lab OOTP ootstrap protocol Távközlési és Médiainformatikai Tanszék udapesti Műszaki és azdaságtudományi gyetem evezetés Hálózatról bootoló rendszerek: IP cím: RRP Probléma: gyedül az IP címet kapja válaszul datkapcsolati szinten broadcast z útválasztók nem továbbítják Minden fizikai hálózatra kell egy RRP szerver Helyette: ootstrap protocol UP felett működik Specifikáció: R5 nkapszuláció: OOTP jellemzők OOTP UP IP izikai, adatkapcsolati réteg bájt 8 bájt 3 bájt IP fejléc UP fejléc OOTP kérés/válasz IP csomag UP csomag 3
OOTP csomagformátum 8 bit 8 bit 8 bit 8 bit Opcode Hardware type Hw address len. Hop count Transaction I Number of seconds unused lient IP address your IP address server IP address gateway IP address lient hardware address (6 byte) 3 bájt Server hostname (6 byte) oot filename (8 byte) Vendor-specific information (6 byte) OOTP somagformátum Opcode (8 bit) request kérés (kliens küldi) reply válasz (szerver küldi) Hardware Type (8 bit) Pl. = Mbit/s thernet Hardware ddress Length (8 bit) Pl. thernet esetén 6 bájt Hop ount (8 bit) Általában Más érték, ha proxy, vagy útválasztó esik közbe (RRP-pal szembeni előny!) 5 OOTP somagformátum 3 Transaction I (3 bit) kliens választja megfelelő kérés-válasz párokat azonosítja Number of seconds (6 bit) ootstrap kezdetét jelezheti a küldő Két (több) szerver esetén a másodlagos ad választ bizonyos idő után (ha az elsődleges pl. nem működik) lient IP address (3 bit) Ha a kliens tudja az IP címét kitölti Ha nem -át ír 6
OOTP somagformátum Your IP address (3 bit) Ha a kliens nem tudja a címét bben a mezőben kapja meg a szervertől Server IP address (3 bit) Szerver tölti ki a saját címével ateway IP address (3 bit) Ha a hálózatban proxy van, kitölti ezt a mezőt címével lient hardware address (6 bájt) Kötelező kitölteni, pl. OOTP szerver könnyen elérheti Nehézkes lenne pl. az UP-t szállító thernet keretből visszanyerni 7 OOTP somagformátum 5 Server hostname (6 bájt) Opcionális, szerver megadhatja a nevét oot filename (8 bájt) Megadható a bootstraphoz szükséges fájl neve és elérési útja Vendor specific information (6 bájt) Számos kiterjesztése a OOTP-nek itt kaphat helyet 8 Megjegyzések Ha egy kliens OOTP-t használ (opcode=) Kérés: adatkapcsolati broadcast üzenet él IP cím: 55.55.55.55 (limitált broadcast cím) orrás IP cím... Mivel nem ismeri IP címét 9 3
Port számok OOTP szerver: 67 OOTP kliens: 68...68 > 55.55.55.55.bootp: secs: ether ::a7::6:7c Példa mercury.bootp > proteus.68: secs: Y:proteus S: mercury : mercury ether ::a7::6:7c file "/local/var/bootfiles/xncdl9r" 3 arp who-has proteus tell... arp who-has proteus tell... 5 arp who-has proteus tell proteus 6 proteus.68 > 55.55.55.55.bootp: secs: ether ::a7::6:7c 7 mercury.bootp > proteus.68: secs: Y:proteus S: mercury : mercury ether ::a7:;6:7c file "/local/var/bootfiles/xncdl9r" 8 proteus.68 > 55.55.55.55.bootp: secs: OO ether ::a7::6:7c 9 mercury.bootp > proteus. 68: secs: Y:proteus S: mercury : mercury ether ::a7::6:7c file "/local/var/bootfiles/xncdl9r" arp who-has mercury tell proteus arp reply mercury is-at 8::b:8:eb:d proteus. tftp > mercury, tftp: 37 RRQ "/local/var/bootfiles/xncdl9r" 3 mercury.35 > proteus.tftp: 56 T block... Példa sor:...68 > 55.55.55.55.bootp: orrás IP..., 68-as port él 55.55.55.55, 67-es port (bootp) secs: ether ::a7::6:7c Num of secs és az client hw address mezőket tölti ki
Példa sor: mercury.bootp > proteus.68: secs: Y:proteus S: mercury : mercury ether ::a7::6:7c file "/local/var/bootfiles/xncdl9r" (IP címek nevekre cseréltek - tcpdump) orrás: mercury, 67-es port él: proteus, 68-as port Y= your IP address = gateway S= server file= boot fájl neve 3 Példa 3,,5 sor: arp who-has proteus tell... arp who-has proteus tell... arp who-has proteus tell proteus Kliens ellenőrzi nem birtokolja-e más az IP címét 3. próbánál a feladó már saját maga ratuitous RP Saját magának ellenőrzése 6-7, 8-9 sor proteus.68 > 55.55.55.55.bootp: Példa secs: ether ::a7::6:7c mercury.bootp > proteus.68: secsiloo Y:proteus S: mercury : mercury ether ::a7:;6:7c file "/local/var/bootfiles/xncdl9r" Kliens még -szer továbbít egy-egy OOTP kérést Mostmár saját címmel (llenőrzés) 5 5
Példa - sor: arp who-has mercury tell proteus arp reply mercury is-at 8::b:8:eb:d RP-vel lekéri mercury (szerver) hw címét sortól: TTP-vel megkezdi a bootfile letöltését 6 Vendor Specific Information mező ormátuma R533-ban rögzített mező ha tartalmaz információt: Magic cookie-val kezdődik lső bájt értéke egy rögzített IP cím: 99.3.83.99 Utána rögzített sorrendű mezők következnek 7 Néhány Vendor Specific mező formátuma Tag= bájt Tag= Len= Subnet mask Tag= Len= time Tag=3 Len=N Preferred gw... gateway...további elemek (tag=..7) N bájt Tag=55 8 6
Néhány Vendor Specific mező Subnet mask (tag=) Time offset (tag=) ltelt idő mp-ben 9. január éjféltől ateway (tag=3) Változó hosszú, többet is megadhat lső a preferált NS szerver cím Nyomtató szerver Time szerver... 9 Probléma a Vendor Specific mezővel 6 bájtban maximalizálták Sok alkalmazás esetén ez kevés Új protokoll ugyanerre a célra: HP - ynamic Host onfiguration Protocol Kiterjesztették 3 bájtra ezt mezőt lab ynamic Host onfiguration Protocol HP Távközlési és Médiainformatikai Tanszék udapesti Műszaki és azdaságtudományi gyetem 7
Jellemzők IP címtartományok (scope) adhatóak meg, melyekből a kliensek kapnak címeket z IP címeken kívül kapcsolódó konfigurációs beállítások is továbbíthatóak Subent mask laértelmezett átjáró, útválasztó NS szerver... Több útvonalválasztón keresztül is működik Megfelelő alhálózaton megfelelő beállításokat közvetít kioszott IP címek érvényessége korlátozott Ha egy cím érvényessége lejár a kliens újat kérhet Ha nem kér visszakerül a kiosztható halmazba Szabvány: R5 Terminológia HP client Internet hoszt, mely a hálózati beállítások konfigurációját HP-vel végzi HP server HP klienseknek konfigurációs paramétereket közvetít kérésre binding Konfigurációs paraméterek együttese (legalább egy IP címet tartalmaz) Kapcsolódik egy HP klienshez HP server tartja karban a kapcsolatokat HP/OOTP relay (átjáró, útválasztó) Másik alhálózatba továbbítják a kéréseket 3 HP csomagformátum 8 bit 8 bit 8 bit 8 bit Opcode Hardware type Hw address len. Hop count Transaction I Number of seconds lags lient IP address your IP address server IP address gateway IP address lient hardware address (6 byte) 3 bájt Server hostname (6 byte) oot filename (8 byte) Options (3 byte) 8
Különbségek HP-OOTP csomag hossza minimum 576 oktet z options mező változó hosszú lehet lag (korábban unused): MZ bit 5 bit : ROST flag Többi, jövőbeni használatra foglalt MusteZero Ha a kliens tud unicast üzeneteket fogadni: 5 Működés. HP kliens broadcast üzenetben HPRQUST-et küld az alhálózaton Ha nincs az alhálózaton HP szerver a HP/OOTP relay továbbítja további alhálózat(ok)ba. szerver HPK üzenettel válaszol Ismerve a kliens hálózati adottságait megküldi a paramétereket 3. Kliens fogadja a HPK üzenetet llenőrzi a paramétereket Megjegyzi az engedély hosszát Ha valami hibát talál HPLIN üzenet Konfiguráció újra indul. ( kliens elengedheti címét) HPRLS 6 lab Útvonalválasztás Routing Távközlési és Médiainformatikai Tanszék udapesti Műszaki és azdaságtudományi gyetem 9
Routing - Router Routing olyamat, aminek során a hálózati protokollok csomagjai a célállomáshoz jutnak routing tábla és a megvalósított protokollok szerint a routerek meghatározzák a beérkező csomagok útvonalát hálózati protokollt nevezzük route-olt protokollnak Pl. IP, IPX, ppletalk,... Router Útvonalválasztást végző csomópont gymással kommunikálnak szomszédoktól szerzett információkat gyűjtik és tárolják Útvonalválasztó táblákat hoznak létre és karban tartanak Tartalmuk: <célcím, kimenő interfész> párok 8 Router Router lehet operációs rendszer routing modulja Unix, Novell dedikált eszköz (nem csak szoftver, hanem hardver támogatottsággal is rendelkezi) - gyorsabb isco, 3om Router kapacitása hány csomagot képes továbbítani időegység alatt (packet/s) 9 Router Általában csomagkapcsolt hálózatokat kötnek össze routerekkel (de a kapcsolatorientált hálózatokban (x.5, TM) is van routolás) routerek az útvonalválasztáson kívül más funkciókat is ellát(hat)nak: somag darabolás (ha a bejövő MTU nagyobb, mint a kimenő) irewall tűzfal (csomagszintű szűrés) Protokollátalakítás (gateway) 3
ateway Router Különbség közöttük: ateway Két különböző protokoll családot köt össze Közvetít közöttük Pl. TP/IP és IM SN Router Két vagy több hálózati interfész (Hosztok esetén speciális konfiguráció) Több interfésszel rendelkeznek (több IP cím is!) multiple interfaces: multihomed 3 Routerek feladata legoptimálisabb útvonal kiválasztása az adott csomag számára lábbi szempontok szerint: az út hossza (hány linken vezet át) költség az adott útvonal terheltsége sávszélesség megbízhatóság késleltetés 3 gyszerű routing tábla - példa 33
gyszerű routing tábla - példa Unix típusú rendszerben svr> netstat -rn Routing tables estination.5.3.65 7... default.5.3.3 ateway.5.3.35 7....5.3.33.5.3.3 lags UH UH U U Refcnt Use 53 Interface emd lo emd emd 3 gyszerű routing tábla lső sor.5.3.65-ba címzett csomagokat a.5.3.35 címhez kell továbbítani flag = gateway-en keresztüli továbbítás H flag = hoszt cím cél és a feladó nem egy alhálózaton van! svr> netstat -rn Routing tables estination.5.3.65 7... default.5.3.3 ateway.5.3.35 7....5.3.33.5.3.3 lags UH UH U U Refcnt Use 53 Interface emd lo emd emd 35 gyszerű routing tábla Második sor 7... loopback interfész flag nincs! közvetlen csomagtovábbítás H flag = hoszt cím svr> netstat -rn Routing tables estination.5.3.65 7... default.5.3.3 ateway.5.3.35 7....5.3.33.5.3.3 lags UH UH U U Refcnt Use 53 Interface emd lo emd emd 36
gyszerű routing tábla Harmadik sor default irány Ha a estination oszlopban szereplő címeken kívül más címzett van flag közvetett csomagtovábbítás, gateway-en keresztül svr> netstat -rn Routing tables estination.5.3.65 7... default.5.3.3 ateway.5.3.35 7....5.3.33.5.3.3 lags UH UH U U Refcnt Use 53 Interface emd lo emd emd 37 gyszerű routing tábla Negyedik sor.5.3.3 z adott alhálózat címe Maszkolással kideríthető, hogy valamely célcím helyben van-e? flag nincs - közvetlen csomagtovábbítás H flag nincs alhálózat címe (nem hosztcím!) svr> netstat -rn Routing tables estination.5.3.65 7... default.5.3.3 ateway.5.3.35 7....5.3.33.5.3.3 lags UH UH U U Refcnt Use 53 Interface emd lo emd emd 38 Routing protokollok osztályozása Statikus a routing tábla manuális kitöltése automatikusan soha nem frissítődik inamikus: a routerek egymás között kommunikálva a hálózat topológiájának megfelelően állítják elő az útvonalválasztó táblát gyutas: minden célpont felé csak egy útat tárol Többutas: minden célpont felé több (esetleg minden) utat tárol. zek a protokollok képesek load balancingra (terhelés megosztás) 39 3
Routing protokollok osztályozása Lapos (flat): minden router minden célpontról tud Régebben (kisebb hálózatok) Hierarchikus: a router-ek nem minden célpont felé ismerik az utat egy ismeretlen címzettű csomagot egy előre meghatározott irányba (default route) küldenek ez routing információk egy szélesebb körével rendelkezik Routing táblák mérete kezelhető marad Interdomain valamely területen (domain) belüli routolásért felelős Intradomain a területek (domain) közötti útvonalválasztásért felelős Routing protokollok osztályozása 3 Hop-by-hop: minden router autonóm módon határozza meg a továbbítás irányát ezen elven működő routerek csak olyan utakat hirdetnek (szomszédaiknak), melyeket maguk is használnak Source routing: a feladó határozza meg az útvonalat (pl. IP fejléc) a routerek csupán az elérhetőségi információkat terjesztik magukat a csomagokat a csomagba beleírt útvonal szerint kapcsolják két megoldás között léteznek átmenetek Routing protokollok osztályozása istance vector protokollok csak a szomszédos routerek között kommunikálnak minden router elmondja összes szomszédjának: mekkora költségű utat ismer egy adott célponthoz arról nem szól, hogy az út merre vezet a routerek begyűjtik szomszédaiktól ezeket a hirdetéseket és kiválasztják, hogy ki hirdette a legolcsóbb utat az adott célpontokhoz a megfelelő csomagokat a legkedvezőbb irányba továbbítják saját költségüket a legkedvezőbbekhez hozzáadva ők is hirdetik az adott célponthoz vezető utat
Routing protokollok osztályozása 5 Link state protokollok. feltérképezik a hálózat topológiáját,. ebben a gráfban keresik a legrövidebb utat. routerek egymás között csak saját interfészeik állapotát beszélik meg ezeket az információkat minden, a hálózatban lévő routerrel kicserélik ebből építi fel mindenki a saját (de egymással megegyező) topológiai gráfját 3 lab istance-vector Protokollok ellman-ord protokollok Távközlési és Médiainformatikai Tanszék udapesti Műszaki és azdaságtudományi gyetem Klasszikus ellman-ord algoritmus d ij := i-j link költsége d ij := végtelen, ha nincs link következmény: additivitás egy útvonal költsége az azt alkotó linkek költéségének összege ij := minimum költség i és j között k ellman egyenlet: ii =, minden i -re ij = min k {d ik + d kj } i k k n j 5 5
losztott ellman-ord lgoritmus i kj(t) = minimális távolságk -tól j ig, melyet i router lát a t időpillanatban ii =, minden i -re ij (t) = min k {d ik + k kj(t)} önállóan működhet az algoritmus a routerekben i j k k k n 6 ellman-ord algoritmus jellemzői gyszerű, de nem tökéletes: routerek topológiaváltozás esetén nem egyidőben frissítik táblázataikat kommunikációs idő késleltetése Triggered update módszer gy út megváltozása esetén a router azonnal terjessze a megváltozott utat ne várja meg a következő frissítő üzenetet Végtelenig számolás... 7 Végtelenig számolás routerek a célcím költségek hirdetésekor végtelenig inkrementálhatnak Pl. X költsége -ban végtelenig nőhet: költség: költség: 3 X költség: költség: 3 költség: 8 6
Megakadályozás Maximális hop szám megahtározás: (pl. ) Split horizon módszer ha -től megismer egy utat, akkor azt -vel már nem közli Poisoned Reverse módszer: Végtelen elérhetőség hirdetése az adott linken elérhető csomópontokhoz X költség: költség: 3 költség: 9 istance-vector protokollok RIPv, RIPv Routing Information Protocol IRP Interior ateway Routing Protocol 5 lab Link State Protokollok Távközlési és Médiainformatikai Tanszék udapesti Műszaki és azdaságtudományi gyetem 7
Link State Protokollok működése link-state protokollok működése részből áll:. minden állomás felderíti a hálózat topológiáját. a kapott gráfban megkeresi a legrövidebb útvonalat és az ahhoz tartozó első állomást ontos! routerekben lévő topológia megegyezzen z optimális út kiválasztása ugyanúgy történjen (ha router felé számolja az optimális utat, meg router felé hurok!) 5 Link State Protokollok működése hálózat topológiáját és a linkek állapotát leíró rekordok (link state records) terjesztésével tudatják egymással begyűjtött információkat Link State atabase-ban tárolják 53 Link State atabase 6 5 Link state atabase /6 /6 / / / / /5 / / / / / / / / /5 / / 5 8
ijkstra algoritmus z útvonal választás ijkstra algoritmus alapján Legyen a gyökér Számoljuk ki a szomszédokhoz vezető utak költségét () () (5) () 6 5 55 ijkstra algoritmus Vegyük be -et és számoljuk ki szomszédaihoz vezető utak költségét. Rövidebb út -hez -en keresztül, megjelenik () () (5) (6) () 6 5 56 ijkstra algoritmus 3 Vegyük be -t és számoljuk ki szomszédainak költségét Rövidebb út -hez -n keresztül, megjelenik (8) () () (5) () 6 5 (6) 57 9
ijkstra algoritmus Vegyük be -t, és számoljuk ki szomszédainak költségét Nincs változás, megjelenik (8) () () (5) () 6 5 58 ijkstra algoritmus 5 Vegyük be -t, és számoljuk ki szomszédainak költségét Nincs változás (8) () () (5) () 6 5 59 ijkstra algoritmus 6 Vegyük be -t, és számoljuk ki szomszédainak költségét Rövidebb út -hoz! (8) () () (7) (5) () 6 5 6
ijkstra algoritmus 7 Vegyük be -t és számold ki szomszédainak költségét Nincs több szomszéd efejezés (7) () () (5) () 6 5 6 Link State protokollok OSP Open Shortest Path irst P xterior Routing Protocol 6 gyéb routing protokollok Pont-pont routing protokollok: IRP, nhaced IRP IS-IS, Intermediate System to Intermediate System LNP, onnectionless Network Protocol IR, lassless Inter-omain Routing P, order ateway Protocol IRP, Inter-omain Routing Protocol Pont-multipont routing Protokollok: IMP, Internet roup Membership Protocol VMRP, istance Vector Multicast Routing Protocol PIM, Protocol Independent Multicast 63