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Sistemas Autônomos e Roteamento na Internet Edgard Jamhour

Sistemas Autônomos e Roteamento na Internet Edgard Jamhour. Topologia de Rede de um ISP (Exemplo ADSL). Broadband Remote Access Server (responsável por autenticar e policiar o tráfego do usuário). linha de baixa capacidade. PPPoE. CPE. DSLAM. B-RAS. CPE. CPE. linha de alta capacidade.

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Presentation Transcript

  1. Sistemas AutônomoseRoteamento na InternetEdgard Jamhour

  2. Topologia de Rede de um ISP (Exemplo ADSL) BroadbandRemote Access Server (responsável por autenticar e policiar o tráfego do usuário) linha de baixa capacidade PPPoE CPE DSLAM B-RAS CPE CPE linha de alta capacidade usuário acesso borda núcleo

  3. Como uma operadora localiza um CPE de outra operadora? CPE CPE CPE CPE CPE CPE CPE CPE CPE CPE CPE CPE operadora 1 operadora 2

  4. Sistema Autônomo(Autonomous System - AS) rede rede rede rede Sistema Autônomo 2 Sistema Autônomo 1 rede Sistema Autônomo 3 rede

  5. O que é um AS ? 200.17.1.0/24 Conexão com outro AS 200.17.2.0/24 I B I I I O AS pode divulgar rotas agrupadas: 200.17.0.0/16 200.17.3.0/24 200.17.130.0/24

  6. Autoridades de Registro de Endereço IANA ARIN RIPE NCC AfriNIC LACNIC APNIC América do Norte Europa, Oriente e Asia Central Africa América Latina e Caribe Ásia e Pacífico

  7. Exemplos de AS • AS GOOGLE • Número do AS: 15169 • Prefixos: 109 • Endereços: 122624 • Nome: GOOGLE • Descrição: Google Inc. • País: US • Autoridade de Registro: ARIN • Prefixo BGP do endereço google.com • Prefix:209.85.128.0/17 • AS PUCPR • Número do AS: 13522 • Prefixos: 3 • Endereços IP:8192 • Nome: Pontificia • Descrição :Universidade Catolica do Parana • País: BR • Autoridade de Registro: LACNIC • Prefixo BGP do endereço www.pucpr.br: • 200.192.112.0/21

  8. Backbone e Sistema Autômo são conceitos diferentes Toda operadora é um AS, mas nem todo AS é uma operadora Alguns backbones, como o da RNP, atuam como interligação entre ASs POP = Ponto de Presença POP-PR Curitiba

  9. Tipos de AS sentido de divulgação das rotas AS5 stub [peer] [transit] AS3 transit AS1 non-transit AS2 transit [transit] [transit] [transit] AS4 transit [transit]

  10. PTT (Ponto de Troca de Tráfego)IXP (Internet Exchange Point) PTT Metro São Paulo http://ptt.br

  11. Tipos de Roteadores Sistema Autônomo 2 Sistema Autônomo 1 rede rede rede CPE A Internet é apenas a rota default Conhece apenas rotas no Interior do AS rede rede Conhece rotas dos outros AS Sistema Autônomo 3

  12. Protocolos de Roteamento AS2 AS1 rede rede rede CPE Não precisa de protocolo de roteamento Protocolo de roteamento do tipo IGP (Interior GatewayProtocol) rede Protocolo de roteamento do tipo EGP (Exterior GatewayProtocol) rede AS3

  13. Conceitos Básicos de Roteamento ir até E por B com custo 2 As duas rotas estão da RIB, mas apenas a melhor está na FIB A B E C D ir até E por C com custo 3

  14. Conceitos Básicos de Roteamento estado de enlace 3 E B 5 2 [2] F A 2 3 E B 2 1 D C F [4] A 1 D C [2] [4] vetor de distâncias

  15. Vetores de Distância rede A por B2 rede A por A.1 acesso a rede A com custo 2 acesso a rede A com custo 1 B 1 2 X 1 2 rede A A C D 2 1 3 acesso a rede A com custo 2 1 acesso a rede A com custo 1 rede A por C3 rede A por A.2

  16. B novo LSA novo LSA C X A novo LSA D novo LSA E Estado de Enlace hello hello Link State Database Link State Database B A LSA LSA novo LSA

  17. Dijkstra Shortest Path First (SPF) • Princípio: • Encontrar o menor caminho entre um dos nós da rede e todos os demais • Estratégia: • Escolher sempre o melhor nó adjacente • Atribuir custos acumulativos a cada nó da rede 10 6 4 B E 5 2 A 0 1 3 F 1 C D 9 4 5 1 5

  18. Divisão em Áreas área B resumo das outras áreas (rotas agregadas) ABR: Roteador de Borda de Àrea ABR resumo resumo estado completo da própria área ABR ABR ABR resumo Roteador Intra-Area área C área A

  19. Vetores de Caminho 200.17.1.0/24 via SA3 200.17.1.0/24 via SA3 Y Z 200.17.1.0/24 X W EGP SA3 200.17.1.0/24 via SA3, SA1 B E F G C D I EGP J SA2 SA1 200.17.1.0/24 via SA3, SA2

  20. Protocolos para Redes IP • Vetor de Distâncias • RIP (Routing Information Protocol) • Estado de Enlace • OSPF (Open Shortest Path First) • Vetor de caminho • BGP (Border Gateway Protocol)

  21. RIP PASSIVO Usualmente host RIP response Rede 200.192.0.0/24 RIP request ATIVO Usualmente roteador Rede 200.134.51.0/24 RIP response

  22. Formato das Mensagens RIP v2 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 1 Command (1: request, 2: response) Version (2) Reserved Cabeçalho Address Family (0xffff para Autenticação) Tipo de Autenticação Autenticação Informação de Autenticação X 4 Address Family (2 para IPv4) Tag de Rota Entradas de Rota .... IP Address Subnet mask Next Hop IP Address Metric Autenticação

  23. Exemplo: Funcionamento do RIP 200.0.0.1/24 192.168.1.1/24 192.168.0.1/24 192.168.0.2/24 3 2 1 0 0 1 A C B 0 1 1 200.0.0.2/24 0.0.0.0/0 INTERNET

  24. Exemplo de Propagação da Rota 192.168.1.0/24 200.0.0.1/24 192.168.1.1/24 192.168.0.1/24 192.168.0.2/24 3 2 A C B 192.168.1.0/24 via 200.0.0.1 (custo 2) 192.168.1.0/24 via 192.168.0.2 (custo 1) 1 200.0.0.2/24 IP1 192.168.1.0/24 via IP1 (custo 3) rota local 192.168.1.0/24 via direta (custo 0) INTERNET 0.0.0.0/0

  25. Exemplo de Propagação da Rota 192.168.0.0/24 200.0.0.1/24 192.168.1.1/24 192.168.0.1/24 192.168.0.2/24 3 2 A C B 192.168.0.0/24 via 200.0.0.1 (custo 1) 192.168.0.0/24 via 192.168.1.1 (custo 1) 1 200.0.0.2/24 rota local 192.168.0.0/24 via direta (custo 0) IP1 rota local 192.168.0.0/24 via direta (custo 0) 192.168.0.0/24 via IP1 (custo 2) INTERNET 0.0.0.0/0

  26. Exemplo de Propagação das Rotas 0.0.0.0/0 e 200.0.0.0/24 200.0.0.1/24 192.168.1.1/24 192.168.0.1/24 192.168.0.2/24 0.0.0.0/0 via 192.168.1.1 (custo 4) 200.0.0.0/24 via 192.168.1.1 (custo 2) 3 2 0.0.0.0/0 via 192.168.0.1 (custo 3) 200.0.0.0/24 via 192.168.0.1 (custo 1) 0.0.0.0/0 via 200.0.0.2 (custo 2) A C B 1 200.0.0.2/24 IP1 Rota local 200.0.0.0/24 via 200.0.0.1/24 (custo 1) Rota manual 0.0.0.0/0 via IP_ISP (custo 1) INTERNET 0.0.0.0/0

  27. Tabela de Roteamento do Roteador 1 ROTEADOR 3 ROTEADOR 2

  28. OSPF: Open Shortest Path First Hello [multicast] Hello [multicast] Database Description [unicast] Database Description [unicast] B Link State Request [unicast] A Link State Request [unicast] Link State Update [multicast] Link State Update [multicast] Link State Acknowledge [unicast] Link State Acknowledge [unicast]

  29. Terminologia OSPF BACKBONE OSPF Area 0.0.0.0 Area 0 N1 Area 3 R0 Roteador de Fronteira de Área (ABR) N2 R1 R3 R2 Fronteira de AS R7 R4 R8 R6 Rx R5 Area 2 (Stub) Area 1 N1 Roteador de Fronteira de AS (ASBR) Rede RIP

  30. Roteador Designado Roteador Designado de Backup (Link StateUpdate) vários LSA Roteador Designado (Link State Update) vários LSA [224.0.0.5] meio de múltiplo acesso (Link State Update) vários LSA [224.0.0.6]

  31. Cabeçalho OSPF Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 1 Version (2) Tipo de Mensagem Tamanho da Mensagem Identificador de Roteador Identificador de Área Checksum da mensagem Tipo de Autenticação Dados de autenticação ... Reservado ID de Chave Tamanho da Autentic. Número de sequência Cabeçalho OSPF

  32. Mensagem Hello Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 1 Máscara de rede Opções Prioridade Roteador Intervalo de Hello Intervalo de morte do roteador Roteador designado Roteador designado de backup Primeiro Vizinho Outros Vizinhos Mensagem Hello

  33. Mensagem DataBase Description Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 1 MTU da Interface Opções Reservado I M S Número de sequência da descrição do banco de dados Idade do Estado de Enlace Opções Tipo do Est. Enlace Identificador de Estado de Enlace Roteador Anunciante LSA Header Número de sequência do Estado de Enlace Checksum Tamanho Outros Cabeçalhos de Anúncio de Estado de Enlace .... Database Description

  34. Mensagens Link State Update Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 1 Contador de Anúncios (número de LSAs) Opções Tipo de LS Idade do Estado de Enlace (LS) Identificador de estado do enlace Roteador Anunciado Número de Sequência de Estado do Enlace Checksum do Estado de Enlace (LS) Tamanho Flags Reservado Número de Enlaces Identificador de Enlace (IP ou Subrede) Dado do Enlace (Máscara de Subrede) Tipo de Enlace Contador de TOS Métrica Padrão TOS Reservado Métrica do TOS Link State Acknowledge (LSU = N X LSA)

  35. Mensagens Link State Acknowledge Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 1 Idade do Estado de Enlace Opções Tipo do Est. Enlace Identificador de Estado de Enlace Roteador Anunciante Número de sequência do Estado de Enlace Checksum Tamanho LSA Header Outros Cabeçalhos de Anúncio de Estado de Enlace .... Link State Acknowledge

  36. BGP: Border Gateway Protocol Open [unicast] Open ou Notification [multicast] A Update [unicast] B Update [unicast] KeepAlive [unicast] BGP Speaker BGP Speaker KeepAlive [unicast] Route Refresh [unicast] Route Refresh [unicast]

  37. Cabeçalho BGP Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 1 Marcador Marcador (cont.) Marcador (cont.) Marcador (cont.) Tamanho da Mensagem Tipo da Mensagem Versão (4) Cabeçalho BGP Open

  38. Cabeçalho BGP e Open Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 1 ID AS Tempo de Suspensão Identificador BGP Tamanho Opcoes Parâmetros Opcionais Parâmetros Opcionais Open

  39. Mensagem BGP: Update Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 1 Tamanho das Rotas Retiradas rotas retiradas Corresponde a uma lista de prefixos que está deixando de ser ofertado pelo roteador. Exemplo: 200.1.2.0/24, 200.1.3.0/24, 60.1.0.0/16, etc. Tamanho do Atributos do Caminho atributos de caminho (rota anunciada) Lista de atributos da rota que está sendo anunciada. Cada atributo segue o formato Tipo-Valor-Comprimento Tamanho do NLRI informações de acesso a camada de rede Corresponde a uma lista de prefixos que pode ser acessado através da rota anunciada. Exemplo: 200.1.2.0/24, 200.1.3.0/24, 60.1.0.0/16, etc. Update

  40. Atributos de Caminho AS-PATH: {SA1} NEXT-HOP: B NLRI: {2001.2.0/24, 200.1.3.0/24} 200.1.2.0/24 C D update SA1 AS-PATH: {SA2} NEXT-HOP: H NLRI: {200.2.2.0/24, 200.2.3.0/24} A B AS-PATH: {SA1,SA2} NEXT-HOP: H NLRI: {2001.2.0/24, 200.1.3.0/24} 200.1.3.0/24 G H SA2 update E F 200.2.3.0/24 K L 200.2.2.0/24 SA3 I J

  41. Conclusão • A Internet está organizada em sistemas autônomos (AS) • A configuração de rotas dos roteadores da Internet é realizada de forma automática, utilizando-se protocolos de roteamento. • Os protocolos de roteamento para rede IP se dividem em duas grandes categorias: IGP (configuração de rotas no interior do AS) e EGP (configuração de rotas entre AS). • Existem vários protocolos IGP para redes IP: RIP, OSPF, IS-IS. Os protocolos baseados em estado de enlace, como o OSPF e o IS-IS são considerado mais adequados para redes grande. • O único protocolo aceito como EGP para Internet é o BGP.

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