Routing dinamico:dinamico: Routing dinamico: IGRP e OSPF

Routing dinamico:IGRP e OSPF

RoutingRouting dinamico:dinamico:IGRP e OSPFIGRP e OSPF

Contenuti del corsoContenuti del corsoLa progettazione delle retiLa progettazione delle reti

Il routing nelle reti IPIl routing nelle reti IP

Il collegamento agli Internet Service Provider e problematiche di sicurezza

Il collegamento agli Internet Service Provider e problematiche di sicurezza

Analisi di traffico e dei protocolli applicativiAnalisi di traffico e dei protocolli applicativi

Multimedialità in reteMultimedialità in rete

Tecnologie per le reti futureTecnologie per le reti future

Argomenti della lezioneArgomenti della lezione

Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)

Enhanced IGRPEnhanced IGRP

Open Shortest Path First (OSPF): introduzioneOpen Shortest Path First (OSPF): introduzione

IGRPIGRP

Interior Gateway Routing ProtocolInterior Gateway Routing Protocol

Algoritmo dinamico per ilrouting distribuitoAlgoritmo dinamico per ilrouting distribuito

Approccio di tipo adattativoApproccio di tipo adattativo

Algoritmo Distance Vector (o di Bellman-Ford)Algoritmo Distance Vector (o di Bellman-Ford)

Interior Gateway Routing ProtocolInterior Gateway Routing Protocol

Protocollo proprietarioProtocollo proprietario

Sviluppato da Cisco a metà ‘80Sviluppato da Cisco a metà ‘80

Versione Enhanced agli inizi ‘90Versione Enhanced agli inizi ‘90

Più efficiente del RIPPiù efficiente del RIP

Algoritmo Distance Vector (o di Bellman-Ford)Algoritmo Distance Vector (o di Bellman-Ford)

IGRPIGRP

MetricheMetriche

Multipath routingMultipath routing

MessaggiMessaggi

StabilitàStabilità

TimerTimer

Confronto con RIPConfronto con RIP

MetricheMetriche

Più articolate del RIPPiù articolate del RIP

B – banda (3 B) → 600b/s-10Gb/sBB –– banda (3 B) banda (3 B) →→ 600b/s600b/s--10Gb/s10Gb/s

D – ritardo (3 B) → 10 µs - 168 sDD –– ritardo (3 B) ritardo (3 B) →→ 10 µs 10 µs -- 168 s168 s

R – affidabilità (1 B) → 0 - 100%RR –– affidabilità (1 B) affidabilità (1 B) →→ 0 0 -- 100%100%

L – carico (1 B) → 0 - 100%LL –– carico (1 B) carico (1 B) →→ 0 0 -- 100%100%

Calcolo delle metricheCalcolo delle metriche

Banda: minimo sul percorsoBanda: minimo sul percorso

Ritardo: somma sul percorsoRitardo: somma sul percorso

Affidabilità: peggiore sul percorsoAffidabilità: peggiore sul percorso

Carico: più alto sul percorsoCarico: più alto sul percorso

Media esponenziale su 5 minMedia esponenziale su 5Media esponenziale su 5 minmin

Valori di defaultValori di default

Dipendenti dal tipo di interfacciaDipendenti dal tipo di interfaccia

Ethernet (10 Mb/s)Ethernet (10 Mb/s)

B = 1.000B = 1.000

D = 100 (1 ms)D = 100 (1 ms)

CDN 64 Kb/s CDN 64 Kb/s

B = 156.250B = 156.250

D = 2.000 (20 ms)D = 2.000 (20 ms)

Qual è il percorso migliore?Qual è il percorso migliore?

minimaminima

Metrica composta(composit metric)Metrica composta(composit metric)

Metrica compostaMetrica composta

Dalle metriche tramite5 parametri (k1, k2, k3, k4, k5)

Dalle metriche tramite5 parametri (k1, k2, k3, k4, k5)

ConfigurabiliConfigurabili

Importanza delle metricheImportanza delle metriche

Per ToS (Type of Service)Per ToS (Type of Service)

Metrica composta: calcoloMetrica composta: calcolo

Se k5 = 0Se k5 = 0C = (107/B) [k1+k2/(256-L)]+k3 DC = (107/B) [k1+k2/(256-L)]+k3 D

Se k5 ‡ 0Se k5 ‡ 0C’ = C [k5/(R+k4)]C’ = C [k5/(R+k4)]

Default (per ToS = 0):k1 = k3 = 1; k2 = k4 = k5 = 0Default (per ToS = 0):k1 = k3 = 1; k2 = k4 = k5 = 0

C = (107/B)+DC = (107/B)+D

Informazioni aggiuntiveInformazioni aggiuntive

Non usate per scegliere i percorsiNon usate per scegliere i percorsi

Numero di router sul percorsoNumero di router sul percorso

Hop countHop count

Limitazione count to infinityLimitazione count to infinity

Informazioni aggiuntiveInformazioni aggiuntive

Non usate per scegliere i percorsiNon usate per scegliere i percorsi

Minore sul percorsoMinore sul percorso

MTU(Maximum Transmission Unit)

MTU(Maximum Transmission Unit)


Più “entry” nella tabella di routing per la stessa destinazione

Più “entry” nella tabella di routing per la stessa destinazione

Il carico è ripartito tra le route in base alla metrica

composta associata


composta associata


Considerate solo entry con metriche in predefinito rapporto con la migliore

Considerate solo entry con metriche in predefinito rapporto con la migliore


composta associata


composta associata

Threshold (soglia)Threshold (soglia)

MessaggiMessaggi

Simile al RIP (Lezione 10)Simile al RIP (Lezione 10)

In pacchetto IP di 1500 byteIn pacchetto IP di 1500 byte

UpdateUpdate

Fino a 104 annunciFino a 104 annunci

Richiesta di update al vicinoRichiesta di update al vicino

RequestRequest

StabilitàStabilità

Analogo al RIP (Lezione 10)Analogo al RIP (Lezione 10)

Split HorizonSplit Horizon

Analogo al RIP (Lezione 10)Analogo al RIP (Lezione 10)

Triggered updateTriggered update

Stabilità: route poisoningStabilità: route poisoning

Simile a poisoned reverse in RIPSimile a poisoned reverse in RIP

Sintomo di routing loopSintomo di routing loop

Attivato se la metrica composita aumenta di un fattore > 1.1Attivato se la metrica composita aumenta di un fattore > 1.1

Stabilità: hold downStabilità: hold down

Dar tempo alle informazioni di propagarsiDar tempo alle informazioni di propagarsi

Route non usataRoute non usata

Quando una destinazione diviene irraggiungibileQuando una destinazione diviene irraggiungibile

Route poisoningRoute poisoning

Nuove routeper la destinazione

sono ignorateper un certo tempo

Nuove routeper la destinazione

sono ignorateper un certo tempo

Stabilità: hold downStabilità: hold down

TimerTimer

Invio periodico di messaggi updateInvio periodico di messaggi update

Update timer (90s)Update timer (90s)

Più lungo che nel RIPPiù lungo che nel RIP

Minor trafficoMinor traffico

Route non valida in assenza di annunciRoute non valida in assenza di annunci

Invalid timer (3 x update)Invalid timer (3 x update)

TimerTimer

Durata dell’hold downDurata dell’hold down

Hold down timer (3 x update) + 10sHold down timer (3 x update) + 10s

Eliminazione di route “invalid”Eliminazione di route “invalid”

Flush timer (7 x update)Flush timer (7 x update)

Tenuta per essere annunciata come irraggiungibileTenuta per essere annunciata come irraggiungibile

IGRP vs. RIPIGRP vs. RIP

RIP progettato per reti di modeste dimensioni e sempliciRIP progettato per reti di modeste dimensioni e semplici

MetricheMetriche

Multipath routing in IGRPMultipath routing in IGRP

IGRP vs. RIPIGRP vs. RIP

Istanze multiple di IGRP Istanze multiple di IGRP

Numero di autonomous systemNumero di autonomous system

Default routeDefault route

IGRP vs. RIP: metricheIGRP vs. RIP: metriche

Hop count del RIP non tiene conto del tipo di collegamentiHop count del RIP non tiene conto del tipo di collegamenti

RIP non sceglie la strada più lunga RIP non sceglie la strada più lunga

Che può essere la più “veloce”Che può essere la più “veloce”

IGRP vs. RIP: metricheIGRP vs. RIP: metriche

ManualeManuale

Alcune implementazioni consentonodi configurare un collegamento

come hop multipli

Alcune implementazioni consentonodi configurare un collegamento

come hop multipli

Riduzione del diametro della reteRiduzione del diametro della rete

Sono ammessi solo 15 hopSono ammessi solo 15 hop

Metriche IGRP sono più intuitiveMetriche IGRP sono più intuitive

Default routeDefault route

Default per destinazioni per cui non è presente altra routeDefault per destinazioni per cui non è presente altra route

Inutile annunciare tutte le destinazioniInutile annunciare tutte le destinazioni

Router “periferici” hanno route per destinazioni non annunciateRouter “periferici” hanno route per destinazioni non annunciate

IGRP vs. RIP: default routeIGRP vs. RIP: default route

RIP (come altri) annunciacome vera e propria destinazione

(0.0.0.0/0)

RIP (come altri) annunciacome vera e propria destinazione

(0.0.0.0/0)

Router “periferico” configurato per generare tale annuncioRouter “periferico” configurato per generare tale annuncio

Ottimizzazione del solo percorso verso il router “periferico”Ottimizzazione del solo percorso verso il router “periferico”

IGRP vs. RIP: default routeIGRP vs. RIP: default route

IGRP indica alcune destinazionicome potenziali default

IGRP indica alcune destinazionicome potenziali default

La migliore tra le potenziali route è usata come defaultLa migliore tra le potenziali route è usata come default

Ottimizzazione del percorso verso la destinazione potenziale defaultOttimizzazione del percorso verso la destinazione potenziale default

Miglior adattabilitàMiglior adattabilità

E-IGRP Enhanced IGRP

E-IGRP Enhanced IGRP

Caratteristiche salientiCaratteristiche salienti

Convergenza più rapidaConvergenza più rapida

Minore traffico di routingMinore traffico di routing

Annuncio netmaskAnnuncio netmask

Classless routingClassless routing

Supporto multiprotocolloSupporto multiprotocollo

Route esterneRoute esterne

Principi generaliPrincipi generali

Non prevede annunci periodiciNon prevede annunci periodici

Un router memorizza la tabella dirouting di ogni router adiacenteUn router memorizza la tabella dirouting di ogni router adiacente

Principi generaliPrincipi generali

Velocizzare la reazione ai guastiVelocizzare la reazione ai guasti

Per ogni destinazione, oltre al next hop, sono identificati “possibili successori”

Per ogni destinazione, oltre al next hop, sono identificati “possibili successori”

Meccanismi fondamentaliMeccanismi fondamentali

Neighbor discovery e recoveryNeighbor discovery e recovery

Reliable Transport ProtocolReliable Transport Protocol

DUAL – Diffusion Update AlgorithmDUAL – Diffusion Update Algorithm

Alla base dell’eliminazionedi annunci periodici

Alla base dell’eliminazionedi annunci periodici

Neighbor discovery e recoveryNeighbor discovery e recovery

Scoperta automatica di routercollegatiScoperta automatica di routercollegati

Identificazione di non raggiungibilità o non operativitàIdentificazione di non raggiungibilità o non operatività

Poco trafficoPoco traffico

Invio di messaggi helloInvio di messaggi hello

Poco carico elaborativoPoco carico elaborativo

Cambiamento topologicoCambiamento topologico

Un next hop diviene irraggiungibileUn next hop diviene irraggiungibile

Collegamento non funzionanteCollegamento non funzionante

Cambiamento della metrica in un annuncio

Cambiamento della metrica in un annuncio


Reazione immediataReazione immediata

Nessuna informazione scambiataNessuna informazione scambiata

Se esiste un “possibile successore” è usato come next hop

Se esiste un “possibile successore” è usato come next hop


Altrimenti, si esegue il Diffusion Update ALgorithm (DUAL)


Richiede ai vicini di individuare percorsi verso la destinazioneRichiede ai vicini di individuare percorsi verso la destinazione

I vicini propagano la richiesta ai loro viciniI vicini propagano la richiesta ai loro vicini




Computazionalmente leggeroComputazionalmente leggero

Richiede tempoRichiede tempo

Route esterneRoute esterne

Etichettamento (tagging) di route apprese tramite altri protocolliEtichettamento (tagging) di route apprese tramite altri protocolli

Normalmente route interne sono preferite a quelle esterneNormalmente route interne sono preferite a quelle esterne

Trattate in modo differenziatoTrattate in modo differenziato

Importante per evitarerouting loop

Importante per evitarerouting loop

Compatibilità con IGRPCompatibilità con IGRP

Stesse metricheStesse metriche

Possibile migrazione graduale Possibile migrazione graduale

Le route di IGRP sono trasportatein E-IGRP e viceversaLe route di IGRP sono trasportatein E-IGRP e viceversa

Compatibilità con IGRPCompatibilità con IGRP

Possono essere trattate opportunamentePossono essere trattate opportunamente

E-IGRP etichetta route apprese da IGRP E-IGRP etichetta route apprese da IGRP

OSPF Introduzione a

Open Shortest Path First

OSPF Introduzione a

Open Shortest Path First

GeneralitàGeneralità

Basato sull’algoritmo link state Basato sull’algoritmo link state

Difficile implementazioneDifficile implementazione

Specificato dall’IETF Specificato dall’IETF

Pubblico dominioPubblico dominio

Versione 2: RFC 2328/STD 54 (1998)Versione 2: RFC 2328/STD 54 (1998)

Versione 1: RFC 1131 (1989)Versione 1: RFC 1131 (1989)

TerminologiaTerminologia

Area 0Area 0

Area 5Area 5

Area 4Area 4

Backbone routerBackbone routerBackbone areaBackbone area

AS boundary routerASAS boundary routerboundary router

Areaborder router

AreaAreaborder routerborder router

Internal routerInternal routerInternal router

R2R2 R7R7

Area 3

Area 3R4R4R8R8

R9R9

R3R3

Area 2Area 2

R6R6

R1R1

Area 1Area 1

R5R5D1D1

Gerarchia nel routingGerarchia nel routing

Il dominio di routing è suddiviso in areeIl dominio di routing è suddiviso in aree

Identificate da numero di 4 byteIdentificate da numero di 4 byte

Notazione decimale puntataNotazione decimale puntata

Gerarchia nel routingGerarchia nel routing

Le aree contengono un gruppo di reti (destinazioni) contigueLe aree contengono un gruppo di reti (destinazioni) contigue

Un pacchetto può passareda una qualsiasi rete adun’altra senza uscire dall’area

Un pacchetto può passareda una qualsiasi rete adun’altra senza uscire dall’area

TerminologiaTerminologiaBackbone areaBackbone area

Area 0Area 0

Area 5Area 5

Area 4Area 4

R2R2 R7R7

Area 3

Area 3R4R4R8R8

R9R9

R3R3

Area 2Area 2

R6R6

R1R1

Area 1Area 1

R5R5D1D1


Particolarmente importanteParticolarmente importante

Numero 0Numero 0

Backbone areaBackbone area

area di transito tra le altre areearea di transito tra le altre aree

TerminologiaTerminologiaBackbone routerBackbone router

Internal routerInternal routerInternal router

Area 0Area 0

Area 5Area 5

Area 4Area 4

R2R2 R7R7

Area 3

Area 3R4R4R8R8

R9R9

R3R3

Area 2Area 2

R6R6

R1R1

Area 1Area 1

R5R5D1D1


Backbone routerBackbone router

router che è nel backbonerouter che è nel backbone

Internal routerInternal router

router che fa partedi una sola area

router che fa partedi una sola area


R3R3

Area 2Area 2

R6R6

R1R1

Areaborder router

AreaAreaborder routerborder router

Area 0Area 0

Area 5Area 5

Area 4Area 4

R2R2 R7R7

Area 3

Area 3R4R4R8R8

R9R9

Area 1Area 1

R5R5D1D1


Area border router (ABR)Area border router (ABR)

router che si affaccia su più areerouter che si affaccia su più aree

Deve affacciarsi anche sullabackbone areaDeve affacciarsi anche sullabackbone area

Esegue una copia dell’algoritmo per ogni areaEsegue una copia dell’algoritmo per ogni area

Si occupa della propagazione di informazioni tra areeSi occupa della propagazione di informazioni tra aree


Autonomous System (AS)Autonomous System (AS)

dominio di routingdominio di routing


AS boundary routerASAS boundary routerboundary router

Area 0Area 0

Area 5Area 5

Area 4Area 4

R2R2 R7R7

Area 3

Area 3R4R4R8R8

R9R9

R3R3

Area 2Area 2

R6R6

R1R1

Area 1Area 1

R5R5D1D1


AS boundary router (ASBR)AS boundary router (ASBR)

Collegato a router non OSPFCollegato a router non OSPF

Dotato di route staticheDotato di route statiche

diffonde informazioni sull’esterno del dominio di routing

diffonde informazioni sull’esterno del dominio di routing

Informazioni topologicheInformazioni topologiche

LSA (Link State Advertisement) contengono le informazioni topologiche

LSA (Link State Advertisement) contengono le informazioni topologiche

Sofisticato meccanismo di propagazione: selective floodingSofisticato meccanismo di propagazione: selective flooding

Propagazione internaPropagazione interna

Tutti i router di un’area dispongono delle stesse informazioni

Tutti i router di un’area dispongono delle stesse informazioni

Hanno la stessa mappa della reteHanno la stessa mappa della rete

Gli LSA generati da un routerall’interno di un’area sonopropagati a tutti i router dell’area

Gli LSA generati da un routerall’interno di un’area sonopropagati a tutti i router dell’area

Area singolaArea singola

Un dominio di routing di piccole dimensioni può essere organizzato

in un’unica area


in un’unica area

Classe degli apparatiClasse degli apparati

Complessità dei collegamentiComplessità dei collegamenti

Da 20 a 50 router a seconda diDa 20 a 50 router a seconda di

Area singolaArea singola


in un’unica area


in un’unica area

Sconsigliabile se si prevede espansione futura

Sconsigliabile se si prevede espansione futura

Propagazione tra areePropagazione tra aree

Informazioni sull’esterno consentono agli internal routerdi scegliere un punto di uscita dall’area ottimale

Informazioni sull’esterno consentono agli internal routerdi scegliere un punto di uscita dall’area ottimale

Un area border router diffondein un’area un riassunto delle informazioni raccolte nelle altrearee su cui si affaccia

Un area border router diffondein un’area un riassunto delle informazioni raccolte nelle altrearee su cui si affaccia

Benefici del riassumereBenefici del riassumere

ScalabilitàScalabilitàScalabilità

ComunicareComunicare

Minor quantità di informazioni daMinor quantità di informazioni da

MemorizzareMemorizzare

Elaborare (~ E log N)Elaborare (~ E log N)

Minore dimensione delle tabelle di routingMinore dimensione delle tabelle di routing

Come si riassumeCome si riassume

Esistenza di router e collegamenti in un’area è irrilevante all’esternoEsistenza di router e collegamenti in un’area è irrilevante all’esterno

Eliminazione di dettaglioEliminazione di dettaglio

Riduzione delle tabelle di routingdei router esterniRiduzione delle tabelle di routingdei router esterni

Aggregazione di indirizziAggregazione di indirizzi

Basata suaddress summary

Basata suaddress summary

Aggregazione di indirizziAggregazione di indirizzi

10.1.1.0/24 10.1.2.0/24 10.1.8.0/24 10.1.11.0/2410.1.1.0/24 10.1.2.0/24 10.1.8.0/24 10.1.11.0/24

Esempio:Esempio:

Può essere aggregato come 10.1.0.0/16

Può essere aggregato come 10.1.0.0/16

Configurata esplicitamente (non automatica)

Configurata esplicitamente (non automatica)

Effetti del riassumereEffetti del riassumere

Topologia di reteTopologia di rete

Area 1Area 1

R1R1

R2R2D1D1

R4R4D3D3

D2D2

D4D4R3R3

D5D5

Area 0Area 0R5R5

R8R8R9R9

R10R10D7D7

Area 5

Area 5

R11R11

R12R12

D8D8

D9D9

Area 2Area 2

R7R7

R6R6

D6D6


Visione della reteda parte dei router dell’area 1

Visione della reteda parte dei router dell’area 1

Area 1Area 1 R5R5R2R2

D1D1

R4R4D3D3

D2D2

D4D4R3R3

D5D5

D7D7

D8D8D9D9D6D6


Visione della reteda parte dei backbone router

Visione della reteda parte dei backbone router

Area 0Area 0R5R5

R2R2

D1D1

R8R8D3D3

D2D2D4D4

R9R9R10R10

D5D5

D7D7

D6D6

D8D8

D9D9

Inoltro dei pacchettiInoltro dei pacchetti

Da D2 a D9Da D2 a D9

Area 1Area 1

R1R1

R2R2D1D1

R4R4D3D3D4D4R3R3

D5D5

Area 0Area 0R5R5

R8R8R9R9

R10R10D7D7

Area 5

Area 5

R11R11

R12R12

D8D8

Area 2Area 2

R7R7

R6R6

D6D6

D2D2D9D9


Area 1Area 1

R1R1

R2R2D1D1

R4R4D3D3D4D4R3R3

D5D5

Area 0Area 0R5R5

R8R8R9R9

R10R10D7D7

Area 5

Area 5

R11R11

R12R12

D8D8

Area 2Area 2

R7R7

R6R6

D6D6

D2D2D9D9

Il pacchetto è consegnatoal default gateway R2

Il pacchetto è consegnatoal default gateway R2


La visione della rete di R2gli permette di sapere che

D9 è raggiungibile a valle di R5

La visione della rete di R2gli permette di sapere che


Area 1Area 1 R5R5R2R2

D1D1

R4R4D3D3

D2D2

D4D4R3R3

D5D5

D7D7

D8D8D6D6 D9D9


R5 conosce la topologiadella backbone area e sa che


R5 conosce la topologiadella backbone area e sa che


Area 0Area 0R5R5

R2R2

D1D1

R8R8D3D3

D2D2D4D4

R9R9R10R10

D5D5

D7D7

D6D6

D8D8

D9D9


R10 conoscendo i dettagli dell’area5 inoltra il pacchetto alla destinazione

R10 conoscendo i dettagli dell’area5 inoltra il pacchetto alla destinazione

Area 5

R10R11

R12

D8

D9

D3

D4

D5

D6 D1

D2

D7

Ruolo dell’area backboneRuolo dell’area backbone

I pacchetti destinati ad un’area diversa da quella del mittente transitano attraverso l’areabackbone

I pacchetti destinati ad un’area diversa da quella del mittente transitano attraverso l’areabackbone

Le informazioni di routingraccolte in ogni area raggiungono le altre attraverso l’area backbone

Le informazioni di routingraccolte in ogni area raggiungono le altre attraverso l’area backbone

Criticità dell’area backboneCriticità dell’area backbone

Il mancato funzionamento delbackbone compromette l’intero dominio di routing

Il mancato funzionamento delbackbone compromette l’intero dominio di routing

Le prestazioni del backboneinfluenzano quelle dell’intero dominio di routing

Le prestazioni del backboneinfluenzano quelle dell’intero dominio di routing

Collegamenti e router affidabili e veloci

Collegamenti e router affidabili e veloci

Argomenti della lezioneArgomenti della lezione

Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)

Open Shortest Path First (OSPF): introduzioneOpen Shortest Path First (OSPF): introduzione

Enhanced IGRPEnhanced IGRP

Routing dinamico:IGRP e OSPF

RoutingRouting dinamico:dinamico:IGRP e OSPFIGRP e OSPF

Routing dinamico:dinamico: Routing dinamico: IGRP e OSPF

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