OSPF

REAKCJA NA USZKODZENIE
●
●
●
A i B rozsyłają nowe wektory.
Węzeł E otrzymuje wektor od B. Wszystkie sieci w otrzymanej informacji
mają koszt równy lub większy niż te, wpisane do tablicy. Jednocześnie
jednak dla sieci 10.1 oraz 10.3, pole „gateway' zawiera wpis „B” wobec tego
wartości kosztów muszą być uaktualnione (do wartości nieskończoność).
Węzeł D ewentualnie dokona retransmisji tego wektora do E i w ten sposób E
uaktualni wpis wartości kossztu dla sieci 10.3 na 9.
REAKCJA NA USZKODZENIE
Table for B
net
mask
10.1.0.0 16
10.2.0.0 16
10.3.0.0 16
10.4.0.0 16
10.5.0.0 16
10.6.0.0 16
gateway int cost
---------2
inf
---------1
2
10.1.0.1
2
inf
10.6.0.4
3
10
10.2.0.2
1
7
---------3
4
Table E po otrzymaniu wektora od B
Table E po otrzymaniu wektora od B
net
mask
10.1.0.0 16
10.2.0.0 16
10.3.0.0 16
10.4.0.0 16
10.5.0.0 16
10.6.0.0 16
net
mask
10.1.0.0 16
10.2.0.0 16
10.3.0.0 16
10.4.0.0 16
10.5.0.0 16
10.6.0.0 16
gateway
10.6.0.3
10.6.0.3
10.6.0.3
----------------------------
int cost
4
inf
4
6
4
inf
1
6
2
5
4
4
gateway
10.6.0.3
10.6.0.3
10.4.0.2
----------------------------
int cost
4
inf
4
6
1
9
1
6
2
5
4
4
PROBLEM ZLICZANIA DO NIESKOŃCZONOOŚCI
●
●
●
●
●
●
Przyjmijmy zalożenie, że sieć 10.4 jest nieosiagalna.
Węzeł ustawia koszt dla 10.4 na nieskończoność.
Zanim węzeł D będzi miał możliwość wysłać swój nowy wektor, A
przesyła nowy wektor do D z wartością kosztu dla sieci 10.4 równą 9.
Zgodnie z algorytmem odbierana, węzeł D określa, że 9 + 3 jest
wartością mniejszą niż nieskończoność wobec tego przypisuje sieci
10.4 koszt 12.
Węzeł D przesyła nowy
wektor do A, a A uaktualnia
właściwy koszt do wartości
15.
Węzeł A przesyła nowy
wektor do D, i z kolei D
uaktualnia koszt do wartości
18.
MODYFIKACJA WARTOŚCI KOSZTÓW PODSUMOWANIE
“bad
news
travels
slow”
REGUŁA „SPLIT HORIZON”
Jeśli
Z przesyła pakiety przez węzeł Y do węzłaX to:
WĘZEŁ Z NIE ROZGŁASZA SWOICH WEKTORÓW DO WĘZŁA X POPRZEZ Y
REGUŁA „POISON REVERSE”
Jeżeli węzeł Z przesyła pakiety poprzez Y do węzłą X, to:
Węzeł Z informuje Y, że koszt z punktu widzenia Z do X ma
wartość równą nieskończoność.
(Y nie będzie przesyłał pakietów do X poprzez węzeł Z.
RIP – ROZWIĄZANIA PROBLEMÓW
Cechy rozwiązań:
• Każdy
link ma koszt równy 1
• “Infinity” = 16
• Ograniczenie zastosowania do sieci w obrębie 15 hopów.
• Mechanizm rozsyłu uaktualnień (ang. Updates)
• Aktualizacje są przesyłane na 520 ort za pomocą protokolu
• Pojedynczy komunikat RIP może zawierać do 25 wpisów do tablic routingu.
Aktualizacje według RIP:
• POCZĄTKOWE
• Po aktywacji (uruchomieniu routera) prosi on o tablicę routingu od
sąsiadów.
• OKRESOWE
• Co 30 sekund router wysyła kopie informacji ze swoich tablic routingu do
sąsiadów.
• ASYNCHRONICZNE
• W sytuacji gdy ulegają zmianie wpisy w tablicy, router wysyła kopie
informacji do sąsiadów.
PROTOKÓł EIGRP
Założenia protokołu
Działanie
Działanie protokołu EIGRP w dużej
mierze
jest
porównywalne
z
działaniem protokołu IGRP. Tutaj
również branych jest pod uwagę kilka
metryk, które posłużą do obliczenia
metryki głównej. Dopiero później
następuje
proces
porównania
wszystkich
metryk
głównych
i
wybrana zostaje najtańsza (z uwagi
na koszt metryki głównej) trasa.
EIGRP (ang. Enhanced Interior
Gateway Protocol)
Protokół EIGRP jest w modyfikacją
protokołu IGRP. Opracowany on został,
podobnie jak jego poprzednik przez
firmę Cisco Systems, Inc. i jego działanie
również opiera się na algorytmie
distance-vector.
Kiedy stosować
–
Bardzo duże złożone sieci
–
VLSM
–
Szybka konwergencja
–
Obsługa wielu protokołów
DZIAŁANIE EIGRP
Przy starcie wymieniane są tabele
routingu.Tabela routingu jest
budowana na postawie najleszej
ścieżki z Topology Table.
A
B
C
1
13
20
Q
A
B
C
5
3
3
Tabela X
Z
A
B
C
27
12
35
A
Y
A
B
C
Q
Z
X
2
13
13
Tabela Y
27
Z
1
Q
5
X
B 12
.. ..
Z
..
Topology Table
X
Tworzenie tabeli sąsiadów
Tworzenie topology table
Wnioskowanie routingu
DZIAŁANIE EIGRP
Odnajdywanie i odzyskiwanie sąsiada.
Jest
to proces pozwalający routerom na dynamiczne poznawanie innych
routerów EIGRP znajdujących się w bezpośrednio podłączonych sieciach.
Umożliwia on także wykrywanie zmian w sytuacji gdy sąsiedni router
przestaje być dostępny lub przestaje pracować prawidłowo. Mechanizm
ten wykorzystuje w tym celu niewielkie pakiety HELLO, które nie powodują
znaczących opóźnień. W ten sposób urządzenia utrzymują ze sobą
połączenie. Dopóki router otrzymuje owe pakiety kontrolne wie, że sąsiad
jest osiągalny i może współpracować. Tylko w takiej sytuacji zostaną
wysłane pakiety administracyjne (uaktualnienia) zawierające właściwe
informacje mające bezpośredni udział w procesie trasowania.
DZIAŁANIE EIGRP - cd
RTP (ang. Reliable Transport Protocol).
Ten protokół jest odpowiedzialny za bezbłędne i pewne dostarczenie
uaktualnień do wszystkich sąsiadów. Umożliwia przesyłanie pakietów do
wielu odbiorców jednocześnie (ang. multicast), używając wtedy adresu
konkretnej grupy lub tylko do jednego odbiorcy (ang. unicast). Jednak
bez względu na to ilu jest odbiorców i dokąd pakiety muszą zostać
przesłane. protokół RTP wykorzystywany jest wyłącznie gdy zachodzi
konieczność.
DZIAŁANIE EIGRP - cd
DUAL finite-state machine.
Mechanizm odpowiedzialny za proces podejmowania decyzji wyboru
trasy. Czyta wszystkie uaktualnienia będące w sieci. Metryka
odległości jest wykorzystana w celu wyboru efektywnej trasy, która
dodatkowo nie stanowi pętli. Na podstawie informacji od sąsiada,
który ma najlepszą, pewną drogę do celu, trasa ta zostaje
umieszczona w tablicy routingu. Jeśli w ten sposób najlepsza droga
nie zostanie odnaleziona musi zajść proces ponownego wyznaczenia
metryk i odnalezienia routera, który posiada szukaną drogę o
najniższym koszcie. Może to nastąpić na skutek zmiany topologii
sieci.
DZIAŁANIE EIGRP - cd
Komunikaty
Pakiety HELLO
●
Uaktualnienia, używane w celu przesyłania informacji dotyczących
osiągalności punktów w sieci. Uaktualnienia wysyłane są zawsze z
zastosowaniem protokołu RTP oraz jako pakiety multicast.
●
Zapytania, odpowiedzi są pakietami przesyłanymi w określonym
celu. Router chcąc uzyskać jakieś dodatkowe informacje buduje
pakiet — zapytanie i wysyła go do wszystkich sąsiadów. W
odpowiedzi na zapytanie, każdy router odsyła pakiet — odpowiedź
zawierający informacje o które prosił nadawca, ale już pod jeden,
konkretny adres (jako pakiety unicast). Wszystkie datagramy tego
typu są wysyłane z wykorzystaniem Reliable Transport Protocol.
●
TABLICE EIGRP
Tablica sąsiadów
Tablica sąsiadów zawiera informacje o sąsiednich routerach. Każdy router,
który jest w stanie się komunikować jest wpisany w oddzielnym wierszu
tablicy. Jest ona uaktualniana w chwili wykrycia zmian. W momencie
pojawienia się nowego urządzenia EIGRP w sieci jest dla niego tworzony
oddzielny wpis w tablicy sąsiadów. Każdy taki wpis obok informacji o samym
routerze zawiera również informacje pomocne w procesie zbieżności.
Przechowywane są numery sekwencyjne pakietów otrzymanych od
poszczególnych routerów. Stanowi to swoiste zabezpieczenie przed
przyjęciem nieaktualnego pakietu. Pakiety organizacyjne zawierające
uaktualnienia wysyłane są wyłącznie w momencie wykrycia zmian topologii.
Jeśli sieć pracuje w sposób stabilny i nie wymaga uaktualnień przesyłane są
wyłącznie pakiety HELLO, o małym rozmiarze utrzymujące jedynie
połączenie między routerami. Powoduje to skrócenie czasu zbieżności oraz w
momencie jej osiągnięcia efektywną pracę.
TABLICE EIGRP - cd
Tablica topologii
Tablica topologii przechowuje wszystkie informacje niezbędne do obliczenia
wektorów odległości wszystkich osiągalnych punktów w sieci. Każdy wiersz
tablicy topologii opisuje jedną trasę i zawiera następujące informacje:
przepustowość, opóźnienie, niezawodność, obciążenie, MTU, źródło
informacji o każdej trasie oraz interfejs przez który dostępny jest konkretny
punkt docelowy. Wszystkie wpisy do tablicy topologii mogą być w stanie
aktywnym lub pasywnym. W momencie, gdy trasa jest w stanie pasywnym
oznacza to, że nadaje się do wykorzystania, natomiast stan aktywny określa
trasy, dla których aktualnie wyznaczana jest metryka. Poszczególne wiersze
tablicy topologii nie są w przypadkowej kolejności, są posortowane.
Najwyższe wpisy określają podstawowe trasy do danego punktu docelowego,
a każdy poniższy wpis dotyczy tego samego miejsca docelowego i określa
trasę zapasową.
METRYKI EIGRP
Metryka = Kl x Przepustowość + (K2 x Przepustowość) / (256 — Obciążenie) + K3 x Opóźnienie
Parametry Kl, K2, K3, są stałymi, których wartości ustala
administrator. Odpowiednie dobranie tych trzech parametrów pozwala
na wyważenie wpływu poszczególnych parametrów łącza (np.
przepustowości czy opóźnienia) na wybór trasy. Domyślnymi
wartościami stałych Kl I K3 jest l, natomiast K2 przyjmuje wartość 0.
Metryka = metryka x (K5 / (Niezawodność + K4)]
W przypadku gdy zaistnieje potrzeba uwzględnienia niezawodności łącza w
procesie wybory najlepszej drogi można wykorzystać dwa dodatkowe parametry K4
i K5, które domyślnie przyjmują wartość O i w takim przypadku nie występują w
powyższej formule. W przypadku gdy wartość tych stałych zostanie zmieniona
przez administratora metryka będzie wyznaczona z powyższej formuły:
WŁASNOŚCI EIGRP – PODSUMOWANIE
–
Bardzo szybka konwergencja
–
Support dla VLSM
–
Obsługa nieciągłych sieci
–
Sumaryzacja routingu
–
Obsługa prefixów I routingu hostów
–
Najlepsze cechy DV I LS
–
Mały ruch wewnętrzny
–
Gwarancja loop-free
–
Stabilny, nadpisywane zmiany
–
Obsługa: IP, IPX®, AppleTalk
–
Łatwa konfiguracja
OSPF – PODSTAWY
OSPF (ang. Open Shorter Path First)
●
Zaprojektowany w 1987 przez IETF
●
OSPFv2 zdefiniowany w 1991 - RFC 1247
●
Celem było stworzenie bardziej skalowalnego protokołu niż RIP
●
Ostatnie poprawki RFC 2328
Z Link State
Q Link State
Z
Q
X Link State
Y
X
A
B
C
Q
Z
X
2
13
13
Informacja o topologii
przechowywana jest
niezależnie od tabeli
routingu
OSPF versus RIP
RIP
OSPF
Link state
●
Efektywna propagacja
zmian (informacja tylko
o zmianach)
●
Nie ma limitu na ilość
hop’ów
●
Szybka konwergencja
●
Wsparcie VLSM
●
Wybór trasy uwzględnia
pasmo
RIP
Distance vector
●
Propagacja całych ablic
routingu
●
Hop count limit - 15
●
Nie rozgłasza informacji
o podsieciach
●
Jako metrykę używa
tylko informacji o ilości
hop’ów
OSPF – WŁASNOŚCI
●
●
●
●
●
●
OSPF - Link-State Routing Protocol
– Podobny do Decnet Phase V, IS-IS i NLSP
Używa IP jako protokołu transportowego
Używa multicastingu do rozgłaszania informacji do sąsiadów i
wysyłania pakietów LSA
–
224.0.0.5 – Wszystkie routery OSPF
–
224.0.0.6 – Wszystkie routery DR
Wykorzystuje algorytm Dijkstry - Shortest Path First (SPF) do
obliczania ścieżek
Używa metryk – koszt trasy
Dużo szybsza konwergencja niż protokoły DV (Distance Vector – np.
RIP)
●
Wsparcie CIDR, VLSM, autentykacji, ścieżek alternatywnych
●
Stosunkowo nieduże zapotrzebowanie na pasmo
OSPF - TERMINOLOGIA
BAZY OSPF
Link - łącze
●
Link state – stan łącza
●
Baza Link State (LS) lub
baza topologiczna
●
Area - strefa
●
OSPF Metric Cost - koszt
●
Routing table – tablica routingu
●
Adjacencies database – tablica
przyległych routerów
●
Baza link-state
RIP
●
●
●
●
Router posiada osobne bazy
dla każdej strefy, do której
należy
Wszystkie routery w tej
samej strefie powinny mieć
taką samą bazę
Każdy router sam dokonuje
kalkulacji SPF
Pakiety uaktualniające - LSA
są ograniczone w danej
strefie
STREFY OSPF
●
●
●
●
OSPF używa modelu hierarchicznego – 2 poziomowego
Strefy numerowane są za pomocą 32-bitowego numeru
– Można podawać jako liczbę dziesiętną, albo jako adres IP
– (np.: Strefa 0.0.0.0 lub Strefa 0)
Strefa 0 jest zarezerwowana na szkielet
Wszystkie pozostałe strefy muszą mieć połączenie ze strefą 0 (szkieletem)
Prawidłowo
Area 2
Area 0
Area 1
Area 0
Nieprawidłowo
Area 1
Area 2
STREFY OSPF
Router 2, Area 1
Router 1, Area 1
LSA
ACK
●
●
Wszystkie routery
nasłuchują pakietów
LSA
Każdy router oblicza
najbliższą ścieżkę dla
sieci
Link State Table
Dijkstra Algorithm
Stara tabela
Nowa tabela
ROUTERY OSPF
Backbone Routers
(BR)
Autonomous System
Boundary Router (ASBR)
Area Border Router
(ABR)
Internal
Routers
(IR)
Cztery różne kategorie routerów
DEFINICJA KOSZTÓW W OSPF
Dla każdego znanego łącza wyznaczany jest koszt, natomiast całkowita metryka jest sumą
wszystkich kosztów na wybranej drodze do celu. Koszt każdego interfejsu jest odwrotnie
proporcjonalny do przepustowości tego interfejsu i można go wyznaczyć ze wzoru:
koszt = 100 000 000 / Przepustowość,
Obliczany z pasma – wartości domyślne Cisco IOS 108 ÷ pasmo
56-kbps = 1785
–64-kbps = 1562
–Ethernet = 10
–T1 (1.544-Mbps serial link) = 64
–Fast Ethernet/FDDI = 1
Koszt można ustawiać ręcznie,
szcególnie w przypadku łączenia
urządzeń od wielu producentów