Wykład 3: Internet i routing globalny

Wykład 3:
Internet i routing globalny
A. Kisiel, Internet i routing globalny
1
Internet – sieć sieci
Internet jest siecią rozproszoną, globalną, z
komutacją pakietową
■ Internet to sieć łącząca wiele sieci

Działa na podstawie kombinacji protokołów
TCP(UDP)/IP

Umożliwia adresowanie i routowanie globalne
przy pomocy adresów IP

Umożliwia przyjazne użytkownikowi nazywanie
urządzeń poprzez system DNS

Jest niezależna od fizycznego sposobu realizacji
łącza (umożliwia wykorzystanie wielu rodzajów
łączy)
■
A. Kisiel, Internet i routing globalny
2
Router w sieci rozległej
■
Routery to urządzenia przekazujące ruch
pomiędzy co najmniej dwoma sieciami

Działają w warstwie sieci (protokół IP)

Ze względu na konieczność ogromnej szybkości
działania, praktycznie zawsze (poza brzegiem
sieci) są urządzeniami dedykowanymi (choć
komputer też może pełnić rolę routera)

Routery na „brzegach” sieci (edge routers), są
połączone bezpośrednio z sieciami docelowymi
oraz z najwyżej jednym routerem rdzenia

Routery rdzenia sieci (core routers) są
połączone ze sobą, oraz z kilkoma brzegowymi
A. Kisiel, Internet i routing globalny
3
Sieć sieci
router / gateway
router
■
Sieć szkieletowa (Internet backbone) zbudowana
jest z dedykowanych routerów (core routers)
A. Kisiel, Internet i routing globalny
4
Core routers
„Core router” to urządzenie, które umożliwia
podłączenie wielu sieci, z maksymalną możliwą
aktualnie prędkością, oraz przesyłanie pakietów
miedzy nimi wszystkimi z maksymalną prędkością
■ Historycznie rynek był zdominowany przez Cisco,
obecnie jest kilku znaczących producentów
■
A. Kisiel, Internet i routing globalny
5
ISP – systemy autonomiczne
Internet można traktować jako połączone ze sobą
Systemy Autonomiczne (AS), które

są zwykle zarządzane spójnie przez jedną
organizację

ich sieć może się składać z wielu routerów (+
systemów klienckich)
■ Dostawca internetu (ISP) to AS, który jest
tranzytowy (przekazuje przez swoją sieć ruch
pochodzący z innych sieci i przeznaczony do
innych sieci). Jest zwykle połączony z wieloma
sieciami klientów oraz z innymi ISP.
■
A. Kisiel, Internet i routing globalny
6
Warstwy sieci (Tier)
ISP (system
autonomiczny)
„Core”
ISP
Tier 1
Tier 2
„Edge” ISP
■
Internet wyewoluował w strukturę warstwową:

Dostawcy sieci (Internet Service Provider – ISP)
dzielą się na kilka kategorii (warstw)
7
A. Kisiel, Internet i routing globalny
Tablica routingu
Tablica routingu mapuje adresy docelowe na
interfejsy łączy
■ Router (oraz każde inne urządzenie połączone do
Inernetu) działa na podstawie tablicy routingu
■ Aktualną tablicę routingu można wyświetlić w
Linuxie poleceniem route, to samo polecenie (z
argumentami) służy do jej modyfikacji
■ Poprawnie skonfigurowany komputer powinien
mieć w tej tablicy swoją sieć lokalną (osiągalną
bezpośrednio przez MAC), oraz „drogę domyślną”
(default gateway) do Internetu
■ Zaawansowane routery (core routers) mogą mieć
tablice routingu zawierające dziesiątki tysięcy sieci8
■
A. Kisiel, Internet i routing globalny
Statyczna a dynamiczna tab. routingu
Routery brzegu sieci zwykle podłączają określoną
sieć lokalną do jednego (rzadziej kilku) ISP. Takie
routery rzadko muszą zmieniać tablicę routingu,
wystarcza im tablica statyczna
■ Routery rdzenia sieci zwykle podłączone są do
wielu sieci. Co więcej mają tablice routingu
zawierające sieci, które nie są do nich
bezpośrednio podłączone. Przy odpowiednio
złożonych sieciach decyzja o wyborze trasy
pakietu zależy też od jakości łącza, która może
zmieniać się dynamicznie. W takim wypadku
konieczne jest stosowanie dynamicznej,
automatycznie aktualizowanej tablicy routingu. 9
■
A. Kisiel, Internet i routing globalny
Protkoły routingu dynamicznego
Routing dynamiczny korzysta z wielu protokołów

Wektora odległości (Distance Vector), np.
Routing Information Protocol (RIP)

Stanu Łącza (Link State), np. Open Shortest
Path First (OSPF)
■ Ustalanie tablic routingu wewnątrz systemu
autonomicznego zwykle odbywa się za pomocą
protokołów RIP lub OSPF
■ Protokołem łączącym systemy autonomiczne (czyli
w praktyce systemem na którym oparty cały
Internet) jest Border Gateway Protocol (BGP)
 http://bgp.potaroo.net/
■
A. Kisiel, Internet i routing globalny
10
Opóźnienie, przepustowość i błędy
■
Istotne parametry łącza w sieci Internet:

zapewnia tylko usługę „best effort”, czyli „będę
się starał, ale nic nie gwarantuję” ...

występowanie błędów transmisji jest
dopuszczalne

przepustowość łącza to średnia prędkość
przesyłania informacji między punktami
docelowymi. Zwykle jest ograniczona tylko od
góry.

opóźnienie (latency), to czas, jaki potrzebuje
pakiet na dotarcie do adresata. Jego wartość
fluktuuje i zależy od wielu czynników
A. Kisiel, Internet i routing globalny
11