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Architetture Avanzate di rete

Architetture Avanzate di rete. Prof Alfio Lombardo. Modulo collegato: Laboratorio di progettazione di reti Prof. Aurelio La Corte. Programma a.a. 05-06. Richiami su Internetworking a livello 2 e 3 Protocolli di routing (RIP, IGRP, OSPF, BGP) Multicast nelle reti IP QoS nelle reti IP

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Architetture Avanzate di rete

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Presentation Transcript

  1. Architetture Avanzate di rete Prof Alfio Lombardo Modulo collegato: Laboratorio di progettazione di reti Prof. Aurelio La Corte

  2. Programma a.a. 05-06 • Richiami su Internetworking a livello 2 e 3 • Protocolli di routing (RIP, IGRP, OSPF, BGP) • Multicast nelle reti IP • QoS nelle reti IP • Laboratorio: Tecniche per il progetto di reti IP QoS aware • MPLS • Progetto di un protocollo di comunicazione • Laboratorio: Progetto di un protocollo con SDL • Livello applicativo e reti sovrapposte

  3. Testi consigliati • Mario Baldi, Pietro Nicoletti: Internetworking – Mc graw-Hill • Tiziano Tofoni: MPLS – Hoepli • www.diit.unict.it • Raccolta Lucidi Commentati • Dispensa di telematica

  4. Internetworking La possibilità di scambiare informazioni tra sistemi di utente (end-system) collegati a reti differenti Host 802.5 LAN Multiprotocol router SNA WAN M M 802.3 LAN 802.3 LAN 802.3 LAN B M M X.25 WAN 802.3 LAN Bridge

  5. BRouter DISPOSITIVI DI INTERCONNESSIONE Repeaters Bridge / Switch Multiprotocol Router Transport and Application gateways

  6. Ethernet 802.3 (Doppino) hub Ethernet 802.3 (cavo coax) Repeaters End system End system Livelli superiori Livelli superiori Livello rete Livello rete Livello Data link Livello Data link Repeater Livello fisico Livello fisico

  7. Bridge / Switch Internetworking a livello II End system End system Livelli superiori Livelli superiori Livello rete Livello rete LLC LLC Livello Data link Relay MAC MAC MAC MAC Livello fisico Livello fisico Fisico Fisico

  8. Routers Il sistema Internet: Architettura protocollaInternetworking a livello III re Host A Host B application application transport transport Router Router IP IP IP IP network interface network interface network interface network interface rete 2 rete 3 rete 1

  9. Accesso alla tabella di routing tramite “longest prefix matching” Accesso diretto alla tabella di routing Internetworking: l’inoltro dei pacchetti Forwarding (interntw. Level 1, 2, 3): Store and forward Cut-through Routing (interntw. Level 2, 3): By address (IEEE802.1d, IPv4, IPv6, IPX, ISO CLNP) Source routing (Token Ring, opzionalmente IPv4 e IPv6) Label swapping (ATM, Frame relay, X.25, MPLS)

  10. Tipologie di Routing Routing Statico Routing Dinamico: Centralizzato Isolato Distribuito

  11. Internetworking a livello 2 Routing isolato basato sulle informazioni presenti nella trama di livello 2 • Uno switch/bridge deve: • Analizzare l’indirizzo nella trama e decidere l’interfaccia di uscita L’internetworking viene usualmente fatto tra reti con tecnologia di livello 2 omogenea Operazioni molto semplici e veloci Gli switch/bridge non necessitano di configurazione (apparati plug and play)

  12. Internetworking a livello 3 Routing distribuito basato sulle informazioni nel pacchetto di livello 3 • Un router deve: • Estrarre il pacchetto dalla trama • Analizzare il pacchetto e decidere l’interfaccia di uscita • Creare una nuova trama di livello 2 L’internetworking viene fatto anche tra reti con tecnologia di livello 2 eterogenee La decisione di routing puo’ utilizzare tutte le informazioni presenti nel pacchetto

  13. Internetworking a livello 2: Transparent Bridging (IEEE802.1d) La decisione di inoltro viene presa sulla base dell’indirizzo di destinazione di livello 2 Utilizza tecniche di Store and Forward (Cut Through su apparati proprietari) Processo di bridging Processo di Spanning Tree forwarding learning Filtering database

  14. Filtering database Brouter Cisco 2503a 2503a#show bridge Total of 900 station blocks, 291 free Bridge group 1: Address Action Interface Age Rx Count Tx count 0800.2b31.bcbc forward Ethernet0 0 2 0 5254.abdd.2929 forward Ethernet0 4 1 0 0000.0404.0101 forward Ethernet0 3 4 0 0800.2b3b.0b08 forward Ethernet0 1 3 0 0800.2b36.0b08 forward Ethernet0 2 2 0 0800.2b31.bcbc forward Ethernet0 3 5 0 0800.2b1b.aaae forward Ethernet0 1 1 0 0800.2c31.83bc forward Ethernet0 5 3 0 0800.3d30.02bc forward Ethernet0 0 2 0 0020.afb6.8084 forward Ethernet0 1 4 0 0020.afc6.8387 forward Ethernet0 0 2 0

  15. Processo di forwarding Ricezione trama porta x no No errori trama scartata si Porta x: forwarding no trama scartata si Destinazione di x nel FILTERING d.b.? Inoltra trama su tutte le porte tranne x Flooding no si Destinazione sulla stessa LAN? si trama scartata no Inoltra trama sulla porta corretta a Sottoprocesso di learning

  16. Sottorocesso di learning processo di forwarding Indirizzo MAC sorgente nella trama nel filtering d.b. Aggiungi Indirizzo MAC nel filtering d.b., associa la porta di rx, azzera age no a si Porta di ricezione uguale a quella associata nel filtering d.b. Aggiorna porta associata all’ indirizzo MAC con quella di rx, azzera ageing timer no si Azzera ageing timer Fine processo

  17. Flooding Comp. 1 08 00 2b 16 50 a0 Comp. 2 08 00 2b 20 10 56 LAN A port Ageing time Indirizzo 1 08 00 2b 16 50 a0 0 1 2 bridge 3 LAN B Comp. 3 08 00 5a 10 40 e1 LAN C Comp. 5 08 00 2b c4 c6 aa Comp. 4 08 00 5a 10 40 e1

  18. Inoltro selettivo sulla porta 1 Comp. 1 08 00 2b 16 50 a0 Comp. 2 08 00 2b 20 10 56 LAN A port Ageing time Indirizzo • 08 00 2b 16 50 a0 5 1 3 08 00 2b c4 e6 aa 0 2 bridge 3 LAN B Comp. 3 08 00 5a 10 40 e1 LAN C Comp. 5 08 00 2b c4 c6 aa Comp. 4 08 00 5a 10 40 e1

  19. Pacchetto scartato Comp. 1 08 00 2b 16 50 a0 Comp. 2 08 00 2b 20 10 56 LAN A port Ageing time Indirizzo • 08 00 2b 16 50 a0 12 • 08 00 2b c4 c6 aa 7 1 2 1 08 00 2b 20 10 56 0 bridge 3 LAN B Comp. 3 08 00 5a 10 40 e1 LAN C Comp. 5 08 00 2b c4 c6 aa Comp. 4 08 00 5a 10 40 e1

  20. Comp. 5 08 00 2b c4 c6 aa Spostamento computer (Pacchetto scartato) Comp. 1 08 00 2b 16 50 a0 Comp. 2 08 00 2b 20 10 56 port Ageing time Indirizzo LAN A • 08 00 2b 16 50 a0 40 • 08 00 2b c4 c6 aa 25 • 1 08 00 2b 20 10 56 18 1 08 00 2b c4 c6 aa 0 1 2 bridge 3 LAN B Comp. 3 08 00 5a 10 40 e1 LAN C Comp. 4 08 00 5a 10 40 e1

  21. Comp. 2 08 00 2b 20 10 56 Spostamento computer (Inoltro sulla porta errata) Comp. 1 08 00 2b 16 50 a0 LAN A port Ageing time Indirizzo • 08 00 2b 16 50 a0 40 • 08 00 2b c4 e6 aa 25 • 08 00 2b 20 10 56 18 1 2 bridge 2 08 00 5a 10 40 e1 0 3 LAN B Comp. 3 08 00 5a 10 40 e1 LAN C Comp. 5 08 00 2b c4 c6 aa Comp. 4 08 00 5a 10 40 e1 Comp. 2 08 00 2b 20 10 56

  22. Processo di Spanning Tree Trasforma una rete magliata in una rete ad albero eliminando i loop Bridge 1: Bp=32768 08 00 2b 51 11 21 LAN 1 LAN 2 Bridge 2:Bp=32768 00 00 2c 10 a0 30 Bridge 5:Bp=32768 08 00 2b 10 15 20 LAN 3 LAN 5 Bridge 4:Bp=32767 08 00 2b aa 50 30 Bridge 3:Bp=32768 00 00 0c 10 15 04 LAN 4

  23. Algoritmo di Spanning Tree • Elezione del root bridge • Selezione della root port: stabilisce quale porta del bridge usare • per ricevere dal root bridge le BPDU necessarie al passo successivo • Selezione delle designed port stabilisce quale tra le portedei vari • bridge collegati ad una LAN è designata per inoltrare e ricevere • i pacchetti della LAN Utilizza le Bridge Protocol Data Units (BPDU) trasmesse all’indirizzo Multicast 01 80 C2 00 00 00 (IEEE 802.1d)

  24. Bridge 1: Bp=32768 08 00 2b 51 11 21 LAN 1 LAN 2 Bridge 2:Bp=32768 00 00 2c 10 a0 30 Bridge 5:Bp=32768 08 00 2b 10 15 20 LAN 3 LAN 5 Bridge 4:Bp=32767 08 00 2b aa 50 30 Bridge 3:Bp=32768 00 00 0c 10 15 04 LAN 4 Bridge Protocol Data Units (BPDU) Prot id Prot vers. id BPDU type flags Root id: Bridge priority+ Root Bridge MAC adr. Root path cost Bridge id: Bridge priority+ Bridge MAC adr. Port id: Port priority+ Port Number. BPDU MAC frame Message age Max age Hello time Forward delay

  25. Livelli superiori Livelli superiori Livello rete Livello rete Relay MAC MAC LLC LLC PPP/ HDLC Fisico MAC MAC Livello fisico Livello fisico Fisico address control MAC header Prot. Flag PPP Flag PPP FCS PPP Info FCS Bridge remoti End system End system Relay MAC MAC PPP/ HDLC Fisico Fisico LAN 1 LAN 2 Connessione punto punto

  26. consolle Modem alta vel V.24 V.35 Bridge/Router Interfacce seriali asincrone Interfacce seriali sincrone Rete Pubblica C.C./C.P. CDN modem Rete telefonica LAN • Protocolli di linea utilizzati su reti C.C e CDN: • HDLC • PPP

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