Rutarea

1. Rutarea

2. Obiective • Bazele rutării • Necesitatea protocoalelor de rutare • Rutarea bazată pe Distance-Vector • Rutarea bazată pe Link-State • Prezentarea diverselor protocoale de rutare

3. Determinarea drumului • Determinarea drumului de la sursă la destinaţie este “datoria” nivelului 3. • Funcţia de bază a unui ruter este aceea de a evalua diferite drumurişi de a alege dintre acestea cel mai bun drum către destinaţie pentru transmiterea datelor. • Informaţiile de rutare pot fi configurate de către administrator (rute statice) sau determinate dinamic de către protocoalele de rutare.

4. Comunicaţii End-to-End • Rutele bazate pe adrese de reţea reprezintă diverse drumuri între rutere. • Prin învăţarea drumurilor consistente între capete, ruterele pot reducemesajele broadcast şi spori eficienţa.

5. Adresarea reţelelor şi a calculatoarelor gazdă • Adresele de reţea permit ca datele să fie direcţionate de la o reţea la altă reţea. • Adresele host sunt atribuite local şi permit distribuirea datelor către calculatoarele gazdă.

6. Funcţiunile unui ruter • Ruterele au rolul de a determina ruta către destinaţie şi de a face comutarea pachetelor. • Determinarea rutei implică examinarea porţiunii de reţea a adresei pentru a determina pe ce interfaţă de ieşire va trimite datele în exterior. • Comutarea pachetelor reprezintă acţiunea de intrarea unui pachet pe o anumită interfaţă şi direcţionarea lui pe o altă interfaţă (de ieşire).

7. Protocoale rutate vs. Protocoale de rutare

8. Protocoale rutate • Un protocol rutat este orice protocol de reţea ce oferă suficiente informaţii în adresa de reţea (L3) pentru a permite pachetului să fie direcţionat de la un host la altul pe baza unei scheme de adresare. • Exemple de protocoale rutate: • IP • IPX • Apple Talk

9. Protocoale de rutare • Protocoalele de rutare oferă suport pentru un protocol rutat prin oferirea unor mecanisme de partajare a informaţiilor legate de rutare. Mesajele protocoalelor de rutare se schimbă între rutere.Un protocol de rutare permite ruterelor să comunice între ele pentru a actualiza şi a administra tabelele de rutare. • Exemple de protocoale de rutare din TCP/IP sunt: • RIP (Routing Information Protocol) • IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) • EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) • OSPF (Open Shortest Path First)

10. Rutare multi-protocol

11. Rutare multi-protocol • Ruterele sunt capabile să ofere suport pentru mai multe protocoale de rutare diferite şi să administreze tabele de rutare pentru diverse protocoale rutate. Această capacitate permite unui ruter să transmită pachete provenite de la diverse protocoale rutate de-a lungul aceleiaşi legături fizice.

12. Rutare statică vs. dinamică • Rutarea dinamică acţionează diferit faţă de cea statică. • Adiministratorul de reţea utilizează comenzi de configurare pentru a porni rutarea dinamică. • Procesul de rutare actualizezază automat informaţiile pe care le posedă ruterul ori de câte ori apar noi informaţii din inter-reţea. • Modificările făcute în tabelele de rutare dinamice sunt schimbate între rutere în cadrul procesului deactualizare.

13. Rutare statică vs. dinamică • Informaţiile legate de rutele statice sunt administrate manual de către administratorul de reţea care introduce aceste informaţii în configuraţia ruterului. • Administratorul trebuie să actualizeze manual rutele statice ori de câte ori topologia inter-reţelei se modifică.

14. Rutarea statică • Rutarea statică permite selectarea informaţiilor pe care le oferim legate de reţea (reţea securizată). Rutarea dinamică oferă toate informaţiile legate de reţea. • Atunci când o reţea este accesibilă printr-o singură rută, rutarea statică elimină traficul nedorit ce poate bloca reţeaua.

15. Rute implicite • Rutele implicite sunt utilizate de către un ruter pentru a fi folosite în cazul destinaţiilor necunoscute. Aceste rute sunt determinate în mod static.

16. Avantajele rutării dinamice • Dacă ruta dintre A şi D ar fi fost statică, nu s-ar fi produs nici un flux de date. • Rutarea dinamică permite lui A să descopere defecţiunea rutei şi să facă reconfigurarea către B. • Atunci când ruta A-D este ok, A va reconfigura ruta, aducând-o la starea iniţială.

17. Rutarea dinamică • Succesul rutării dinamice depinde de două funcţii de bază ale unui ruter: • Administrarea tabelei de rutare • Distribuirea, la diferite intervale de timp, a tabelei de rutare (sub formă de actualizare a rutării) către ruterele adiacente

18. Rutarea dinamică • Rutarea dinamică se bazează pe un protocol de rutare pentru a putea partaja informaţiile cu alte rutere. • Un protocol de rutare defineşte un set de reguli utilizate de către un ruter atunci când comunică cu ruterele adiacente.

19. Rutarea dinamică • De exemplu, un protocol de rutare poate descrie: • Modul de trimitere a actualizărilor • Informaţiile ce sunt conţinute în aceste actualizări • Momentul în care sunt trimise informaţiile • Modul de localizare a destinatarilor

20. Modul de alegere a rutelor dinamice • Protocoalele de rutare utilizează algoritmi pentru a alege cea mai bună rută către destinaţie. • Tabelele de rutare sunt actualizate pentru a se putea alege cea mai bună rută către destinaţie. • Algoritmul generează un număr denumit metrică pentru a determina cea mai bună rută. • Cu cât metrica este mai mică, cu atât ruta este mai bună.

21. Tabela de rutare • O tabelă de rutare conţine minim următoarele elemente:

22. Metrici de rutare • Metricile pot fi determinate de o singură caracteristică sau pot fi determinate prin combinarea unor caracteristici diverse.

23. Metrici de rutare • Metrici utilizate în mod obişnuit: • Lăţimea de bandă • Întârzierile • Încărcarea reţelei • Fiabilitatea • Numărul de hop-uri • Costul

24. Clase de protocoale de rutare • Toate protocoalele de rutare sunt clasificate astfel: • Bazate pe “Distance Vector” • Bazate pe “Link-State” • Hibride

25. Protocoale de rutare bazate pe vectorul distanţă • Abordarea bazată pe vectorul distanţă determină direcţia (vectorul) şi distanţa către orice legătură în inter-reţea.

26. Protocoale de rutare bazatestarea legăturii • Abordarea “link state” reface topologia precisă a întregii inter-reţele (sau cel puţin a porţiunii de reţea în care ruterul este situat). Acest tip de abordare mai poartă numele şi de SPF(“shortest path first”).

27. Protocoale de rutare hibride • Abordarea hibridă combină aspecte legate de starea legăturii cu cele legate de algoritmii vectorilor distanţă.

28. Convergenţă • Ori de câte ori se modifică topologia de reţea din cauza creşterii, reconfigurării sau căderilor, baza de cunoaştere a reţelei trebuie, de asemenea, să se modifice. • Baza de cunoaştere trebuie să reflecte o vedere clară şi consistentă a noii topologii. Această abordare se numeşte convergenţă.

29. Convergenţă • Atunci când toate ruterele dintr-o inter-reţea operează pe baza aceleiaşi baze de cunoaştere, se spune că inter-reţeaua este convergentă. • Cu cât convergenţa este mai rapidă, cu atât este mai bine pentru reţea; se reduce astfel perioada de timp în care ruterele ar putea lua decizii greşite privind procesul de rutare.

30. Rutarea bazată pe vectorul distanţă • Algoritmii de rutare bazaţi pe vectorul distanţă transmit periodic copii ale tabelelor de rutare de la ruter la ruter. • Aceste actualizări periodice între rutere asigură transmiterea modificărilor de topologie.

31. Rutarea bazată pe vectorul distanţă • Fiecare ruter recepţionează o tabelă de rutare din partea vecinului conectat direct. • Fiecare ruter calculează “vectorul distanţă” (numărulde hopuri, etc.) pentru fiecare locaţie. • Acest lucru continuă până când toate ruterele partajează aceeaşi bază de cunoaştere (aceleaşi informaţii). Acest lucru poartă numele de convergenţă.

32. Rutarea bazată pe vectorul distanţă • Ruterele direct conectate au un vector distanţă în valoare de 0. • A->B=0, A->D=0 • Ruterul B raportează ruterului A existenţa unei rute către ruterul C. • A->C=1 • Ruterul C raporteazăruterului B existenţa unei rute către ruterul D. • B->D=1 • Ruterul B raportează ruterului A de existenţa unei rute către ruterul D. • A->D=2

33. Rutarea bazată pe vectorul distanţă