πρωτόκολλου ICMP (Internet Control Message Protocol): Ένας δρομολογητής ενημερώνει ένα τερματικό για την μη ύπαρξη διαδρομής προς κάποιον προορισμό (ICMP Host Unreachable) Ανακατευθύνει την κίνηση από τερματικό προς προορισμό μέσω άλλου δρομολογητή (ICMP Redirect) Για βελτιστοποίηση δρομολόγησης National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Στατική Δρομολόγηση (2/3) National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Στατική Δρομολόγηση (3/3) Μειονεκτήματα Στατικής Δρομολόγησης: Για κάθε προορισμό δημιουργείται μια εγγραφή στον πίνακα δρομολόγησης του τερματικού Τα μονοπάτια που εγγράφονται στον πίνακα αφορούν μόνο προορισμούς τερματικών και όχι δικτύων Μη υποστήριξη διευθύνσεων δικτύου από το πρωτόκολλο Ακόμη και αν δυο τερματικά βρίσκονται στο ίδιο δίκτυο, δεν είναι δυνατόν να γίνει μια μόνο εγγραφή στον πίνακα δρομολόγησης Άρα, οι πίνακες που δημιουργούνται είναι μεγάλοι : Άσκοπη κατανάλωση μνήμης Αύξηση του χρόνου αναζήτησης μιας διεύθυνσης μέσα στον πίνακα Η χειροκίνητη ενημέρωση πίνακα στους δρομολογητές παραμένει National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Δυναμική Δρομολόγηση Ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ γειτονικών δρομολογητών, σχετικών με τις τοπολογίες των δικτύων στα οποία οι δρομολογητές συνδέονται. Διαδικασία δρομολόγησης όπως και σε στατική δρομολόγηση Διαφοροποίηση ως προς την πληροφορία που εγγράφεται στους πίνακες δρομολόγησης Χρησιμοποιείται ένας δαίμονας δρομολόγησης, ο οποίος : Χρησιμοποιεί πρωτόκολλα ανταλλαγής πληροφορίας δρομολόγησης Για εσωτερική δρομολόγηση (μέσα στα όρια ενός ΑΣ) Για εξωτερική δρομολόγηση (μεταξύ ΑΣ) Ενημερώνει τους πίνακες με βάση την πληροφορία που λαμβάνει από πίνακες γειτονικών δρομολογητών Καθορίζει την «πολιτική» δρομολόγησης (επιλέγει την καλύτερη διαδρομή προς τον προορισμό) Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Εσωτερική Δρομολόγηση Γνωστά και ως: Interior Gateway Protocols (IGP) Τα πιο γνωστά πρωτόκολλα εσωτερικής δρομολόγησης: RIP – Routing Information Protocol OSPF – Open Shortest Path First IGRP – Interior Gateway Routing Protocol (Cisco) National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Πρωτόκολλο Πληροφορίας Δρομολόγησης (RIP) Από τα πιο δημοφιλή πρωτόκολλα δρομολόγησης Στέλνει μηνύματα για ενημέρωση πινάκων δρομολόγησης περιοδικά καθώς και στην περίπτωση που η τοπολογία του δικτύου αλλάξει Όταν ένας δρομολογητής λάβει μια ενημέρωση για μια διαδρομή, ενημερώνει τον πίνακά του Η τιμή metric για το μονοπάτι αυξάνεται κατά 1 Οι δρομολογητές RIP αποθηκεύουν μόνο την καλύτερη διαδρομή προς ένα προορισμό Τη διαδρομή με τη χαμηλότερη τιμή metric National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μήνυμα RIP (1) Τα μηνύματα του RIP μεταδίδονται με χρήση της πόρτας 520 του UDP Μορφή Μηνύματος RIP: Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μήνυμα RIP (2) Κάθε μήνυμα RIP μεταφέρει πληροφορία δρομολόγησης προς 1 έως 25 προορισμούς. Για κάθε προορισμό, η πληροφορία έχει μέγεθος 20 bytes όριο 25 προορισμών ώστε συνολικό μέγεθος μηνύματος < 512 bytes Συνήθως περισσότερα από ένα μηνύματα για αποστολή ολόκληρου πίνακα δρομολόγησης Πεδία : Command – Αίτηση παροχής πληροφορίας / απάντηση Version – έκδοση πρωτόκολλου Address Family – η «οικογένεια» στην οποία ανήκει η διεύθυνση προορισμού (για IP έχει την τιμή “2”) 32-bit IP address – διεύθυνση τελικού προορισμού Metric – αριθμός διαδοχικών δρομολογητών (hop count) από τους οποίους έχει περάσει ένα μήνυμα Με 00 00 είναι τα μηδενικά πεδία Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Περιγραφή Λειτουργίας RIP (1) Για την αίτηση παροχής του πλήρους πίνακα από γειτονικούς δρομολογητές τα πεδία command, address family και metric της επικεφαλίδας του μηνύματος τίθενται στις τιμές 1, 0 και 16 αντίστοιχα Η τιμή 16 στο πεδίο metric σημαίνει ότι δεν υπάρχει μέσα στον πίνακα μονοπάτι προς τον συγκεκριμένο προορισμό Μετά την άφιξη της αίτησης αποστέλλεται μέσω ενός ή διαδοχικών μηνυμάτων ο πλήρης πίνακας του δρομολογητή Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Περιγραφή Λειτουργίας RIP (2) Εμποδίζει τους βρόγχους, επιτρέποντας ένα μέγιστο μήκος μονοπατιού μεταξύ της πηγής και του προορισμού Το μέγιστο μονοπάτι είναι 15 Εάν ένας δρομολογητής λάβει ένα μήνυμα update που περιέχει μια νέα ή μια αλλαγμένη είσοδο και ένα αυξάνοντας την τιμή του metric γίνει 16, τότε ο προορισμός θεωρείται unreachable National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Περιγραφή Λειτουργίας RIP – Timers (3) υπάρχει και η εξαναγκασμένη ενημέρωση που συμβαίνει όποτε αλλάζει το πεδίο metric για κάποιο μονοπάτι Η πληροφορία για κάθε προορισμό που περιέχεται σε έναν πίνακα έχει περιορισμένη διάρκεια ζωής (180 δευτερόλεπτα) Αν δεν έχει έρθει ενημέρωση για διάστημα πέρα των 180 δευτερόλεπτα, το πεδίο metric παίρνει την τιμή 16. Αν περάσουν επιπλέον 60 δευτερόλεπτα, διαγράφεται η γραμμή από τον πίνακα Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Παράδειγμα Λειτουργίας RIP (1) φ ω χ ψ .... Α Δ Β Γ Δίκτυο Προορισμού Επόμενος Δρομολογητής Hop Count ω Α 2 ψ Β 2 φ Β 7 χ -- 1 …. .…. ..... Πίνακας Δρομολόγησης στον Δρομολογητή Δ National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Παράδειγμα Λειτουργίας RIP (2) Προορ Επομ hops ω – – χ – – φ Γ 4 ... ... ... Ενημέρωση από Α στον Δ φ ω χ ψ .... Α Δ Β Γ Δίκτυο Προορισμού Επόμενος Δρομολογητής Hop Count ω Α 2 ψ Β 2 φ Β A 7 5 χ -- 1 …. .…. ..... Πίνακας Δρομολόγησης στον Δρομολογητή Δ National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μειονέκτημα Πρωτοκόλλου RIP Μέγιστος αριθμός δρομολογητών μέσω των οποίων μπορεί να διέλθει ένα μήνυμα είναι 15 όχι δυνατή η χρήση του πρωτοκόλλου σε μεγάλα δίκτυα δεν περιέχει πληροφορία διευθυνσιοδότησης υποδικτύων Δεν μπορεί να διακρίνει δρομολογητή από τερματικό RIP Version 2 National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

RIP ver2 – Πολλά προβλήματα παραμένουν RIP Version2 παρέχει περισσότερη πληροφορία (εκμεταλλεύεται πεδία που περιέχουν μηδενικά) πληροφορία για διευθυνσιοδότηση υποδικτύου πεδίο [route Tag] που διευκολύνει την επικοινωνία με πρωτόκολλα εξωτερικής δρομολόγησης Προβλήματα : μεγάλος χρόνος μέχρι να ισορροπήσει μετά αστοχία ή απενεργοποίηση ζεύξης Η χρήση του αριθμού των διαδοχικών δρομολογητών μέσω των οποίων διέρχεται το πακέτο ως κριτήριο δρομολόγησης δεν έχει αποδειχθεί σαν το αποτελεσματικότερο Δεν κάνει εξισορρόπηση φορτίου (load balancing) μεταξύ ισοδύναμων διαδρομών, αφού υπάρχει μόνο 1 εγγραφή Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Open Shortest Path First (OSPF) RFC 1247 (1991) : πρώτη έκδοση RFC 2328 (1998) : δεύτερη έκδοση “Open”: δημόσια διαθέσιμο Χρησιμοποιεί αλγόριθμο Κατάστασης Ζεύξης (Link State) Σε κάθε ζεύξη ανατίθεται ένα κόστος που βασίζεται σε διάφορους παράγοντες: Ρυθμό διέλευσης, Αξιοπιστία, ... Αλλαγές στην κατάσταση γίνονται αμέσως γνωστές σε όλους τους δρομολογητές του ΑΣ Μηνύματα μεταφέρονται πάνω από IP χωρίς χρήση TCP/UDP National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Λειτουργία OSPF (1) Ένας δρομολογητής όταν ενεργοποιείται, στέλνει το μήνυμα “hello” για να ανακαλύψει τους γειτονικούς δρομολογητές Το μήνυμα HELLO ενημερώνει επίσης ότι οι δρομολογητές λειτουργούν Σε multi-access δίκτυα (networks supporting more than two routers), το μήνυμα HELLO επιλέγει έναν designated δρομολογητής που στέλνει Link State Advertisements για ολόκληρο το δίκτυο Οδηγούν σε μείωση της κίνησης και της πληροφορίας που αποθηκεύεται στις βάσεις Όταν οι βάσεις καταστάσεων ζεύξεων δυο δρομολογητών συγχρονίζονται λέμε ότι είναι adjacent (γείτονες) National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Λειτουργία OSPF (2) Στην συνέχεια ανταλλάσσεται πληροφορία κατάστασης ζεύξεων μεταξύ γειτονικών δρομολογητών, στη μορφή Ανακοίνωσης Κατάστασης Ζεύξης (Link State Advertisements, LSA) Κάθε δρομολογητής φτιάχνει βάση δεδομένων με: Κάθε σημείο επαφής (interface) (ζεύξη με άλλον δρομολογητή) Το γειτονικό δρομολογητή αυτής Το κόστος αυτής Ο δρομολογητής στέλνει αυτήν την πληροφορία μέσω LSAs στους γειτονικούς δρομολογητές, οι οποίοι την μεταβιβάζουν στους γείτονές τους, μέχρι όλοι οι δρομολογητές του ΑΣ να έχουν ενημερωθεί National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Λειτουργία OSPF (3) Βάση δεδομένων διαφέρει από πίνακα δρομολόγησης Από πληροφορία κατάστασης που ανταλλάσσεται, κάθε δρομολογητής δημιουργεί δένδρο (με τον εαυτό του ως ρίζα) που περιέχει μονοπάτια και κόστη προς κάθε δρομολογητή του ΑΣ Shortest path first δένδρο Αποτελεί τη βάση για τον πίνακα δρομολόγησης Οι ανακοινώσεις LSA στέλνονται περιοδικά (κάθε 30 δευτερόλεπτα), εκτός αν υπάρχει αλλαγή στην τοπολογία του δικτύου National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Open Shortest Path First (OSPF) Βάση δεδομένων ανά δρομολογητή Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μηνύματα OSPF Τα πακέτα δρομολόγησης πρέπει να έχουν υψηλότερη προτεραιότητα από την κίνηση IP TOS field set to 0 Όλα τα μηνύματα χρησιμοποιούν μια κοινή επικεφαλίδα των 24-bytes National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μηνύματα OSPF (1) HELLO Database Description Link Status Request Ανακαλύπτει και διατηρεί επικοινωνία με γειτονικούς δρομολογητές Αποστέλλεται περιοδικά Συγχρονίζει και τα ρολόγια των συστημάτων που συμμετέχουν σε ένα δίκτυο OSPF Database Description Χρησιμοποιείται για την ανταλλαγή πληροφοριών που περιέχονται στις βάσεις δεδομένων των δρομολογητών κατά την αρχικοποίηση Link Status Request Ζητά από γειτονικό δρομολογητή πληροφορία σχετική με ζεύξεις, σε περίπτωση που δεν έχουν ενημερωθεί Link Status Update Ενημερώνει γειτονικούς δρομολογητές για αλλαγή κατάστασης μιας ζεύξης Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Επικεφαλίδα OSPF Type Packet length Router ID Area ID Checksum Identifies the OSPF packet type Packet length Specifies the packet length, including the OSPF header, in bytes Router ID The Router ID of the packet's source. Area ID A 32 bit number identifying the area that this packet belongs to. All OSPF packets are associated with a single area. Checksum Checks the entire packet contents for any damage suffered in transit Authentication type Identifies the authentication procedure to be used for the packet. Authentication A 64-bit field for use by the authentication scheme Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μήνυμα HELLO National Technical University of Athens Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Πεδία Hello Network mask Options HelloInterval Rtr Pri The network mask associated with this interface Options The optional capabilities supported by the router HelloInterval The number of seconds between this router's Hello packets. Rtr Pri This router's Router Priority. Used in (Backup) Designated Router election. If set to 0, the router will be ineligible to become (Backup) Designated Router. RouterDeadInterval The number of seconds before declaring a silent router down. Designated Router The identity of the Designated Router for this network, in the view of the sending router Backup Designated Router The identity of the Backup Designated Router for this network, in the view of the sending router Neighbor The Router IDs of each router from whom valid Hello packets have been seen recently on the network. Recently means in the last RouterDeadInterval seconds. National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μήνυμα Database Description Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Πεδία - Database Description Interface MTU The size in bytes of the largest IP datagram that can be sent out the associated interface, without fragmentation Options The optional capabilities supported by the router I-bit The Init bit. When set to 1, this packet is the first in the sequence of Database Description Packets. M-bit The More bit. When set to 1, it indicates that more Database Description Packets are to follow. MS-bit The Master/Slave bit. When set to 1, it indicates that the router is the master during the Database Exchange process. Otherwise, the router is the slave. DD sequence number Used to sequence the collection of Database Description Packets. The initial value (indicated by the Init bit being set) should be unique. The DD sequence number then increments until the complete database description has been sent. National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

OSPF - Οργάνωση Δικτύου Αν Κ δρομολογητές, τότε Κ2 πλήθος HELLO μηνυμάτων ανά τακτά χρονικά διαστήματα  Αυξημένες απαιτήσεις σε υπολογιστική ισχύ και μνήμη Μείωση αξιοποιήσιμου εύρους ζώνης. Λύση: Προεπιλεγμένος δρομολογητής: στέλνουν όλοι μηνύματα -> αριθμός μηνυμάτων = 2 * Κ εφεδρικός δρομολογητής Προβλήματα συγχρονισμού, δυσλειτουργίας Σε περίπτωση μεγάλου δικτύου, τεράστιες βάσεις δεδομένων Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

OSPF – Ιεραρχική Δόμηση Δικτύου Δρομολογητές ανταλλάσσουν πληροφορία μόνο με δρομολογητές στην περιοχή τους Μείωση διακινούμενης πληροφορίας: διαίρεση δικτύου σε περιοχές καλύτερη διαχείριση πόρων αποδοτικότερη δρομολόγηση περιοχή: σύνολο δικτύων σε ένα αυτόνομο σύστημα κάθε δρομολογητής διατηρεί βάση με κατάσταση ζεύξεων και τοπολογία δικτύου περιοχές έχουν άμεση ή έμμεση πρόσβαση στο δίκτυο κορμού κανονικά όλες περιοχές συνδεδεμένες με δίκτυο κορμού National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

OSPF – Ιεραρχική Δόμηση Δικτύου Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request Περιοχή 1: απομονωμένη  ποτέ Περιοχή διέλευσης Δρομολογητές ορίου περιοχής, ορίου αυτόνομου συστήματος National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Περιοχές Περιοχή Διέλευσης Απομονωμένη περιοχή Ενώνει περιοχές Συνδέεται με τις υπόλοιπες μέσω ενός μόνου σημείου εξόδου Εικονικές ζεύξεις National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Δρομολογητές Δρομολογητές εντός μίας περιοχής: διατηρεί πληροφορία σχετική με την περιοχή στην οποία ανήκει Δρομολογητές Ορίου Περιοχής: διατηρούν τοπολογία σχετική με τις περιοχές που συνδέονται. Συγκεντρώνουν πληροφορία για τις περιοχές που συνδέονται και την μεταδίδουν στο backbone Δρομολογητές Backbone: συνδέονται με το backbone. Περιλαμβάνονται οι δρομολογητές που έχουν σημείο προσαρμογής με παραπάνω από μια περιοχές (δρομολογητές ορίου περιοχής). Δρομολογητές ορίων αυτόνομου συστήματος: επικοινωνούν με δρομολογητές άλλων αυτόνομων συστημάτων National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Hierarchical OSPF National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Σύγκριση OSPF-RIP Υπολογισμός κόστους: Κόστος = 100.000.000/ρυθμός διέλευσης σε bits/sec Π.χ. Για μια ζεύξη Ethernet 10EXP(8) / 10EXP(7)=10, ενώ μια γραμμή Ε1: 10EXP(8)/2.048.000=49 Παράδειγμα από PC1 για PC2 RIP: μέσω του router 2 OSPF: μέσω των router 1 και router 3 Μέσω router 2 κόστος: 49+10 = 59 Μέσω router 1, 3 κόστος: 10+10+10 = 30 National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Πρωτόκολλα Εξωτερικής Δρομολόγησης -Border Gateway Protocol (BGP) Επιτρέπει την ανταλλαγή πληροφορίας μεταξύ δρομολογητών που βρίσκονται στο ίδιο ή σε διαφορετικά αυτόνομα συστήματα Δρομολόγηση μεταξύ διαφορετικών αυτόνομων συστημάτων Δρομολόγηση εντός ενός αυτόνομου συστήματος Δρομολόγηση Διέλευσης Όταν δρομολογητές ανταλλάσσουν πληροφορία BGP ενώ συνδέονται μέσω ενός άλλου αυτόνομου συστήματος που δεν συμμετέχει στο πρωτόκολλο Ανταλλαγή πληροφορίας σχετικής με την τοπολογία και την ύπαρξη μονοπατιών προς διάφορα δίκτυα Όχι περιοδική ενημέρωση όλου του πίνακα αλλά μόνο ενημέρωση σε περιπτώσεις μεταβολής της τοπολογίας του δικτύου Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Border Gateway Protocol (BGP) – RFC1771 Η μόνη περίπτωση ανταλλαγής πληροφορίας ολόκληρου πίνακα είναι κατά την είσοδο κάποιου δρομολογητή στο σύστημα Σε όλες τις άλλες περιπτώσεις η μόνη πληροφορία που ανταλλάσσεται είναι πληροφορία μεταβολής των μονοπατιών Μείωση του όγκου δεδομένων δρομολόγησης μέσα στο δίκτυο Μεταδίδει μόνο το βέλτιστο μονοπάτι προς κάποιον προορισμό χρησιμοποιώντας: μέτρο αξιολόγησης από ομότιμους δρομολογητές βαθμό επιλογής ζεύξης: αριθμός αυτόνομων συστημάτων μέσω των οποίων διέρχεται διαδρομή σταθερότητα ζεύξης ταχύτητα και καθυστέρηση μετάδοσης Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

BGP Οι δρομολογητές πριν από την οποιαδήποτε ανταλλαγή πληροφοριών εγκαθιστούν μεταξύ τους σύνδεση χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο TCP Αύξηση αξιοπιστίας μεταδόσεων Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Η επικεφαλίδα του BGP Marker : τιμή πιστοποίησης για αυθεντικότητα και ορθότητα πακέτου, ανίχνευση της απώλειας συγχρονισμού Length : μήκος του πακέτου σε bytes περιλαμβάνοντας την επικεφαλίδα. Η τιμή του 19- 4096 Type : καθορίζει έναν από τους τέσσερις διαφορετικούς τύπους πακέτων 1 - OPEN 2 - UPDATE 3 - NOTIFICATION 4 - KEEPALIVE Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Βάσεις πληροφορίας δρομολόγησης (RIBs) Κάθε δρομολογητής διατηρεί τρεις βάσεις δεδομένων στα αποθηκευτικά του μέσα: την Adj-RIB-In, την Loc-RIB και την Adj-RIB-Out Στην Adj-RIB-In περιέχεται πληροφορία που καταφθάνει από άλλους δρομολογητές του συστήματος και προέρχεται από μηνύματα τύπου UPDATE Η πληροφορία αυτή θα ληφθεί υπ’ όψιν από τον αλγόριθμο επιλογής της βέλτιστης διαδρομής για εισαγωγή στον πίνακα δρομολόγησης Στην Loc-RIB αποθηκεύεται πληροφορία που θα χρησιμοποιηθεί μόνο τοπικά από τον ίδιο τον δρομολογητή Στην Adj-RIB-Out βρίσκεται η πληροφορία την οποία έχει επιλέξει ο δρομολογητής για μετάδοση, προκειμένου να ενημερωθούν και άλλοι δρομολογητές του συστήματος για την τοπολογία του συστήματος National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μήνυμα OPEN Το μήνυμα OPEN μετά την επιτυχή εγκατάσταση συνδέσεως ΤCP το πρώτο μήνυμα που μεταδίδεται είναι το μήνυμα OPEΝ: εγκατάσταση σύνδεσης Hold time: μέγιστο χρονικό διάστημα μεταξύ μηνυμάτων KEEP ALIVE και/ή μηνυμάτων UPDATE Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μήνυμα UPDATE (1) Το μήνυμα UPDATE Μετάδοση πληροφορίας δρομολόγησης μεταξύ δρομολογητών Πληροφορία για εισαγωγή μιας καινούργιας διαδρομής ή απόσυρση παλιών Πληροφορία χρησιμοποιείται για κατασκευή γράφου Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μήνυμα UPDATE (2) Path attributes Περιέχει τριπλέτα: τύπος, μήκος, τιμή Διάφοροι τύποι ιδιοτήτων, άλλες υποχρεωτικές και άλλες προαιρετικές Ιδιότητες ORIGIN : καθορίζει την προέλευση του μηνύματος AS_PATH : μας πληροφορεί από ποια αυτόνομα συστήματα έχει περάσει το μήνυμα NEXT_HOP : περιέχει την ΙΡ διεύθυνση του επόμενου συνοριακού δρομολογητή MULTI_EXIT_DISC : καθορίζει ποιος δρομολογητής θα χρησιμοποιείται για την προώθηση πακέτων προς το σύστημα LOCAL_PREF : βαθμό προτίμησης προς εξωτερικά δίκτυα National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μήνυμα KEEP ALIVE Το μήνυμα KEEP ALIVE επιβεβαιώνει ότι η σύνδεση μεταξύ δυο δρομολογητών είναι ενεργή σε περιπτώσεις όπου αυτοί δεν ανταλλάσσουν μηνύματα τύπου UPDATE Χρησιμοποιεί μόνο τη βασική επικεφαλίδα Συχνότητα μετάδοσης 1/3 τιμής hold time, ώστε σε περίπτωση που χαθεί ένα πακέτο να υπάρχει χρόνος επαναμετάδοσης χωρίς να διακοπεί σύνδεση Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μήνυμα NOTIFICATION (1) To μήνυμα NOTIFICATION αποστέλλεται στην περίπτωση ανίχνευσης λάθους από κάποιον δρομολογητή τύποι λαθών: λάθος στο μήκος του μηνύματος μη υποστηριζόμενη έκδοση του πρωτοκόλλου λάθος πιστοποίησης Αμέσως μετά την αποστολή του μηνύματος, ο δρομολογητής που ανίχνευσε το λάθος κλείνει την σύνδεση με τον δρομολογητή από τον οποίο προήλθε το λάθος Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μήνυμα NOTIFICATION (2) Error Codes 1: Message Header Error 2: OPEN Message Error 3: UPDATE Message Error 4: Hold Timer Expired 5: Finite State Machine Error 6: Cease Section Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Μήνυμα NOTIFICATION (3) Παραδείγματα Subcode Error Message Header Error subcodes: 1 - Connection Not Synchronized. 2 - Bad Message Length. 3 - Bad Message Type. OPEN Message Error subcodes: 1 - Unsupported Version Number. 2 - Bad Peer AS. 3 - Bad BGP Identifier. Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Λειτουργία του BGP (1) Εγκατάσταση σύνδεσης TCP Ο δρομολογητής στέλνει μήνυμα OPEN και προχωράει στην κατάσταση ‘αποστολή OPEN’ περιμένοντας αντίστοιχο μήνυμα από τον άλλο δρομολογητή Αν το μήνυμα που θα ληφθεί είναι σωστό τότε ο δρομολογητής στέλνει μήνυμα KEEP ALIVE ως επιβεβαίωση σωστής λήψης Στην αντίθετη περίπτωση στέλνει μήνυμα NOTIFICATION και η σύνδεση κλείνει Μετά την επιτυχή εγκατάσταση αποστέλλεται ολόκληρος ο πίνακας δρομολόγησης και οι δυο δρομολογητές σε τακτά χρονικά διαστήματα αποστέλλουν μηνύματα KEEP ALIVE με σκοπό τη διατήρηση της σύνδεσης Κατά διαστήματα καταφθάνουν μηνύματα τύπου UPDATE με πληροφορία μεταβολής της κατάστασης ορισμένων μονοπατιών Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου

Λειτουργία του BGP (2) Πληροφορία εισαγάγετε στη βάση Adj-RIB-In και εκτελείται διαδικασία ενημέρωσης τοπικού πίνακα δρομολόγησης Σε περίπτωση απόσυρσης αφαιρείται από τη βάση Adj-RIB-In Αν φτάσει πληροφορία καινούργιας διαδρομής, ελέγχεται κόστος αυτής Διαδικασία αξιολόγησης διαδρομών Κάθε φορά που λαμβάνεται μήνυμα UPDATE Υπολογίζεται βαθμός προτίμησης κάθε διαδρομής Επιλέγεται καλύτερη διαδρομή Ενημέρωση άλλων δρομολογητών Integrated Services (IntServ): resources are reserved in every node along the path from sender to receiver Differentiated Services (DiffServ): relies on prioritisation of some flows over others. Results in better scalability in core network routers Bandwidth Brokers: complement DiffServ. Manage network resources and perform admission control on request National Technical University of Athens Τεχνολογίες Διαδικτύου