La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

1 TCP/IP - Le routage dynamique. 2 Plan F INTRODUCTION F Les techniques de routage F Lévolution du routage F Autonomous Systems F Les algorithmes de routage.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "1 TCP/IP - Le routage dynamique. 2 Plan F INTRODUCTION F Les techniques de routage F Lévolution du routage F Autonomous Systems F Les algorithmes de routage."— Transcription de la présentation:

1 1 TCP/IP - Le routage dynamique

2 2 Plan F INTRODUCTION F Les techniques de routage F Lévolution du routage F Autonomous Systems F Les algorithmes de routage F Vector-Distance F Link-state F EGP F RIP F OSPF

3 3 Introduction F La technologie TCP-IP est de type «bout en bout» en opposition aux technologies «point à point» (Cf X25), F Lacheminement des paquets est réalisé par routage plutôt que par commutation : l IP est dit «sans états» l X25/X75 maitiennent des états associés au circuit virtuel (adresse du prochain relais, nombre de paquets restant à transmettre, contrôle de flux, etc.); si un de ces états est perdu, la communication est rompue. F Les éléments de linterconnexion ne doivent fournir quun service minimum: router du mieux quils peuvent (best efford); F IP over everything F les services nécessaires à la communication (Contrôle de flux, gestion des derreurs, congestion, etc.) sont réalisés de bout en bout à un autre niveau (Cf TCP).

4 4 Introduction (suite) F Paradoxalement le mode «bout en bout» est le plus robuste que le mode point à point connecté; si un relais tombe en panne : l les voisins du relais IP recalculent les tables de routage, et acheminent les paquets suivants par une nouvelle route. l dans la technologie «point à point», le circuit est rompu et la connexion avortée. F Conséquence : le routage IP doit être dynamiquement adaptatif ==> cohérence des tables de routage en permanence. F Afin de limiter la taille des tables de routage et le traitement associé: l Le routage IP est effectué de saut en saut («next hop») depuis la source jusquà la destination, l A chaque saut, il y a prise de décision autonome afin de sélectionner la route qui acheminera le datagramme (VS technologies point à point), l A chaque étape, un relais na quune connaissance partielle du routage l Le concept de route par défaut est au cœur du routage IP.

5 5 Les techniques de routage F Routage statique l convient uniquement pour des sites de taille modeste l généralement le routage est modifié après découverte du problème l ne peut gérer les changements de topologie non triviaux. F Routage dynamique l indispensable dès que la topologie devient complexe, l ==> protocoles de routage dont : u le but est de maintenir des informations associées aux routes de manière cohérente u le rôle nest pas de router. l les protocoles de routage sont de natures différentes selon quils : u traitent des informations de routage à lintérieur dun domaine de routage, u relient plusieurs domaines de routage.

6 6 Lévolution du routage ARPANET BACKBONE P1P2P3 Réseau local 1 Réseau local 2 Réseau local 3 Core Gateways Pi = route défaut( Rli ) Arpanet : interconnexion de réseaux locaux -> Routage circulaire pour mettre en œuvre le routage par défaut. R.L 2 vers R.L 1 ==> P2->P3->P1 Inefficacité du routage par défaut

7 7 Lévolution du routage Le Core System : système centralisé évitant le routage par défaut F les passerelles internes au Core system connaissent la route pour atteindre nimporte quelle station (pas de route par défaut) F Les passerelles externes routent par défaut vers le Core. F Devient impossible à gérer quand le système est de taille importante CORE SYSTEM L7 L1 L3 L5 L6 L4 L2Ln Passerelles du core interconnectées Passerelles externes

8 8 Lévolution du routage F La conception de «core» ne convient pas à linterconnexion de backbones: l il y plusieurs choix de routes possibles entre 2 stations exemples : M1->P1-M4 ou bien M1->P1->P2->P3->M4 l il faut maintenir la cohérence entre toutes les machines des 2 backbones l les routes par défaut peuvent introduire des boucles ARPANET BACKBONE NFSNET BACKBONE P1P2P3 M1 M3 M2 M4

9 9 Autonomous System F Les limites imposées par le «Core» l impossibilité de connecter un nombre arbitraire de réseaux, l le core ne connaît quun seul réseau (local) par passerelle connectée l les tables de routage et le trafic associé deviennent gigantesques l quasi impossibilité de modifier les algorithmes de routage (base installée) F amenèrent le concept de «Système Autonome» (AS) : l Domaine de routage (réseaux + routeurs) sous la responsabilité dune autorité unique. l Architecture de routage indépendante des autres systèmes autonomes l Exemple : réseau R3T2; un réseau de société multinationale, un provider l correspond à un découpage de lInternet. l Un AS est identifié par un numéro unique (16 Bits) attibué par le NIC. F A lorigine, les AS étaient connectés sur le noyau ARPANET qui constituait également un AS, aujourdhui, il existe seulement des AS interconnectés.

10 10 Autonomous System (suite) F La connexité dun AS implique que tous les routeurs de celui-ci soient interconnectés: 2 réseaux locaux dune même société nécessitant un autre AS pour communiquer ne peuvent constituer un AS unique. F La connexité implique que les routeurs dun AS échangent les informations de routage: l un routeur dans un AS est dit «internal gateway» l le protocole de routage entre «internal gateways» est appelé «Exterior Gateway Protocol» Exemple : EGP. l Le protocole de routage à lintérieur dune «interior gateway» est appelé «Interior gateway Protocol»; Exemple de IGPs: RIP, OSPF, IGRP. F Les IGPs néchangent que les tables de routage internes à lAS, mais certains routeurs doivent dautre part, dialoguer avec les «exterior gateways» pour découvrir les réseaux externes à lAS. F EGP (External Gateway Protocol) a pour fonction léchange dinformation sur la connectivité entre ASs. Cette information exprime un ensemble de réseaux connectés.

11 11 Autonomous System (suite) AS 1AS 2 EGP IGPs

12 12 Les algorithmes de routage Deux classes dalgorithmes existent : les algorithmes Vector-Distance et les algorithmes Link-State. F Algorithmes Vector-Distance l Algorithme de Belman-Ford, calcul de routes distribué. l Un routeur diffuse régulièrement à ses voisins les routes quil connaît. l Une route est composée dune adresse destination, dune adresse de passerelle et dune métrique indiquant le nombre de sauts nécessaires pour atteindre la destination. l Une passerelle qui reçoit ces informations compare les routes reçues avec ses propres routes connues et met à jour sa propre table de routage : u si une route reçue comprend un plus court chemin (nombre de prochains sauts +1 inférieur), u si une route reçue est inconnue.

13 13 Algorithme Vector-distance DestinationDistanceRouteDestinationDistance Net1 0Direct Net1 0 Net2 0Direct Net4 3 Net4 8Gate L Net17 6 Net17 5Gate M Net21 4 Net24 6Gate J Net24 5 Net30 2Gate K Net30 10 Net42 4Gate J Net42 3 Mise à jour des entrées dans la table de routage Table actuelle informations reçues

14 14 Vector-Distance : contruction des tables AB C DE AL0 4 BL0 DL0EL0 CL0 AL0 A L 0 A11 A31 BL0 A11 DL0 A31 BL0 A11 BL0 A11 DL0 A31 B21 A22 D61 A62 B41 D31 B11 CL0 B21 A22 CL0 B21 A22 EL0 D61 A62 B41 EL0 D61 A62 B41 EL0 D61 A62 B 4 1C51 C21 E51 D52 E41 D42 E61 A11 B62

15 15 AB C DE AL0 4 BL0 DL0EL0 CL0 A11 A31 B21 A22 D61 A62 B41 D31 B11 C51 C21 E51 D52 E41 D42 E61 A11 B62 BL0 A11 C21 E41 D42 BL0 A11 C21 E41 D42 BL0 A11 C21 E41 D42 C12 E12 EL0 D61 A62 B41 C51 AL0 D31 B11 C12 E12 C E D EL0 D61 A62 B41 C51 C E D EL0 D61 A62 B41 C51 C62 Vector-Distance : la convergence Convergence !

16 16 AB C DE AL0 4 BL0 DL0EL0 CL0 A1 A31 B2 A2 D61 A62 B41 D31 B1 C51 C21 E51 D52 E41 D42 E61 A11 B62 C1 E1 C62 Vector-Distance : la rupture inf 1 2 BL0 A1 C21 E41 D42 A2 EL0 D61 A62 B41 C51 EL0 D61 A62 B41 C51 EL0 D61 A62 B41 C51 A43 A53 DL0 A31 E61 A11 B62 C62 B C E Reconstruction terminée

17 17 coût liaison 5 = 10 AB C DE AL0 4 BL0 DL0EL0 CL0 A11 A31 B21 A2inf D61 A62 B41 D31 B11 C42 C21 E2 D2 E41 D42 E61 A11 B62 C12 E12 C33 Vector-Distance : Leffet rebond C2inf B2 C12 C12 C2C2C13 C13 C13 C12C14 C44 Vers C : Rebond entre A et B jusquau TTL CL0 sans effet C44 C42C14 C42C14 C35 C15 C15 C15 C16 C46 Et le temps passa jusquà C112 C111 C312C411 CL0 CC510 C5 C5 C5 B+A+D+E E510 D511 A512 B511 C312 C411 C6 C4 C112 Convergence !!

18 18 Algorithme V-D : Inconvénients F La taille des informations de routage est proportionnelle au nombre de routeurs du domaine, F Métrique difficilement utilisable : lenteur de convergence, F Bouclage, éventuellement à linfini, F Pas de chemins multiples F Coût des routes externes arbitraire.

19 19 Algorithme Link State F Basés sur la technique Shortest Path First (SPF) : l les passerelles maintiennent une carte complète du réseau et calculent les meilleurs chemins localement en utilisant cette topologie. l les passerelles ne communiquent pas la liste de toutes les destinations connues (cf Vector-Distance), l une passerelle basée sur lalgorithme SPF, teste périodiquement létat des liens qui la relient à ses routeurs voisins, puis diffuse périodiquement ces états (Link-State) à toutes les autres passerelles du domaine. l Les messages diffusés ne spécifient pas des routes mais simplement létat (up, down) entre deux passerelles. l Lorsque un message parvient à une passerelle, celle-ci met à jour la carte de liens et recalcule localement pour chaque lien modifié, la nouvelle route selon lalgorithme de Dijkstra shortest path algorithm qui détermine le plus court chemin pour toutes les destinations à partir dune même source.

20 20 Algorithme Link State: principes AB DE C De àLD A B11 A D3 1 B A1 1 B C 2 1 B E4 1 C B2 1 C E5 1 D A3 1 D E6 1 E B4 1 E C5 1 E D6 1 Tous les noeuds ont la même base de donnée ==> pas de boucle. Paquet de A vers C ==> calcule le + court chemin et sélectionne B, qui calcule à son tour le + court chemin vers C.

21 21 AB DE C Algorithme Link State: la rupture Etat A-B down : inondation sur tous les interfaces sauf linterface émetteur. ABinf BA BA AB BA Lorsquun message correspond à un état déja connu, le message nest pas retransmis ==> fin de linondation BAinf BA AB AB BA AB De àLD A B1inf A D3 1 B A1 inf B C 2 1 B E4 1 C B2 1 C E5 1 D A3 1 D E6 1 E B4 1 E C5 1 E D6 1

22 22 Algorithme Link State: incohérences AB DE C DEinf ED ED ED Tables de B, C,E De àLD A Binf1 A D3 1 B Ainf 1 B C 2 1 B E4 1 C B2 1 C E5 1 D A3 1 D E6 1 E B4 1 E C5 1 E D6 inf Tables de A et D De àLD A Binf1 A D3 1 B Ainf 1 B C 2 1 B E4 1 C B2 1 C E5 1 D A3 1 D E6 inf E B4 1 E C5 1 E D6 1 Le calcul SPF corrige les incohérences : A et D noteront que B, C, E sont inaccessibles; B,C,E noteront que A et D sont inaccessibles.

23 23 Algorithme link state F Cohérence des bases l les copies de chaque noeud doivent être identiques aux périodes de transition près. l on améliore le processus en protégeant les bases contre les erreurs : u procédure dinondation avec acquittement, u transmission des paquets sécurisés, u enregistrements de la base protégés par cheksum, u enregistrements de la base soumis à temporisation et supprimés si non rafraîchis à temps. u messages pouvant être authentifiés. F Métriques multiples l plus haut débit, l plus bas délai, l plus bas coût, l meilleure fiabilité.

24 24 Algorithme Link State (suite) Avantage des algorithmes Link State : l convergence rapide sans boucle, l possibilités de chemins multiples, l métriques précises et couvrant plusieurs besoins, l traitement séparé des routes externes. l chaque passerelle calcule ses routes indépendamment des autres. l Les messages diffusés sont inchangés dune passerelle à lautre et permettent un contrôle (debug) aisé en cas de dysfonctionnement. l les messages ne concernent que les liens directs entre passerelles et ne sont donc pas proportionnels au nombre de réseaux dans le domaine (VS V-D). F En conclusion, les algorithmes SPF sont mieux adaptés au facteur déchelle que les algorithmes Vector-Distance.

25 25 EGP : Protocole de routage extérieur F EGP (Exterior Gateway Protocol): utilisé pour échanger les informations de routage relatives au systèmes autonomes. F EGP: essentiel dans la connectivité Internet (Core, inter-provider,...) F EGP : RFC827 F EGP a trois fonctions principales : l support dun mécanisme dacquisition permettant à une passerelles de requérir, auprès dune autre passerelles, quelles échangent leurs informations de routage, l test continu de laccessibilité des passerelles EGP voisines, l échange de messages dinformation de routage avec les passerelles EGP voisines.

26 26 EGP : les messages F Acquisition Request : Requête dacquisition auprès dune passerelle, F Acquisition Confirm : Réponse positive à la requête dacquisition, F Acquisition Refuse : Réponse négative à la requête dacquisition, F Cease Request : Requête de terminaison auprès de la passerelle, F Cease Confirm : Réponse positive à la requête de terminaison, F Hello : Requête de réponse alive F I heard you : Réponse à la requête Hello, F Poll Request : Requête de mise à jour de routage F Routing Update : Information daccessibilité, F Error : réponse à un message incorrect.

27 27 EGP : format des messages F VERSION : version du protocole EGP pour contrôle de cohérence, F TYPE : identifie le type de message F CODE : sous-type des différents messages F STATUS : erreurs propres aux messages F CHECKSUM : résultat du calcul de contrôle effectué comme IP F Numéro dAS : numéro de système autonome de passerelle émettrice, F SEQUENCE NUMBER : numéro que lémetteur utilise afin de synchroniser les messages et les réponses VersionTypeCodeStatus ChecksumNuméro dAS Numéro de séquenceDonnées...

28 28 EGP : Messages dacquisition F Avant déchanger des informations de routage, les routeurs adjacents, doivent devenir «voisins». F Devenir «voisins» ==> procédure dacquisition (synchronis. bilatérale) F La passerelle adressée est spécifiée (configurée) par les organisations responsables des systèmes autonomes correspondant. F En plus de len-tête commune, les messages dacquisitions comprennent deux champs de 16 bits chacun : l HELLO INTERVAL : intervalle de temps à utiliser pour tester laccessibilité de la passerelle, l POLL INTERVAL : fréquence maximale (N/s) de mise à jour du routage; F Valeur du champs CODE : l 0 : Acquisition Request, l 1 : Acquisition Confirm, l 2 : Acquisition Refuse (exemple: manque de mémoire, interdiction adm.), l 3 : Cease Request (exemple : arrêt en cours) l 4 : Cease Confirm.

29 29 EGP : messages daccessibilité EGP met en oeuvre des mécanismes daccessibilté des réseaux ==> échanger les listes de réseaux accessibles via chacun des voisins. F La procédure consiste en des interrogations à intervalle régulier de liste auprés de son voisin. F Les messages échangés dans ce processus : l HELLO et I-HEARD-YOU (I-H-U) pour le contrôle daccessibilité des passerelles voisines, l POLL Request sollicitant des réponses (Routing Update) sur les informations de routage. l Les messages HELLO et I-H-U sont composées uniquement de len-tête commune, CODE = 0 pour le message HELLO et 1 pour le message I-H-U. l POLL Request et Routing Update comprennent, en plus de len-tête commune, le champ IP SOURCE NETWORK (32 bits) qui spécifie un réseau commun aux deux systèmes autonomes sur lesquelles sont reliées les deux passerelles. (Prefixe IP de classe A, B, C).

30 30 EGP : message daccessibilité F Les réponses (Routing Update ) contiennent des routes dont les distances sont mesurées par rapport aux passerelles reliées au réseau IP SOURCE NETWORK; les raisons pour lesquelles lémetteur de linterrogation, indique ladresse IP source sont les suivantes : l un routeur EGP peut être connecté à plusieurs interfaces et si ladresse IP était absente, il ne saurait pas à quel réseau sadresse la requête l La passerelle souvent rassemble l'ensemble des informations de routage de tout le système autonome : une suite de paires (adresse réseau, passerelle); la passerelle spécifiée pour atteindre le réseau dépend de l'entrée dans le système autonome c'est à dire du champ IP SOURCE NETWORK.

31 31 EGP : messages daccessibilité P1P3P2 P4 IP Source Network réseau 1 réseau 4 réseau 3 réseau 2 (P2, réseau 2) (P1, réseau 1) (P3, réseau 3) (P3, réseau 4) EGP IGP

32 32 EGP : messages «Routing Update» F Une passerelle extérieure émet des requêtes de mise à jour d'information de routage (routing update),afin d'informer les passerelles voisines appartenant à d'autres systèmes autonomes. F Les messages de mises à jour sont composés de deux types de listes: l une liste interne contenant tout ou une partie des passerelles du système autonome et les réseaux accessibles à travers elles, l une liste externe structurée de la même manière mais identifiant des destinations extérieures au sytème autonome. Seules les passerelles appartenant à linterconnexion (Core, Provider, BB) peuvent propager ces informations.

33 33 VersionTypeCodeStatus ChecksumNuméro dAS Numéro de séquence Non utilisé Réseau IP Source Adresse IP du routeur 1 (host id: 1,2,3 octets) # distances distance 1# réseaux Réseau 1,1,1 Réseau 1,1,2 distance 2# réseaux Réseau 1,2,1 Réseau 1,2,2... Adresse IP du routeur n # distances distance 1# réseaux Réseau n,1,1 Réseau n,1,2 distance 2# réseaux Réseau n,2,1 Réseau n,2,2... EGP : Messages «Routing update»

34 34 EGP : annonces des routes F EGP peut ne pas annoncer les routes auxquelles il est relié. AS «X» AS «Y» AS Provider EGP Backdoor By Ax Nannonce pas la route vers Ax Nannonce pas la route vers By

35 35 EGP : les métriques F EGP annonce des métriques comprises entre 0 et 255 (inaccessible) F Le mécanisme permet de couvrir les besoins inhérents aux IGPs et les liaisons multiples entre AS AS «X»AS «Y» Liaison Principale Métrique annoncée: Mp Liaison Backup Métrique annoncée: Mb Mp < Mb AS «X» AS «Y» Liaison Backdoor Métrique annoncée: Mb Liaison Provider Métrique annoncée: Mp Métrique annoncée par le provider généralement assez grande (128) pour laisser fonctionner le backdoor Mp >Mb AS Provider

36 36 EGP : les contraintes F Conçu pour un réseau hierachique de type BackBone (exemple Arpanet/Nsfnet -> Réseaux régionnaux ->campus). l Ajourdhui le réseau est maillé et des boucles apparaissent l Les routes multiples ne sont pas prises en compte F La distance est utlisée uniquement comme évaluation daccessibilité (car la métrique est propre à un AS vs mesure universelle) F Taille des messages importante ==> fragmentation de datagrammes F Successeur dEGP : BGP développé fin des années 80 qui permet : l des mises à jour incrémentales ( vs tailles des messages), l la conversion avec IGPs des informations de routage (==>cohérence entre métriques de routeurs interieurs et extérieurs) l évite les boucles dans une topologie maillée

37 37 RIP : Routing Information Protocol F Protocole intérieur (Cf AS), RFC F Berkeley made (BSD/routed) F Conçu à lorigine pour les réseaux locaux, étendu aux réseaux distants F Peu performant, mais le plus employé au monde F De type Vector/Distance F Deux Version 1.0 et 2.0 F Fonctionne au dessus dUDP/IP ; port 520 (Cf <1024) F Si une route nest pas rafraichie dans les 3 Mns la distance=infini F Mode Actif : Routeurs, Mode passif : machines (Historique : Espionnage dhôtes passifs dans les réseaux locaux). F Les informations de routage sont émises toutes les 30 secondes et indiquent pour un routeur donné, la liste des réseaux accessibles avec leur distance (next hop). F Les routes diffusées sont les routes propres + les routes acquises

38 38 RIP Format des messages CommandeVersionZéro ID. Famille dadresse Adresse IP Réseau 1 Zéro Métrique (Distance vers Réseau 1) Adresse IP Réseau 2 Zéro Métrique (Distance vers Réseau 2)... 1 : Request 2 : Response Version =1 Structure dadresse Socket / unix Valeur 1 à 16 ! and so on !

39 39 RIP : traitement des messages Vérification des champs du message Si (entrée nexiste pas dans la table) {si (Mm < infini) {/* ajouter entrée dans la table */ Ea=Ma; Em=Mm; En=Mn; Et=f(t); init(Eaj); } }sinon /* Entrée existante */ {si (Em >Mm) { Em=Mm; En=Mn; Et=f(t); init(Eaj); } sinon si (En=sa) /* émetteur=NH */ { Em=Mm; Et = f(t); init(Eaj); } Ea: Adresse destination Em: Métrique associée En: Adresse Next hop Eaj: MAJ récente Et: Temporisations Entrée de la table de routage Ma: Adresse destination Mm : Métrique associée Mn : Adresse Next hop Message reçu Sa Algorithme de MAJ de la Base de routage

40 40 RIP : les contraintes F RIP 1 : Pas de routage par sous réseaux (masque non transmis). RIP 1 annoncent le réseau et non pas le sous-réseau ( ) ( ) ( ) ( ) unreachable Solution: liaison point à point dédiée au routage des 2 sous-réseaux

41 41 RIP : les contraintes F inconvénients des techniques Vector-Distance : l taille des informations de routage (proportionnelle au nombre de routeurs) l Métrique difficilement utilisable, limitée à 16, pas de cohérence entre domaine de routage (pas duniversalité entre AS), l Bouclage, éventuellement à linfini, l Pas de chemins multiples F Amélioration apportée par RIP Version 2 l Gestion de sous-réseaux et super-réseaux (Cf CIDR) l utilisation de Multicast IP ( ) au lieu de Broadcast IP l Suppression de pics de transmission de messages : supprimer les synchronisations involontaires des émissions de messages : introduction de gestion aléatoire du déclenchement des émissions (14 à 45 secondes). F Problèmes residuels importants l Boucles, l Métriques non appropriées aux réseaux modernes (Cf commerciaux ) l Pas de chemins multiples

42 42 OSPF : Open Shortest Path First F Protocole link state (RFC 1247) destiné à remplacer les protocoles intérieurs propriétaires et RIP. OSPF utilise la fonctionnalité type de service offerte par IP l permet dinstaller plusieurs routes pour une même destination, l selon des critères différents (ex : délai court, débit important). l si plusieurs routes vers une même destination sont de coût équivalents, OSPF répartit la charge équitablement parmi ces routes. F OSPF supporte ladressage en sous-réseaux (subnets); F Découpe dun système autonome en aréas l isolement des informations de routage à lintérieur de ces aréas l ==> limitation des informations de routage dans le système autonome. Des liens virtuels peuvent être établis dans la topologie de lAS afin de cacher les connexions physiques dune partie du réseau. F Les liens extérieurs avec dautres systèmes autonomes (via EGP par exemple) sont pris en compte. F Echanges entre routeurs authentifiés ==> lintégrité des messages.

43 43 OSPF : les concepts, areas F Le problème : dans les sytèmes de routage, si le réseau est trop grand l overhead du traffic dans le réseau, l calculs trop longs, l dimensionnement mémoire trop grand F La solution : routage hiérachique l découpage du réseau en parties indépendantes (Areas) l reliées par un BackBone (Area BackBone) F La fonctionnalité l chaque area constitue un réseau indépendant u la table des liaisons ne contient de les liaisons de lArea, u le protocole dinondation sarrête aux frontières de lArea, u les routeurs ne calculent que des routes internes à lArea l certains routeurs (area border routers) appartiennent à plusieurs Areas (en général une Area inférieure et une Area BB) et transmettent les informations récapitulatives des Areas quils relient.

44 44 OSPF: Concepts: Areas A1 AB1 A2 AB4 a1 a2 b3 a3 BC1 BC3 b5 c1 c2 c3 C2 C4 b4 BB0BB2 b2b6 b1 Area AArea C BB Routeurs externes Routeurs inter-areas AS

45 45 OSPF, concepts : le routeur désigné F Le problème: Sur un réseau où il y N routeurs il y a N*(N-1)/2 adjacences. l Chaque routeur doit annoncer N-1 liaisons vers les autres routeurs l Chaque routeur doit annoncer ses routes vers un «réseau terminal» (Cf sous- réseaux). l soit N² annonces (problème du carré de N) AB CD N(N-1)/2 adjacences F La solution: Un routeur est désigné plus «égal que les autres» l Les autres routeurs établissent une adjacence avec ce routeur uniquement l Le routeur désigné annonce vers le réseau terminal l soit N annonces AB CD A est le routeur désigné

46 46 OSPF, Fonctionnement F Chaque routeur du système autonome où dune area construit sa propre base dinformation décrivant la topologie de lAS complet ou bien de larea. F Au départ les routeurs utilisent des message "Hello" pour découvrir leurs voisins; une "adjacence" est formée lorsque deux routeurs communiquent pour échanger des informations de routage. F Linformation élémentaire échangée entre routeurs décrit létat (link state) des adjacences; cette information est fournie par un routeur donné puis propagée dans l'area ou lAS. F A partir de sa base dinformation (collection détats des routeurs), chaque routeur construit un arbre du plus court chemin (SPF tree) dont il est la racine. F Cet arbre indique toutes les routes pour toutes les destinations du système autonome, plus les destinations extérieures.

47 47 OSPF, la Base topologique F La base dinformation topologique dun système autonome décrit un graphe orienté. Les noeuds du graphe sont des routeurs ou bien des réseaux tandis que les liens représentent les connexions physiques. F Les réseaux sont dits de transit si plusieurs routeurs y sont connectés ou terminaux dans le cas contraire. F A chaque réseau est associé une adresse IP et un masque réseau. F Une machine seule (host) est considérée comme un réseau terminal avec un masque égal à 0xFFFFFFFF.

48 48 RT1 RT2 N3 N1N1 N2N2 RT4RT5 RT3 N12N13N RT N4 N9 1 H1 slip 10 RT12 N10N10 2 RT9 N11N11 1 RT11 N8N8 12 N6 1 RT8 RT7 1 N7N7 4 RT10 31 N12 N16 5 lb 7 la 6 6 AS border Router 2 9 OSPF : exemple 2 3 3

49 49 RT1 RT2 N3 N1N1 N2N2 RT4RT5 RT3 N12N13N RT N4 N9 1 H1 10 RT12 N10N10 2 RT9 N11N11 1 RT11 N8N8 1 2 N6 1 RT8 RT7 1 N7N7 4 RT N12 N * * * * * 1 * * * * * 2 3 * * * * * **** * * * * * 7 6 annonces réseau OSPF: Le graphe orienté annonces routeur

50 50 RT1 RT2 N3 N1N1 N2N2 RT4RT5 RT3 N12N13N RT N4 N9 1 H1 10 RT12 N10N10 2 RT9 N11N11 1 RT11 N8N8 1 2 N6N6 1 RT8 RT7 N7N7 4 RT N12 N OSPF : Le plus court chemin

51 51 RT1 RT2 N3 N1N1 N2N2 RT4 RT5 RT3 N12N13N RT N4 N9 H1 10 RT12 N10N10 2 RT9 N11N11 RT11 N8N8 1 N6 RT8 RT7 4 RT N12 N La table de routage de R6 Dest. Next hop Distance N1 RT3 10 N2 RT310 N3 RT3 7 N4 RT3 8 N6 RT10 8 N7 RT1012 N8 RT1010 N9 RT1011 N10 RT1013 N11 RT1014 H1 RT1021 RT5 RT5 6 RT7 RT10 8 N12 RT1010 N13 RT514 N14 RT514 N15 RT1017 N7

52 52 Area 1 Area 2 RT1 RT2 N3 N1N1 N2N2 RT4RT5 RT3 N12N13N RT N4 N9 1 H1 10 RT12 N10N10 2 RT9 N11N11 1 RT11 N8N8 12 N6 1 RT8 RT7 1 N7N7 4 RT10 31 N12 N16 5 lb 7 la 6 6 AS border Router 2 9 OSPF : Configuration en areas 2 3 3Area 3 internes Area border AS border

53 53 Area 1 RT1 RT2 N3 N1N1 N2N2 RT4 RT N4 OSPF : Annonces de larea 1 vers le BackBone 2 3 N14 N24 N31 N43 N14 N24 N31 N42 1

54 54 Area 2 RT4RT5 RT3 N12N13N RT6 7 6 N9 1 H1 10 RT12 N10N10 2 RT9 N11N11 1 RT11 N8N8 12 N6 1 RT8 RT7 1 N7N7 4 RT10 31 N12 N OSPF : les annonces du Backbone vers larea 1 3Area =min (N9, N10, N11) par RT5>RT6->RT Destinations annoncées dans larea 1 par RT3, RT4 DestRT3RT4 N61615 N72019 N81818 N9-11,H11926 RT5148 RT

55 55 Area 2 RT4RT5 RT3 N12N13N RT6 7 6 N9 1 H1 10 RT12 N10N10 2 RT9 N11N11 1 RT11 N8N8 12 N6 1 RT8 RT7 1 N7N7 4 RT10 31 N12 N OSPF : les annonces du Backbone vers larea 1 3Area =min (N9, N10, N11) par RT5>RT6->RT Distances Backbone calculées par RT3, RT4 versdepuisdepuis ABRRT3RT4 8 6 RT3*21 RT422* RT72014 RT RT R6815 R5148 R72014

56 56 OSPF : La base de données F Les états des liaisons sont enregistrés selon 5 types : l routeur, l réseau, l récapitulation de réseau IP, l récapitulation de réseau externe, l externe F Lidentifiant de la liaison est choisi par le routeur annonçant F Format dun enregistrement : Age de lELoptions Type dEL Identifieur détat de liaison Routeur annonçant (IP) No de séquence dEL Checksum dEllongueur... Depend du type denregistrement à la IP sur 32 bits, identifie lantériorité valeur TOS Adresse IP généralement

57 57 OSPF : La base de données F Les liaisons de routeurs (type EL = 1) l récapitulent les liaisons attachées à ce routeur l concernent soit un routeur inter-area, soit un point daccès externe l type de la liaison : u point à point vers un autre routeur u reliant le routeur vers un réseau de transit u reliant le routeur à un réseau terminal E B0 nombre de liaisons Identifieur de liaison Données de liaison TOS defaut métrique, TOS défaut # TOS TOS 1 métrique, TOS=1 0 TOS n métrique, TOS=n 0... Routeur inter area ou externe LIAISON point à point vers un autre routeur Identifieur OSPF Adresse IP de linterface routeur LIAISON routeur -> réseau de transit Adresse IP du routeur désigné Adresse IP de linterface locale LIAISON routeur -> réseau terminal Adresse IP du réseau ou sous-réseau Masque réseau ou sous réseau

58 58 OSPF : La base de données F Les liaisons de réseau (type EL = 2) l annoncées par les routeurs désignés sur les réseaux de transit l LIdentifieur de liaison correspond à ladresse IP du routeur désigné vers ce réseau Masque de réseau ou sous-réseau Routeur connecté... Routeur connecté

59 59 OSPF : La base de données F Les liaisons récapitulatives de réseaux IP (type EL=3) l annoncées par les routeurs inter-area l un message par annonce (pas de groupage) l Identifieur de liaison = adresse IP de réseau ou sous-réseau TOS defaut métrique, TOS défaut 0 TOS 1 métrique, TOS=1 0 TOS n métrique, TOS=n 0... Masque de sous - réseau

60 60 OSPF : La base de données F Les liaisons récapitulatives de routeurs externes (type EL=4) l annoncées par les routeurs externes l un message par annonce (pas de groupage) l Identifieur de liaison = adresse IP du routeur externe TOS defaut métrique, TOS défaut 0 TOS 1 métrique, TOS=1 0 TOS n métrique, TOS=n 0... Masque = FFFFFFFF

61 61 OSPF : La base de données F Les liaisons externes (type EL=5) l annoncées par les routeurs externes (Cf EGP, BGP) l un message par annonce (pas de groupage) l Identifieur de liaison = adresse IP du réseau ou sous-réseau destinataire E, TOS defaut métrique, TOS défaut 0 E, TOS 1 métrique, TOS=1 0 E, TOS n métrique, TOS=n 0... Masque de réseau ou sous-réseau Identifiant de route externe (defaut) Identifiant de route externe (1) Identifiant de route externe (n) E=extern

62 62 OSPF : Le calcul des routes F La base de données permet de calculer les tables de routages F Le calcul est effectué après tout changement de topologie F Selon lalgorithme «link state» qui détermine l les chemins les plus courts l les chemins aussi courts F OSPF transmet la table de routage à IP en transcodant les valeurs de TOS selon la RFC 1349

63 63 OSPF : les sous-protocoles F Le protocole Hello l vérifie que les liaisons sont opérationnelles l permet lélection du routeur désigné ainsi que le routeur back-up l établit une connexion bilatérale entre 2 routeurs En-tête OSPF : hello Masque de reseau ou sous-réseau Intervalle HelloOptionsPriorité Intervalle de Mort (tempo.) Routeur désigné (IP) Back-up (IP) Voisin... Intervalle entre paquets O si processus non terminé O si processus non terminé bit T : routeur gérant le TOS BIT E : émet ou reçoit des routes externes permet la sélection du «désigné» et «backup»

64 64 OSPF : les sous-protocoles F Le protocole déchange l consiste en léchange des tables «link state» entre 2 routeurs l activé si la connexion bilatérale a réussit l se situe entre routeur désigné et les autres routeurs sur les liaisons réseaux et entre backup et autres routeurs l initie les premiers échanges l suppléé ensuite par le protocole dinondation l Fonctionne en Maitre/Esclave l Echanges avec acquittements options Type dEL Identifieur détat de liaison Routeur annonçant (IP) No de séquence dEL Checksum dElage dEL En tete OSPF Type = 2 No Seq dans la base Informations de synchronisation de protocole

65 65 OSPF : les sous-protocoles F Le protocole dinondation l Activé lorsque letat dune liaison change et que cet état était préalablement enregistré. l Peut aussi être activé sur demande détat apres connexion bilatérale l protocole avec acquittement l Pour chaque annonce u si nouvelle valeur : lannonce est réémises sur tous les interfaces u Acquittement vers lémetteur initial Type dEL Identifieur détat de liaison Routeur annonçant (IP) No de séquence dEL Checksum dElage dEL... En tete OSPF Type = 4 Nombre dannonce1

66 66 LS age = 0; valeur à l'init LS type = 1; signifie router link LS ID = ; Router ID de RT3 Advertising router = ; annonceur bit E = 0; pas un ASBR bit B = 1; RT3 = ABR #links=2 link ID = ; adr. IP du Des. Rout. RT4 Link Data = ; RT3 interface Type = 2; connecté a un réseau transit metric = 1; coût link ID = ; adresse IP du réseau N4 Link Data = 0Xffffff00; masque du réseau Type = 3; connecté a un réseau term. metric = 2; coût RT1RT2 N3 N1N1 N2N2 RT4 RT3RT N Annonces de RT3 vers le BB

67 67 LS age = 0; valeur à l'init LS type = 1; signifie router link LS ID = ; Router ID de RT3 Advertising router = ; annonceur bit E = 0; pas un ASBR bit B = 1; RT3 = ABR #links=1 link ID = ; adr. IP du voisin RT6 Link Data = ; interface SL Type = 1; connecté a un routeur metric = 8 ; coût RT1RT2 N3 N1N1 N2N2 RT4 RT3RT N Annonces de RT3 vers Area 1

68 68 LS age = 0; valeur à l'init LS type = 4; sign. summary link to ASBR LS ID = w.x.y.z; Router ID de RT7 Advertising router = ; annonceur metric = 14; coût RT1RT2 N3 N1N1 N2N2 RT4 RT3RT N Annonces de RT4 vers area1 pour lASBR RT7

69 69 LS age = 0; valeur à l'init LS type = 2 ; signifie network link LS ID = ; Router ID de RT4 Advertising router = ; annonceur Network mask = 0Xffffff00; masque réseau Attached Router = ; Routeur RT4 Attached Router = ; Routeur RT1 Attached Router = ; Routeur RT2 Attached Router = ; Routeur RT3 RT1RT2 N3 N1N1 N2N2 RT4 RT3RT N Annonces de RT4 (DR) pour N3 un network link par lintermediaire du DR annonce tous les routeurs attachés à ce réseau

70 70 LS age = 0; valeur à l'init LS type = 4; sign. summary link to ASBR LS ID = w.x.y.z; Router ID de RT7 Advertising router = ; annonceur metric = 14; coût RT1RT2 N3 N1N1 N2N2 RT4 RT3RT N Annonces synthèses de RT4 vers area1 pour lASBR RT7

71 71 LS age = 0; valeur à l'init LS type = 3; sign. summary link to Net LS ID = ; Adr. IP de N1 Advertising router= ; annonceur metric = 4; coût RT1RT2 N3 N1N1 N2N2 RT4 RT3RT N Annonces (syntèses) de RT4 vers le BB pour le réseau N1


Télécharger ppt "1 TCP/IP - Le routage dynamique. 2 Plan F INTRODUCTION F Les techniques de routage F Lévolution du routage F Autonomous Systems F Les algorithmes de routage."

Présentations similaires


Annonces Google