Redes I Encaminhamento (Routing)

1. Redes I Encaminhamento (Routing) Prof. Dr. Amine BERQIA bamine@ualg.pt http://w3.ualg.pt/~bamine/

2. Encaminhamento IP • Executado por routers • Baseado em tabelas • Encaminha numa base de pulo-por-pulo (hop-by-hop) • Endereço de destino é utilizado para determinação da rota

3. Sumário Routing/Forwarding • Retira cabeçalhos da camada 2 • Extrai o campo de endereço de destino, D, • Procura D na tabela de encaminhamento • Procura próximo endereço de salto, N, • Envia datagrama para N • Adiciona cabeçalhos da camada 2

4. Operações Básicas de Routing (1)

5. Operações Básicas de Routing (2)

6. Operações Basicas de Routing (3)

7. Routing de TCP/IP

8. Routing TCP/IP (2)

9. TCP/IP Routing(3)

10. Exemplo duma tabela de Routing IP • Tabela (b) é para router do centro (a)

11. O Conceito O endereço de destino num cabeçalho dum datagram refere-se sempre ao último destino. Quando um router remeter o datagrama a outro router, o endereço do próximo salto não aparece no cabeçalho do datagrama.

12. Requisitos dum Protocolo de Routing • Tamanho de tabela de encaminhamento eficiente • Mensagens de controlo de encaminhamento eficientes • Robustez e fiabilidade • prevenir loops • evite buracos negros • tempo de reconvergência é curto

13. Fonte de Informação da tabela de Rotas Manual • Tabela criada à mão • Útil em redes pequenas • Útil se rotas nunca mudam Automático • tabelas criada/actualizada por software • Necessário em redes grandes • Altera rotas de quando ocorrem falhas

14. Calcule Caminho melhor/mais curto Métrica Possível • distância geográfica • custo económico • capacidade

15. Algoritmos para Calcular Caminho mais Curto Distance Vector • Troca que tabelas de routing com routers vizinhos • por exemplo, RIP, RIPv2 Estado de ligação • Routers trocam informação do estado de ligação • por exemplo, OSPF

16. Distance Vector • Routers anunciam periodicamente e aprendem sobre redes IP • Custo da rota está baseado em saltos até à rede (número de routers para passar) • Quando acontece falhas de ligações cálculos são feitos de novo

17. Problema de Contagem Infinita • O que acontece quando a ligação 1 < - >5 falha? • Será que 5 pensa que pode chegar lá através do 2?

18. Resolver o Problema de Contagem Infinita • Esperar • Espere por um período de tempo antes de trocar caminhos. Anunciar rota valida com custo infinito. Baseado em temporizadores. • Informar o caminho completo • Garante que não há loops, mas caro. • Horizonte dividido (split horizon) • Não anuncie rotas a vizinhos se a rota foi recebida daquele vizinho. Não é à prova de falha.

19. Outras Melhorias de Distance Vector • Actualizações despelotadas • Anuncia mudanças assim que as aprende. Pode ajudar a melhorar tempo de convergência. Pode criar instabilidade de encaminhamentos por agitar rotas. • Poison Reverse • Usado com Split Horizon. Anuncia custo infinito no lugar de nada. • Algoritmo de Actualização difusa (DUAL) • Parecido ao Esperar, mas routers são informados de caminhos quebrados. Complexo. Não popular.

20. Estado de ligação • Routers distribuem informação de custo de ligação e de topologia para todos os outros routers na sua área. • Todos os routers têm informação completa sobre a rede. • Cada router calcula o seu próprio caminho óptimo para os destinos. • Assegura ambientes livres de loops.

21. Protocolo Gateway AS - Sistema Autónomo: Redes geridas por organizações independentes (por exemplo, companhias.) Regiões administrativas que contêm um conjunto de redes e routers. Um local(site) pode administrar o encaminhamento dentro de sua região do modo que desejar, mas fluxos de informação de encaminhamentos entre regiões só por mecanismos cuidadosamente controlados IGP - Protocolo de Gateway Interior: Um protocolo de encaminhamento o que corre dentro dum AS. • Os AS’s devem poder se isolar de outros locais. Eles devem poder manter as internets locais delas operando mesmo quando outras partes da Internet falharam. • Gateways locais (provavelmente) não querem saber (em detalhe) sobre mudanças topologicas que acontecem longe. • Locais(sites) querem controlo administrativo sobre as gateways e redes delas e podem não querer correr os mesmos protocolos de encaminhamento que outros locais. EGP - Protocolo de Gateway Exterior: Um protocolo de encaminhamento que corre entre AS’s. O que liga sistemas autónomos: • Permite a um local(site) anunciar ao resto do mundo um caminho para as redes dentro de seu sistema autónomo. • Permite a um local(site) aprender sobre redes localizadas em outras regiões autônomas.

22. Protocolo de Gateway Interior: OSPF OSPF - Open Shortest Path First Está a tornar-se o IGP principal. Permite uma hierarquia de endereçamento de modo que torna o encaminhamento mais fácil. As requisitos utilizados no desenho do OSPF : • Tinha de ser “Sistema Aberto" - publicado em literatura. • Tinha que suportar várias métricas de " distância", incluindo comprimento físico, atraso, capacidade, etc. • Tinha de ser dinâmico, capaz de adaptar-se a topologias variáveis. • Tinha de suportar " tipo de serviço" - capaz mudar comportamento do encaminhamento baseado em características dos quadros. • Tinha de fazer balanceamento de carga; capaz utilizar múltiplas rotas no lugar de uma de cada vez. • Tinha de suportar sistemas hierárquicos de forma que nenhum router precisava entender a rede inteira. • Tinha de fornecer algum tipo de segurança.

23. Protocolo de Portal interior: OSPF OSPF suporta três tipos de redes: • Linhas ponto-a-ponto entre dois routers. • Redes multi-acesso com difusão (LANs). • Redes multi-acesso sem difusão(comutação de pacotes WANs). [Uma rede multi-acesso é uma que tem múltiplos routers, cada um pode falar com todos os outros. Esta é uma propriedade de LAN/WAN comum.] Na forma que OSPF está definido este: • Divide um Sistema Autónomo em" áreas." Uma área é uma rede ou conjunto de redes contíguas. Não é necessário que todos os routers dum AS pertençam a uma Área. • Utiliza um algoritmo de ligação de estado dentro de uma área. Distâncias são calculadas baseado no comprimento, ou outras propriedades. Ver figura.

24. Protocolo de Gateway exterior: BGP BORDER GATEWAY PROTOCOL(BGP): • BGP é o Exterior Gateway Routing Protocol (EGP) mais usado. • Protocolo Distance-Vector , não só considera a • distancia, mas também para critérios de rota específicos. • BGP pode tomar em consideração políticas de conta, questões de segurança e economia.