Minőségbiztosítás IP hálózatokon (vitt9181)

Hasonló dokumentumok
Hálózati Technológiák és Alkalmazások. Vida Rolland, BME TMIT október 29. HSNLab SINCE 1992

Hálózati réteg. Feladata: a csomag eljusson a célig Több útválasztó Ez a legalacsonyabb rétek, mely a két végpont

FORGALOMIRÁNYÍTÓK. 6. Forgalomirányítás és irányító protokollok CISCO HÁLÓZATI AKADÉMIA PROGRAM IRINYI JÁNOS SZAKKÖZÉPISKOLA

Dinamikus routing - alapismeretek -

Routing. Számítógép-hálózatok. Dr. Lencse Gábor. egyetemi docens Széchenyi István Egyetem, Távközlési Tanszék

Forgalomirányítás (Routing)

Hálózati Technológiák és Alkalmazások

Számítógépes Hálózatok

Forgalomirányítás, irányító protokollok (segédlet az internet technológiák 1 laborgyakorlathoz) Készítette: Kolluti Tamás RZI3QZ

Hálózatok építése és üzemeltetése

Tartalom. Router és routing. A 2. réteg és a 3. réteg működése. Forgalomirányító (router) A forgalomirányító összetevői

A kapcsolás alapjai, és haladó szintű forgalomirányítás. 1. Ismerkedés az osztály nélküli forgalomirányítással

6. Forgalomirányítás

Hálózati Technológiák és Alkalmazások

18. fejezet A hálózati réteg és Az útválasztás

Kommunikációs rendszerek programozása. Routing Information Protocol (RIP)

Routing IPv4 és IPv6 környezetben. Professzionális hálózati feladatok RouterOS-el

Hálózatok II. A hálózati réteg forgalomirányítása

Hálózati Technológiák és Alkalmazások

Internet használata (internetworking) Készítette: Schubert Tamás

Hálózatok építése és üzemeltetése

Hálózati alapismeretek

Ideális átbocsátás. Tényleges átbocsátás. Késleltetés Holtpont. Terhelés

Hálózatok II. A hálózati réteg funkciói, szervezése

Hálózati réteg. WSN topológia. Útvonalválasztás.

Unicast. Broadcast. Multicast. A célállomás egy hoszt. A célállomás az összes hoszt egy adott hálózaton

Unicast A célállomás egy hoszt. Broadcast A célállomás az összes hoszt egy adott hálózaton

Ideális átbocsátás. Tényleges átbocsátás. Késleltetés Holtpont. Terhelés

Újdonságok Nexus Platformon

2016 UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS UNIVERSITY OF SZEGED

Felhő alapú hálózatok (VITMMA02) Hálózati megoldások a felhőben

2017 UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS UNIVERSITY OF SZEGED

FORGALOMIRÁNYÍTÓK. 7. Távolságvektor alapú forgalomirányító protokollok CISCO HÁLÓZATI AKADÉMIA PROGRAM IRINYI JÁNOS SZAKKÖZÉPISKOLA

Statikus routing. Hoszt kommunikáció. Router működési vázlata. Hálózatok közötti kommunikáció. (A) Partnerek azonos hálózatban

IP alapú kommunikáció. 4. Előadás Routing 1 Kovács Ákos

Két típusú összeköttetés PVC Permanent Virtual Circuits Szolgáltató hozza létre Operátor manuálisan hozza létre a végpontok között (PVI,PCI)

Multiprotocol encapsulation (RFC1483) - IETF Classical IP over ATM (RFC1577) - IETF LAN Emulation (LANE) - ATM Forum Multiprotocol over ATM (MPOA) -

routing packet forwarding node routerek routing table

Hálózati rendszerek adminisztrációja JunOS OS alapokon

2016 UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGE- DIENSIS

1/13. RL osztály Hálózati alapismeretek I. gyakorlat c. tantárgy Osztályozóvizsga tematika

Számítógépes hálózatok

Department of Software Engineering

20 bájt 8 bájt. IP fejléc UDP fejléc RIP üzenet. IP csomag UDP csomag

Tájékoztató. Használható segédeszköz: -

Routing update: IPv6 unicast. Jákó András BME EISzK

Számítógépes Hálózatok. 6. gyakorlat

Az internet ökoszisztémája és evolúciója. Gyakorlat 4

Hálózati architektúrák laborgyakorlat

1. A számítógép-hálózatok ISO-OSI hivatkozási modelljének hálózati rétege 1.a Funkciói, szervezése

CCNA Exploration Scope and Sequence (2007 április)

1. Mit jelent a /24 címmel azonosított alhálózat?

Beállítások 1. Töltse be a Planet_NET.pkt állományt a szimulációs programba! A teszthálózat már tartalmazza a vállalat

V2V - routing. Intelligens közlekedési rendszerek. VITMMA10 Okos város MSc mellékspecializáció. Simon Csaba

Az internet ökoszisztémája és evolúciója. Gyakorlat 2

Számítógépes Hálózatok

IP anycast. Jákó András BME TIO

Számítógépes hálózatok

Hálózatok II. A hálózati réteg torlódás vezérlése

20 bájt 8 bájt. IP fejléc UDP fejléc RIP üzenet. IP csomag UDP csomag

Oktatási segédlet A CNNA vizsgára való felkészüléshez Cisco Certified Network Associate

Számítógépes Hálózatok ősz Hálózati réteg IP címzés, ARP, Circuit Switching, Packet Switching

Alhálózatok. Bevezetés. IP protokoll. IP címek. IP címre egy gyakorlati példa. Rétegek kommunikáció a hálózatban

20 bájt 8 bájt. IP csomag UDP csomag. Transaction ID Number of seconds Client IP address your IP address server IP address gateway IP address

Internet Protokoll 6-os verzió. Varga Tamás

Hálózati Technológiák és Alkalmazások. Vida Rolland, BME TMIT november 5. HSNLab SINCE 1992

Számítógépes hálózatok

Az internet ökoszisztémája és evolúciója

Az adott eszköz IP címét viszont az adott hálózat üzemeltetői határozzákmeg.

Az internet ökoszisztémája és evolúciója. Gyakorlat 4

A MAC-cím (Media Access Control) egy hexadecimális számsorozat, amellyel még a gyártás során látják el a hálózati kártyákat. A hálózat többi eszköze

Bevezetés. Bevezetés. összeköttetés alapú hálózat

IP alapú kommunikáció. 5. Előadás Routing 2 Kovács Ákos

IP multicast routing napjainkban. Jákó András BME EISzK

Az alábbi állítások közül melyek a forgalomirányító feladatai és előnyei?

Hálózati alapismeretek

Számítógépes Hálózatok 2013

Department of Software Engineering

Az Ethernet példája. Számítógépes Hálózatok Az Ethernet fizikai rétege. Ethernet Vezetékek

Számítógépes Hálózatok

MAC címek (fizikai címek)

Adott: VPN topológia tervezés. Költségmodell: fix szakaszköltség VPN végpontok

Department of Software Engineering

Windows rendszeradminisztráció és Microsoft szerveralkalmazások támogatása. 3. óra. Kocsis Gergely, Kelenföldi Szilárd

I. Házi Feladat. internet. Határidő: V. 30.

Számítógépes Hálózatok 2011

Számítógép-hálózatok zárthelyi feladat. Mik az ISO-OSI hálózati referenciamodell hálózati rétegének főbb feladatai? (1 pont)

Tartalom. Az adatkapcsolati réteg, Ethernet, ARP. Fogalma és feladatai. Adatkapcsolati réteg. A hálókártya képe

Hálózati architektúrák és Protokollok GI 8. Kocsis Gergely

Hálózati architektúrák és Protokollok Levelező II. Kocsis Gergely

Tájékoztató. Használható segédeszköz: -

Ethernet/IP címzés - gyakorlat

Elosztott rendszerek

Számítógép-hálózatok A hálózati réteg

Számítógép-hálózatok A hálózati réteg

Broadcast és Multicast. Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök. Multicasting. IP Multicast Címek

VIHIMA07 Mobil és vezeték nélküli hálózatok QoS alapok áttekintése

Jakab Tivadar BME Híradástechnikai tanszék 2015

Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök

Hálózati architektúrák laborgyakorlat

Átírás:

Minőségbiztosítás IP hálózatokon (vitt9181) 11. Minőségbiztosítás a hálózati rétegben I. Forgalomirányítás és útválasztás Lukovszki Csaba, lukovszki@tmit.bme.hu TÁVKÖZLÉSI ÉS MÉDIAINFORMATIKAI TANSZÉK BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM 2005. október 1 1 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Összefoglalás» Minőségbiztosítás a hálózati rétegben» A forgalomirányító algoritmusokról, általában» Útválasztás és útválasztási protokollok 2 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október 2 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Minőségbiztosítás a hálózati rétegben» Feladat: a csomagok eljuttatása a forrástól a célig» A hálózati a legalacsonyabb réteg, amely a két végpont közti átvitellel foglalkozik» Megoldandó feladatok:» Hálózati topológia ismerete, útvonalválasztás» Túlterhelések elkerülése» Különböző hálózatok összekpacsolása» Elemei» Forgalomirányítás» Útvonalválasztás» Forgalomszabályzás, torlódásvédelem» Terhelésmegosztás 3 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október A hálózati réteg az egyetlen, amely a végpontok között alakít ki kapcsolatot. (e2e - end to end kapcsolatot). A feladata abban merül ki, hogy csomagokat juttasson el a forrástól a célig. 2 megoldás a túlterhelés megakadályozására: (amennyiben két útvonal találkozásánál alakulnak ki) -Preventíven, terhelésmegosztással -utólagos kezelés: pl.: ahogy a TCP-nél 3 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Minőségbiztosítás a hálózati rétegben A hálózati réteg belső szervezése» Összeköttetés alapú virtuális áramkörök» A csomagnak/cellának nem kell útvonalat választania» Összeköttetés nélküli datagramok» Nincsenek előre meghatározott útvonalak, még akkor sem, ha a hálózati réteg által nyújtott szolgálat összeköttetés alapú. Minden csomag más-más útvonalat követhet. 4 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Az IP alapvetően a datagramm jellegű szolgáltatást támogatja, de felépíthető rajta virtuális áramkör is. Virtuális áramkörök: csomagonként kell döntéseket hoznia. A virtuális áramköröket olyan hálózatokban használják, amelyek elsődleges szolgálata összeköttetés alapú. Alapötlet: el kell kerülni azt, hogy minden csomagnak vagy cellának útvonalat kelljen választania. Ehelyett az összeköttetés felépültekor létrejön egy útvonal a forrástól a vélgépig, amely rögzített. Ezt azútvonalat használja minden, ezen az összeköttetésen áthaladó folyam. A kapcsolatlebontásakor az összeköttetés is megszakad. A datagram alapú hálózatokban nincsenek előre meghatározott útvonalak, még akkor sem, ha a szolgálat összeköttetés alapú. Az egymást követő csomagok más-más útvonalon haladhatnak. Ez robusztussá és dinamikusabbá teszi a hálózatot, de több munkát kell az alhálózatoknakvégezniük. 4 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Minőségbiztosítás a hálózati rétegben Virtuális áramkör és a datagram alapú hálózatok összehasonlítása Virtuális áramkör alapú hálózat Datagramalapú hálózat Áramkör felépítése Kötelező Nem szükséges Címzés Minden csomag áramköri azonosítót tartalmaz Minden csomagban a teljes forrás-és célcím Állapotinformáció Virtuális áramköri táblázat Nincs Forgalomirányítás Minden csomag azonos útvonalon Minden csomag függetlenül Torlódásvédelem Könnyű virtuális áramkörök puffereltek Bonyolult 5 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Ma a virtuális áramkör alapú összeköttetéseket preferáljuk, mert ez közelíti meg a ma használt áramkör alapú hálózatok minőségét.> ehhez vagyunk hozzászokva. Forgalomleírókkal, sorbanállási modellekkel meghatározhatjuk előre, hogy milyenek lesznek a kapcsolat minőségi paraméterei. 5 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Forgalomirányító algoritmusok» Definíció» A forgalomirányító algoritmusokkal szemben támasztott követelmények:» Helyesség» Egyszerűség» Robusztusság» Stabilitás» Igazságosság» Optimalitás» Csoportosítás:» Nem adaptív algoritmusok» Adaptív algoritmusok 6 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október A forgalomirányító algoritmus a hálózati réteg szoftverének azon része, amely azért a döntésért felelős, hogy egy bejövő csomag melyik kimeneti útvonalon kerüljön továbbításra. (csomagonkénti döntés) -Egyszerűség: ha egyszerű -> könnyű implementálni, alkalmazható, menedzselhető lesz. -Robosztusság: legyen hibatűrő, a hibát helyre tudja állítani! -Stabilitás: a hálózati információ gyorsan legyen konzisztens, ne okozzon maga is önmagában túéterhelést! -Optimalitás: találja meg a legjobb utat! A nem adaptív algoritmusok a döntés során nem használják fel az aktuális forgalomra, vagy topológiára vonatkozó információkat, hanem bármely két csomópont között offline módon, előre kiszámítják az útvonalat, és azt letöltik a routerekbe. Az adaptív algoritmusok követik a hálózatban (forgalom, topológoia) változásokat. Ezek csoportosíthatók például annak alapján, hogy honnan kapják az információkat (szomszédos router, minden router), milyen időközönként frissülnek, vagy milyen mértéket használnak az optimalizáláshoz (távolság, átugrások száma, becsült áthaladási idő). 6 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Forgalomirányító algoritmusok Legrövidebb út alapú forgalomirányítás» Nem adaptív algoritmus» Út hossza?» Dijkstra algoritmusa A B (2,A) 7 C(,-) C(9,B) C 2 2 3 3 E(,-) E(4,B) 2 F(,-) F(6,E) F D(,-) D 6 1 2 2 G(6,A) G(5,E) 4 H(,-) H(9,G) H(8,F) 7 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Ez a legegyszerűbb algoritmus Fontos kérdés, hogy mi a metrika triviális megoldás, hogy ez a mérték az út hossza legyen! ha ez a megmaradt sávszélesség, akkor torlódást is próbál elkerülni Lépésenként terjeszthetik az információt a hálózatban. Ha ez egyszer épül fel, akkor statikus, nem adaptív Ha változik ez az információ, akkor adaptív 7 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Forgalomirányító algoritmusok Elárasztás» Nem adaptív» Minden bejövő csomagot minden kimenő vonalon kiküldünk» Korlátozási módszerek:» Ugrásszámláló használata» Elküldött csomagok nyilvántartása» Szelektív elárasztás: csak a cél felé vezető útra küldjük ki a csomagokat» Felhasználás:» Katonai alkalmazások» Elosztott adatbázis-alkalmazásokban» Viszonyítási alap a többi forgalomirányító algoritmushoz 8 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Gond, hogy a csomagot egy cél többször is megkaphat. Egy gyorsan kialakulhatnak körök -> ugrás számláló használatával ez a probléma kiküszöbölhető. Nem alkalmazzák széles körben, leginkább csak fizikailag szeparált hálózatokban, főleg a fent említett esetekben. Információ veszés kritikus pontja az algoritmusnak, csak olyan helyen érdemes használni, ahol olcsó, és nagy mennyiségben áll rendelkezésre a sávszélesség Ugrásszámláló: kezdeti értéke a forrástól a célig tartó út hossza, vagy az alhálózat teljes átmérője. Ezt minden ugrásnál csökkentjük eggyel, és amikor elérte a nullát, a csomagot eldobjuk. Felhasználás: Katonai: az elárasztás robusztussága szükséges Elosztott adatbázis-alkalmazások: az összes adatbázis egyszerre történő frissítésekor Mértékként: az elárasztásmindig a legrövidebb utat választja, mert minden lehetséges utat egyszerre választ. Ezért nincs olyan algoritmus, amely az elárasztásból származó többletidő elhanyagolása után rövidebb késleltetést tudna produkálni. 8 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Forgalomirányító algoritmusok Folyam alapú forgalomirányítás» Statikus algoritmus, amely a topológiát és a terhelést is felhasználja» Viszonylag állandó forgalom esetén lehetséges a folyamok matematikai elemzése a forgalomirányítás optimalizálása céljából.» Ötlet:» Ha ismert a vonal kapacitása és átlagos adatfolyama, az átlagos csomagkésleltetés kiszámolható.» Ebből az egész alhálózat átlagos csomagkésleltetése meghatározható, így a forgalomirányítási feladat a minimális késleltetést biztosító út megtalálása.» Előre ismert információk:» Alhálózati topológia» Forgalommátrix» Vonalkapacitás-mátrix» Forgalomirányító algoritmus 9 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Már a terhelést is figyeli. -Lehet forgalom leírók alapján -Tényleges mérések alapján -Sok információ kell hozzá -> nehéz felderíteni, nehezen kezelhetők Forgalommátrix: források és célok közötti sávszélességeket tartalmazza Vonalkapacitás-mátrix: az adott útvonalon lévő linkek kapacitását tárolja 9 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Forgalomirányító algoritmusok Távolságvektor alapú forgalomirányítás» Dinamikus algoritmus» Minden router karbantart egy táblázatot, amelyben a célhoz vezető legrövidebb távolság és a célhoz vezető vonal azonosítója szerepel 10 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Mindig a next-hop az érdekes, és hogy milyen messze van a cél 10 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Forgalomirányító algoritmusok Távolságvektor alapú forgalomirányítás II.» Klasszikus Bellman-Ford algoritmus» d ij := i-j él költsége, (végtelen, ha nincs él)» Feltétel: út költség adódik az él költségekből, additív módon» D ij := minimum költség i és j között» Bellman egyenlet:» D ij =0, minden i-re» D ij =min k {d ik +d kj }» Elosztott Bellman-Ford algoritmus» D i kj (t) := k-ból j-be a minimális távolság, amit az i csomópont lát t időben k1» Bellman egyenlet:» D ij =0, minden i-re» D ij (t)=min k {d ik + D k kj (t)} i k2 j kn dij 11 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Ez a módszer is lépésenként keresi meg a minimális távolságot i és j között 11 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Forgalomirányító algoritmusok Kapcsolatállapot alapú forgalomirányítás» Minden router felkutatja szomszédait, és megtudja hálózati címüket.» Minden router megméri minden szomszédjához vezető út késleltetését vagy költségét.» Minden router összeállít egy olyan csomagot, amely a fentebb megszerzett adatokat tartalmazza.» Minden router elküldi ezt a csomagot az összes többi routernek.» Minden router kiszámítja az összes routerhez vezető legrövidebb utat. 12 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Mivel minden router elküldi az ismereteit minden más routernek, így gyorsan felépítik a teljes topológiát 12 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Útvonalválasztás, útválasztás Fogalma» Kapcsolás (switching)» Adatkapcsolati rétegben» Pont-pont, pont-multipont kommunikáció forgalom irányítása» Lokális információk alapján» Lokális környezetben» Útválasztás» Hálózati rétegben» Csomagok irányítása» Globális információk alapján» Globális környezetben» Független lokális, adatkapcsolati tartományokat közötti útvonal meghatározására 13 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október 1 fontos különbség az útvonal választók és az útválasztók között: az előbbiek lokális tartományban tevékenykednek, míg az utóbbiak globális tartományban. 13 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Kapcsolás és útválasztás L2 tartomány kapcsoló útválasztó A E B Csomagtovábbítás (forwarding) Csomagtovábbító (forwarding engine) Csomagtovábbítási adatbázis (forward informationdatabase, FIB) D C IP Eth Phy L2 L3 Ethernet Phy Phy IP Eth Eth Phy Phy Ethernet Phy Phy IP Eth Phy 14 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Layer 2-es kapcsolók hozzák a lokális döntéseket (Ethernet kapcsolók) Layer 3-as router globálisan irányít Az IP szempontjából lényegtelen, hogy mi történik az alsóbb rétegekben Az útvonalválasztás csak azt mondja meg, hogy hogyan épülnek fel a FIB-ek (csomagtovábbítási adatbázisok) 14 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Csomagtovábbítási adatbázis (FIB)» Statikus adatbázis» Nagyobb hálózatban a csomagtovábbítási táblák kialakítása bonyolult és sok hibalehetőséget rejt magában» Módosításuk a hálózati operátor beavatkozását igényli» Nem robusztus, nem reagál a hálózati hibák fellépésére» Dinamikus adatbázis» Csomagtovábbítási táblák automatikus továbbbítása» A hálózat topológiájának megváltozásakor az erre vonatkozó információkat megváltoztatni, és elterjeszteni a hálózatban» Útválasztás» Csomagtovábbítás dinamikus adatbázison alapuló információkkal» Dinamikus adatbázis menedzsment» Útvonalválasztási protokoll» Az útvonalválasztást lehetővé tévő protokollok 15 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október A statikus adatbázis nem útvonal választás Dinamikus esetben a routerek építik ki egymás között (ezt az útvonal választási protokollok teszik lehetővé) 15 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Útvonalválasztó felépítése» Útvonalválasztó» Útvonalprocesszor (routing processor, RP)» Útvonalválasztási tábla (routing information base, RIB) RP útvonalválasztási protokoll RP RIB RP útvonalválasztási protokoll RP RIB RIB RIB FIB csomagtovábbítás FIB FE FE 16 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október A két belső routing provesszor ezért van a egy egységben szerepeltetve, mert egy, a fentiekkel leírt router egyszerre lehet ERP illetve IRP is, azaz irányíthat tartományon belül, illetve kívül is. 16 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Útvonalválasztási protokollok tulajdonságai» Erőforrás-igény» Processzoridő és jelzések által foglalt sávszélesség» Stabilitás, konvergencia ideje» Hálózatban bekövetkező változásokra való reagálás ideje (amennyiben kialakul konzisztens állapot)» Biztonság» Támadások ellen való védekező képesség» Címzés» Milyen címzési technikát használ (osztályfüggő címzés, Classless Inter Domain Routing (CIDR), Variable Length Subnet Masking (VLSM)» Hálózati hierarchia» Lapos: csak egy szint van definiálva» Hierarchikus: hálózati tartományok között és azon belül» Autonóm tartományok: egy adminisztratív egységhez tartozás 17 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október 17 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Útvonalválasztási protokollok csoportosítása» Belső átjáró protokoll (Interior Gateway Protocol, IGP)» Távolságvektor alapú (distance vector) protokollok (RIP)» Az egyes útválasztókhoz vezető utakat és azok távolságát ismerik» Egyszerű» Útvonalválasztási hurkok jöhetnek létre (kiküszöbölés: TTL)» Összeköttetés-állapot (link state) protokollok (OSPF)» Topológia információkat terjesztenek» Minden eszköz a teljes hálózati struktúrát ismeri» Összetett, megbízható, gyors konvergencia» Külső átjáró protokoll (Exterior Gateway Protocol, EGP)» Tartományok közötti útvonalválasztási protokollok 18 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október IGP: autonóm rendszeren belül állapít meg útvonalakat RIP (RoutingInformation Prokol): csak elérhetőségi információkat terjeszt OSPF (Open Shortest Path First): nagyon sokféle metrikát alkalmaz 18 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Routing Information Protocol, RIP» Távolságvektor alapú forgalomirányítás és útvonalválasztás» Távolság nyilvántartás» Hoszt, vagy alhálózat IP címe» Az adott irányba vezető út elsp pontja (Next Hop)» Az alhálózat távolsága 1..15 (16 végtelen)» Példa» Csomagtovábbítás» Azon az interfészen, ahol a legközelebb elérhető az adott hálózat 19 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Az, hogy az alhálózat távolsága 1..15 lehet, az azt is jelenti, hogy maximum 15 nagyságú útvonalakat tud kezelni 19 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

RIP A távolságadatok terjesztése 172.16.0.0 2. AŁB 172.16.0.0 cost: 1 Router A 1. AŁC 172.16.0.0 cost: 1 5. BŁA 172.16.0.0 cost: 2 6. CŁA 172.16.0.0 cost: 2 Router B 172.16.0.0, A, cost: 2 3. BŁC 172.16.0.0 cost: 2 4. CŁB 172.16.0.0 cost: 2 Router C 172.16.0.0, A, cost: 2 20 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október 6 üzenetből csupán 2 hasznos. De legalább egyszerű a protokol. 20 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

RIP Adatok frissítése» Frissítési periódus» Általban 30 másodperc» Órák asszinkronitása» Szándékos késleltetés» A forgalmi terhelés elkerüléséhez» Definiált időzítések» Flush Time (FT)» Amennyiben az időzítő lejár, és nem kapunk megerősítést az adott hálózat, vagy gép elérhetőségéről, a költséget végtelenre állítjuk» 4 periudusidő (120 mp)» Invalid Time (IT)» Az FT után 2 periódusidővel törtlődik a bejegyzés» 6 periódusidő 21 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október A frissítési periódus 30 secundum, ennél gyakrabban nem frissít. 21 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Forgalomirányító algoritmusok - Távolságvektor alapú forgalomirányítás A végtelenig számolás» A ból X költsége 2-ről végtelenre változik» Mielőtt ezt B-nek terjesztené, B küld egy 3-os költségű frissítést (ami valójában A-n keresztül vezet)» A 4-re módosítja X-hez vezető költségét és terjeszti is B felé» B 5-ra módosítja X költségét, és elszámolnak 16-ig D X E A Költség: 3 B Költség: 3 Költség: 1 C 22 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Szerencsétlen időzítések esetén előfordulhat. Nem hibás működést jelent, csak lassan konvergál a stabil állapothoz. 22 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Forgalomirányító algoritmusok - Távolságvektor alapú forgalomirányítás A végtelenig számolás ellenszerei» Split Horizon A B Költség: 1 Költség: 3 Költség: 1 C» B nem terjeszti arra vissza a költséget, ahonnan hallotta» Poisoned Reverse» Minden azonos linken levő routernek végtelen utat terjeszt, de a körben attól még lehet hurok (példa)» Triggered Update» amint változik a routing tábla, továbbadom. Ez sem tökéletes megoldás, mert a triggered update alatt beüthet pechesen egy rendes update.» Alapvető probléma» ha egy költség nő, én anélkül fogadok el egy kisebb költségű utat, hogy meggyőződnék afelől, hogy a szomszéd azt nem tőlem hallotta. X E D 23 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Poisoned Reverse: azért kell, mert ha nem küld vissza semmit, akkor A nem tudja, hogy B a szomszédja -> Topológia felderítés Triggered Update: Csak a megváltozott információt küldi: kis adat -> akár másodpercenként is lehet küldeni. 23 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Open Shortest-Path First, OSPF» Összeköttetés-állapot (link state) protokoll» Motiváló tényezők» Hozzáférhetőség (IETF)» A RIP nagy adatmennyiséget forgalmaz (teljes útválasztó táblák)» Adattovábbítási és processzor idő korlát» A RIP-nél lassan alakul ki a stabilitási állapot» Legfeljebb 100ms alatt tudjon alkalmazkodni» Támogasson többféle link metrikát» Hierarchikus hálózatok támogatása» Támogassa a szolgáltatás alapú útválasztást (ToS)» Terheléskiegyenlítés lehetősége» Biztonság» Alagút technológia támogatása 24 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Támogasson többféle link metrikát: ne csak a hop számot! Hierarchikus hálózatok támogatása: lehessen tartományokra osztani a kérdéses hálózatot! Biztonság: ne lehessen külső üzenetekkel elrontani! 24 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október

Border Gateway Protocol, BGP» Külső átjáró protokoll» Jellemzői» Egynél több útvonal közül képes kiválasztani a legjobbat» Támogatja a CIDR címaggregációt» Független az autonóm rendszereken belüli útválasztási protokolloktól» A BGP útvonalválasztók TCP kapcsolaton kommunikálnak egymással 25 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október Míg a BGP útvonalválasztók TCP kapcsolaton kommunikálnak egymással, addigmások UDP technológiát használnak! 25 Minőségbiztosítás IP hálózatokon, QoS a hálózati rétegben, Forgalomirányítás és útválasztás (11.) 2005. október