Protocolli di Routing

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routing-IP - 1 Copyright: si veda nota a pag. 2

I protocolli di routing dell’architettura TCP/IP

Silvano GAI

sgai[at]cisco.com

Mario Baldi

Politecnico di Torino mario.baldi[at]polito.it staff.polito.it/mario.baldi

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Protocolli di Routing

OSI Application Presentation

Session Transport

Network Data Link

Physical Non Specificati IP TCP e UDP

RPC XDR NFS

Internet Protocol Suite

Arp e Rarp

ICMP Protocolli

di routing Telnet

FTP SMTP SNMP

Domini di routing

Un “routing domain” è un insieme di router che determinano gli instradamenti per i pacchetti IP con uno stesso protocollo di routing

Un dominio di routing deve essere sempre

‘connesso’:

deve sempre essere possibile trasferire un messaggio dal router A al router B appartenenti al dominio senza farlo uscire dal dominio

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Protocolli di routing

IGP: Interior Gateway Protocol

Distance vector

RIP: Routing Information Protocol

IGRP: Interior Gateway Routing Protocol

E-IGRP: Enhanced IGRP

Link state

OSPF: Open Shortest Path First

Integrated IS-IS

EGP: Exterior Gateway Protocol

EGP: Exterior Gateway Protocol (Reachability-only)

BGP: Border Gateway Protocol (Distance Vector)

IDRP: Inter Domain Routing Protocol

Protocolli di routing e netmask

I protocolli di routing più vecchi (RIP, IGRP) non trasportano le maschere

In tali casi:

tutte le sottoreti di una stessa rete naturale devono avere la stessa maschera

tutte le sottoreti di una stessa rete naturale devono costituire un insieme connesso

un router non connesso ad alcuna delle sottoreti di una stessa rete naturale vede l’insieme delle sottoreti che la costituiscono come un’unica destinazione

Domini di routing e redistribuzione

Un router su cui siano in esecuzione più processi di routing di tipo IGP appartiene a più domini di routing

Un router può ‘redistribuire’ su un dominio (con un protocollo) le informazioni apprese da un altro dominio (con un’altro protocollo)

La redistribuzione è fatta con modalità definite dal gestore della rete

conversione delle metriche

Un router che apprenda la stessa destinazione da più protocolli dà la preferenza ad uno di essi secondo una gerarchia predefinita

RIP

Sviluppato dalla Xerox per XNS

Nel 1982 il RIP è stato adattato per il TCP/IP con lo UNIX BSD

Si tratta di un protocollo di routing intradominio basato su un algoritmo di tipo distance vector

Definito dall'IETF nello RFC 1058 (1988) e nello RFC 1388 (1993)

Usato in diverse implementazioni proprietarie tra cui lo RTMP di AppleTalk

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RIP

Metrica di costo: basata su hop count

Il RIP permette un massimo di 15 hop, superati i quali il percorso viene ritenuto irrealizzabile

Messaggi di update: inviati ogni 30 s

In caso di link failure o modifica di topologia l'update avviene immediatamente

Aggiornamento dei percorsi: entro 3 minuti

Memorizzazione in tabella del solo percorso migliore verso la destinazione

IGRP

Protocollo Distance Vector proprietario Cisco

Supera i limiti di RIP

Metriche sofisticate contenenti:

ritardo

banda

affidabilità

lunghezza massima del pacchetto

carico

Multipath routing

suddivisione del traffico tra più linee parallele

OSPF

Protocollo di tipo link state packet

Definito dall’IETF con lo RFC 1247 (1991) e lo RFC 1583 (1994)

OSPF ha il concetto di gerarchia

un AS può essere suddiviso in aree

le aree contengono un gruppo di reti contigue

Esiste una backbone area

può anche non essere contigua (virtual link)

OSPF

H2

R6 R2

H4 R5

H3 R3

R4

FDDI Backbone Area H1

Area 1 R1

Area 2

Backbone Router Area

Border Router

Area Border Router Internal

Router Internal

Router

H6 H5 Altro

Autonomous System

AS Boundary

Router

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AS: Autonomuos System

È un insieme di sottoreti raggruppate secondo criteri topologici e organizzativi

All’interno di un AS il routing e l'indirizzamento sono strettamente coordinati

In un AS sono presenti uno o più domini di routing

Un AS può interfacciarsi con altri AS

gli exterior router di un AS hanno visibilità su tutte le destinazioni all'interno dell’AS e sugli exterior router degli altri AS

Autonomous System

AS 137 AS 66

E I I

E

E: Exterior router I: Interior router

Autonomous Systems

AS 1

AS 3

AS 2

AS 4

Autonomous Systems

Ciascun AS è gestito indipendentemente dagli altri, in particolare per quanto riguarda l’instradamento dei pacchetti IP al suo interno

AS diversi possono utilizzare IGP diversi

L’unico punto di accordo deve essere il protocollo utilizzato alla frontiera (EGP)

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Autonomous Systems e ASBR

Uno o più router interni a un AS sono selezionati per svolgere le funzioni di ASBR (AS boundary router)

Gli ASBR devono partecipare sia al protocollo di routing interno, sia a quello esterno per propagare le informazioni verso altri AS

ASBR

IGP1

EGP (es. BGP4)

IGP2

IGP ed EGP

IGP: protocolli di routing utilizzati per trasportare informazioni di instradamento tra i router interni a un AS

EGP: protocolli di routing utilizzati per comunicare all’esterno dell’AS:

informazioni riassuntive sullo stato interno dell’AS

informazioni di transito apprese da altri AS

ASBR e protocolli di routing

I router di frontiera devono avere a bordo una istanza del protocollo IGP e una istanza del protocollo EGP

L’amministratore del sistema deve predisporre opportunamente la propagazione delle informazioni tra i due protocolli (redistribuzione)

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EGP

Definito dallo IETF con lo RFC 904 (1984)

Propaga solo la Network Reachability

Non ha metriche associate

Non ammette magliature nella topologia

EGP

Core Router Core

Router

AS 1 AS 2 AS 7 AS N

Core Router

BGP

RFC 1105 (1988), RFC 1163 (1990), RFC 1267 (1991)

È un algoritmo di tipo distance vector

Invece di propagare i costi propaga la sequenza di AS da attraversarsi per raggiungere una data destinazione

La politica di calcolo dell’instradamento preferito è configurabile

Transito di AS

AS 1

AS 3 AS 2

AS2 è un AS di transito per il traffico da AS1 ad AS3

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Peering tra AS

Gli accordi amministrativi (e i conseguenti accordi tecnici) tra i gestori di AS differenti per stabilire le politiche di transito e raggiungibilità sono detti accordi di peering

Una relazione di peering si stabilisce tutte le volte che un EGP viene attivato tra due AS differenti

Esistono generalmente siti particolari dove viene creato un punto di contatto tra diversi AS:

NAP o Neutral Access Point

Es. NAP (CILEA), MIX (Milano), VIX (Vienna)

Neutral Access Point

Dal punto di vista pratico è una LAN su cui sono connessi router appartenenti ad AS differenti, tra i quali viene opportunamente configurato un EGP (generalmente BGP4)

BGP4

Neutral Access Point

I NAP sono spesso configurati in un paese tra diversi provider (ciascuno con un proprio AS), per abbreviare i percorsi di raggiungibilità reciproche

Neutral Access Point

Italia Olanda

AS1

AS3 AS4

AS2 In assenza di un NAP,

AS1 e AS2 possono comunicare

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Neutral Access Point

Italia Olanda

AS1

AS3 AS4

AS2

Stabilendo un accordo di peering AS1 e AS2 comunicano direttamente

Tier-1 – Tier 2 providers

Tier-1 Provider

Tier2 Provider

Transit agreement

Peering

Other Tier-1 Provider

Peering

Transit agreement