ZiMSK
dr inż. Łukasz Sturgulewski,
[email protected], http://luk.kis.p.lodz.pl/ dr inż. Artur Sierszeń,
[email protected]
dr inż. Andrzej Frączyk,
[email protected]
Routing dynamiczny
1
Wykład Routing Protokół
dynamiczny routingu OSPF
Konfiguracja
OSPF (Router, Firewall)
Routing dynamiczny
2
Definicja routingu
Routing dynamiczny
3
Rodzaje tras
Routing dynamiczny
4
Protokół routowalny a protokół routingu
Routing dynamiczny
5
Adres sieciowy Adres sieciowy składa się z dwóch części:
sieci: służy do identyfikacji sieci;
hosta: służy do identyfikacji jednostki w danej sieci.
Część sieciowa adresu wykorzystywana jest przez router do podjęcia decyzji o wyborze właściwej ścieżki.
Spójny schemat adresowania (adresy IP obowiązujące w warstwie trzeciej modelu OSI) ułatwia znalezienie właściwej ścieżki do odbiorcy (bez korzystania z transmisji rozgłoszeniowej).
Routing dynamiczny
6
Adres sieciowy
Routing dynamiczny
7
Routing dynamiczny
Administrator ustala konfigurację inicjalizując routing dynamiczny.
Informacje o trasach są wymieniane pomiędzy urządzeniami, które automatycznie dokonują zmian w swoich tablicach routingu.
Następuje automatyczne dostosowywanie się do zmian w topologii sieci.
Routing dynamiczny
8
System autonomiczny
Routing dynamiczny
9
System autonomiczny Każdy zbiór sieci i routerów zarządzany przez jedno ciało jest uważany za pojedynczy system autonomiczny. W ramach systemu autonomicznego istnieje swobodny wybór wewnętrznej architektury wyznaczania tras. Do przekazywania informacji o osiągalności innym systemom wydelegowany jest jeden bądź kilka routerów.
System autonomiczny
IGP
System autonomiczny
EGP
Routing dynamiczny
IGP
10
Protokoły routingu - rodzaje
Routing dynamiczny
11
Protokoły routingu - rodzaje
Routing dynamiczny
12
Cechy protokołów routingu
Prostota.
Małe obciążenie sieci (dodatkowym ruchem).
Odporność na zakłócenia, stabilność.
Szybka zbieżność (stan, w którym wszystkie routery wykorzystują te same informacje o stanie sieci).
Elastyczność, adaptacyjność do zmiennych warunków sieci. Routing dynamiczny
13
Zasada działania routingu dynamicznego
Routing dynamiczny
14
Tablica routingu Przykładowa tablica routingu: Cel
Następny router
Odległość
Liczniki czasowe
Flagi
Sieć A
Router 1
3
t1, t2, t3
x, y
Sieć B
Router 2
5
t1, t2, t3
x, y
...
...
...
...
...
Routing dynamiczny
15
Metryka routingu - komponenty
Routing dynamiczny
16
Metryka routingu - komponenty Metryki – umożliwiają określanie najlepszej ścieżki do sieci – tylko routing dynamiczny. Tablica routingu powinna zawierać „najlepsze” informacje, stąd każda ścieżka ma swoją metrykę określającą jej „dobroć”. Generalnie im metryka mniejsza tym ścieżka lepsza. Do wyznaczenia metryki można używać kilku cech charakterystycznych dla ścieżek:
Długość ścieżki (liczba skoków) – liczba routerów które musi przebyć pakiet w drodze do sieci docelowej; Niezawodność – stopa błędu łącza w sieci; Opóźnienie – czas potrzebny do przesłania pakietu od nadawcy do odbiorcy; Pasmo (przepustowość) – szerokość łącza; Obciążenie – obciążenie danej ścieżki (łącza routerów); Koszt transportu – wartość przypisywana przez administratora określająca koszt przesłania danych. Routing dynamiczny
17
Algorytmy routingu
Routing dynamiczny
18
Algorytmy routingu
Wektor odległości (distance vector) (algorytm Bellmana-Forda): Określa kierunek i odległość do danej sieci. Stan łącza (link state): Metoda najkrótszej ścieżki – router tworzy i przechowuje bazy danych dotyczące topologii partycji sieci, w której się znajduje (zna wszystkie routery pośrednie w drodze do celu). Hybrydowy: Stanowi połączenia algorytmu wektor odległości oraz stan łącza. Routing dynamiczny
19
Koncepcja wektora odległości
Routing dynamiczny
20
Wektor odległości – wykrywanie sieci
Routing dynamiczny
21
Wektor odległości – zmiany topologii sieci
Routing dynamiczny
22
Wektor odległości (distance vector)
Problemy:
Pętle routingu: Pojawiają się, gdy zbieżność protokołu routingu jest zbyt wolna. Liczenie do nieskończoności: występuje na skutek pojawienia się pętli routingu. Każde przejście pakietu przez kolejny router powoduje zwiększenie wektora odległości. Jeśli sieć docelowa jest niedostępna i pojawiła się pętla routingu, pakiet może krążyć w sieci w nieskończoność a wartość wektora odległości będzie rosła do nieskończoności.
Rozwiązania:
Maksymalna liczba skoków (metryka): Po osiągnięciu tej wartości sieć docelowa uważana jest za niedostępną. Podzielony horyzont (split horizon): Informacje o trasie nie są wysyłane z powrotem do miejsca, z którego one pochodzą. Liczniki wstrzymania: Gdy przybędzie informacja o niedostępności sieci uruchamiany jest licznik wstrzymania. Po upływie czasu wstrzymania sieć oznaczana jest jako niedostępna. Jeśli przed upływem czasu router otrzyma lepszą ofertę licznik wstrzymania jest usuwany i nowa ścieżka jest zapamiętywana. Jeśli otrzymana oferta będzie gorsza od istniejącej nic się nie dzieje. Routing dynamiczny
23
Stan łącza - koncepcja
Routing dynamiczny
24
Stan łącza – wykrywanie sieci
Routing dynamiczny
25
Stan łącza – zmiany topologii sieci
Routing dynamiczny
26
Stan łącza - problemy
Routing dynamiczny
27
Stan łącza (link state)
Problemy:
Przetwarzanie: Modyfikowanie tablicy routingu, wykorzystując protokół stanu łącza, wymaga dość skomplikowanych obliczeń. Zapotrzebowanie na pamięć: Przechowywanie wszystkich informacji potrzebnych do tworzenia tablicy routingu wymaga dużej ilości pamięci. Zapotrzebowanie na pasmo: Pierwotna operacja odkrywania struktury sieci wymaga wysłania dużej ilości pakietów LSA, co może obciążyć łącza sieci. W stanie zbieżności pakietów jest znacznie mniej. Uaktualnianie stanu łącza: Aby routing działał prawidłowo (generacja prawidłowych tras) wszystkie routery muszą otrzymywać niezbędne (w prawidłowej kolejności) pakiety LSA.
Rozwiązanie: Mechanizm stanu łącza:
Zmniejszenie liczby wysyłanych pakietów w stanie zbieżności. Uaktualnienia mogą być wysyłane do grup. W grupie znajduje się jeden przedstawiciel, który przechowuje spójne dane o topologii sieci. Wprowadzenie struktury hierarchicznej routerów (w dużych sieciach). Wprowadzenie mechanizmów koordynacji uaktualnień: znaczniki czasu, mechanizmy starzenia i inne.
Routing dynamiczny
28
Zalety i wady routingu według stanu łącza
Routing dynamiczny
29
Przegląd protokółów routingu według stanu łącza
Routing dynamiczny
30
Różnice pomiędzy rodzinami protokołów routingu
Routing dynamiczny
31
Konfiguracja routingu IP
Routing dynamiczny
32
Polecenia router i network
Routing dynamiczny
33
Protokoł OSPF w pojedynczym obszarze
W porównaniu z protokołami RIP v1 i v2 protokół OSPF jest preferowanym rozwiązaniem, ponieważ jest skalowalnym protokołem. Routing dynamiczny
34
Terminologia używana w protokole OSPF
Routing dynamiczny
35
Terminologia używana w protokole OSPF
Routing dynamiczny
36
Terminologia używana w protokole OSPF
Routing dynamiczny
37
Terminologia używana w protokole OSPF
Routing dynamiczny
38
Terminologia używana w protokole OSPF
Routing dynamiczny
39
Terminologia używana w protokole OSPF
Routing dynamiczny
40
Terminologia używana w protokole OSPF
Routing dynamiczny
41
Terminologia używana w protokole OSPF
Routing dynamiczny
42
Terminologia używana w protokole OSPF
Routing dynamiczny
43
Algorytm SPF (Shortest Path First)
W przypadku tego algorytmu najlepszą trasą jest trasa o najniższym koszcie. Routing dynamiczny
44
Typy sieci OSPF
Routing dynamiczny
45
Czynności wykonywane przez protokół OSPF
Wykrywanie sąsiadów
Routing dynamiczny
46
Czynności wykonywane przez protokół OSPF Wybór routerów DR i BDR w sieciach wielo-dostępowych
Routing dynamiczny
47
Czynności wykonywane przez protokół OSPF
Wybór najlepszej trasy
Routing dynamiczny
48
Podstawowa konfiguracja OSPF
Routing dynamiczny
49
Podstawowa konfiguracja OSPF
Routing dynamiczny
50
Konfigurowanie adresu loopback
Po uruchomieniu procesu OSPF w systemie Cisco IOS najwyższy lokalny aktywny adres IP jest używany jako własny identyfikator routera OSPF.
W przypadku braku aktywnego interfejsu proces OSPF
nie zostanie uruchomiony.
Aby zapewnić stabilność działania protokołu OSPF, przez cały czas powinien istnieć aktywny interfejs procesu OSPF. W tym celu można skonfigurować interfejs pętli zwrotnej, będący interfejsem logicznym. Routing dynamiczny
51
Konfigurowanie adresu loopback
Routing dynamiczny
52
Konfigurowanie priorytetu routera
Priorytety mogą przyjmować wartości z przedziału od 0 do 255. Wartość 0 wyklucza router z wyborów. Router o najwyższym priorytecie OSPF zostanie wybrany routerem DR. Routing dynamiczny
53
Modyfikowanie metryki kosztu protokołu OSPF
108/ przepustowość [b/s]
Routing dynamiczny
54
Konfigurowanie uwierzytelnienia w sieciach OSPF
Routing dynamiczny
55
Konfigurowanie zegarów protokołu OSPF
Routing dynamiczny
56
Propagowanie domyślnej trasy w protokole OSPF
R.B(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 interfejs_S(R.C) R.B(config-router)#default-information originate Routing dynamiczny
57
Problemy związane z konfiguracją protokołu OSPF
Routing dynamiczny
58
Weryfikacja konfiguracji OSPF show show show shop show show
ip ip ip ip ip ip
protocol route ospf interface ospf ospf neighbor detail ospf database
Routing dynamiczny
59
Polecenia debug i clear sprawdzające poprawność konfiguracji OSPF
Routing dynamiczny
60
OSPF w sieci laboratoryjnej OUTSIDE
200.200.200.0/24
dmz security-level 50 outside security-level 0
192.168.1.0/24
inside security-level 100
176.16.0.0/16
10.0.0.0/8
Routing dynamiczny
61
OSPF w sieci laboratoryjnej (włączenie protokołu i wybór sieci)
OUTSIDE
200.200.200.0/24
dmz security-level 50 outside security-level 0
inside security-level 100
192.168.1.0/24
176.16.0.0/16
10.0.0.0/8
Routing dynamiczny
62
OSPF w sieci laboratoryjnej (weryfikacja) OUTSIDE
200.200.200.0/24
dmz security-level 50 outside security-level 0
inside security-level 100
192.168.1.0/24
176.16.0.0/16
10.0.0.0/8
Routing dynamiczny
63
OSPF w sieci laboratoryjnej (wyłączenie) OUTSIDE
200.200.200.0/24
dmz security-level 50 outside security-level 0
inside security-level 100
192.168.1.0/24
176.16.0.0/16
10.0.0.0/8
Routing dynamiczny
64
ZiMSK
KONIEC Routing dynamiczny
65
