TKK | Tietoverkkolaboratorio | Opetus

Luento: reititys

Tietoliikenneverkot Luento: Reititys
Ja taas OSI
Malliverkko
Terminologiaa AS (Autonomous System) Joukko verkkoja, joilla on yhteinen reititys strategia ja joita hallinnoi yksi organisaatio Kaikki osat on sisäisesti kytkettyjä eli jokaisesta AS:n osasta on polku toiseen AS:n osaan käyttäen vain AS:n resursseja Alue (Area) AS:n sisäinen yhteinäisten verkkojen ja pätelaitteiden muodostama joukko
Terminologiaa IGP (Interior Gateway Protocol) Autonomisen alueen sisällä reititystauluja ylläpidetään sisäisellä reititysprotokollalla Autonomisen alueen ulkopuolinen tieto saadaan ulkoisella reititysprotokollalla, jonka informaatio siirretään sisäiseen protokollaan EGP (Exterior Gateway Protocol) Autonomisten alueiden välillä reititys informaatiota siirretään ulkoisella reititysprotokollalla
Terminologiaa Reunareititin (Border router) Reititin on reunareitin, jos sillä on vähintään yksi ulkopuolinen naapuri. Sisäiset naapurit (interior neighbours) Kaksi reititintä on sisäisiä naapureita, jos ne ovat reunareitittimiä samassa autonomisessa alueessa. Ne voivat olla epäsuorasti kytkettyjä tai suoraan kytkettyjä toisiinsa Ulkoiset naapurit (exterior neighbours) Kaksi reititintä on ulkoisia naapureita, jos niillä on yhteinen verkko ja ne kuuluvat eri autonomiseen alueeseen
Terminologiaa Topologinen tietokanta Tietokanta verkoista ja niihin liittyvistä reitittimistä Alue (domain) Osa verkkoa, jolla on yhteneväinen topologinen tietokanta Usein korvaa termin autonominen alue
Käsiteltävät protokollat sisäiset protokollat RIP OSPF ulkoiset protokollat EGP BGP CIDR+BGP
RIP Router Information Protocol Alunperin Xerox PARC Universal Protocol (GWINFO) Käytettiin Xerox Network System (XNS) protokolla mallissa Formaalisti kuvattu XNS Internet Transport Protocol määrittelyssä (1981) sekä RFC 1058:ssa (1988) Otettiin TCP/IP käyttöön BSD UNIXin myötä vuonna 1982 ohjelmana routed
RIP Perustuu hajautettuun etäisyysvektori algoritmiin Käytetään sekä ajastettua tietokannan päivitysta (joka 30s) sekä herätepohjaista tietokannan päivitystä.
RIP sanoman vaihto Jokainen reititin lähettää reititystaulunsa muille reitittimille jakelulähetyksenä 255.255.255.255 UDP-porttiin 520 Joka 30s Reititystaulun muuttuessa (RND 1-5s)
RIP sanoman vastaanottajan tilakone Sanoman vastaanottaja alustaa reititystaulunsa vastaamaan sanoman sisältöä Alustaa timeout ajastimen 180s Mikäli reititin ei tämän ajan kuluesa vastaanota päivitystä, oletetaan reitin kadonneen. Mikäli reitti katoaa Asetetaan sen etäisyys äärettömään (16) ja alustetaan garbage-collection ajastin 120s Jos ajastin laukeaa, poistetaan reitti reititystaulusta
RIP reititystaulu Network - verkon osoite (A, B, C -luokka) Next Hop - seuraavan reitittimen osoite Distance - etäisyys reitittimestä kohteeseen Timers - ajastimet (timeout, garbage-collection) Flag - lippu (kuvaa tietoa siitä onko reitti muuttunut edellisen lähetyksen jälkeen)
RIP paketti Maksimissaan 512 tavua + UDP ja IP otsikot Kentät: Command - request/response Version - RIP-1 Address… - IP IP address , metric
RIP Sallii etäisyydelle arvot 1 - 16 16 tarkoittaa tavoittamatonta Nopeuttaa silmukoiden purkautumista RIP ei ole tarkoitettu suurempiin verkkoihin (vrt päivitysten kompleksisuus luennolta 4)
RIP Sisältää älykkään reitityssilmukoita poistavan mekanismin Yhteyden katkettua verkon A ja reitittimen 1 välillä reititin 1 mainostaa etäisyyttä 16 verkolle A Reititin 2 ei mainosta taulukossa olevaa tietoaa (1) sillä se on tallentanut myös tiedon, että kyseinen etäisyys oli reitittimen 1 kautta. reititin 2 päivittää tietonsa äärettömäksi
OSPF Open Shortest Path First Avoin kaikille toteuttajille Hyödyntää Dijkstran lyhimmän tien algoritmia Perustuu ARPANET reititys kokeiluihin OSIn IS-IS reititysprotokollaan Virallinen versio RFC 1247
OSPF Nopea ja silmukaton uudelleen reititys Etäisyysvektoriprotokollat muodostavat reitit verkossa, kun taas linkkitila protokolla tekee sen paikallisesti Mahdollisuus useisiin etäisyysarvoihin Mahdollistaa eri tyyppisille liikenteille erillaiset 'lyhimmät polut' Mahdollisuus monipolku reititykseen Mahdollistaa useita reittejä samaan päätepisteeseen ja siten kuormituksen jakamisen verkossa Mahdollisuus useisiin ulkoisiin reitteihin Osaa neutraloida silmukat sisäisesti
OSPF Erotetaan käsitteet päätelaite ja reititin Reititin kokoaa verkon päätelaitteet aliverkoksi
OSPF Tuki levitysverkoille Parien välisiä läheisyyksiä puretaan valitsemalla pääreititin, joka toimii isäntänä muille Muut solmivat läheisyyssuhteen vain isäntään
OSPF Suurten verkkojen osittaminen Suuret autonomiset järjestelmät on mahdollista osittaa alueisiin
OSPF Jokaisella reitittimellä topologiatietokanta Topologiatietokanta muodostetaan eri reitittimien linkkitila ilmoituksista kokoamalla
OSPF Uusi reititin sisältää tyhjän topologiatietokannan Aluksi muodostetaan naapuruussuhde hello-protokollalla Tämän jälkeen linkkitilatietokannat siirretään naapureiden välillä Kahden synkronoidun reitittimen sanotaan olevan läheisiä (adjacent) Jokainen reitin lähettää määrävälein linkkitilailmoituksia läheisilleen
OSPF Versio: OSPF-versio Tyyppi: OSPF-sanomatyyppi Hello Topologiatietokannan kuvaus Linkkitila pyyntö Linkkitila päivitys (vastaus) Linkkitila kuittaus (edelliseen) Reitittimen linkki-ilmoitus Verkkolinkki-ilmoitus (monipääsyverkoissa) Linkkikoosteilmoitus Ulkoisten linkkien ilmoitus Paketin pituus
OSPF Ajastin: ensimmäisestä ilmoituksesta kulunut aika Optiot: Tuki TOS:lle (muut määrittelemättä)
OSPF Reititin ilmoitus Lähetetään tieto, jokaisen linkin tyypistä yksipiste kauttakulkuverkko aliverkko Linkin tunnus Ilmoittavan laitteen tunnus TOS-kenttä ja sitä vastaava etäisyys
OSPF Koostelinkit Reunareitittimet lähettävät Riippuen reitittimestä lähettäjä tunnus on reunareittimen IP-osoite verkon osoite aliverkon osoite Verkkomaski lähettäjä tunnusta vastaten Etäisyys määritykset
EGP Exterior Gateway Protocol RFC 904 (1984) Korvasi vanhan Gateway to Gateway protokollan, jolla ensimmäiset reitittimet kommunikoivat keskenään
EGP Perustuu 80-luvun alun periaatteeseen, että internet on puumainen rakenne, jossa ei ole silmukoita sisältää kaksi hierarkia tasoa juuri: ARPANET + SATNET lehdet: Yksittäiset alueet, jotka on liitetty yhdestä pisteestä juureen
EGP Puu rakenne ei silmukoita ei silmukoita poistavia mekanismeja yksi reitti runkoon ei monta reittiä mahdollistavaa valintaa Ulkoiset naapurit vaihtavat keskenään tietoa mitä verkkoja niiden kautta tavoitetaan ensinmäinen välireititin (first-hop) ja sen etäisyys ilmoitetaan EGP sanomassa etäisyys on 0-255 (255 tarkoitaa tavoittamatonta)
EGP Tilakone ja sen toiminta Naapurin hankinta - kaksi ulkoista naapuria sopivat vaihtavansa EGP tietoa keskenään Naapurin saavutettavuus - ulkoiset naapurit vaihtavat määrävälein (30s) sanomia varmistaakseen linkin toiminnan Verkon saavutettavuus - ulkoiset naapurit vaihtavat määrävälein (120s) tietoa heiän kauttaan saavutettavista verkoista
EGP Versio: EGP:n versio Sanomatyyppi: Naapurin hankinta Naapurin saavutettavuus Verkon saavutettavuus (poll) Reitityksen päivitys Vika Koodi: erottele alasanomatyypit Tila: erilaisia vikatilan tarkennuksia Tarkistussumma AS:n tunnus Järjestysnumero: kysymys/vastaus sanomien kohdistaminen
EGP Ongelmia Säännölliset koko saavutettavuus informaation siirrot reitittimeltä toiselle vaativat erittäin suurta MTU:n kokoa. Käytännössä sanoma joudutaan osittamaan useaan pakettiin, joiden katoaminen aiheuttaa koko sanoman uudelleen lähetyksen Ei tarjoa minkäänlaista suojaa väärinkäytöksiä vastaan Käytännössä verkossa on aina silmukoita ja niitä tuleekin olla varmistuksien takia
BGP Border Gateway Protocol Virallinen määrittely RFC 1163 Seuraavan sukupolven EGP Hyödyntää TCP:n palveluja reititysinformaation siirtoon
BGP Mallintaa Internetin topologiaa yleisenä graafina (vrt OSPF) autonomiset järjestelmät ovat graafin kytkentäpisteitä yhteydet autonomisten järjestelmien välillä ovat graafin särmiä Purkaa reitityssilmukoita polkuverktorilla Mainostetava reitti sisältää polkuvektorin, joka kuvaa kauttakulku alueita (AS) Reunareititin ei hyväksy reittiä, mikäli sen oma alue on jo polkuvektorissa
BGP Autonomisen alueen sisäisten naapureiden välillä reititys informaatio siirretään suorina yhteyksinä EI sisäisiä reititysprotokollia hyödyntäen
BGP Markkeri: Sisältää autentikointiin tarvitavaa tietoa, jonka vastaanottaja voi ennustaa Pituus: koko sanoman pituus 10 - 8192 tavua Tyyppi: määrittelee sanomatyypin Avaus Päivitys Ilmoitus Ylläpito
BGP Avaus Naapurin hankinta Kaksi naapuria sopii reititys informaation vaihdosta TCP-porttiin 179 Hyväksyntä ylläpitosanomalla
BGP Ilmoitus Virheilmoituksien siirtoon käytetty sanomatyyppi Sisältää virheilmoituksen virheen aiheuttaneen tietueen
CIDR Classless Inter-Domain Routing B-luokan osoiteavaruuden rajoitukset B-luokan osoitteiden määrä 63555 C-luokan verkot liian pieniä suurelle osalle yrityksiä Reititysinformaation räjähdysmäinen kasvu Reitittimien muisti ja prosessori kapasiteetti ei riittänyt turvaamaan nopeuksien pysymistä kohtuullisina
CIDR C-luokan osoiteavaruus 256 osoitetta on liian pieni suurelle osaa yrityksiä Tarvitaan isompia lohkoja osoitteita B-luokan osoiteavaruus 65535 osoitetta on vastaavasti aivan liian iso
CIDR Joulukuussa 1990 Internetissä oli 2190 reittiä Joulukuussa 1992 Internetissä oli 8500 reittiä Heinäkuussa 1995 Internetissä oli yli 29000 reittiä
CIDR Ajatus on suorittaa reittien kokoamista perustuen osoiteavaruuden kattavaan kuvaamiseen: verkko-osoitteella verkko maskilla Kyseinen osoiteistus mahdollistaa myös osoiteavaruuden jakamisen 2:n potensseina
CIDR Toiminta edellyttää, että osoitteet on jaettu topologisesti mielekkäästi: Palvelun tarjoalla on yhtenäinen osoiteavaruus Palvelun käyttäjällä on yhtenäinen osoiteavaruus
CIDR Reittien ilmoittamisen säännöt: Reititys kaikkii verkkoihin täytyy tehdä pisimmän yhtäläisyyden perusteella Monikotiset alueet täytyy ainaa ilmoittaa yksilöllisesti Reitittimen, joka suorittaa reittien kokoamista, täytyy hylätä paketit, jotka ovat kootun reitin osia mutta eivät kuulu yhteenkään yksilölliseen reittiin.
CIDR
CIDR Reititysprotokollat Alueen sisäinen Alueiden väliset protokollat toimivat myös alueiden sisällä Käyttää protokollaa, joka tukee kokooma informaation levitystä OSPF RIP II Integrated IS-IS E-IGRP Alueiden välillä BGP-4.
CIDR CIDR-pohjaisissa verkoissa täytyy reititystietoa vaihdettaessa huomioida Vaihdettavan informaation tyyppi: Oletus reititin Perinteinen verkkokohtainen informaatio CIDR informaatio Molemmissa päissä täytyy huolehtia osoitteiden oikeasta käsittelystä (kokoaminen ja purkaminen)

Tietoverkkolaboratorio on nyt osa Tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitosta. Tällä sivulla oleva tieto voi olla vanhentunutta.

Kurssien ajantasainen tieto on MyCourses-palvelussa.

Tämän sivun sisällöstä vastaavat ja Webmaster. Sivua on viimeksi päivitetty 03.12.1997 17:32. URI: http://www.netlab.tkk.fi/opetus/s38188/1997/luento06/index.shtml [ TKK > Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto > Tietoverkkolaboratorio > Opetus ]

Kysy

Anna palautetta!