Útvonal információk a) Statikus

Forgalomirányítás

Tartalom Forgalomirányító algoritmusok Statikus forgalomirányítás Dinamikus forgalomirányítás – Távolságvektor alapú – Link állapot alapú d) Internet struktúra – Forgalomirányítók, Kliensek – Autonóm rendszerek (AS) e) Forgalomirányító algoritmus osztályok a) b) c)

– –

f) g)

Tartományon Belüli Forgalomirányítás • RIP, IGRP, EIGRP ,IS-IS, OSPF Tartományközi forgalomirányítás • BGP

RIPv1 RIPv2 2

Útvonal információk a) Statikus – – –

Manuális: lassú változás Nem robosztus: független az aktuális állapottól Stabil

b) Dinamikus – – – –

Forgalomirányító protokollok segítségével tanulja meg az útvonalakat A topológia változásokra azonnal reagál Nem biztos, hogy konvergál, oszcillál Hurkot okozhat

3

Statikus forgalomirányítás A rendszergazda manuálisan írja be a forgalomirányító tábla bejegyzéseit A forgalom teljesen kézben tartható

a) b) ■

Pl.: más-más útvonal használata a két irányban, …

A rendszer átlátható Minden változás manuális beavatkozást igényel Működőképes hálózathoz:

c) d) e) ■ ■ ■

Minden forgalomirányítóba fel kell venni az összes a hálózaton előforduló címtartományt és irányt Használhatunk összesítés útvonalakat A forgalomirányítóra közvetlenül csatlakozott hálózatokat nem kell felvenni

A statikus útvonalakhoz is adhatunk költséget (CISCO)

f) ■

Terhelés elosztás –

Forgalom elosztás » »

–

Kapcsolt egység » »

■

Azonos mértékű Költség szerinti Cél szerint (fast switching) Csomagonként (process switching)

Tartalék útvonal 4

Rekurzív tábla keresés • •

• •

Nem feltétlenül mutat minden bejegyzés a szomszéd forgalomirányítóra Ez esetben a keresés addig folytatódik míg nem talál egy olyan címet amely a szomszéd forgalomirányítóra mutat (megvan a kimenő interfész) A többszörös keresés időigényes Csak indokolt esetekben érdemes ezt használni (pl.: változás előtt)

5

Mikor érdemes statikus útvonalat használni? • • • •

Amikor vég hálózatunk van. Nincs alternatív útvonal. Igény szerinti forgalomirányítás (On-Demand Routing) Szabály szerinti forgalomirányítás (Policy based routing)

6

Statikus útvonal választás

7

Alapértelmezett út • •

Utolsó megoldás átjáró/Gateway of last resort Cím aggregálás: – – – –

•

192.168.200.128/27 192.168.200.160/27 192.168.200.192/27 192.168.200.224/27

192.168.0.0/24

192.168.1.0/24

Teljes aggregálás: –

0.0.0.0 •

–

Alapértelmezett cím

0.0.0.0/0 •

• •

192.168.3.0/24

Alapértelmezett hálózat

192.168.3.0/24

Csak osztálymentes működésnél használható!!! Vég hálózat esetén nagyon hasznos (minden erre van, 50000 bejegyzés helyett egy) Gyűjtőpont hálózat (Hub and spoke)

• –

Elemei: • •

Gyűjtő forgalomirányító (Hub) Csonk forgalomirányítók (Stub) –

– –

Csonk hálózat (Stub network)

Egyszerű, gyors Veszít a precizitásból 8 Számítógép Hálózatok

8

Forgalomirányító protokollok •

•

•

Cél:

■ ■

Az útvonal meghatározása Csomagkapcsolt hálózat: a forgalomirányító tábla karbantartása

Forgalomirányító tábla:

■ ■

A csomagok továbbításánál ez alapján dől el a kimenő interfész Skálázható, adaptív, stabil

Elemek

■ ■ ■ ■

Egy eljárás a saját információ átvitelére a többieknek Egy eljárás a többiektől beérkező információ kezelésére Egy eljárás mely az információhalmaz alapján meghatározza az optimális útvonalakat és rögzíti ezeket a forgalomirányító táblába Egy eljárás mely reagál topológia változásokra 9

• •

Miért nem jó ez a megoldás? Minden saját információt átküldünk a szomszédnak Kérdések:

–

Mit csináljon A B és C információival? Küldje-e tovább?

• •

–

Ha nem akkor az információ csere nem teljes. Ha igen akkor hogyan oldjuk meg azt, hogy minden információ eljut mindenkihez és a csomagok mégsem lesznek végtelen ideig a hálózatba?

Merre kell a csomagokat küldeni 192.168.4.0 felé?

10

Forgalomirányítás 5

Forgalomirányító protokoll Cél: meghatározza a “jó” útvonalat (forgalomirányítók sorozatát) a forrástól a célig.

Gráf absztrakciók: • A csomópontok forgalomirányítók • Az élek fizikai összeköttetések –

költség: késleltetés, ár, torlódás szint,…

2

A

B 2

1

D



3

C 3

1

5

F

1

E

2

“jó” útvonal:  Tipikusan

a legkisebb költségű útvonal  Más definició is elképzelhető 11

Összeköttetés metrikák •

Ugrás szám – –

•

Egyszerű Soros vonal vs. Gigabit?

Sávszélesség –

•

Torlódásos Gigabit vs. Üres Fast Ethernet?

Terhelés –

• • •

Útvonal ingadozás

Késleltetés Megbízhatóság Ár 12

Konvergencia •

Ha minden rendben van akkor konzisztens állapotban van a rendszer –

Mindenki ugyanazt gondolja a hálózatról

13

Dinamikus Forgalomirányító Algoritmusok •

Globális, vagy Link állapot algoritmus –

•

A topológia teljes ismeretével rendelkezik (költségek, linkek,…)

Elosztott vagy távolságvektor alapú algoritmusok – –

Csak a kapcsolódó linkek és szomszédok információit használja Iteratív algoritmus

14

Globális, Link állapot alapú • •

Dijkstra legrövidebb útvonal Megvalósítás: –

Minden csomópont elküldi mindenkinek minden kapcsolatát és azok paramétereit

15

Egy link állapot alapú algoritmus Dijkstra algoritmusa •

A topológia, link költségek minden csomópontban ismertek – „link állapot” üzenetszórás segítségével – Minden csomópontnak azonos információja van • Egy csomóponttól kiszámítja a legrövidebb (olcsóbb) útvonalat minden más csomóponthoz – Legyártja a forgalomirányító táblát az adott csomópontnak • Iteratív: k iteráció után ismerjük a legrövidebb utat khoz. 16

Link állapot alapú algoritmus kérdések • •

D 1

1 0

Skálázhatóság A költség forgalom függő: oszcillációhoz vezethet

A 0 0

C

1+e

B

e

2+e

D

0 1

e

kezdetben

A 1+e 1

C

0

B

0

…átszámít

A

0

D

1

0 0

2+e

B

C 1+e

… átszámít

2+e

D

0

A 1+e 1

C

0

B

0

… átszámít 17

Elosztott, távolságvektor alapú forgalomirányító •

Bellman-Ford algoritmus (Bellman 1957, Ford és Fulkerson 1962) Minden csomópont csak a vele szomszédos csomóponttal kommunikál

• –

• • • •

Távolságvektorokat csereberélnek

Kiszámítja a legrövidebb útvonalat Ezt addig folytatja míg le nem áll az információ csere A záró lépésben a csomópontoknak nem kell adnia „Pletyka alapú forgalomirányítás”

18

Távolságvektor alapú forg. ir. áttekintés Iteratív, aszinkron: a helyi iterációk oka: • link költség változás • üzenet a szomszédtól: megváltozott egy szomszédjához vezető legrövidebb út Elosztott: • a csomópontok csak akkor kommunikálnak, ha a legrövidebb útvonaluk valahova megváltozik –

ekkor értesítik a szomszédokat

Minden csomópont: vár a (link költség megváltozására, vagy egy üzenetre a szomszédtól)

átszámítja a távolság táblát Amennyiben a legrövidebb útvonal megváltozott akkor értesíti a szomszédait

19

Távolságvektor alapú forg. ir. iteratív: • •

addig folytatódik amíg egy csomópont sem cserél információt Ön-befejező: nincs stop jel

aszinkron: A csomópontoknak nem kell információt cserélnie a záró lépésben elosztott: • Az egyes elemek csak a szomszédaikkal kommunikálnak

Távolság Tábla struktúra •

•

Minden csomópont tartalmazza a saját sorát minden lehetséges célhoz, az oszlopokban a szomszédok szerepelnek példa: az X csomópont , az Y célt a Z szomszédon keresztül éri el:

•

X

D (Y,Z)

az Y X-től való = távolsága to Z-n keresztül = c(X,Z) + min {DZ (Y,w)} w

20

Távolság tábla: példa

21

Távolság tábla: példa 7

A

1

C 2

8

1

E

B

D (C,D)

E

D

2

= c(E,D) + min {D D(C,w)} w = 2+2 = 4

E

A költség A,B,C-n keresztül E

D ()

A

B

D

A

1

14

5

B

7

8

5

C

6

9

4

D

4

11

2

D (A,D) = c(E,D) + min {DD(A,w)} = 2+3 = 5 E

w hurok!

D (A,B) = c(E,B) + min {D B(A,w)} = 8+6 = 14

w

hurok! 22

A távolság táblából származik a forgalomirányító tábla költség

E

Kimenő interfész, ár

D ()

A

B

D

A

1

14

5

A

A,1

B

7

8

5

B

D,5

C

6

9

4

C

D,4

D

4

11

2

D

D,4

Távolság tábla

Forg. ir. tábla 23

Távolság vektor problémák a) Robosztusság: –

–

egy csomópont helytelen útvonal költséget hirdethet egymás tábláját használják •

a hiba terjed a hálózaton

b) Hurkokat tartalmazhat c) Konvergencia idő: –

Végtelenig számlálás problémája

24

Végtelenig számlálás problémája Az ugrás számot használjuk költségnek

a) – – –

A B-n keresztül éri el D-t 3 költséggel B C-n keresztül éri el D-t 2 költséggel C eléri D-t 1 költséggel

A/3

B/2

C/1

D

25

Végtelenig számlálás problémája A C és D közötti vonal megszakad

a) –

C átáll B-re,

•

Megnöveli a költségét B költség + 1 = 3

A/3

B/2

C/3

D

26

Végtelenig számlálás problémája B költsége most 4

a) –

A még nem vett észre semmit sem

A/3

B/4

C/3

D

C/5

D

A és C költsége 5

b)

A/5

B/4

B költsége 6

c) –

A ciklus a végtelenig tart

27

Forgalomirányító hurkok Az A hálózatban a D felé tartó csomagok

a) – – –

A B forgalomirányítóba mennek Ezután a C forgalomirányító mennek Ezután ismét a B-be mennek

A

B

C

D

28

Forgalomirányítás az Interneten 

Eddig Minden forgalomirányító egyenrangú volt  A hálózat lapos volt … a valóságban ez nincs így

méret: 50 millió céllal: • •

Nem lehet minden célt a forg. ir. táblába kezelni A forg. ir. tábla csere eldugítaná a vonalakat

Adminisztratív autónómia • •

Internet = hálózatok hálózata Minden hálózati rendszergazda a saját hálózatáért felelős 29

Internet struktúra a) b) c)

Több ezer szervezet Rengeteg forgalomirányító Még több kliens

MCI AT &T

LINX Europe

Microsoft

Company in France

C&W

Umas s

30

Forgalomirányító protkollok a) Autonóm Rendszereket kezelnek –

Az adminisztratív tartomány szerint • • •

Internet Szolgáltatók (ISP) Vállalati hálózatok Egyetemi hálózatok

b) Két forgalomirányító protokoll típus –

Tartományon Belüli Forgalomirányító Protokoll (Inetrior Gateway Protocol - IGP) •

–

Egy tartományon belül

Tartományközi Forgalomirányító Protokoll (Exterior Gateway Protocol - EGP) •

Különböző tartományok között

31

Tartományon Belüli Forgalomirányító Protokoll a) Cél: –

Találjon egy ”jó” útvonalat (forgalomirányítók sorozatát) a hálózaton keresztül a forrástól a célig •

Késleltetés, csomagvesztés, sávszélesség, ár vagy más definíció

Statikus forgalomirányítás Népszerű dinamikus protokollok

b) c) – – – – –

RIP: Routing Information Protocol IS-IS: Intermediate-System-to-Intermediate System OSPF: Open Shortest Path First IGRP: Interior Gateway Routing Protocol (Cisco) EIGRP: Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (Cisco) 32

Tartományon belüli forgalomirányítás a) Routing Information Protocol (RIP) –

Távolságvektor alapú

b) EIGRP –

Hibrid

c) Open Shortest Path First (OSPF) –

Link állapot alapú

d) IS-IS –

Link állapot alapú

33

Tartományközi protkollok a)

EGP használtak NSFNET-ben

b)

Border Gateway Protocol (BGP) – –

BGP-4: de-facto szabványnak tekinthető Út vektor algoritmus

34

RIP • • •

Távolság vektor alapú algoritmus Először BSD-UNIX-ban jelent meg 1982-ben Távolság mérték: ■

•

Távolság vektorok: ■

•

a szomszédok között cserélődnek 30 másodpercenként a válasz üzenetekben (hirdetésnek is nevezik)

Minden hirdetés: ■

•

az ugrások száma (max. = 15 ugrás)

max. 25 célt hirdet a hálózaton az AS-en belül

Verziók ■ ■

RIP v1 (RFC 1058) RIP v2 (RFC 2453)

35

RIP --- Példa z w

A

x

D

B

y

C Cél Hálózat w y z x ….

Köv. Forg. Ir. A B B -…. D forgalomirányító táblája

Ugrásszám 2 2 7 1 .... 36

RIP --- Problémák Robosztusság

a) – –

Egy csomópont rossz költséget hirdethet Egymás tábláját használják

• A hiba terjed a hálózaton Lassú konvergencia Végtelenig számlálás problémája

b) c) – –

A hálózat egy része leválik Hurkok keletkeznek

38

RIP --- Megoldások a)

A “végtelen” legyen egy véges szám ■

b)

Osztott Horizont (Split horizon) ■ ■

c)

A hallott útvonalakat visszafelé végtelen távolsággal hirdetjük

Indukált frissítések (triggered update) ■ ■

e)

Ne hirdessünk egy olyan útvonalat az adott szomszéd felé amit onnan tanultunk meg Részben megoldja a hurkokat

Osztott Horizont mérgezett utakkal (Split horizon with poisoning updates) ■

d)

RIP esetében ez 16

A gyorsabb konvergencia érdekében a változáskor azonnal frissítést küld Frissítés elárasztást okozhat

Gyors frissítések ■

Amikor egy forgalomirányító indul akkor szól a többieknek akik azonnal elküldik állapotukat 39

Osztott Horizont B nem hirdet D felé menő útvonalakat C felé

a)

A/3 –

C/1

D

Amikor a C-D vonal kiesik

• –

B/2

C nem áll át B-re

Elkerülik a “végtelenig számlálás” problémáját

40

Osztott Horizont --- nem biztos, hogy segít a) Nem iktatja ki a hurkokat minden esetben –

A C és D közötti vonal kiesik A

B

C

D

1. A és B nem küldi el a jelenlegi útvonált D felé C-nek 2. De A megtanulja, hogy B eléri D-t, így küld egy új útvonalat C-nek 3. C az A-tól megtanult útvonalat elküldi Bnek 4. B a C-től megtanult útvonalat elküldi Anak 5. A a B-től megtanult útvonalat elküldi Cnek 

Hurok keletkezett

41

RIP időzítők, számlálók a)

RFC – – –

b)

Frissítés – 30s (aszinkron) Lejárati idő – 180s Szemét gyűjtés – 120s

CISCO – – – –

Frissítés – 30s (aszinkron) Érvénytelen – 180s Tartás (HoldDown) – 120s Törlés – 240s

42

RIP részletek a) b)

UDP 520-as port Típusai: ■

RIPv1

– üzenetszórás – osztályokat figyelembe vevő(nincs netmask!!!, határ router) ■

c)

RIPv2

– többesküldés – osztálymentes – azonosítás Csendes állomás 43

RIP hátrányai a) b) c) d)

15 méretű világ 25 prefix/üzenet Nagy hálózatokban gyakori változás esetén komoly sávszélesség igénye lehet Lassú konvergencia (akár 7.5 perc!!!)

44

Miért érdemes RIP-et választani? Egyszerű implementálni

a) – –

b)

Sok implementáció Jól ismert, egyszerű protokoll

Kicsi hálózatban kicsi erőforrás igény

45

Forgalomirányító tervezési szempontok a) Gerinc forgalomirányító – –

Megbízhatóság Sebesség/Teljesítmény

b) Vállalati forgalomirányító – – –

Alacsony portonkénti ár Sok port Könnyű konfigurálhatóság

c) Hozzáférést biztosító forgalomirányító – – –

Otthoni/kicsi vállalat Olcsó Modem gyűjtmény

Hozzáférési

Gerinc Vállalati

46

Forgalomirányító feladatok Forgalomirányító tábla karbantartás Csomag továbbítás

a) b) – – – –

Csomag ellenőrzés (verziós, hossz, ellenőrző összeg) Cél cím keresés Csomag TTL kezelés Ellenőrző összeg újraszámítás

47

OSPF

48

Tartalom – – – – – – – –

Szomszédok és társak A Hello protokoll Hálózat típusok Kijelölt és Kijelölt tartalék forgalomirányítók OSPF interfészek OSPF társak Elárasztás Körzetek • • •

–

Link állapot adatbázis • •

– –

Forgalomirányító típusok Partícionált körzetek Virtuális linkek

LSA típusok Csonk körzetek

Forgalomirányító tábla Azonosítás

49

Bevezető RIP nem alkalmas nagy hálózatok forgalmának irányítására Új IGP: OSPF Open Shortest Path First Nyílt szabvány

a) b) c) d) – – –

OSPFv1(RFC1131) OSPFv2(RFC2328) OSPFv3(RFC2740)

Jellemzői:

e) – – – – – – – –

Adminisztratív körzetek támogatás Hierarchikus forgalomirányítás támogatás Osztálymentes Tetszőleges metrika Egyenlő terhelés elosztás Azonosítás támogatás Külső útvonalak megjelölése Többesküldés használata csoportos kommunikációra

50

Működése a) Hello üzenetek minden interfészen (többesküldés) b) Társak (Adjacencies ), virtuális pont-pont linkek c) Link Állapot Hirdetés (Link State Advertisement) küldés (LSA) d) Link Állapot Adatbázis (Link State Database) e) Továbbküldés f) Minden forgalomirányító azonos Link Állapot adatbázissal rendelkezik g) SPF algoritmus a legrövidebb utak kiszámítására h) Forgalomirányító tábla az SPF fából 51

Dijkstra algoritmus a) b) c) d)

Fa adatbázis Jelölt adatbázis Link Állapot Adatbázis Az algoritmus: 1. 2. 3.

4. 5.

A forgalomirányító inicializálja a fa adatbázist hozzáadva saját magát és 0 költségű szomszédait A gyökér forgalomirányítóhoz vezető linkeket beleteszi a jelölt táblába A gyökértől a jelölt adatbázisban lévő linkekhez vezető költségeket kiszámítja, a legkisebb költségűt a fa adatbázisba teszi, az azonos céllal de különböző költséggel rendelkezők közül csak a legrövidebbet hagyja benn, a többit törli A Link szomszéd ID-jét átnézi és aki még nem szerepel a jelölt adatbázisba azt odateszi Ha van még jelölt akkor folytatja a 3. lépéssel, ha üres akkor befejezi az algoritmust 52

Szomszédok és társak •

LSA (Link State Advertisment) küldés előtt ki kell deríteni, hogy kinek lehet elküldeni Forgalomirányító ID, egyedi az egész hálózatban

• –

Legnagyobb IP című visszacsatolt interfész (LoopBack) • •

–

•

Stabil () Tetszőlegesen alakítható

Legnagyobb IP című normál interfész

Szomszédok tábla – – – –

Interfész Szomszéd ID IP cím Típus/Állapot

53

Hello protokoll • • • • •

•

Ezzel derítik fel a szomszédokat, azok jelenlétét Néhány paramétert hirdet amelyben meg kell egyezniük, egyébként nem folytatják a kapcsolatot Az életjelet jelentik (keepalive) Kétirányú kapcsolat Kiválasztott és Tartalék kiválasztott forgalomirányítót választ DR,BDR (üzenetszórásos és nem üzenetszórásos többszörös hozzáférésű hálózatban Non Broadcast Multiple Access) Minden interfészen 10, 30 s-ként –

Router Dead Intervall 40s,120s 54

Hello csomag • • • • • • • • • •

A forrás forgalomirányító ID-je A forrás interfész Adminisztratív Zónája A forrás interfész hálózati maszkja Azonosítás típusa és azonosítás információ A HelloInterval a forrás interfészen A RouterDeadIntervall a forrás interfészen A forgalomirányító prioritása DR és BDR Öt zászló egyéb képességek jelzésére A szomszédok forgalomirányító ID-je

55

Hálózat típusok a) Kommunikációs képességek szerint –

Pont – pont •

–

Üzenetszórásos •

–

Pl.: Frame-Relay: van DR és BDR, de unicast kommunikáció

Pont – több pont •

–

Pl.: Ethernet, egy-egy üzenetszórási zónába egy DR és egy BDR, ezekkel épít ki mindenki társi kapcsolatot (AllSPFRouters, AllDRouters)

Nem üzenetszórásos többszörös hozzáférésű •

–

Pl.: T1, Mindenképpen társak lesznek

Az NBMA speciális esete, nincs DR, BDR, multicast van

Virtuális Linkek

b) Funkció alapján – –

Tranzit (Transit) Csonk (Stub)

56

Kijelölt és Kijelölt tartalék forgalomirányítók a) Designated Router, Backup Designated Router b) Enélkül: n(n-1)/2 társi kapcsolat lenne felépítve minden üzenetszórási tartományban c) Pszeudó csomópont d) A kijelölt forgalomirányító feladata: – –

Az üzenetszórási hálózatrész képviselete a külvilág felé Az üzenetszórási hálózatrész elárasztásának menedzselése

e) A funkció interfészhez kötődik: egyik interfészén DR a másikon nem f) A prioritás dönti és az ID dönti el a DR és BDR szerepkört 57

DR, BDR választás •

Amikor egy forgalomirányító aktív lesz megnézi van-e aktív DR és BDR Ha van akkor azok is maradnak Ha nincs akkor választanak

• • – –

•

Prioritás és IP cím szerint DR-nek lennie kell a BDR nem kritikus

Választás után a többi forgalomirányító (DROther) társi kapcsolatot létesít a DR-rel éa BDR-rel.

58

OSPF interfészek Interfész adatstruktúra

a) – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

IP cím, maszk Zóna ID Processz ID (Cisco specifikus) Forgalomiárnyító ID Hálózat típus Költség Interfész átviteli késleltetés (InfTransDelay) Állapot Forgalomirányító prioritás Kiválasztott Forgalomirányító Tartalék Kiválasztott Forgalomirányító HelloInterval RouterDeadInterval Wait Timer RxmtInterval Hello Timer Szomszédos forgalomirányítók AuType AuKey

59

OSPF társak (Adjacent) • •

A DR, BDR célja a társ viszonyok kialakítása A társ viszony kialakítása: – – –

Szomszéd felderítés Kétirányú kommunikáció Adatbázis szinkronizálás

• • • • –

Adatbázis leírás Link Állapot Kérés Link Állapot Frissítés Master/Slave

Teljes társi viszony

61

Társ adat struktúra a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) n) o) p) q)

ID IP Zóna Interfész (saját) Prioritás Állapot PollIntervall Társ opciók Inaktivitás időzítő DR BDR Master/Slave DD szekvencia szám Utolsó beérkezett adatbázis leíró csomag Link Állapot újraküldés lista Adatbázis összegzés lista Link állapot kérés lista 62

Társ kapcsolat kiépítés •

Csomagok: –

Adatbázis leíró csomagok • •

Tartalmazza a forrás összes LSA-jának leírását (fejléceket) Három zászló – – –

– –

I bit - első DD csomag M bit - lesz még MS bit – Maste/Slave bit

•

Link állapot kérő csomagok Link állapot frissítés csomagok

Minden LSA nyugtázott – –

Implicit – Link State Acknowledgement Explicit – Frissítés csomag mely ugyanazt az LSA- tartalmazza. 64

Elárasztás OSPF topológia -> Link Állapot adatbázis Topológia változás -> Link Állapot adatbázis változás Elárasztás -> a megváltozott Link állapotok meghirdetés az egész hálózaton keresztül

a) b) c) – –

Link State Update, Link Állapot Frissítés Link State Acknowledgement, Link Állapot Nyugta

Pont-Pont kapcsolatnál AllSPFRouters Pont-Több pont lapcsolatnál unicast Üzenetszórás kapcsolatnál DR, BDR többesküldés csoport AllDRouters, innen AllSPFRouters Megbízható elárasztás, nyugtázás

d) e) f)

g) – –

Implicit: duplikált LSA a frissítésban a forrás felé Explicit: Link State Acknowledgement (több LSA-t is egy csomagban) 65

Elárasztás Link Állapot Újraküldés Lista

a) –

RxmtInterval-onként újraküldi ha nem érkezett válasz

Válasz

b) – –

Késletetett: több LSA együttes nyugtázása (
• •

Duplikált LSA érkezik Az LSA életkora elérte a MaxAge-t

66

Szekvencia számok •

A kauzalitást viszik a rendszerbe: – –

•

Az események sorrendben történnek A késleltetések, különböző útvonalak ne befolyásolják az események sorrendjét sehol sem.

Probléma: –

•

Véges hely van a számok ábrázolására mit tegyünk ha a végére értünk?

Megoldások: –

Lineáris tér nagyon magas felső határral • •

– –

32 biten 10 másodperces frissítéssel 1360 év Probléma a forgalomirányító újraindulásakor van. Mi volt, mekkorát ugorjon?

Cirkuláris sorszám tér Vegyes (pl.: negatív számok, majd a szomszédok szólnak) 67

Elárasztás •

LSA: –

Szekvencia szám

• • • • – –

Lineáris szekvencia szám tér 32 bites előjeles számok InitialSequenceNumber MaxSequenceRouter

Ellenőrző összeg Életkor

• •

MaxAge (1 óra) InfTransitDelay 68

Körzetek •

OSPF komplex algoritmusok – –

•

Nagy memória, processzor igény Egy határ felett nem kezelhető (elárasztás, adatbázis karbatartás)

Az OSPF körzetek lecsökkentik ezt a hatást – – – –

Logikai csoportok kezelése Tartomány -> altartományok Körzet azonosító - > 32 bit Úgy ábrázolják mint az IP címeket •

–

Ez alapján a forgalom típusai • • •

–

271 -> 0.0.1.15 Körzetek közötti Körzeten belüli Külső

0.0.0.0 a gerinc számára fenntartott körzet • •

A topológiák összegzése Minden körzetközi forgalom itt megy át 69

Forgalomirányító típusok Belső Körzet Határ Forgalomirányító (ABR)

a) b) –

c) d)

Külön Link Állapot Adatbázis minden körzethez

Gerinc forgalomirányító Autonóm Rendszer Határ forgalomirányítók (ASBR)

70

Partícionált körzetek a) Link hiba miatt a körzet egyik része elszigetelődik a másik részétől b) Amennyiben ez nem gerinc körzet és mindkét résznek van ABR-e, a gerincen keresztül az eddigi belső forgalom ezentúl körzetközi forgalom lesz c) Elszigetelt körzet esetén nincs ilyen útvonal, ABR d) A gerinc particiókra esése igen súlyos következményekkel jár

71

Virtuális linkek a) Egy link a gerinchez nem gerinc körzeten keresztül a) A következőkre használják: – –

A virtuális link nem kötődik fizikai link-hez Szabályok:

b) c) – – –

d) e)

Egy körzet gerinchez kötésére nem gerinc övezeten keresztül A szétesett gerinc particióinak összekötésére nem gerinc körzeteken keresztül

Virtuális link ABR-ek között építhető ki A körzet melyen keresztül a virtuális link húzódik (tranzit area) teljes forgalomirányító információval kell, hogy rendelkezzen A tranzit körzet nem lehet csonk körzet

Csak ideiglenes megoldásként érdemes használni! 72 A virtuális link egy jel arra, hogy át kell nézni a hálózat tervét

Link állapot adatbázis Minden forgalomirányító minden LSA-t eltárol Ez a topológia információ alapja A bejegyzések lejárnak: MaxAge Link Állapot Frissítés folyamat (Link State Refresh)

a) b) c) d) –

– – – –

30 percenként minden forgalomirányító újraküldi minden LSAját LSRefreshTime Egyfajta KeepAlive folyamat az LSA-knak Amennyiben egy LSA meghibásodik akkor ezzel kijavítják Minden LSA-nak külön időzítő • • • •

Így az egyszeri nagy terhelés szétkenhető Nagy sávszélesség igény -> minden LSA külön csomag Késleltetés beiktatása (LSA group pacing) 4 perc (10-1800 másodperc) LSA szám függő (sok rövid, levés hosszú) 73

LSA típusok a) Különböző típusú forgalomirányítók különböző LSA-t igényelnek – – – – – – – – – – –

Forgalomirányító LSA (Router LSA) Hálózati LSA (Network LSA) Hálózat összegző LSA (Network Summary LSA) ASBR összegző LSA (ASBR Summary LSA) AS külső LSA (AS External LSA) Csoport Tagság LSA(Group Membership LSA) NSSA külső LSA (NSSA External LSA) Külső tulajdonságok (External Attributes LSA) Áttlátszó LSA (Opaque LSA (link-local-scope)) Opaque LSA (area-local-scope) Opaque LSA (as-local-scope)

74

Forgalomirányító LSA a) b) c) d)

A legalapvetőbb LSA Minden forgalomirányító gyárt ilyet A link és interfész állapotok , valamint a költségeket hirdeti Csak abban a körzetben van szétküldve ahonnan származik

75

Hálózat LSA • • • •

A DR-ek gyártják a többszörös hozzáférésű hálózatok részére Egy virtuális csomópontként reprezentálja a többszörös hozzáférésű hálózatot a külvilág számára Tartalmazza az összes forgalomirányítót a DR-t is beleértve az adott többszörös hozzáférésű hálózatban Csak a származási körzetben terítik

76

Hálózati összegző LSA • • •

• •

• • – – –

ABR gyártja Egy körzetbe a körzeten kívüli elérhetőségeket hirdeti Ezzel tudatja a körzetében lévő forgalomirányítókkal, hogy milyen címeket ismer kívülről A gerincbe is meghirdeti a hozzácsatolt körzetekben fellelhető cím tartományokat Azok az alapértelmezett útvonalak melyek az adott körzet számára külsők, de az Adminisztratív Körzet számára belsők szintén meg vannak hirdetve Minden célhoz csak egy elérhetőséget hirdet, ezt ellátja a tőle való költséggel is Ezekre az útvonalakra nem futtatják az SPF-et csak hozzáadják a forgalomirányító táblájukhoz Távolságvektor jellemző!!!! A körzeteken belül Link állapot alapú a körzetek között viszont távolságvektor alapú!!! Ezért kell a gerinc körzet, ezért nem lehet kommunikációs útvonal egyéb körzetek között 77

ASBR összegző a) b) c)

ABR-ek hirdetik Ugyanaz mint a Hálózati összegző LSA csak itt a cél nem egy hálózat hanem egy ASBR Host cím

78

Autonóm Rendszer Külső LSA a) b) c)

ASBR-ek hirdetik Az Autonóm Körzeten kívüli címek vagy alapértelmezett útvonalakat hirdetnek meg Ezek az egész autonóm rendszeren belül terítve vannak

79

Csoport tagság LSA

a)

b)

Az OSPF egy továbbfejlesztet változatában használják (MOSPF Multicast OSPF) Egy forrástól több célig történő csomag irányítás

80

Egyéb •

NSSA Külső LSA – ASBR a forrása nem túlzottan csonk körzeten belül (Not So Stuby Area) – Tartalma ugyanaz mint az Autonóm Rendszer külső LSA-é • Külső attribútomok LSA – BGP információ átvitele OSPF tartományon • Átlátszó LSA – Gyártó specifikus LSA-k

81

Csonk körzetek Az ASBR az egész adminisztratív tartományban meghirdeti a megismert útvonalakat Ez gyakran az LSA adatbázis 40-50%-át is kiteszi Az olyan körzeteknek ahol csak egy kijárata van és nincs ASBR nem kell tudniuk ezekről A csonk körzetekre az AS külső LSA-k nincsenek továbbítva csak hálózati összegző LSA-ban vannak alapértelmezett útvonalak meghirdetve Megszorítások

a) b) c) d)

e) – – – –

Csak olyan forgalomirányítók lehetnek benne akik a Hello csomagjukban az E bitet 1-re állították (az LSA adatbázisnak egyformának kell lennie) Virtuális linkek nem vezethetnek keresztül rajta, nem definiálhatunk ezeken belül sem virtuális linkeket Nem lehet csonk körzeten belül ASBR forgalomirányító Lehet ugyan több ABR, de az alapértelmezett útvonal miatt nem tudják 82 eldönteni, hogy melyik az optimális az adott ASBR-felé

Teljesen csonk körzet a)

b)

Ezekbe a körzetekbe nem csak az autonóm rendszeren kívüli címek nincsenek meghirdetve, hanem az adott OSPF körzeten kívüli címek sem Alapértelmezett útvonalat használnak

83

Nem túlzottan csonk körzet a) b) c)

Előfordul, hogy egy csonk körzetben kell ASBR-t definiálni Itt használják az NSSA külső LSA-t Az ASBR-en múlik, hogy egy ABR-hez érkezve átalakítjáke AS külső LSA-vá vagy nem. (P bit)

84

Forgalomirányító tábla • • • •

Az LSA adatbázisból Dijkstra algoritmus segítségével készül Első futásra az ágakat készíti el Második futásra a leveleket (csonk hálózatok) A költségként a kimenő interfész sávszélességét szokták használni (CISCO 10^8/BW) Cél típusok

• – –

•

Hálózat bejegyzések Forgalomirányító bejegyzések (ABR, ASBR) (külön táblában)

Út típusok – – – –

Körzeten belüli út Körzetek közötti útvonal Első típusú külső útvonalak (Type 1) (költsége = ASBR + külső) Második típusú külső útvonalak (Type 2) (költsége = külső) 85

Forgalomirányító tábla keresés 1. 2.

Legpontosabb egyezés (ha semmilyen sincs akkor ICMP destination unerachable) Utak szűkítése 1. 2. 3. 4.

•

Körzeten belüli Körzetközi E1 külső útvonal E2 külső útvonal

Több lehetséges útvonal esetén terhelés elosztás (egyenletes) 1-6 úton

86

Azonosítás Ugyanaz mint a RIPv2 esetében:

a) –

MD5(jelszó+csomag)

87

Források a) b) c)

CISCO CCNA3 2 CISCO CCNP1 6 Routing TCP/IP I.

88