Πανεπιζηήμιο Πειραιώς

Transcript

1 Πανεπιζηήμιο Πειραιώς Τμήμα Ψηθιακών Σσζηημάηων Πρόγραμμα Μεηαπηστιακών Σποσδών Καηεύθσνζη Γικησοκενηρικών Σσζηημάηων Διπλωματική Εργασία Πρωηόκολλα Γρομολόγηζης, προβλήμαηα και μέθοδοι ανηιμεηώπιζής ηοσς. Αποζηολόποσλος Βαζίλειος-Άγγελος ΜΔ09046 Επιβλέπων καθηγητής: Μηλιώνης Απόζηολος ΠΕΙΡΑΙΑ 2011

2 2

3 3 Στους γονείς μου

4 4

5 Δπραξηζηίεο Με ηελ νινθιήξσζε ηεο παξνχζαο δηπισκαηηθήο εξγαζίαο πνπ αλαθέξεηαη ζην αγαπεκέλν κνπ ζέκα ησλ Πξσηνθφιισλ Γξνκνιφγεζεο ηφζν ζεσξεηηθά φζν θαη πξαθηηθά, ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ηνλ επηβιέπνληα θαζεγεηή κνπ θχξην Απφζηνιν Μειηψλε γηα ηελ θαηαλφεζή ηνπ, ηελ ελζάξξπλζή ηνπ θαη ηελ άλεηε επηθνηλσλία καδί ηνπ. Αθφκα, ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ηνπο θθ. Άγγειν Ρνχζθα θαη Υξήζην Ξελάθε γηα ηελ ηηκή πνπ κνπ θάλαλε λα είλαη κέιε ηεο ηξηκεινχο επηηξνπήο. Δπίζεο, ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ηνπο πξψελ ζπλαδέιθνπο θαη πξντζηακέλνπο κνπ ζηε εηαηξία πνπ εξγάδνκαη θ. Αιέμε Μάζζην θαη Γξ. Πεξηθιή Νηθνιαΐδε γηα ηελ εκπηζηνζχλε πνπ κνπ δείμαλε ζπζηήλνληάο κε ζην Μεηαπηπρηαθφ Πξφγξακκα ηνπ Παλεπηζηεκίνπ Πεηξαηά. Σέινο, έλα κεγάιν επραξηζηψ ζηνπο γνλείο κνπ γηα ηελ ζπλερή ππνζηήξημή ηνπο ζε φια ηα ζηάδηα ηεο εθπαίδεπζήο κνπ θαη ηεο δσήο κνπ γεληθφηεξα. 5

6 6

7 Πεξίιεςε ηελ παξνχζα εξγαζία κειεηψληαη ηα βαζηθά Interior Unicast Routing Protocols, ηπρφλ πξνβιήκαηα πνπ κπνξνχκε λα ζπλαληήζνπκε θαηά ηελ εθαξκνγή ηνπο θαζψο θαη κέζνδνη αληηκεηψπηζήο ηνπο φπνπ είλαη απηφ εθηθηφ. Η εξγαζία είλαη ρσξηζκέλε ζε δχν κέξε. ην πξψην κέξνο (θεθάιαηα 1 έσο θαη 7) παξνπζηάδεηαη ε ζεσξία θαη ζην δεχηεξν κέξνο (θεθάιαηα 8 έσο θαη 11) παξνπζηάδνληαη ηα απνηειέζκαηα πεηξακάησλ κε Cisco Routers. ην θεθάιαην 1 γίλεηαη κηα εηζαγσγή ζηηο βαζηθέο έλλνηεο ηνπ networking. Παξνπζηάδεηαη ην 7-layer OSI κνληέιν, ε TCP/IP (version 4) protocol suite κε ηδηαίηεξε έκθαζε ζηα TCP θαη UDP protocols. Αλαιχεηαη ην IPv4 Addressing θαη αθνινπζεί εηζαγσγή/παξνπζίαζε ηνπ IP version 6. ην θεθάιαην 2 παξνπζηάδνληαη νη βαζηθέο έλλνηεο ηνπ Routing, νη δηαθνξέο ηνπ Classful απφ ην Classless Routing, παξνπζηάδεηαη ην Variable Length Subnet Masking (VLSM), αλαιχεηαη ην Summarization θαη αθνινπζεί ε πεξηγξαθή ησλ βαζηθψλ ραξαθηεξηζηηθψλ ησλ Distance Vector θαη ησλ Link State Routing protocols. ην θεθάιαην 3 πεξηγξάθεηαη ην RIP protocol. Αλαιχνληαη πξνβιήκαηα πνπ κπνξνχκε λα ζπλαληήζνπκε ηφζν ζε RIPv1 φζν θαη ζε RIPv2 θαη πξνηείλνληαη ιχζεηο. Σέινο, παξνπζηάδεηαη ην RIP next generation (RIPng) - πνπ είλαη ε έθδνζε ηνπ RIP protocol πνπ δεκηνπξγήζεθε γηα ππνζηήξημε δξνκνιφγεζεο ζε δίθηπα IP version 6 - κε έκθαζε ζηηο δηαθνξέο ηνπ απφ ην RIPv2. ην θεθάιαην 4 αλαπηχζζεηαη ην OSPF protocol. Παξνπζηάδεηαη ζε high level ν ηξφπνο πνπ δνπιεχεη, ε νξνινγία ηνπ, νη δνκέο πνπ ρξεζηκνπνηεί, ηα ραξαθηεξηζηηθά ησλ δηαθφξσλ ηχπσλ Areas θαζψο θαη νη ηχπνη ησλ OSPF Routers. Πεξηγξάθνληαη ηα παθέηα θαη πσο νη routers αλαθαιχπηνπλ ηνπο γείηνλέο ηνπο θαη αληαιιάζζνπλ πιεξνθνξίεο. Αλαιχνληαη πξνβιήκαηα θαη πξνηείλνληαη ιχζεηο. ην ηέινο γίλεηαη αλαθνξά ζην OSPF version 3 πνπ δεκηνπξγήζεθε γηα λα ππνζηεξίδεη δξνκνιφγεζε ζε δίθηπα IP version 6. ην θεθάιαην 5 εμεηάδεηαη ην IS-IS protocol. Παξνπζηάδνληαη ηα βαζηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ, νη ηχπνη ησλ Routers, ην Addressing θαη ρξεζηκνπνηείηαη έλα παξάδεηγκα ελφο ζρεηηθά ζχλζεηνπ δηθηχνπ ρσξηζκέλνπ ζε Areas γηα λα εμεγεζεί ε ιεηηνπξγία ηνπ πξσηνθφιινπ. Αθνινπζεί ε αλαπφθεπθηε ζχγθξηζε κε ην OSPF θαζφηη θαη ηα δχν πξσηφθνιια φληαο ηνπ ίδηνπ ηχπνπ έρνπλ πνιιέο νκνηφηεηεο, αθνινπζεί αλαθνξά ζηα παξφκνηα κε ην OSPF πξνβιήκαηα θαη πξνηείλνληαη ιχζεηο. Σέινο, γίλεηαη αλαθνξά ζηηο επεθηάζεηο ηνπ IS-IS πνπ έγηλαλ γηα ππνζηήξημε δξνκνιφγεζεο ζε δίθηπα IP version 6. 7

8 ην θεθάιαην 6 εμεηάδεηαη ε ζπλχπαξμε δηαθνξεηηθψλ Routing protocols, νη πεξηπηψζεηο πνπ απηφ είλαη επηβαιιφκελν, νη κέζνδνη πνπ ην πινπνηνχλ θαζψο θαη νη ηερληθέο πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα λα απνθεχγνληαη θαηά ην δπλαηφλ ηα πξνβιήκαηα. ην θεθάιαην 7 αλαθέξνληαη θάπνηα πξνβιήκαηα ηνπ Routing απηνχ θαζ εαπηνχ θαη πξνηείλεηαη ε ρξήζε ηνπ Multiprotocol Label Switching (MPLS) γηα ηελ επίιπζή ηνπο. Γίλεηαη κηα εηζαγσγή ζην MPLS θαη αθνινπζεί πεξηγξαθή ηνπ ηξφπνπ ιεηηνπξγίαο ηνπ. Γελ γίλεηαη απφπεηξα πεξαηηέξσ εκβάζπλζεο θαζφηη δελ είλαη ην θχξην αληηθείκελν ηεο παξνχζαο εξγαζίαο αιιά αλαθέξεηαη κφλν ζαλ κέζνδνο επίιπζεο θάπνησλ πξνβιεκάησλ. Σα βαζηζκέλα ζε Cisco Routers εξγαζηήξηα ηνπ δεχηεξνπ κέξνπο έρνπλ ζθνπφ ηφζν λα απνδείμνπλ πεηξακαηηθά φζα ειέρζεζαλ ζην ζεσξεηηθφ κέξνο, φζν θαη λα βνεζήζνπλ ηνλ αλαγλψζηε λα εκπεδψζεη φζα δηάβαζε ζηα πξνεγνχκελα θεθάιαηα. 8

9 Πίλαθαο Πεξηερνκέλσλ Πξσηόθνιια Γξνκνιόγεζεο, πξνβιήκαηα θαη κέζνδνη αληηκεηώπηζήο ηνπο Δπραξηζηίεο... 5 Πεξίιεςε... 7 Πίλαθαο Δηθφλσλ Μέξνο 1 ν Θεσξία Δηζαγσγή Ιεξαξρηθή ρεδίαζε ησλ Γηθηχσλ Σν κνληέιν αλαθνξάο OSI Ο TCP/IP Protocol Stack ARP, RARP Protocols IP Addressing IP Subnetting IP version Η Οξνινγία ηνπ IP Version IP version 6 Headers IP Version 6 Addresses IP version 6 Neighbor discovery IP version 6 Stateless autoconfiguration Δηζαγσγή ζηελ Γξνκνιφγεζε (Routing) Απαηηήζεηο ηνπ Routing Routing Tables Υαξαθηεξηζηηθά ησλ Routing Protocols TTL (Time to Live) Classful Routing Classless Routing VLSM (Variable Length Subnet Masking) Summarization Longest Match Distance Vector Routing Protocols Link State Routing Protocols Routing Information Protocol (RIP) RIP version Πξφβιεκα: Discontinuous Subnets Λχζε: Υξήζε RIP version Λχζε: Υξήζε ησλ Static Routes RIP version Πξφζζεηεο Δπεθηάζεηο ηνπ RIP Version πκπεξηθνξά ζε αιιαγέο ζηελ Σνπνινγία ηνπ Γηθηχνπ Πξφβιεκα: Countdown to infinity Λχζε: Split Horizon Λχζε: Split Horizon with Poisoned Reverse Λχζε: Triggered Updates Λχζε: Route Poisoning Λχζε: Hold-down Timers Λχζε: Hold-down Timers κε Triggered Updates

10 3.5 Πξφβιεκα: Όηαλ ην Split-Horizon δεκηνπξγεί πξφβιεκα αληί λα ην ιχλεη Λχζε: Point-to-Point Sub-interfaces RIP next generation (RIPng) RIPng packet RIPng Next Hop RIPng Timers Split Horizon Poisoned Reverse Triggered Updates Open Shortest Path First (OSPF) Βαζηθά Υαξαθηεξηζηηθά ηνπ OSPF - χγθξηζε κε RIP Οξνινγία Link-state Database Link State Advertisements (LSAs) LSA Header LSA Payload Router-LSAs Network-LSAs Summary-LSAs AS-external-LSAs OSPF Areas Γεληθή πεξηγξαθή ηνπ παθέηνπ OSPF OSPF Hello Protocol OSPF Router Id OSPF Broadcast Networks OSPF Point-to-Point Networks OSPF Non Broadcast Multi Access (NBMA) Networks OSPF Adjacencies Multi-Area OSPF Πξφβιεκα: Broken Backbone Πξφβιεκα: πρλφο ππνινγηζκφο ηνπ Shortest Path Πξφβιεκα: Μεγάιν Routing Table Πξφβιεκα: Μεγάιν Link State Database Λχζε: Ιεξαξρηθφ routing κε Summarization Λχζε: Υξήζε Stub Areas φπνπ είλαη απηφ δπλαηφλ Λχζε: External Route Summarization Λχζε: Υξήζε Timers γηα πεξηνξηζκφ ηνπ Overhead Δπεθηαζηκφηεηα (Scalability) OSPF Version Αιιαγέο ζηελ ρξήζε ησλ δηεπζχλζεσλ Δκβέιεηα ηνπ Flooding Αιιαγέο ζηελ κνξθή ησλ LSAs Αιιαγέο ζηελ κνξθή ησλ OSPF Packets Γηαρείξηζε ησλ αγλψζησλ LSA Types Σαπηνπνίεζε ησλ Neighbors κε ρξήζε ηνπ Router ID Intermediate System to Intermediate System (IS-IS) Βαζηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ IS-IS

11 5.1.1 Οη ηχπνη ησλ Routers ζην IS-IS Addressing Subnetwork Point of Attachment (SNPA) Routing ζην IS-IS Η ρξήζε ηνπ Hello Protocol γηα ηνλ ζρεκαηηζκφ adjacencies IS-IS Broadcast Networks Η Link State Database Link State Packets (LSPs) IP Routing Supported Protocols Complete and Partial Sequence Number PDUs Οκνηφηεηεο θαη δηαθνξέο ηνπ IS-IS κε ην OSPF Πξνβιήκαηα ηνπ IS-IS θαη αληηκεηψπηζή ηνπο Scalability IPv6 Support IPv6 Reachability TLV IPv6 Interface Address TLV IPv6 NLPID IPv6 Operation Σαπηφρξνλε ρξήζε πεξηζζνηέξσλ ηνπ ελφο Routing Protocols Route Redistribution Route Redistribution (Γχν ζελάξηα) Seed Metrics ρεδίαζε θαη Τινπνίεζε Route Redistribution Πξνβιήκαηα ηνπ Route Redistribution Δηζαγσγή ζην MPLS Μεηνλεθηήκαηα ηνπ παξαδνζηαθνχ Routing Δηζαγσγή ζην Multiprotocol Label Switching Η Αξρηηεθηνληθή ηνπ MPLS To MPLS Label Οη Δζσηεξηθέο MPLS δνκέο ηνπ Router software O MPLS Label Stack Γεκηνπξγία θαη Γηαλνκή ησλ MPLS Labels Η Λεηηνπξγία ηνπ MPLS Μέξνο 2 ν Δξγαζηήξηα Παξαδείγκαηα RIP Rip Classful Routing Rip Classless Routing Rip: Classful Routing Discontinuous Subnets πκπεξάζκαηα Rip: Classless Routing Discontinuous Subnets RIP: Αληηκεηψπηζε ηνπ Counting to Infinity (ελάξην 1) RIP: Αληηκεηψπηζε ηνπ Counting to Infinity (ελάξην 2) Παξαδείγκαηα OSPF OSPF Single Area Broadcast Network OSPF Multi Area Network

12 9.2.1 OSPF Standard Areas Summarization ησλ Non-backbone Areas Summarization θαη ηνπ Backbone Stub Area Not So Stubby Area (NSSA) Broken Backbone OSPF version 3 Multi Area Network Summarization Stub Area Not So Stubby Area (NSSA) Broken Backbone Παξαδείγκαηα IS-IS Multi-Area IS-IS (CLNS Routing) Multi-Area IS-IS (CLNS θαη IP Routing) Παξαδείγκαηα Route Redistribution χλδεζε 2 Sites κε έλαλ Router χλδεζε 2 Sites κε 2 Routers Υξήζε Route Filtering Υξήζε Administrative Distance Δπίινγνο πκπεξάζκαηα Βηβιηνγξαθία Παξάξηεκα Α A.1 Cisco Router Emulation Α.2 Δγθαηάζηαζε ηνπ Emulator Software A.3 Παξαδνηέα

13 Πίλαθαο Δηθόλσλ ρήκα 1-1 ρέζε κεηαμχ ησλ Layers, Protocols θαη Interfaces ρήκα 1-2 Ρνή ηεο πιεξνθνξίαο κέζα απφ ηα Layers ρήκα 1-3 Ρνή ηεο πιεξνθνξίαο θαη Protocol Data Units ρήκα 1-4 OSI Layers, Protocols, Interfaces ρήκα 1-5 OSI Routing: Layers, Protocols, Connections ρήκα 2-1 Routers πνπ ηξέρνπλ Classful Routing protocol ρήκα 2-2 Routers πνπ ηξέρνπλ Classless Routing protocol ρήκα 2-3 Παξάδεηγκα VLSM ρήκα 3-1 Discontinued Subnets ρήκα 3-2 Discontinued Subnets: Classful Routing Updates ρήκα 3-3 Discontinued Subnets: Classful Routing Updates ζπλέρεηα ρήκα 3-4 Discontinued Subnets, RIPv ρήκα 3-5 Routers ζε ηζνξξνπία ρήκα 3-6 Απψιεηα χλδεζεο ζηνλ Router R ρήκα 3-7 Λαλζαζκέλε ελεκέξσζε απφ ηνλ R ρήκα 3-8 Αχμεζε ηνπ Metric ζηνλ Router R ρήκα 3-9 Αχμεζε ηνπ Metric ζηνλ Router R ρήκα 3-10 χγθιηζε (Convergence) ρήκα 3-11 Routing Updates κε Split Horizon ρήκα 3-12 Routing Loop ρήκα 3-13 Link Down, triggered updates ρήκα 3-14 Link Down, triggered Updates, ζπλέρεηα ρήκα 3-15 Poisoned Reverse ρήκα 3-16 RIP ζε WAN Multipoint Interface ρήκα 3-17 RIP ζε WAN Point-to-Point Sub-interfaces ρήκα 4-1 Οη βαζηθέο ιεηηνπξγίεο ηνπ OSPF ρήκα 4-2 OSPF Areas ρήκα 4-3 Stub Area ρήκα 4-4 Transit Area ρήκα 4-5 Απνθαηάζηαζε Broken Backbone ρήκα 4-6 Broadcast Network ρήκα 4-7 Point-to-Point Network ρήκα 4-8 Hub-and-Spoke ρήκα 4-9 Full Mesh ρήκα 4-10 Partial Mesh ρήκα 5-1 Multi-Area IS-IS Network ρήκα 5-2 Γηαρσξηζκφο ησλ Areas ζην OSPF ρήκα 5-3 Γηαρσξηζκφο ησλareas ζην IS-IS ρήκα 6-1 Υξήζε RIP θαη OSPF ρήκα 6-2 Default Route πξνο κηα θαηεχζπλζε ρήκα 6-3 Redistribution ρσξίο Default Route ρήκα 7-1 Γηέιεπζε IP παθέηνπ κέζα απφ MPLS domain ρήκα 7-2 Control & Data Planes. Cisco Press: MPLS and VPN Architectures ρήκα 7-3 MPLS Label Stack ρήκα 8-1 RIP Classful Routing

14 ρήκα 8-2 Wireshark capture RIP Response (1) ρήκα 8-3 Wireshark capture RIP Response (2) ρήκα 8-4 RIP Classless Routing ρήκα 8-5 Wireshark capture Classless RIP Response (1) ρήκα 8-6 Wireshark capture Classless RIP Response (2) ρήκα 8-7 Classful Routing Discontinuous Subnets (1) ρήκα 8-8 Classful Routing Discontinuous Subnets (2) ρήκα 8-9 Classless Routing Discontinuous Subnets (1) ρήκα 8-10 Classless Routing Discontinuous Subnets (2) ρήκα 8-11 RIP Counting to infinity ελάξην ρήκα 8-12 RIP Counting to infinity ελάξην 1 (Interface Down) ρήκα 8-13 Counting to infinity ελάξην ρήκα 8-14 Counting to infinity ελάξην 2 (Γηαθνπή επηθνηλσλίαο) ρήκα 9-1 OSPF Single Area Broadcast Network ρήκα 9-2 OSPF Hello Packet ρήκα 9-3 OSPF Hello Packet DR election ρήκα 9-4 OSPF Hello Packet DR, BDR election ρήκα 9-5 OSPF Multi Area Network ρήκα 9-6 OSPF Multi Area Network Summarization (1) ρήκα 9-7 OSPF Multi Area Network Summarization (2) ρήκα 9-8 OSPF Multi Area Network Summarization, Stub Area ρήκα 9-9 OSPF Multi Area Network Summarization, Stub, NSSA ρήκα 9-10 OSPF Broken Backbone ρήκα 9-11 OSPF Repaired Backbone ρήκα 9-12 OSPFv3 Multi Area Network ρήκα 9-13 OSPFv3 Summarization ρήκα 9-14 OSPFv3 Summarization, Stub Area ρήκα 9-15 OSPFv3 Summarization, Stub Area, NSSA ρήκα 9-16 OSPFv3 Broken Backbone ρήκα 9-17 OSPFv3 Repaired Backbone ρήκα 10-1 IS-IS CLNS Routing ρήκα 10-2 IS-IS CLNS, IP Routing ρήκα 11-1 Route Redistribution, Single Router ρήκα 11-2 Route Redistribution, 2 Routers ρήκα 11-3 Suboptimal Routing (trace ) ρήκα 11-4 Suboptimal Routing (trace ) ρήκα 11-5 Optimum Routing-Route Filtering (trace ) ρήκα 11-6 Optimum Routing-Route Filtering (trace ) ρήκα 11-7 Optimum Routing-Admin Distance (trace ) ρήκα 11-8 Optimum Routing-Admin Distance (trace )

15 Αθξσλύκηα ABR AFI ARP AS ASBR ATM BDR BGP BOOTP CLNP CLNS CSNP CSMA/CD DCC DHCP DIS DNS DSP DR EGP ES ESH FTP HDLC HO-DSP IANA ICD ICMP IDP IDI IEEE IETF IGMP IGP IIH IP Area Border Router Address Format Identifier Address Resolution Protocol Autonomous System Autonomous System Boundary Router Asynchronous Transfer Mode Backup Designated Router Border Gateway Protocol Bootstrap Protocol Connection-Less Network Protocol Connection-Less Network Service Complete Sequence Number Protocol Data Unit Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection Data Country Code Dynamic Host Configuration Protocol Designated Intermediate System Domain Naming System Domain Specific Part Designated Router Exterior Gateway Protocol End System End System Hello File Transfer Protocol High Level Data Link Control High Order Domain Specific Part Internet Assigned Numbers Authority International Code Designator Internet Control Message Protocol Initial Domain Part Initial Domain Identifier Institute of Electrical and Electronics Engineers Internet Engineering Task Force Internet Group Messaging Protocol Internal Gateway Protocol Intermediate System to Intermediate System Hello Internet Protocol 15

16 IPv4 Internet Protocol version 4 IPv6 Internet Protocol version 6 IS Intermediate System ISH Intermediate System Hello IS-IS Intermediate System to Intermediate System ISO International Standards Organization L3 Layer 3 LAN Local Area Network LDP Label Distribution Protocol LER Label Edge Router LLC Logical Link Control LSA Link State Advertisement LSDB Link State Database LSR Label Switch Router MAC Media Access Control MPLS Multiprotocol Label Switching NBMA Non Broadcast Multi Access NDP Neighbor Discovery Protocol NLPID Network Layer Protocol ID NSAP Network Service Access Point NSSA Not So Stubby Area NTP Network Time Protocol OSI Open Systems Interconnection OSPF Open Shortest Path First PDU Protocol Data Unit PPP Point-to-Point Protocol PSNP Partial Sequence Number Protocol Data Unit PVC Permanent Virtual Circuit QOS Quality Of Service RARP Reverse Address Resolution Protocol RFC Request For Comments RIP Routing Information Protocol RIPng Routing Information Protocol next generation RTE Route Table Entry SLIP Serial Line Internet Protocol SNMP Simple Network Management Protocol SNP Sequence Number Protocol Data Unit SNPA Subnetwork Point of Attachment 16

17 SVC TCP TFTP TLV TOS TTL UDP VCI VLSM VCI WAN Switched Virtual Circuit Transfer Control Protocol Trivial File Transfer Protocol Type, Length, Value Type Of Service Time To Live User Datagram Protocol Virtual Circuit Identifier Variable Length Subnet Mask Virtual Path Identifier Wide Area Network 17

18 18

19 Μέξνο 1 ν Θεσξία 19

20 20

21 1 Ειςαγωγή 1.1 Ιεξαξρηθή ρεδίαζε ησλ Γηθηύσλ Σα δίθηπα ππνινγηζηψλ έρνπλ ζρεδηαζηεί κε κηα ηεξαξρηθή δνκή απνηεινχκελε απφ επίπεδα (Layers ε Levels). Απηφ έρεη γίλεη ηφζν γηα ιφγνπο επθνιίαο φζν θαη γηα ιφγνπο επέθηαζεο. Η ινγηθή είλαη φηη θάζε επίπεδν παξέρεη νξηζκέλεο ππεξεζίεο ζην ακέζσο αλψηεξν επίπεδν. Οη ππεξεζίεο απηέο παξέρνληαη κε ηελ κνξθή interfaces. Παξάιιεια, απηή ε κεζνδνινγία ζρεδίαζεο ζπληειεί ζηελ απφθξπςε απφ ηα πην πάλσ επίπεδα ησλ ιεπηνκεξεηψλ πινπνίεζεο. Σν επίπεδν n ζε έλαλ θφκβν επηθνηλσλεί κε ην αληίζηνηρν επίπεδν n ελφο άιινπ θφκβνπ. Οη θαλφλεο πνπ δηέπνπλ ηελ επηθνηλσλία απηή απνηεινχλ έλα πξσηφθνιιν επηπέδνπ n. Σα επίπεδα απηά νλνκάδνληαη νκφηηκα (peers). ηελ πξαγκαηηθφηεηα ε επηθνηλσλία δελ γίλεηαη απεπζείαο κεηαμχ ησλ peers αιιά θάζε επίπεδν επηθνηλσλεί κε ην απεπζείαο ρακειφηεξν ρξεζηκνπνηψληαο ηα παξερφκελα interfaces. Σα επίπεδα 1 είλαη απηά πνπ έρνπλ ηελ δπλαηφηεηα θπζηθήο επηθνηλσλίαο κεηαμχ ηνπο ζε αληίζεζε κε ηελ εηθνληθή επηθνηλσλία ησλ αλσηέξσλ επηπέδσλ. ην παξαθάησ ζρήκα (ρήκα 1-1) έρεη επηιεγεί γηα παξάδεηγκα κηα ζρεδίαζε δηθηχνπ 7 επηπέδσλ (ζαθψο κε επεξεαζκνχο απφ ην OSI πξφηππν ζην νπνίν ζα γίλεη αλαθνξά παξαθάησ) φπνπ θαίλεηαη ε ζρέζε κεηαμχ Layers, Protocols θαη Interfaces. Με ηα ακθίδξνκα θάζεηα βέιε απεηθνλίδνληαη ηα interfaces κεηαμχ ησλ Layers θαη κε ηα νξηδφληηα ηα πξσηφθνιια κεηαμχ ησλ νκφηηκσλ επηπέδσλ (Peer Layers). Η ζπκπαγήο νξηδφληηα γξακκή κεηαμχ ησλ Layers 1 νπ επηπέδνπ ππνδειψλεη θπζηθή ζχλδεζε. ε αληίζεζε νη δηαθεθνκκέλεο νξηδφληηεο γξακκέο κεηαμχ ησλ ππφινηπσλ νκφηηκσλ Layers ππνδειψλνπλ εηθνληθέο ζπλδέζεηο. 21

22 Layer 7 Layer 6/7 interface Layer 6 Layer 5/6 interface Layer 5 Layer 4/5 interface Layer 4 Layer 3/4 interface Layer 3 Layer 2/3 interface Layer 2 Layer 1/2 interface Layer 1 Layer 7 protocol Layer 6 protocol Layer 5 protocol Layer 4 protocol Layer 3 protocol Layer 2 protocol Layer 1 protocol Layer 7 Layer 6/7 interface Layer 6 Layer 5/6 interface Layer 5 Layer 4/5 interface Layer 4 Layer 3/4 interface Layer 3 Layer 2/3 interface Layer 2 Layer 1/2 interface Layer 1 ρήκα 1-1 ρέζε κεηαμύ ησλ Layers, Protocols θαη Interfaces Σν ζχλνιν ησλ επηπέδσλ θαη ησλ πξσηνθφιισλ απνηειεί ηελ Γηθηπαθή Αξρηηεθηνληθή. Γηα λα είλαη δπλαηή ε πινπνίεζε πξέπεη νη πξνδηαγξαθέο ηνπ θάζε επηπέδνπ λα είλαη ζαθείο θαη πιήξεηο. Οη ιεπηνκέξεηεο κηαο ζπγθεθξηκέλεο πινπνίεζεο δελ καο ελδηαθέξνπλ νχηε είλαη κέξνο ηεο πινπνίεζεο. Σν ίδην ηζρχεη θαη γηα ηα interfaces. Σφζν νη πινπνηήζεηο ησλ επηπέδσλ φζν θαη νη πξνδηαγξαθέο ησλ interfaces ηνπο κπνξνχλ λα δηαθέξνπλ απφ κεράλεκα ζε κεράλεκα θαη απηά λα επηθνηλσλνχλε επηηπρψο εθ φζνλ έρνπλ πινπνηεζεί ζσζηά ηα αληίζηνηρα επίπεδα θαη ηα απαηηνχκελα πξσηφθνιια. Αο ππνζέζνπκε γηα απιφηεηα φηη κηα νληφηεηα 3 νπ επηπέδνπ ζηνλ 1 ν Host επηζπκεί λα επηθνηλσλήζεη κε ηελ νκφηηκή ηεο ζηνλ 2 ν Host ν νπνίνο ζπλδέεηαη απεπζείαο κε ηνλ 1 ν Host. Η επηθνηλσλία δελ ζα πξαγκαηνπνηεζεί νξηδφληηα κεηαμχ ησλ δχν νληνηήησλ. Αληίζεηα ζα ζπκβνχλ ηα εμήο: 22

23 1. Η νληφηεηα ζην Layer 3 ζα δεκηνπξγήζεη έλα παθέην δεδνκέλσλ θαη ζα ην πεξάζεη ζαλ παξάκεηξν θαιψληαο έλα interface ηνπ Layer ην Layer 2 ε πιεξνθνξία ζα ζπκπιεξσζεί κε έλαλ Header πνπ ζα πεξηέρεη πιεξνθνξίεο ζρεηηθέο κε ηελ πιεξνθνξία θαη ζα πεξαζηεί ζαλ παξάκεηξνο θαιψληαο έλα interface ηνπ Layer Με ηε ζεηξά ηνπ ζα κεηαζρεκαηίζεη ηελ πιεξνθνξία κε βάζε ηα θπζηθά ραξαθηεξηζηηθά ηεο ζπζθεπήο θαη ζα εθπέκςεη ηελ πιεξνθνξία ζην θαιψδην. 4. Όηαλ ιεθζεί ην ζήκα απφ ηελ ζπζθεπή πξννξηζκνχ ην Layer 1 ζα ην κεηαηξέςεη ζε πιεξνθνξία. 5. Καηφπηλ ζα ην απνζηείιεη ζην Layer 2 φπνπ κε βάζε ηηο πιεξνθνξίεο ηνπ Header πνπ είρε πξνζηεζεί απφ ην αληίζηνηρν Layer ηεο ζπζθεπήο απνζηνιήο, ζα εξκελεχζεη θαηάιιεια ηελ νληφηεηα ηνπ ηξίηνπ επηπέδνπ πνπ πξέπεη λα ην παξαιάβεη. 6. Αθαηξεί ινηπφλ ηνλ Header θαη ην απνζηέιιεη ζηελ αληίζηνηρε νληφηεηα ηνπ επηπέδνπ 3. Η παξαπάλσ δηαδηθαζία εθαξκφδεηαη γεληθφηεξα απφ φια ηα Layers. Η παξαπάλσ πεξηγξαθή κάιηζηα ήηαλ απινπζηεπκέλε. Λίγν πην αλαιπηηθά ζπκβαίλνπλ ηα εμήο: ηνλ απνζηνιέα ππάξρεη αξρηθά έλα κήλπκα πνπ πξέπεη λα θηάζεη ζηνλ παξαιήπηε. Σν κήλπκα απηφ παξαδίδεηαη ζην αλψηεξν Layer (πνπ κε βάζε ην ζπγθεθξηκέλν παξάδεηγκα είλαη ην Layer 7). Σν κήλπκα απηφ παξαδίδεηαη ζην ακέζσο ρακειφηεξν Layer αθνινπζψληαο ηηο απαηηήζεηο ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ interface. Καζψο ην κήλπκα κεηαθέξεηαη ζε φιν θαη ρακειφηεξα Layers, πξνζηίζεηαη θάπνηνο Header πνπ πεξηέρεη πιεξνθνξίεο ζρεηηθά κε ην κήλπκα πνπ αθνινπζεί ε αθφκα θαη πιεξνθνξία ειέγρνπ πνπ απαηηείηαη απφ θάπνην πξσηφθνιιν. 23

24 Απφ θάπνην Layer θαη θάησ ππάξρεη ε πηζαλφηεηα ην κήλπκα λα είλαη πνιχ κεγάιν γηα λα κπνξεί λα δηαρεηξηζηεί ζαλ κηα νληφηεηα νπφηε ζπάεη ζε πεξηζζφηεξα κελχκαηα, ην θαζέλα κε ηνλ δηθφ ηνπ Header. ε απηήλ ηελ πεξίπησζε πξνζηίζεηαη ζηνλ Header πιεξνθνξία θαηάιιειε γηα ηελ επαλέλσζε ηνπ κελχκαηνο ζηνλ παξαιήπηε. Μεξηθέο θνξέο ζηα ρακειά Layers εθηφο απφ Header πξνζηίζεηαη θαη Trailer. H φιε δηαδηθαζία επαλαιακβάλεηαη ζηνλ παξαιήπηε αιιά κε ηελ αληίζεηε θνξά. Κάζε θνξά εμεηάδεηαη ν Header γηα λα ιεθζνχλ πιεξνθνξίεο γηα ην ππφινηπν κήλπκα. Ο Header ελφο επηπέδνπ αθαηξείηαη θαζψο απηφ κεηαθέξεηαη ζε αλψηεξν επίπεδν. Αλ ζε θάπνηα θάζε ην κήλπκα είρε ρσξηζηεί ζε κηθξφηεξα ηφηε ζην αληίζηνηρν Layer ζπλελψλεηαη ζην αξρηθφ. Σειηθά ην κήλπκα παξαδίδεηαη απφ ην αλψηεξν Layer ζηνλ ηειηθφ παξαιήπηε. ην παξαθάησ ζρήκα (ρήκα 1-2) θαίλεηαη ε πξαγκαηηθή ξνή ηεο πιεξνθνξίαο κέζα απφ ηα Layers. 24

25 ρήκα 1-2 Ρνή ηεο πιεξνθνξίαο κέζα από ηα Layers ε απηφ ην ζεκείν θξίλεηαη ζθφπηκν λα πεξηγξαθεί ε κνλάδα πιεξνθνξίαο πνπ αληαιιάζζεηαη κεηαμχ δχν νκφηηκσλ (Peers) νληνηήησλ. Ο ζηφρνο είλαη λα παξαιεθζεί απηή ε κνλάδα πιεξνθνξίαο απφ θάπνην νκφηηκν Layer ζηνλ παξαιήπηε. Η κνλάδα απηή πιεξνθνξίαο νλνκάδεηαη Protocol Data Unit (ζπλνπηηθά PDU) θαη ζαλ πξφζεκα κπνξεί λα πάξεη θάπνηνλ ραξαθηεξηζκφ πνπ ζα πξνζδηνξίδεη ην ζπγθεθξηκέλν Layer πνπ αλαθέξεηαη. Πρ Layer 3 PDU (L3 PDU) είλαη κηα κνλάδα πιεξνθνξίαο πνπ αληαιιάζζεηαη κεηαμχ δχν νληνηήησλ ηνπ 3 νπ Layer. Η ζρέζε ησλ PDUs κε ηα Layers θαίλεηαη ζην παξαθάησ ζρήκα (ρήκα 1-3). 25

26 ρήκα 1-3 Ρνή ηεο πιεξνθνξίαο θαη Protocol Data Units 26

27 1.2 Σν κνληέιν αλαθνξάο OSI Έρνληαο αλαθέξεη πξνεγνπκέλσο ην κνληέιν 7 επηπέδσλ δελ έρνπκε παξά λα απνδψζνπκε νλφκαηα θαη ιεηηνπξγίεο ζηα δηάθνξα επίπεδα γηα λα αλαθεξζνχκε ζην Open Systems Interconnection (OSI) κνληέιν πνπ έρεη αλαπηπρζεί απφ ηνλ Γηεζλή Οξγαληζκφ Σππνπνίεζεο (International Standards Organization ε ISO θαηά ζπληνκία). Ο Zimmerman [2] πεξηέγξαςε ην 1980 ηηο αξρέο πνπ αθνινπζήζεθαλ ψζηε λα επηιεγνχλ ηειηθά 7 Layers. 1. Γελ πξέπεη λα ππάξρνπλ ηφζν πνιιά Layers πνπ λα θαζίζηαηαη δχζθνιε ε πεξηγξαθή θαη ε νινθιήξσζή ηνπο. 2. Πξέπεη λα γίλεηαη δηαρσξηζκφο ζε ζεκείν φπνπ νη πεξηγξαθέο ησλ ππεξεζηψλ κπνξνχλ λα είλαη ζχληνκεο θαη ν αξηζκφο ησλ αιιειεπηδξάζεσλ ν ειάρηζηνο δπλαηφο. 3. Πξέπεη λα δεκηνπξγείηαη θαηλνχξγην Layer γηα λα πινπνηεί ιεηηνπξγίεο πνπ είλαη αηζζεηά δηαθνξεηηθέο σο πξνο ην είδνο ή ηελ ηερλνινγία. 4. Παξφκνηεο ιεηηνπξγίεο πξέπεη λα αλήθνπλ ζην ίδην Layer. 5. Πξέπεη λα ππάξρεη δηαρσξηζκφο φπνπ ε πεξαζκέλε εκπεηξία έρεη δείμεη φηη είλαη ρξήζηκν. 6. Πξέπεη λα δεκηνπξγείηαη έλα Layer απνηεινχκελν απφ ζπλαξηήζεηο πνπ κπνξνχλ λα αιιάμνπλ εχθνια ε αθφκα θαη λα επαλαζρεδηαζηνχλ πξνθεηκέλνπ λα αθνινπζνχλ ηηο ηειεπηαίεο εμειίμεηο ρσξίο απηφ λα επεξεάδεη ηα γεηηνληθά Layers. 7. Πξέπεη λα γίλεηαη δηαρσξηζκφο εθεί φπνπ ζα ήηαλ ρξήζηκν ην interface λα ηππνπνηεζεί θάπνηα ζηηγκή ζην κέιινλ. 8. Πξέπεη λα δεκηνπξγείηαη έλα θαηλνχξγην Layer φηαλ ππάξρεη αλάγθε χπαξμεο ελφο θαηλνχξγηνπ επηπέδνπ αθαίξεζεο φζνλ αθνξά ηνλ ρεηξηζκφ ησλ δεδνκέλσλ. 9. Οη αιιαγέο ζηα πξσηφθνιια ελφο επηπέδνπ δελ πξέπεη λα επεξεάδνπλ ηα άιια Layers. 10. Πξέπεη λα ππάξρνπλ Interfaces κφλν κεηαμχ γεηηνληθψλ Layers. 11. Πξέπεη λα δεκηνπξγνχληαη sub-layers κέζα ζε έλα Layer ζε πεξηπηψζεηο φπνπ μερσξηζηέο ππεξεζίεο ην απαηηνχλ. 12. Σα sub-layers πξέπεη λα έρνπλ κία θνηλή ιεηηνπξγηθφηεηα πνπ ηνπο επηηξέπεη λα επηθνηλσλνχλ κε γεηηνληθά Layers. 13. Σα sub-layers επηηξέπεηαη λα παξαθάκπηνληαη. Σα 7 Layers ηνπ πξνηχπνπ (απφ ην ρακειφηεξν πξνο ην πςειφηεξν) είλαη ηα παξαθάησ: 27

28 1. Physical Layer 2. Data Link Layer 3. Network Layer 4. Transport Layer 5. Session Layer 6. Presentation Layer 7. Application Layer Πνιχ ζπλνπηηθά νη ιεηηνπξγίεο ηνπο πεξηγξάθνληαη παξαθάησ: 1. Physical Layer Αλαιακβάλεη ηελ εθπνκπή πιεξνθνξίαο ζε έλα θαλάιη επηθνηλσλίαο. Σα ζρεδηαζηηθά ζέκαηα ζρεηίδνληαη κε ηα θπζηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ θαλαιηνχ φπσο ηελ ηάζε, ηελ ηαρχηεηα, ηελ ζπρλφηεηα ή ζπρλφηεηεο. Άιια ζέκαηα είλαη ε θσδηθνπνίεζε ηεο πιεξνθνξίαο, ν αξηζκφο ησλ θπζηθψλ θαλαιηψλ, ν ζπγρξνληζκφο, νη κεραληθέο ζπλδέζεηο ε κνλνθαηεπζπληηθφηεηα ή δηθαηεπζπληηθφηεηα ηεο κεηάδνζεο θαη ε έλαξμε θαη ε ιήμε ηεο κεηάδνζεο. 2. Data Link Layer Αλαιακβάλεη λα πξνζηαηέςεη ην ζήκα απφ ιάζε θαη λα ην παξνπζηάδεη ρσξίο ιάζε ζηα πςειφηεξα επίπεδα. Αθφκα, νξγαλψλεη ηα δεδνκέλα ζε κνλάδεο πνπ νλνκάδνληαη Frames (Σν αλεπίζεκν φλνκα ησλ Layer 2 PDUs). Δπίζεο, ν έιεγρνο ξνήο κπνξεί λα είλαη ιεηηνπξγία απηνχ ηνπ επηπέδνπ. Παξέρεη ηελ δπλαηφηεηα ζπλδέζεσλ ζε νληφηεηεο ηνπ επηπέδνπ 3. Έρεη ηελ δπλαηφηεηα λα παξέρεη δηαθνξεηηθήο πνηφηεηαο ππεξεζίεο ζηα αλψηεξα επίπεδα αλάινγα κε ηηο εθάζηνηε αλάγθεο. 3. Network Layer Παξέρεη ηελ δπλαηφηεηα αληαιιαγήο παθέησλ (Layer 3 PDUs). Δπηηξέπεη ζε νληφηεηεο ηνπ επηπέδνπ 4 (Transport) λα επηθνηλσλνχλ κεηαμχ ηνπο κε ηξφπν πνπ είλαη αλεμάξηεηνο απφ ηνλ ηξφπν ζχλδεζεο θαη απφ ην αλ παξεκβάιινληαη άιιεο ζπζθεπέο ελδηάκεζα. Δπηπιένλ, ζε απηφ ην επίπεδν ιακβάλνληαη απνθάζεηο ζρεηηθά κε ηελ δξνκνιφγεζε ησλ παθέησλ (βι επφκελν θεθάιαην). Σo αλεπίζεκν φλνκα ηεο PDU απηνχ ηνπ Layer είλαη ην Packet. Ο έιεγρνο ζπκθφξεζεο (congestion control) πνιιέο θνξέο είλαη ιεηηνπξγία απηνχ ηνπ επηπέδνπ. ε απηφ ην επίπεδν ηξέρνπλ ηφζν ηα Routing Protocols πνπ φπσο ζα δνχκε παξαθάησ είλαη απηά πνπ αληαιιάζνπλ πιεξνθνξίεο ζρεηηθέο κε ηελ βέιηηζηε δηαδξνκή ησλ παθέησλ αιιά θαη ηα Routed Protocols πνπ είλαη απηά ησλ νπνίσλ ηα 28

29 παθέηα κπνξνχλ λα πξνσζνχληαη ζε άιιεο ζπζθεπέο πνπ δηαζέηνπλ απηφ ην Layer κέρξη λα θηάζνπλ ζηνλ πξννξηζκφ ηνπο. 4. Transport Layer Γλσζηφ θαη σο Host-Host Layer ιακβάλεη δεδνκέλα απφ ην αλψηεξν Layer, ηα κνηξάδεη ζε κηθξφηεξα ηκήκαηα θαη θξνληίδεη γηα ηελ παξάδνζή ηνπο. Πξνζδηνξίδεη θαη ηνλ ηχπν ηεο ππεξεζίαο δειαδή αλ είλαη error free κε επηβεβαίσζε παξάδνζεο θαη κάιηζηα κε εμαζθάιηζε ιήςεο δεδνκέλσλ κε ηελ ζσζηή ζεηξά ε απιά απνζηέιιεη κελχκαηα ρσξίο θάπνηα εμαζθάιηζε. Σo αλεπίζεκν φλνκα ηεο PDU απηνχ ηνπ Layer είλαη ην Segment. 5. Session Layer Τπνζηεξίδεη ζπλδέζεηο κεηαμχ ρξεζηψλ (ζηελ πξαγκαηηθφηεηα δηθηπαθψλ νληνηήησλ ηνπ αλψηεξνπ επηπέδνπ). Με ηνλ φξν ζχλδεζε ελλννχκε κηα ζπκθσλία κεηαμχ δχν κεξψλ βάζεη θάπνησλ πξνδηαγξαθψλ. Γηα λα πξαγκαηνπνηεζεί κηα ζχλδεζε πξνεγείηαη κηα «δηαπξαγκάηεπζε» κεηαμχ ησλ ελδηαθεξνκέλσλ κεξψλ. 6. Presentation Layer Δίλαη ππεχζπλν γηα γεληθνχ ηχπνπ ιεηηνπξγίεο θαη κεηαηξνπέο πάλσ ζηα δεδνκέλα. Σέηνηεο ιεηηνπξγίεο είλαη ε κεηαηξνπή character sets πρ απφ ASCII ζε EBCDIC θαη αληίζηξνθα. Άιινπ ηχπνπ ιεηηνπξγίεο είλαη ε ζπκπίεζε ησλ δεδνκέλσλ ε αθφκα θαη ε θξππηνγξάθεζε θαη ε απνθξππηνγξάθεζή ηνπο. 7. Application Layer Οη ιεηηνπξγίεο ηνπ εμαξηψληαη απφ ηνλ εθάζηνηε ρξήζηε. Δίλαη ην επίπεδν φπνπ ηξέρνπλ νη εθαξκνγέο. Απφ απηέο εμαξηάηαη θαη ην ζχλνιν ησλ επηηξεπηψλ κελπκάησλ πνπ αληαιιάζζνληαη. Έρνληαο αλαθέξεη ηα παξαπάλσ κπνξνχκε λα πνχκε φηη ην ρήκα 1-1 κπνξεί λα κεηαηξαπεί ζην παξαθάησ ρήκα 1-4 (κε κε αλαθνξά ζηα interfaces γηα ιφγνπο απιφηεηαο). 29

30 ρήκα 1-4 OSI Layers, Protocols, Interfaces 30

31 1.3 Ο TCP/IP Protocol Stack Η ζνπίηα πξσηνθφιισλ TCP/IP δεκηνπξγήζεθε γηα λα επηηξέπεη ηε ζχλδεζε εηεξνγελψλ κεραλεκάησλ. Απηφ πνπ μεθίλεζε ζαλ έλα εξεπλεηηθφ project ηεο θπβέξλεζεο ησλ Ηλσκέλσλ Πνιηηεηψλ θαηέιεμε λα είλαη ν πην δεκνθηιήο ηξφπνο δηθηχσζεο. ε αληίζεζε κε ην OSI ην TCP/IP έρεη ιηγφηεξα Layers. Καη άιινπο είλαη ηέζζεξα θαη θαη άιινπο πέληε. ηελ πξψηε πεξίπησζε δελ πξνζκεηξείηαη ην Physical Layer. Σα Layers είλαη: 1. Physical Layer 2. Link Layer 3. Internet Layer 4. Transport Layer 5. Application Layer Γηα φια ηα παξαπάλσ Layers ηζρχεη ζε γεληθέο γξακκέο φηη θαη ζηα αληίζηνηρα ηνπ OSI κε ηελ εμαίξεζε ηνπ Application πνπ κπνξεί λα ζπκπεξηιακβάλεη θαη ιεηηνπξγίεο ησλ Session θαη Presentation Layers επηπιένλ. 1. Physical Layer Σν Physical Layer πνιιέο θνξέο παξαιείπεηαη ζηελ ζπδήηεζε πεξί TCP/IP θαζφηη δελ αλαθέξεηαη εηδηθά ζην TCP/IP. Όπσο αλαθέξζεθε θαη παξαπάλσ είλαη ππεχζπλν γηα ηελ ηειηθή κεηάδνζε ηνπ ζήκαηνο. Πεξηιακβάλεη ιεηηνπξγίεο πνπ ζρεηίδνληαη κε ηα θπζηθά θαη κεραληθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ ρξεζηκνπνηνχκελνπ Hardware, ηελ θσδηθνπνίεζε, ζεκαηνδνζία, απνζηνιή θαη ιήςε θαζψο θαη ζέκαηα ζπζρεηηδφκελα κε ηελ θπζηθή ηνπνινγία ηνπ Γηθηχνπ. 2. Link Layer Σν Layer απηφ παξέρεη ππεξεζίεο θπζηθήο ζχλδεζεο ζην αλψηεξν (Network) Layer. Μεηαηξέπεη ηα raw data φπσο ηα ιακβάλεη ζε frames. Δπίζεο ιακβάλεη ηα δεδνκέλα απφ ην αλψηεξν Layer θαη ηα κεηαηξέπεη ζε frames. Γηαζέηεη 2 sub-layers ην LLC θαη ην MAC. Σα sub-layers απηά είλαη νξηζκέλα απφ ηελ IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). 31

32 Σν MAC (Medium Access Control) ζηελ πξαγκαηηθφηεηα απνηειείηαη απφ έλα ζχλνιν απφ πξσηφθνιια γξακκέλα γηα λα ππνζηεξίδνπλ δηαθνξεηηθνχ ηχπνπ θπζηθέο ζπζθεπέο φπσο Ethernet, Token Ring, Fiber, Wireless θιπ. Σν LLC (Logical Link Control) είλαη έλα device independent Sub-Layer πάλσ απφ ην MAC πνπ παξέρεη ηελ επηθνηλσλία κε ην αλψηεξν Layer. Μπνξεί λα παξέρεη Connectionless ε Connection Oriented Services. Κάπνηα απφ ηα 802 standards ηεο IEEE πνπ κπνξνχλ λα πινπνηνχληαη ζε απηφ ην Layer είλαη ηα παξαθάησ: Bridging and Management Logical Link Control Ethernet CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection Token Bus Token Ring Metropolitan Area Network Broadband Technical Advisory Group Fiber-Optic Technical Advisory Group Integrated Voice/Data networks Network security Wireless Wan Demand Priority Access LAN, 100 Base VG-AnyLAN Wireless Personal Area Networks Broadband Wireless Metropolitan Area Networks Resilient Packet Rings Media Independent Handover Services Σα παξαπάλσ standards έρνπλ θαη ππνθαηεγνξίεο πνπ πξνζδηνξίδνληαη απφ έλα ε πεξηζζφηεξα γξάκκαηα ζην ηέινο. Κάζε δηθηπαθή ζπζθεπή έρεη ηνπιάρηζηνλ κηα Layer 2 Address (MAC Address). Η δηεχζπλζε απηή είλαη απαξαίηεηε γηα λα κπνξεί ε ζπζθεπή λα πξνζδηνξίδεηαη κνλνζήκαληα ζην δίθηπν. Σφζν ε Layer 2 Address ηνπ απνζηνιέα φζν θαη ηνπ παξαιήπηε απνηεινχλ κέξνο ηνπ Layer 2 Header. Όηαλ ε δηεχζπλζε αλαθέξεηαη ζην Ethernet έρεη κήθνο 48 bits. Σα πξψηα 24 bits (3 Bytes) είλαη vendor-specific. O ζηφρνο είλαη νη MAC Addresses λα είλαη κνλαδηθέο ψζηε λα κπνξνχλ νη ζπζθεπέο πνπ είλαη ζπλδεδεκέλεο κε έλα θπζηθφ κέζν λα αλαγλσξίδνληαη κνλαδηθά. 32

33 Τπάξρνπλ ηξείο ηχπνη δηεπζχλζεσλ. Unicast: Αλαθέξνληαη ζε κηα ζπγθεθξηκέλε δηθηπαθή ζπζθεπή. Υξεζηκνπνηνχληαη γηα επηθνηλσλία έλα πξνο έλα. Broadcast: Δίλαη ε δηεχζπλζε πνπ «αθνχλε» φιεο νη δηθηπαθέο ζπζθεπέο πνπ είλαη ζπλδεδεκέλεο κε έλα θπζηθφ κέζν. πλήζσο αληηπξνζσπεχεηαη κε φια ηα bits λα έρνπλ ηελ ηηκή 1. Multicast: Δίλαη θάπνηα δηεχζπλζε πνπ «αθνχλε» έλα ππνζχλνιν δηθηπαθψλ ζπζθεπψλ πνπ είλαη ζπλδεδεκέλεο κε έλα θπζηθφ κέζν. Δίλαη ην ζχλνιν ησλ ελδηαθεξνκέλσλ ζπζθεπψλ γηα έλαλ ζπγθεθξηκέλν ηχπν θίλεζεο. Η ρξήζε απηψλ ησλ δηεπζχλζεσλ ειαθξχλεη ηνλ θφξην πνπ πξνθαιείηαη απφ ηελ ρξήζε ηνπ broadcasting. ε απηφ ην Layer «ηξέρνπλ» θάπνηα πξσηφθνιια πνπ ζα ζπδεηεζνχλ αξγφηεξα (ARP, RARP). Αθφκα, ζε απηφ ην Layer «ηξέρνπλ» πξσηφθνιια ππεχζπλα γηα remote ζπλδέζεηο φπσο PPP θαη SLIP. 3. Internet Layer Σo Internet Layer αληηζηνηρεί ζην Network Layer ηνπ OSI. ε απηφ ην Layer ε Layer 3 PDU νλνκάδεηαη Packet. ε απηφ ην Layer εθηεινχληαη ιεηηνπξγίεο φπσο: Γηα εηζεξρφκελα παθέηα: Δμαζθάιηζε φηη έλα παθέην έρεη κνξθνπνηεζεί ζσζηά. Δμαζθάιηζε φηη έλα παθέην πξννξίδεηαη γηα ηνλ ζπγθεθξηκέλν Host. Δπαλέλσζε παθέησλ αλ απηά πξνήιζαλ απφ δηάζπαζε ελφο κελχκαηνο ζε κηθξφηεξα. Μεηαθνξά ηνπ παθέηνπ ζην αλψηεξν Layer πνπ είλαη ην Transport. Γηα εμεξρφκελα παθέηα: 33

34 Δπηινγή ηνπ θαηάιιεινπ επφκελνπ θφκβνπ ζην δίθηπν. Η δηαδηθαζία απηή νλνκάδεηαη Routing. πάζηκν ηνπ παθέηνπ ζε κηθξφηεξα εθφζνλ απηφ θξίλεηαη αλαγθαίν θαη πέξαζκά ηνπο ζην Link Layer. Έλαο ξφινο απηνχ ηνπ Layer είλαη θαη ην λα εμαθαλίδεη ηα ιαλζαζκέλα παθέηα γηα πξνζηαζία απφ ζπκθφξεζε. Οη ζπζθεπέο θαζίζηαληαη κνλαδηθέο ζε απηφ Layer κε ηελ ρξήζε ησλ δηεπζχλζεσλ. Η δηεχζπλζε ιέγεηαη IP Address θαη έρεη κήθνο 32 bits ζηελ ηξέρνπζα (IPv4) έθδνζε θαη 128 bits ζηελ επφκελε έθδνζε (IPv6). ε απηφ ην Layer «ηξέρεη» θαη ην πξσηφθνιιν ICMP (Internet Control Message Protocol). Πξφθεηηαη γηα έλα βνεζεηηθφ πξσηφθνιιν πνπ ελεκεξψλεη γηα πξνβιήκαηα ζπλδεζηκφηεηαο. Σν IP protocol εθαξκφδεη best effort delivery κφλν. 4. Transport Layer ε απηφ ην Layer ζπλαληάκε δχν βαζηθά πξσηφθνιια. Σν TCP θαη ην UDP. To ΣCP είλαη έλα stateful, connection oriented, reliable stream πξσηφθνιιν. Δίλαη connection oriented γηαηί γηα λα επηθνηλσλήζνπλ δχν εθαξκνγέο πξέπεη λα αληαιιάμνπλ κηα ζπγθεθξηκέλε αθνινπζία κελπκάησλ. Δίλαη reliable γηαηί δηαζέηεη κεραληζκνχο επαλεθπνκπήο αλά πάζα ζηηγκή θαη επίζεο ειέγρεη ηελ αθεξαηφηεηα ηφζν ηνπ header ηνπ φζν θαη ηνπ payload κε ηε ρξήζε checksums. Δίλαη stream protocol γηαηί δελ μερσξίδεη εγγξαθέο κε θάπνην ηξφπν. Μπνξεί πρ ν απνζηνιέαο λα ζηείιεη 30 Bytes ηηο 3 πξψηεο θνξέο θαη 10 Bytes ηελ ηέηαξηε θαη ν παξαιήπηεο λα δηαβάζεη 2 θνξέο απφ 50 Bytes θάζε θνξά. 34

35 Δίλαη stateful γηαηί θάζε TCP επηθνηλσλία βξίζθεηαη ζε κία απφ έλα ζχλνιν δπλαηψλ θαηαζηάζεσλ θαη κπνξεί λα κεηαβεί ζε θάπνηα άιιε επηηξεπηή αλαιφγσο κε ην γεγνλφο πνπ ζα ζπκβεί. Σν UDP πξσηφθνιιν αληίζεηα είλαη stateless, connectionless, unreliable θαη message oriented. Δίλαη connectionless γηαηί δελ απαηηείηαη πξσηχηεξε ζχλδεζε γηα λα επηθνηλσλήζνπλ δχν εθαξκνγέο. Δίλαη unreliable γηαηί δελ έρεη κεραληζκνχο επαλεθπνκπήο θαη δελ ππάξρεη ηξφπνο λα ειεγρζεί φηη έρνπλ ραζεί δεδνκέλα θαηά ηελ κεηάδνζε θαη κπνξεί απιψο πξναηξεηηθά λα ειέγρεη ηελ αθεξαηφηεηα ηνπ header θαη ηνπ payload. Δίλαη message oriented γηαηί ζηέιλεη θαη ιακβάλεη κελχκαηα θαη φρη streams απφ Bytes. Σέινο είλαη stateless γηαηί δελ θαηαγξάθεη θαηάζηαζε. Σν θάζε κήλπκα είλαη αλεμάξηεην απφ ην πξνεγνχκελν. ην Layer απηφ ε PDU νλνκάδεηαη segment. H Layer 4 «δηεχζπλζε» είλαη ην port number θαη είλαη έλαο αξηζκφο κήθνπο 16 bits (κε ηηκέο ). Σα ports θάησ απφ ην 1024 ιέγνληαη well known γηαηί ζε απηά «αθνχλε» νη γλσζηέο εθαξκνγέο ηνπ TCP/IP. 5. Application Layer ην Application Layer ηξέρνπλ νη εθαξκνγέο ηφζν νη ππνζηεξηθηηθέο (πρ telnet, ftp, dns, snmp) φζν θαη ησλ ρξεζηψλ. Κάπνηεο θάλνπλ ρξήζε ηνπ UDP θαη θάπνηεο ηνπ TCP ARP, RARP Protocols Έρνληαο πιένλ πεξηγξάςεη ηα Layers 2 θαη 3 κπνξνχκε λα θάλνπκε κηα ζπλνπηηθή αλαθνξά ζηα πξσηφθνιια ARP θαη RARP. Γχν ζπζθεπέο πνπ είλαη ζπλδεδεκέλεο ζε έλα θπζηθφ κέζν, γηα λα επηθνηλσλήζνπλ απεπζείαο πξέπεη λα γλσξίδνπλ ηηο Layer 2 δηεπζχλζεηο ηνπο (MAC Addresses). Όκσο, ζε επίπεδν εθαξκνγήο νη δηεπζχλζεηο απηέο είλαη αδηάθνξεο. Απηφ πνπ είλαη γλσζηφ 35

36 είλαη νη δηεπζχλζεηο ζε Layer 3 δειαδή νη IP δηεπζχλζεηο. Γηαθαίλεηαη ινηπφλ ε αλάγθε λα ππάξρεη ε δπλαηφηεηα αληηζηνίρεζεο κεηαμχ ησλ δηεπζχλζεσλ ησλ δχν επηπέδσλ. Σν ARP (Address Resolution Protocol) παξέρεη κηα δπλακηθή αληηζηνίρεζε κεηαμχ ησλ IP Addresses θαη ησλ MAC Addresses. Πην ζπγθεθξηκέλα, δνζείζαο κηαο γλσζηήο IP Address κηαο δηθηπαθήο ζπζθεπήο, αλαδεηά ηελ αληίζηνηρε MAC Address ηεο ζπζθεπήο απηήο. Όηαλ απηή βξεζεί, ηφηε ην δεπγάξη ησλ IP θαη MAC Addresses θπιάζζεηαη ζε κηα cache (ARP cache) ψζηε λα είλαη δηαζέζηκν γηα ηηο επφκελεο ρξήζεηο. Σν RARP (Reverse Address Resolution Protocol) ρξεζηκνπνηείηαη ζε ζπζηήκαηα πνπ δελ έρνπλ ζθιεξφ δίζθν γηα λα αλαθηήζνπλ ηελ/ηηο IP Address(es). ε απηήλ ηελ πεξίπησζε ε MAC Address είλαη γλσζηή. Σν RARP protocol ζηέιλεη εξσηήζεηο γηα λα κάζεη πνηα είλαη ε IP Address πνπ αληηζηνηρεί ζηελ ζπγθεθξηκέλε MAC Address IP Addressing Όπσο αλαθέξζεθε ζην θεθάιαην 1.3 νη δηεπζχλζεηο πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζην TCP/IP είλαη είηε 32-bit (IPv4) είηε 128-bit (IPv6). ηελ παξνχζα παξάγξαθν ζα αλαιπζνχλ νη απινχζηεξεο 32-bit δηεπζχλζεηο ηνπ IPv4. Καη αξρήλ πξέπεη λα εηπσζεί φηη κηα δηεχζπλζε IPv4 ρσξίδεηαη ζε δχν θχξηα κέξε: To Network id θαη ην Host id. Σν πξψην ραξαθηεξίδεη ην δίθηπν πνπ αλήθεη κία δηθηπαθή ζπζθεπή θαη ην δεχηεξν ηελ ζπζθεπή ηελ ίδηα. Οη δηεπζχλζεηο απηέο ρσξίδνληαη ζε 5 classes αλάινγα κε ηηο ηηκέο ησλ πξψησλ bits ηνπ πξψηνπ byte. Πην ζπγθεθξηκέλα: 1. Class A: 1 ν Byte: 0xxxxxxx Σηκέο απφ (ηελ πξάμε 1-126) 2. Class B: 1 ν Byte: 10xxxxxx Σηκέο απφ Class C: 1 ν Byte: 110xxxxx Σηκέο απφ Class D: 1 ν Byte: 1110xxxx Σηκέο απφ Class E: 1 ν Byte: 1111xxxx Σηκέο απφ ηηο δηεπζχλζεηο θιάζεο Α ην Network id είλαη ην πξψην byte (8 bits) θαη ηα ππφινηπα 3 bytes (24 bits) απνηεινχλ ην host part. 36

37 ηελ πξάμε νη ρξεζηκνπνηνχκελεο ηηκέο είλαη Η ηηκή 0 ζεκαίλεη ην ηξέρνλ δίθηπν θαη κπνξεί λα ρξεζηκνπνηείηαη κφλν ζαλ source δηεχζπλζε θαη ζε πνιχ εηδηθέο πεξηπηψζεηο θαη ε ηηκή 127 είλαη δεζκεπκέλε γηα ρξήζε απφ ηνλ ηνπηθφ host (πρ ε δηεχζπλζε ζεκαίλεη localhost). Δπνκέλσο ππνζηεξίδνπλ κέρξη δηαθνξεηηθά δίθηπα αιιά κε δπλαηφηεηα hosts ζην θάζε έλα απφ απηά (Οη ηηκέο φπνπ φια ηα bits είλαη 0 ε φια 1 έρνπλ εηδηθή ζεκαζία θαη δελ ρξεζηκνπνηνχληαη). ηηο δηεπζχλζεηο θιάζεο B ην Network id είλαη ηα 2 πξψηα bytes (16 bits) θαη ηα ππφινηπα 2 bytes (16 bits) απνηεινχλ ην host part. Τπνζηεξίδνπλ κέρξη 2 14 δηαθνξεηηθά δίθηπα αιιά κε δπλαηφηεηα hosts ζην θάζε έλα απφ απηά (Οη ηηκέο ζην host part φπνπ φια ηα bits είλαη 0 ε φια 1 έρνπλ εηδηθή ζεκαζία θαη δελ ρξεζηκνπνηνχληαη). ηηο δηεπζχλζεηο θιάζεο C ην Network id είλαη ηα 3 πξψηα bytes (24 bits) θαη ην ππφινηπν 1 byte (8 bits) απνηειεί ην host part. Τπνζηεξίδνπλ κέρξη 2 21 δηαθνξεηηθά δίθηπα αιιά κε δπλαηφηεηα hosts ζην θάζε έλα απφ απηά (Οη ηηκέο φπνπ φια ηα bits είλαη 0 ε φια 1 έρνπλ εηδηθή ζεκαζία θαη δελ ρξεζηκνπνηνχληαη). Οη δηεπζχλζεηο ηεο θιάζεο D ρξεζηκνπνηνχληαη γηα Multicasting φπνπ έλα παθέην πξννξίδεηαη λα παξαιεθζεί απφ πεξηζζφηεξεο απφ κία δηθηπαθέο ζπζθεπέο. Σέινο, νη δηεπζχλζεηο ηεο θιάζεο E είλαη πεηξακαηηθέο. Δλαιιαθηηθά παξαθάησ κπνξεί λα ρξεζηκνπνηείηαη ε νξνινγία octet αληί γηα byte γηα λα ππνδειψζεη αξηζκφ κεγέζνπο 8 Bits IP Subnetting Δίδακε παξαπάλσ φηη αλάινγα κε ηελ θιάζε ππνζηεξίδεηαη δηαθνξεηηθφο αξηζκφο δηθηχσλ θαη αξηζκφο ζπζθεπψλ αλά δίθηπν. Σν πην πηζαλφ είλαη ν ζπγθεθξηκέλνο ζπλδπαζκφο λα κελ ηαηξηάδεη κε ηηο δηθηπαθέο αλάγθεο κηαο επηρείξεζεο θαη ε λα ζπαηαιηνχληαη ή λα κελ θηάλνπλ ηφζν ηα Network ids φζν θαη ηα Host ids. 37

38 Η ιχζε ζην πξφβιεκα απηφ είλαη λα δαλεηδφκαζηε ηφζα Bits απφ ην Host part φζα ρξεηάδνληαη γηα λα δεκηνπξγείηαη ν ηδαληθφο ζπλδπαζκφο δηθηχσλ θαη ζπζθεπψλ αλά δίθηπν. Η ζπγθεθξηκέλε δηαδηθαζία νλνκάδεηαη subnetting θαη ηα παξαγφκελα δίθηπα πιένλ ηα νλνκάδνπκε ππνδίθηπα (subnets). Γηα λα πξνζδηνξίζνπκε πφζα bits δαλεηδφκαζηε ρξεζηκνπνηνχκε κηα ιέμε κήθνπο 32 bits ηελ subnet mask. Σα αξρηθά bits πνπ αληηζηνηρνχλ ζην δίθηπν θαη ην ππνδίθηπν έρνπλ ηελ ηηκή 1 ελψ ηα bits πνπ αληηζηνηρνχλ ζην host part έρνπλ ηελ ηηκή 0. Σν ζε πην ππνδίθηπν αλήθεη κηα IP Address θαζνξίδεηαη απφ ην ινγηθφ AND ηεο IP Address θαη ηεο Subnet mask. Σα default subnet masks φηαλ δελ ρξεζηκνπνηνχκε subnetting γηα ηηο θιάζεηο A, B θαη C θαίλνληαη παξαθάησ: Class A Subnet Mask: Class B Subnet Mask: Class C Subnet Mask: ηηο άιιεο δχν θιάζεηο δελ έρεη λφεκα λα κηιάκε γηα default subnet masks θαη subnetting γεληθφηεξα θαζφηη ε θιάζε D αλαθέξεηαη ζε Multicasting φπνπ ηα κελχκαηα πνπ απνζηέιινληαη ζε ζπγθεθξηκέλε δηεχζπλζε παξαιακβάλνληαη απφ φζεο δηθηπαθέο ζπζθεπέο δειψλνπλ ζπκκεηνρή θαη ε θιάζε E είλαη πεηξακαηηθή. Ο αξηζκφο ησλ bits πνπ «δαλεηδφκαζηε» θαζνξίδεη θαη ηνλ αξηζκφ ησλ ππνδηθηχσλ (subnets) πνπ έρνπκε ζηελ δηάζεζή καο φπσο θαη ηνλ αξηζκφ ησλ hosts αλά subnet. Έηζη, αλ δαλεηζηνχκε n bits, ηφηε ν αξηζκφο ησλ δηαζέζηκσλ subnets είλαη 2 n. Αλ ν αξηζκφο ησλ bits πνπ απνκέλνπλ γηα ην host part είλαη m ηφηε ν αξηζκφο ησλ δηαζέζηκσλ hosts είλαη 2 m -2 (Οη ηηκέο φπνπ φια ηα bits είλαη 0 ε φια ηα bits είλαη 1 ρξεζηκνπνηνχληαη γηα λα δειψλνπλ ην ηξέρνλ subnet θαη broadcasting αληίζηνηρα). Η subnet mask εθηφο απφ ηελ παξαπάλσ κνξθή κπνξεί θαη λα αλαπαξίζηαηαη κε ηνλ αξηζκφ ησλ αξρηθψλ bits πνπ έρνπλ ηελ ηηκή 1. Πρ ε subnet mask κπνξεί θαη λα αλαθέξεηαη ζαλ /24. Έηζη πρ ην subnet κε network mask κπνξεί λα αλαθέξεηαη θαη σο /24. 38

39 1.3.4 IP version 6 Σν IP version 6 είλαη κηα θαηλνχξγηα έθδνζε ηνπ Internet Protocol γηα λα αληηκεησπίζεη ηελ θχξηα αδπλακία ηεο ηξέρνπζαο έθδνζεο ηνπ IP version 4 πνπ είλαη ε επηθείκελε έιιεηςε ειεχζεξσλ δηεπζχλζεσλ IP. Οη αιιαγέο πνπ εηζήγαγε ην IP version 6 είλαη νη αθφινπζεο: Απμεκέλεο δπλαηόηεηεο δηεπζπλζηνδόηεζεο ην IP version 6 ην κέγεζνο ησλ IP δηεπζχλζεσλ απμήζεθε απφ 32 bits ζε 128 bits γηα λα ππνζηεξίμεη πεξηζζφηεξα επίπεδα ηεξαξρηθνχ addressing, πνιχ πεξηζζφηεξνπο θφκβνπο θαη auto-configuration. Η επεθηαζηκφηεηα ηνπ multicast routing βειηηψζεθε κε ηελ πξνζζήθε ελφο πεδίνπ "scope" ζηηο multicast addresses. Δπίζεο, δεκηνπξγήζεθε έλαο θαηλνχξγηνο ηχπνο δηεπζχλζεσλ (anycast address) γηα ηελ απνζηνιή παθέησλ ζε έλαλ νπνηαδήπνηε θφκβν απφ έλα ζχλνιν θφκβσλ. Απινπνίεζε ηνπ Header Κάπνηα IP version 4 header fields θαηαξγήζεθαλ ή έγηλαλ πξναηξεηηθά ζε κηα πξνζπάζεηα κείσζεο ηφζν ηνπ bandwidth φζν θαη ηνπ processing overhead. Βειηησκέλε ππνζηήξημε επεθηάζεσλ θαη πξναηξεηηθώλ ιεηηνπξγηώλ Οη αιιαγέο ζηνλ ηξφπν θσδηθνπνίεζεο ησλ IP header options επηηξέπεη απνηειεζκαηηθφηεξν forwarding, ιηγφηεξν απζηεξνχο πεξηνξηζκνχο ζην κήθνο ησλ options θαη κεγαιχηεξε επειημία γηα δεκηνπξγία θαηλνχξγησλ options ζην κέιινλ. Γπλαηόηεηα ηαπηνπνίεζεο ξνώλ Πξνζηέζεθε ε δπλαηφηεηα θαηεγνξηνπνίεζεο ησλ παθέησλ ησλ ξνψλ νη απνζηνιείο ησλ νπνίσλ έρνπλ ζπγθεθξηκέλεο απαηηήζεηο φζνλ αθνξά ζέκαηα πνηφηεηαο ππεξεζίαο ε άκεζεο αληαπφθξηζεο. Γπλαηόηεηεο ηαπηνπνίεζεο, αθεξαηόηεηαο θαη ηδησηηθόηεηαο ην IP Version 6 πξνζηέζεθαλ ζαλ επεθηάζεηο νη δπλαηφηεηεο γηα authentication, data integrity, θαη data confidentiality. 39

40 Η Ορολογία του IP Version 6 Η νξνινγία πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζην IP version 6 είλαη ε παξαθάησ: Node: Δίλαη κηα ζπζθεπή πνπ πινπνηεί IPv6. Router: Γηθηπαθή ζπζθεπή (node) πνπ πξνσζεί IPv6 παθέηα πνπ δελ πξννξίδνληαη γηα απηή. Host: Κφκβνο πνπ δελ έρεη ηηο δπλαηφηεηεο πξνψζεζεο παθέησλ πνπ έρνπλ νη Routers. Upper layer: Έλα protocol layer ακέζσο πςειφηεξν ηνπ IPv6 (πρ Transport protocols φπσο TCP and UDP, Control protocols φπσο ICMP, Routing protocols φπσο OSPF). Link: Έλα κέζν επηθνηλσλίαο ην νπνίν επηηξέπεη ζηνπο θφκβνπο λα επηθνηλσλνχλ κεηαμχ ηνπο ζε επίπεδν Link Layer. Πρ Ethernet, X.25, Frame Relay. Neighbors: Κφκβνη ζπλδεδεκέλνη ζην ίδην link. Interface: Η ζχλδεζε ελφο θφκβνπ κε έλα link. Address: Η IPv6 δηεχζπλζε ελφο interface ε ζπλφινπ interfaces. Packet: Μνλάδα πιεξνθνξίαο ηνπ Layer 3. πλδπαζκφο IPv6 header θαη payload. Link MTU: Σν κέγηζην κέγεζνο παθέηνπ πνπ κπνξεί λα κεηαδνζεί απφ έλα link. Path MTU: Σν ειάρηζην Link MTU φισλ ησλ links ζε κηα δηαδξνκή ελφο παθέηνπ απφ ηνλ απνζηνιέα κέρξη ηνλ παξαιήπηε. 40

41 IP version 6 Headers Ο βαζηθφο IP version 6 header έρεη ηελ παξαθάησ κνξθή: Version Traffic Class Flow Label Payload Length Next Header Hop Limit Source Address Destination Address Version: Έλα πεδίν κήθνπο 4 bits πνπ ππνδειψλεη ηελ IP version θαη έρεη ηηκή ίζε κε 6. Traffic Class: Έλα πεδίν κήθνπο 8 bits πνπ ρξεζηκεχεη ζηελ θαηεγνξηνπνίεζε ηνπ παθέηνπ ζε classes γηα παξνρή πνηφηεηαο ππεξεζίαο. Flow Label: Έλα πεδίν κήθνπο 20 bits πνπ ρξεζηκεχεη ζηελ νκαδνπνίεζε ησλ ξνψλ. Payload Length: Έλα πεδίν κήθνπο 16 bits πνπ ππνδειψλεη ην κήθνο ηνπ Payload. Next Header: Έλα πεδίν κήθνπο 8 bits πνπ πξνζδηνξίδεη ηνλ επφκελν header ή ην πξσηφθνιιν ηνπ Payload. Hop Limit: Έλα πεδίνπ κήθνπο 8 bits πνπ ππνδειψλεη ηνλ κέγηζην αξηζκφ ησλ Hops. Κάζε θνξά πνπ ην παθέην πξνσζείηαη απφ έλαλ θφκβν ε ηηκή ηνπ κεηψλεηαη θαηά έλα. Σν παθέην δηαγξάθεηαη φηαλ ε ηηκή ηνπ πεδίνπ γίλεη κεδέλ. 41

42 Source Address: Η 128-bit δηεχζπλζε ηνπ απνζηνιέα ηνπ παθέηνπ. Destination Address: Η 128-bit δηεχζπλζε ηνπ παξαιήπηε ηνπ παθέηνπ. Ο παξαπάλσ header είλαη ν πξψηνο θαη είλαη ππνρξεσηηθφο. Απφ εθεί θαη πέξα κπνξεί λα αθνινπζείηαη απφ άιινπο πξναηξεηηθνχο extension headers αλάινγα κε ηηο εθάζηνηε απαηηήζεηο. Η ινγηθή πίζσ απφ απηφ είλαη νη headers λα είλαη νη ειάρηζηνη δπλαηνί ψζηε λα κελ έρνπκε πεξηηηφ overhead ηφζν ζην κέγεζνο ηνπ παθέηνπ φζν θαη ζε επεμεξγαζηηθή ηζρχ. Οη headers απηνί πξέπεη λα επεμεξγάδνληαη κε ηελ ζεηξά πνπ εκθαλίδνληαη ζην παθέην θαη είλαη νη εμήο: Hop-by-Hop Options Routing (Type 0) Fragment Destination Options Authentication Encapsulating Security Payload Κάζε header πξνζδηνξίδεη ην ηη αθνινπζεί (Payload ε άιινο header) απφ ηελ ηηκή ηνπ πεδίνπ Next Header IP Version 6 Addresses Οη IPv6 addresses έρνπλ κήθνο 128 bits θαη πξνζδηνξίδνπλ interfaces ή ζχλνια απφ interfaces. Τπάξρνπλ ηξείο ηχπνη IPv6 δηεπζχλζεσλ: Unicast: Πξνζδηνξίδεη έλα interface. Έλα παθέην πνπ απνζηέιιεηαη ζε κηα unicast address παξαδίδεηαη ζην interface πνπ πξνζδηνξίδεηαη απφ απηήλ ηελ δηεχζπλζε. Anycast: Πξνζδηνξίδεη έλα ζχλνιν απφ interfaces (πνπ ζπλήζσο αλήθνπλ θαη ζε δηαθνξεηηθνχο θφκβνπο). Έλα παθέην πνπ απνζηέιιεηαη ζε κηα anycast address παξαδίδεηαη ζε έλα απφ ηα interfaces πνπ πξνζδηνξίδνληαη απφ απηήλ ηελ δηεχζπλζε ζπλήζσο ην «πιεζηέζηεξν» ζχκθσλα κε ηνπο θαλφλεο ηνπ ρξεζηκνπνηνχκελνπ routing protocol). Multicast: Πξνζδηνξίδεη έλα ζχλνιν απφ interfaces (πνπ ζπλήζσο αλήθνπλ θαη ζε δηαθνξεηηθνχο θφκβνπο). Έλα παθέην πνπ απνζηέιιεηαη ζε κηα anycast address παξαδίδεηαη ζε φια ηα interfaces πνπ πξνζδηνξίδνληαη απφ απηήλ ηελ δηεχζπλζε. 42

43 ΓΔΝ ππάξρνπλ broadcast addresses ζην IPv6. Τπνθαζίζηαληαη απφ ηηο multicast addresses. Τπάξρνπλ δηάθνξεο κνξθέο πνπ κπνξνχλ λα αλαπαξηζηψληαη νη IPv6 δηεπζχλζεηο: Οη δηεπζχλζεηο κπνξνχλ λα αλαπαξηζηψληαη κε κηα ζεηξά απφ νθηψ αξηζκνχο ησλ 16 bits ν θαζέλαο ρσξηδφκελνη κε ην ζχκβνιν «:». Πρ 2001:1964:1923:1934:0219:1010:0814:0808. ίγνπξα είλαη επίπνλν λα γξάθνπκε ηφζν κεγάιεο δηεπζχλζεηο. Κάπνηεο θνξέο κπνξεί λα είλαη αλαπφθεπθην, άιιεο φκσο κπνξνχκε λα ηηο ζπληνκεχζνπκε θάλνληαο ρξήζε θάπνησλ θαλφλσλ φπσο: Όηαλ έλαο αξηζκφο 16 bits μεθηλάεη κε κεδεληθά ηφηε απηά κπνξνχλ λα παξαιεθζνχλ. Βέβαηα κφλν ηα αξρηθά 0 κπνξνχλ λα παξαιεθζνχλ, φρη ηα ηειηθά. Δπίζεο πξέπεη λα ππάξρεη ηνπιάρηζηνλ έλα 0. Πρ έζησ ε παξαθάησ IPv6 Multicast Address: FF01:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001. Η δηεχζπλζε απηή κπνξεί λα ζπληνκεπζεί σο εμήο: FF01:0:0:0:0:0:0:1. Τπάξρεη έλαο αθφκα θαλφλαο πνπ κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί ζηελ ζπληφκεπζε ησλ δηεπζχλζεσλ: Μηα ζπλερφκελε ζεηξά ελφο ή πεξηζζνηέξσλ αξηζκψλ 16 bits κπνξεί λα αληηθαηαζηαζεί απφ ηα ζχκβνια. Απηφ φκσο κπνξεί λα ζπκβεί κφλν κηα θνξά. Γελ κπνξεί λα ππάξμνπλ ηα παξαπάλσ ζχκβνια παξαπάλσ απφ κία θνξέο. Έηζη ε πξνεγνχκελε δηεχζπλζε κπνξεί λα απινπνηεζεί πεξηζζφηεξν σο εμήο: FF01::1. Σα prefixes γξάθνληαη πάληα κε έλα «/» ζην ηέινο αθνινπζνχκελν απφ ηνλ αξηζκφ ησλ bits πρ: 43

44 2001:1964:1923:1934:0219:1010:0814:0808/64. Σα είδε ησλ δηεπζχλζεσλ είλαη: Default Address: Η Default Address είλαη ε /0 Unspecified Address: Η δηεχζπλζε /128 είλαη ε Unspecified Address θαη απαγνξεχεηαη λα αλαηεζεί ζε νπνηνλδήπνηε θφκβν. Υξεζηκνπνηείηαη ζαλ Source Address απφ θφκβνπο πνπ δελ έρνπλ κάζεη αθφκα ηελ δηεχζπλζή ηνπο. Απαγνξεχεηαη λα ρξεζηκνπνηεζεί ζαλ Destination Address. Loopback Address: H Loopback Address είλαη ε 1/128 Multicast Addresses Όπσο αλαθέξζεθε θαη πξνεγνπκέλσο νη IPv6 multicast address πξνζδηνξίδνπλ έλα group απφ interfaces (ηππηθά ζε δηαθνξεηηθνχο θφκβνπο). Έλα interface κπνξεί λα αλήθεη ζε πεξηζζφηεξα απφ έλα multicast groups. Οη Multicast addresses έρνπλ ηελ παξαθάησ κνξθή: bits flgs scop group ID Οη Multicast Addresses είλαη νη FF00:/8 Η ηηκή ζηελ αξρή πξνζδηνξίδεη ηελ δηεχζπλζε απηή ζαλ multicast. Flgs: είλαη 4 bits: 0 R P T Σo high-order bit έρεη ηηκή 0. T=0 ζεκαίλεη permanently-assigned ("well-known") multicast address απφ Internet Assigned Numbers Authority (IANA). T=1 ζεκαίλεη non-permanently-assigned (ιέγνληαη transient ή dynamically assigned) multicast address. P=0 δειψλεη multicast address πνπ δελ έρεη αλαηεζεί βάζεη ηνπ network prefix. P=1 δειψλεη multicast address πνπ έρεη αλαηεζεί βάζεη ηνπ network prefix. 44

45 ηελ πεξίπησζε απηή ην prefix βξίζθεηαη απφ ηε παξαθάησ κνξθή ηεο Multicast address: flgs scop reserved plen network prefix group ID R=1 δειψλεη multicast address πνπ εκπεξηέρεη δηεχζπλζε RP (Rendezvous Point πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζε Multicast Routing protocols). ε απηήλ ηελ πεξίπησζε πξέπεη ηα P θαη T bits λα έρνπλ ηελ ηηκή 1. Scop: είλαη έλα πεδίν 4 bit πνπ δειψλεη ηελ εκβέιεηα (scope) ηεο Multicast address. Οη ηηκέο πνπ κπνξεί λα πάξεη είλαη νη εμήο: 0 Reserved 1 Interface-Local scope 2 Link-Local scope 3 Reserved 4 Admin-Local scope 5 Site-Local scope 6 (unassigned) 7 (unassigned) 8 Organization-Local scope 9 (unassigned) A (unassigned) B (unassigned) C (unassigned) D (unassigned) E Global scope F Reserved Interface-Local scope ζεκαίλεη εκβέιεηα ζε έλα κφλν interface θάπνηνπ θφκβνπ θαη ρξεζηκεχεη κφλν γηα loopback transmission ηνπ multicast. Link-Local multicast scope ζεκαίλεη εκβέιεηα παξφκνηα κε ηελ αληίζηνηρε Link Local unicast scope (αλαθέξεηαη παξαθάησ). Η Admin-Local scope είλαη ε κηθξφηεξε εκβέιεηα πνπ κπνξεί λα ξπζκηζηεί. 45

46 Site-Local scope ζεκαίλεη εκβέιεηα γηα φιν ην site. Organization-Local scope ζεκαίλεη εκβέιεηα ζε φια ηα sites πνπ αλήθνπλ ζε έλαλ νξγαληζκφ. Unassigned ζεκαίλεη φηη είλαη δηαζέζηκε ζηνπο administrators γηα λα νξίδνπλ απηνί ηελ εκβέιεηα. group ID: Δίλαη ην multicast group, είηε πξνζσξηλφ είηε κφληκν εληφο ηεο αλαθεξφκελεο εκβέιεηαο. Κάπνηεο ζπρλά ρξεζηκνπνηνχκελεο multicast addresses αθνινπζνχλ: All Nodes Addresses: All Routers Addresses: All RIP Routers: FF01::1 (Interface-local) FF02::1 (Link-local) FF01::2 (Interface-local) FF02::2 (Link-local) FF05::2 (Site-local) FF02::9 (Link-local) Η κνληκφηεηα ή φρη ησλ multicast addresses είλαη αλεμάξηεηε απφ ηελ εκβέιεηά ηνπο. Πρ αλ ζην group ησλ NTP Servers αλαηεζεί κηα κφληκε multicast address κε group ID of 0x101 ηφηε: Η δηεχζπλζε FF01::101 αλαθέξεηαη ζε φινπο ηνπο NTP servers ηνπ ίδηνπ interface (επνκέλσο θαη ηνπ ίδηνπ θφκβνπ) ηνπ απνζηνιέα. Η δηεχζπλζε FF02::101 αλαθέξεηαη ζε φινπο ηνπο NTP servers ζην link ηνπ απνζηνιέα. Η δηεχζπλζε FF05::101 αλαθέξεηαη ζε φινπο ηνπο NTP servers ζην site ηνπ απνζηνιέα. Η δηεχζπλζε FF0E::101 αλαθέξεηαη ζε φινπο ηνπο NTP servers ηνπ Internet. Οη multicast addresses έρνπλ λφεκα κφλν εληφο ηεο ζπγθεθξηκέλεο εκβέιεηάο ηνπο. Όπσο θαη ζην IPv4 έηζη θαη ζην IPv6 νη Multicast addresses δελ κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηνχληαη ζαλ source addresses. 46

47 Link-Local IPv6 Unicast Addresses Οη Link-Local IPv6 Unicast Addresses είλαη δηεπζχλζεηο πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη ζε έλα link. Έρνπλ ηελ αθφινπζε κνξθή: 10 bits 54 bits 64 bits interface ID Δίλαη δειαδή νη δηεπζχλζεηο: FE80 /10 (απφ ην RFC 4291 φκσο ηα εηθνληδφκελα 54 bits έρνπλ ππνρξεσηηθά ηελ ηηκή 0). Υξεζηκνπνηνχληαη γηα Addressing ζε έλα Link γηα ζθνπνχο autoconfiguration, neighbor discovery θαη ζε απνπζία router. Παθέηα κε source ή destination address κηα link-local address απαγνξεχεηαη λα πξνσζνχληαη απφ ηνπο routers. Site-Local IPv6 Unicast Addresses Οη Site-Local Addresses δεκηνπξγήζεθαλ γηα ηνπηθή ρξήζε ζε sites. Έρνπλ ηελ παξαθάησ κνξθή: 10 bits 54 bits 64 bits subnet ID interface ID Δίλαη δειαδή νη δηεπζχλζεηο: FEC0 /10 Η ηνπηθή ρξήζε ησλ δηεπζχλζεσλ απηψλ ζεσξείηαη πιένλ μεπεξαζκέλε. Με βάζε ην RFC 4291 πξέπεη λα αληηκεησπίδνληαη ζαλ Global Unicast. Πάλησο, ππάξρνπζεο IPV6 πινπνηήζεηο κπνξνχλ λα ζπλερίζνπλ λα ηηο ρξεζηκνπνηνχλ. Global Unicast Addresses Οη Global Unicast Addresses έρνπλ ηελ παξαθάησ ηεξαξρηθή κνξθή: <---- Network ----> <---- Host ----> n bits m bits 128-n-m bits global routing prefix subnet ID interface ID

48 Ο πεξηνξηζκφο νη Global Unicast Addresses λα είλαη κφλν νη 2000 /3 (ηα 3 πξψηα bits δειαδή λα είλαη 001) έρεη αξζεί. Αξθεί βέβαηα λα κελ ππάξρεη conflict κε ηηο πξνεγνχκελεο δηεπζχλζεηο πνπ αλαθέξζεθαλ. Η αληίζεζε κε ηηο IPv4 Addresses είλαη φηη ην γηα ην subnet id δαλεηδφκαζηε bits απφ ην Network part θαη φρη απφ ην host part. Σν Interface Id είλαη ζρεδφλ ζε φιεο ηηο πεξηπηψζεηο 64 bit. Σν ελδηαθέξνλ κε ηα interface Ids είλαη φηη γηα ηηο πεξηζζφηεξεο πεξηπηψζεηο δελ ρξεηάδεηαη λα αλαηεζνχλ αιιά κπνξνχλ λα δεκηνπξγεζνχλ απηφκαηα απφ ηηο MAC Addresses. Έλα παξάδεηγκα ζα ην δείμεη θαιχηεξα: Έζησ έλα interface κε MAC Address 00:12:34:56:78:90 To interface id πνπ δεκηνπξγείηαη απηφκαηα είλαη ην 0212:34FF:FE56:7890 Σν 02 ζην πξψην byte ζεκαίλεη φηη είλαη set ην Global/Local bit. Αλ ηψξα ζπλδπάζνπκε ηελ παξαπάλσ δηεχζπλζε κε ην Link Local Prefix ε ηειηθή δηεχζπλζε ηνπ interface γίλεηαη: FE :34FF:FE56:7890 Δλαιιαθηηθά, αλ δελ θάλνπκε set ην Global/Local bit κπνξνχκε λα ρξεζηκνπνηήζνπκε φηη interface id ζέινπκε Δπίζεο, ζπλήζσο ην subnet ID έρεη κήθνο16 bits. Οπφηε, ην global routing prefix έρεη κήθνο 48 bits. ίγνπξα κπνξεί λα πεη θάπνηνο φηη απηφ είλαη ζπαηάιε δηεπζχλζεσλ. Αιιά κε ην πιήζνο ησλ δηαζέζηκσλ δηεπζχλζεσλ θαη ηελ επθνιία ζηελ αλάζεζε θαη ζρεδίαζε απηφ αληηζηαζκίδεηαη IP version 6 Neighbor discovery Όηη είλαη ην ARP γηα ην IPv4, είλαη ην NDP (Neighbor Discovery Protocol) γηα ην IPv6. Έλαο θφκβνο ζηέιλεη έλα request παθέην (ην νπνίν ζηελ νξνινγία ηνπ NDP ιέγεηαη Neighbor Solicitation) θαη ν θφκβνο πνπ ηνλ αθνξά ην παθέην απνζηέιιεη ζηελ απάληεζή ηνπ (Neighbor Advertisement) ηελ link-layer δηεχζπλζή ηνπ. Σν NDP είλαη κέξνο ηνπ ICMPv6, ζε αληίζεζε κε ην ARP πνπ ηξέρεη πάλσ απφ Layer 2. Σν NDP 48

49 ρξεζηκνπνηεί multicasts θαη φρη broadcasts (ηα νπνία έηζη θαη αιιηψο δελ ππάξρνπλ ζην IPv6). Γηα θάζε unicast address πνπ αληαπνθξίλεηαη, θάζε host θάλεη listen ζε κηα solicitednode multicast address. Η solicited-node multicast address πνπ αληηζηνηρεί ζε κηα ζπγθεθξηκέλε unicast address δεκηνπξγείηαη απφ ηα ηειεπηαία ηξία octets ηεο unicast address πξνζζέηνληαο ζηελ αξρή ηνπο FF02::1:FF00:0000/104. Έηζη ε solicited-node multicast address ηεο unicast address 2001:1964:1923:1934:0219:1016:0814:0808 είλαη ε FF02::1:FF14:0808. Η solicited-node multicast address ρξεζηκνπνηείηαη ζαλ ν πξννξηζκφο ελφο neighbor solicitation packet. Απηφ ζεκαίλεη φηη ε ζπγθεθξηκέλε ρξήζε ηνπ multicast δελ παξαιακβάλεηαη απφ hosts πνπ δελ ηνπο αθνξά (ε πηζαλφηεηα δχν Hosts ζην ίδην link λα έρνπλ ίδηα ηα ηειεπηαία 3 octets είλαη ακειεηέα) IP version 6 Stateless autoconfiguration ην IPv4 είλαη δπλαηφλ έλαο θφκβνο λα αλαθαιχπηεη ηελ IP Address ρξεζηκνπνηψληαο BOOTP θαη επίζεο λα απνθηά απηφκαηα IP Address κε ηε ρξήζε ηνπ DHCP. Απηφ φκσο δελ είλαη ν θαλφλαο θαη δελ γίλεηαη απηφκαηα. Αληηζέησο, ζην IPv6 ην απηφκαην configuration είλαη πνιχ πην ζπλεζηζκέλν. Σν πην ζχλεζεο απηφκαην configuration είλαη ην stateless autoconfiguration. Ο host δεκηνπξγεί ηελ IPv6 Address απφ ην interface ID θαη ην link-local network prefix FE80::/10. Γηα λα κάζεη αλ ππάξρνπλ θαη άιια prefixes γηα θάπνην link ν host ζηέιλεη έλα Router Solicitation packet ζηελ link-local All-Routers multicast address FF02::2. Οη Routers απαληάλε ζηέιλνληαο φια ηα IPv6 prefixes πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη απφ ην link κε Router Advertisement packets. Δπηπιένλ, ηα Router Advertisements ζηέιλνληαη θαη πεξηνδηθά. 49

50 1.4 Δηζαγσγή ζηελ Γξνκνιόγεζε (Routing) Με ηνλ φξν Γξνκνιφγεζε (Routing) ελλννχκε ηελ δηαδηθαζία εθκάζεζεο ηεο βέιηηζηεο δηαδξνκήο θαηά ηελ νπνία έλα παθέην (L3 PDU) πξέπεη λα πξνσζεζεί κε ζηφρν λα θηάζεη ζηνλ ηειηθφ ηνπ πξννξηζκφ. Η κεζνδνινγία ιήςεο απφθαζεο πνπ αθνινπζείηαη γηα ηνλ ζθνπφ απηφ θαζνξίδεηαη απφ ηνλ Αιγφξηζκν Γξνκνιφγεζεο θαη πινπνηείηαη απφ έλα Πξσηφθνιιν Γξνκνιφγεζεο πνπ είλαη ην ζχλνιν ησλ θαλφλσλ πνπ αθνινπζνχλ νη Routers πξνθεηκέλνπ λα αληαιιάζνπλ κεηαμχ ηνπο πιεξνθνξία ζρεηηθά κε ηελ ηνπνινγία ηνπ δηθηχνπ πνπ ζπκκεηέρνπλ. Η γλψζε ηεο ηνπνινγίαο δίλεη ηελ δπλαηφηεηα ζηνπο Routers λα επηιέγνπλ ηελ βέιηηζηε δηαδξνκή (θαη ζε νξηζκέλεο πεξηπηψζεηο θαη ελαιιαθηηθή δηαδξνκή) κε βάζε θάπνηα πξνθαζνξηζκέλα θξηηήξηα. Η πιεξνθνξία απηή απνζεθεχεηαη ζε δηάθνξεο εζσηεξηθέο δνκέο αλάινγα κε ην εθάζηνηε ρξεζηκνπνηνχκελν πξσηφθνιιν θαη ηνλ ζπγθεθξηκέλν θαηαζθεπαζηή ηνπ Router. ε θάζε πεξίπησζε φκσο ππάξρεη ην Routing Σable. Σo Routing Table πεξηέρεη φιεο ηηο πιεξνθνξίεο πνπ ρξεηάδεηαη έλαο Router γηα λα πξνσζήζεη ην παθέην. Η πξνψζεζε ησλ παθέησλ βαζίδεηαη κφλν ζηελ δηεχζπλζε πξννξηζκνχ (κε κφλε εμαίξεζε ην Policy Based Routing, ην νπνίν φκσο δελ είλαη scalable θαζφηη πξέπεη λα ξπζκίδεηαη αλά Router). Κάζε Router ζην δίθηπν αλαιχεη θάζε παθέην ρσξηζηά θαη ζπκβνπιεχεηαη ην δηθφ ηνπ Routing Table γηα λα απνθαζίζεη πνπ ζα ην πξνσζήζεη. Η δηαδηθαζία απηή νλνκάδεηαη θαη hop-by-hop destination-based unicast routing. Αλάινγα κε ην κέγεζνο ηνπ Routing Table κπνξεί λα ππάξμνπλ θαζπζηεξήζεηο κε απηήλ ηελ δηαδηθαζία. Βέβαηα, φπσο ζα αλαθεξζεί θαη ζην θεθάιαην 7 κηα Layer 2 ηνπνινγία κπνξεί λα είλαη δηαθνξεηηθή απφ κηα Layer 3 ηνπνινγία νπφηε ππάξρεη πηζαλφηεηα λα επηιεγνχλ κε βέιηηζηεο δηαδξνκέο. Απηφ κπνξεί λα ζπκβεί γηαηί νη Layer 2 ζπζθεπέο δελ έρνπλ γλψζε ηεο ηνπνινγίαο ηνπ δηθηχνπ. Η νξνινγία Routing απνδίδεηαη κφλν ζηελ δηαδηθαζία εθκάζεζεο ηεο βέιηηζηεο δηαδξνκήο κέζσ ηεο αληαιιαγήο πιεξνθνξίαο κεηαμχ ησλ Routers κε ρξήζε ελφο πξσηνθφιινπ. Η ηειηθή δηαδηθαζία ηεο πξνψζεζεο ηνπ παθέηνπ νλνκάδεηαη Forwarding. 50

51 Σν Routing είλαη κηα δηεξγαζία ηνπ Layer 3. Δπνκέλσο κηα ζπζθεπή γηα λα παξέρεη Routing capabilities αξθεί λα δηαζέηεη ηα ηξία πξψηα Layers ηνπ protocol stack. Παξαθάησ (ρήκα 1-5) βιέπνπκε ηελ ζρέζε ησλ OSI layers θαη protocols ζε κηα πεξίπησζε φπνπ δχν hosts ζπλδένληαη κε ηελ βνήζεηα δχν Routers. ρήκα 1-5 OSI Routing: Layers, Protocols, Connections Παξαηεξνχκε φηη νη Routers δελ ρξεηάδεηαη λα πινπνηνχλ ηνλ πιήξε OSI protocol stack. Βέβαηα, ζηελ πξάμε ζα πινπνηνχλ έζησ πεξηνξηζκέλα θάπνηα αθφκα Layers ζε κηα πξνζπάζεηα λα δίλνπλ δπλαηφηεηεο απνκαθξπζκέλεο δηαρείξηζεο. 51

52 1.5 Απαηηήζεηο ηνπ Routing Έλαο Router γηα λα κπνξεί λα εθηειεί ηνλ ζθνπφ ηνπ πξέπεη λα εθπιεξψλεη ηηο παξαθάησ πξνυπνζέζεηο: 1. Να έρεη ελεξγή ηελ αληίζηνηρε ζνπίηα πξσηνθφιισλ (protocol suite ή protocol stack). 2. Να έρεη πιεξνθνξία ζρεηηθά κε ην destination network. 3. Να μέξεη απφ πνην Interface ζα πξνσζήζεη έλα παθέην γηα λα επηηεπρζεί ε βέιηηζηε δηαδξνκή. Σα παξαπάλσ είλαη ινγηθά. Καηαξρήλ, ν Router ζα πξέπεη λα ππνζηεξίδεη ηνλ protocol stack (OSI, TCP/IP, IPX/SPX, DECnet) φπνπ αλήθεη ε δηεχζπλζε πξννξηζκνχ. Αλ δελ ππάξρεη απηή ε ππνζηήξημε ηφηε απιά ν Router είλαη άρξεζηνο. Γελ κπνξεί λα ιεηηνπξγήζεη ζε θαλέλα απφ ηα 3 Layers πνπ είλαη ην minimum γηα ηελ παξνρή ππεξεζηψλ δξνκνιφγεζεο. Δπηπιένλ ηεο παξαπάλσ ππνζηήξημεο, ν Router ζα πξέπεη λα έρεη πιεξνθνξίεο γηα ην δίθηπν πξννξηζκνχ ζην Routing Table. Αλ δελ έρεη ηφηε απιά δελ κπνξεί λα πξνσζήζεη ηα παθέηα πξνο απηφ ην δίθηπν νπφηε ηα δηαγξάθεη. Δλαιιαθηηθά, ππάξρεη ε δπλαηφηεηα έλαο Router λα έρεη έλα Default Route ην νπνίν θαη ζπκβνπιεχεηαη αλ δελ έρεη ζην Routing Table ηνπ ην ζπγθεθξηκέλν Γίθηπν Πξννξηζκνχ. Η ηειηθή απφθαζε γηα ηελ πξνψζεζε ελφο παθέηνπ πξνο έλαλ πξννξηζκφ αθνξά ζηελ επηινγή ηνπ interface ηνπ Router απ φπνπ ζα πξνσζεζεί έλα παθέην. πλήζσο ζην Routing Table, γηα θάζε destination network ππάξρεη κφλν έλα entry, εθείλν πνπ αληηζηνηρεί ζηελ βέιηηζηε δηαδξνκή. Δλαιιαθηηθά, ππάξρεη πεξίπησζε λα ππάξρνπλ πεξηζζφηεξα entries ηφζν γηα ιφγνπο redundancy φζν θαη load balancing. ε θάζε πεξίπησζε, ην επηιεγφκελν Interface πξνζδηνξίδεη θαη ην Layer 2 encapsulation ηνπ παθέηνπ. 52

53 1.6 Routing Tables Πσο έλαο Router απνθαζίδεη απφ πην Interface πξέπεη λα πξνσζήζεη θάπνην παθέην; Όπσο αλαθέξζεθε θαη πξνεγνπκέλσο ηo Routing Table είλαη κία δνκή πνπ πεξηέρεη φιεο ηηο πιεξνθνξίεο πνπ ρξεηάδεηαη έλαο Router γηα λα πξνσζήζεη ην παθέην. ε απηφ ην ζεκείν θξίλεηαη ζθφπηκν λα αλαθεξζεί φηη αλ θαη φζα αλαθέξνληαη είλαη γεληθά θαη αλεμάξηεηα απφ ηελ ζπγθεθξηκέλε ζνπίηα πξσηνθφιισλ, ε παξνχζα εξγαζία ζα επηθεληξψζεη ζηελ ζνπίηα πξσηνθφιισλ TCP/IP θαζφηη έρεη επηθξαηήζεη πιένλ παγθνζκίσο. Η ειάρηζηε πιεξνθνξία πνπ πξέπεη λα ππάξρεη ζην Routing Table γηα ηελ ζνπίηα πξσηνθφιισλ TCP/IP είλαη ε εμήο: IP Network Number Direct/Indirect Flag Next Hop Address Interface Όηαλ ην δίθηπν πξννξηζκνχ (πνπ πεξηιακβάλεη Network Address ζπλδπαζκέλν κε subnet mask) βξίζθεηαη ζην ίδην δίθηπν/ππνδίθηπν κε θάπνην απφ ηα interfaces ηνπ Router, ηφηε ην Direct/Indirect Flag έρεη ηελ ηηκή Direct, ην Next Hop Address κπνξεί λα είλαη θελφ ε ζε άιιεο πεξηπηψζεηο (αλάινγα κε ηελ πινπνίεζε) λα έρεη ηηκή ίδηα κε ηελ IP Address ηνπ εμεξρφκελνπ Interface. ε θάζε πεξίπησζε ην Interface ππνδειψλεη ην αληίζηνηρν Interface ηνπ Router απφ ην νπνίν πξέπεη λα εμέιζεη έλα παθέην γηα λα παξαδνζεί ζηνλ πξννξηζκφ ηνπ. Ιζρχεη δειαδή θάηη ηέηνην (RFC 1180): network direct/indirect flag router interface number development direct <blank> Όηαλ ην δίθηπν πξννξηζκνχ βξίζθεηαη ζε άιιν δίθηπν/ππνδίθηπν απφ νπνηνδήπνηε απφ ηα interfaces ηνπ Router ηφηε ην Direct/Indirect Flag έρεη ηελ ηηκή Indirect, ην Next Hop Address έρεη ηε δηεχζπλζε ηνπ θνληηλφηεξνπ ζηνλ πξννξηζκφ Router θαη ην Interface δείρλεη ην αληίζηνηρν Interface απ φπνπ πξέπεη λα πξνσζεζεί γηα λα θηάζεη ζηνλ επφκελν Router. 53

54 Ιζρχεη δειαδή θάηη ηέηνην (επίζεο απφ RFC 1180): network direct/indirect flag router interface number development direct <blank> 1 accounting indirect devnetrouter 1 factory indirect devnetrouter Απαξαίηεηε πξνυπφζεζε φκσο ζηνλ παξαπάλσ πίλαθα είλαη ν devnetrouter λα είλαη ζπλδεδεκέλνο ζε θάπνην απφ ηα ππνδίθηπα ηνπ ηξέρνληνο Router. Οη παξαπάλσ πιεξνθνξίεο είλαη νη ειάρηζηεο απαξαίηεηεο. ηελ πξάμε φκσο, ην Routing Table απνζεθεχεη πνιχ πεξηζζφηεξεο πιεξνθνξίεο γηα θάζε Network id. Σέηνηεο επηπξφζζεηεο πιεξνθνξίεο κπνξεί λα είλαη: Ο κεραληζκόο κε ηνλ νπνίνλ ην θάζε routing entry δεκηνπξγήζεθε. Αλ πρ δεκηνπξγήζεθε ζηαηηθά ε δπλακηθά (θαη ζηελ δεχηεξε πεξίπησζε κε πην Routing Protocol). Σν κέηξν εκπηζηνζύλεο ζηνλ κεραληζκό εθκάζεζεο. ε θάπνηνλ Router κπνξεί λα είλαη ελεξγνπνηεκέλα πεξηζζφηεξα απφ έλα Routing protocols. Μπνξνχλ αθφκα λα ππάξρνπλ ζηαηηθέο εληνιέο ζρεηηθά κε ην Routing θάπνησλ δηθηχσλ. Τπάξρεη πεξίπησζε επνκέλσο, λα πάξνπκε γηα ην ίδην δίθηπν πιεξνθνξία απφ πνιιέο πεγέο (Routing protocols, static commands). Η πιεξνθνξία απηή κπνξεί λα είλαη θαη αληηθξνπφκελε. Ο Router πξέπεη λα έρεη έλαλ ηξφπν λα ηεξαξρεί ηελ πιεξνθνξία απηή. Μία κέζνδνο ηεξαξρίαο είλαη λα απνδίδεη θάπνην κέηξν εκπηζηνζχλεο αλάινγα κε ηνλ κεραληζκφ. πλήζσο κηα ζηαηηθή ξχζκηζε ζεσξείηαη πην ζεκαληηθή απφ κία πιεξνθνξία πνπ ιακβάλεηαη απφ θάπνην Routing protocol. Πρ ε Cisco θαη ε Juniper ρξεζηκνπνηνχλ ηνλ φξν Administrative Distance γηα λα ππνδειψζνπλ ην κέηξν εκπηζηνζχλεο. Σν «θόζηνο» (metric) πνπ ππνδειώλεη ηελ απόζηαζε από ην δίθηπν πξννξηζκνύ. Αλάινγα κε ην Routing protocol, ηo routing metric κπνξεί λα είλαη κηα ηηκή πνπ ππνδειψλεη απιά ηνλ αξηζκφ ησλ hops (ζπλδέζεσλ) κέρξη ηνλ ηειεπηαίν Router, κπνξεί λα είλαη κηα ηηκή επεξεαζκέλε απφ ηελ ηαρχηεηα ησλ links κεηαμχ ησλ Routers, ε αθφκα κπνξεί θαη λα είλαη κία πην ζχλζεηε ηηκή πνπ ππνινγίδεηαη απφ 54

55 έλα ζχλνιν παξακέηξσλ. Σέηνηεο παξάκεηξνη κπνξεί λα είλαη εθηφο απφ ηελ ηαρχηεηα, ε θαζπζηέξεζε ηεο γξακκήο, ε αμηνπηζηία ηεο, ν θφξηνο ηεο ε αθφκα θαη θάπνηα ζηαζεξά. Σελ ελεκεξόηεηα ηεο πιεξνθνξίαο. Τπνδειψλεη πφζν πξφζθαηε είλαη ε ελεκέξσζε γηα ην ζπγθεθξηκέλν Γίθηπν. Αλαιφγσο κε ην ρξεζηκνπνηνχκελν Routing Protocol ηα Routing Entries ησλ Network ids ελεκεξψλνληαη αλά ηαθηά ρξνληθά δηαζηήκαηα. Παξαθάησ βιέπνπκε ην Routing Table ελφο Cisco Router. Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set R R C C /8 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks /32 [120/1] via , 00:00:14, FastEthernet0/ /32 [120/1] via , 00:00:15, FastEthernet2/ /24 is directly connected, FastEthernet2/ /24 is directly connected, FastEthernet0/0 ε απηφ ην Routing table θαίλνληαη ηα εμήο: 1. Ο ηξόπνο εθκάζεζεο δειαδή ην ζπγθεθξηκέλν Routing Protocol. ηνλ ηξφπν εθκάζεζεο αλήθεη θαη ε πεξίπησζε ζηαηηθήο ξχζκηζεο ή αθφκα θαη ε πεξίπησζε απεπζείαο ζχλδεζεο (είλαη ε πεξίπησζε Direct πνπ έρεη αλαθεξζεί πξνεγνπκέλσο. 2. Σν Γίθηπν/Τπνδίθηπν πξννξηζκνύ. Απηφ αλαπαξίζηαηαη ηφζν κε κηα IP Address θαη κηα Subnet Mask. Απηφλ ηνλ ζπλδπαζκφ ηνλ νλνκάδνπκε θαη IP Prefix. 55

56 3. Η Administrative Distance θαη ην Routing Protocol Metric. Η administrative distance πνπ είλαη ε εκπηζηνζχλε ηνπ Router ζην ζπγθεθξηκέλν Routing Protocol. Όζν ρακειφηεξεο ηηκέο έρεη ηφζν πην πνιχ ε εκπηζηνζχλε ζην ζπγθεθξηκέλν Routing Protocol. Πνιχ κεγάιε πξνηεξαηφηεηα έρεη ε ζηαηηθή ξχζκηζε (administrative distance: 1) θαη ηελ κεγαιχηεξε ηελ έρεη ε απεπζείαο ζχλδεζε (administrative distance: 0). Σν Routing Protocol Metric «δείρλεη» ηελ απφζηαζε απφ ην δίθηπν πξννξηζκνχ θαη ζπληειεί ζηελ ιήςε βέιηηζησλ δηαδξνκψλ. Πην πάλσ αλαθέξζεθαλ δηάθνξα θξηηήξηα απιά ή ζχλζεηα πνπ κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ ζαλ Routing Metric (ε ηαρχηεηα, ε θαζπζηέξεζε ηεο γξακκήο, ε αμηνπηζηία ηεο, ν θφξηνο ηεο ή αθφκα θαη θάπνηα ζηαζεξά). 4. To next hop address. Δίλαη ε δηεχζπλζε ηνπ επφκελνπ Router πνπ πξέπεη λα απνζηαιεί έλα παθέην πξνθεηκέλνπ λα θηάζεη ζηνλ πξννξηζκφ ηνπ. 5. Η ελεκεξόηεηα ηνπ Routing Entry. Δίλαη ν ρξφλνο πνπ έρεη κεζνιαβήζεη απφ ηελ ηειεπηαία ελεκέξσζε ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ Routing Entry απφ ην Routing Protocol. 6. To όλνκα ηνπ Interface. Δίλαη ην φλνκα ηνπ Interface απφ ην νπνίν πξέπεη λα εμέιζεη έλα παθέην γηα λα θηάζεη κε ηελ βέιηηζηε δηαδξνκή ζηνλ πξννξηζκφ ηνπ. 7. Ο Default Gateway (αλ ππάξρεη). Αλ θαη ζην ζπγθεθξηκέλν παξάδεηγκα δελ ππάξρεη, ν Default Gateway είλαη ε δηεχζπλζε ηνπ Router πνπ απνζηέιιεηαη έλα παθέην αλ πξννξίδεηαη πξνο θάπνηα δηεχζπλζε πνπ δελ ζπκπεξηιακβάλεηαη ζην Routing Table. Σν Routing Table entry ηνπ Default Gateway αλαθέξεηαη θαη ζαλ /0 ψζηε λα θαιχπηεη φια ηα δίθηπα/ππνδίθηπα πνπ δελ ππάξρνπλ ζην Routing Table. 56

57 2 Χαρακτηριςτικά των Routing Protocols Τπάξρνπλ δηάθνξνη ηξφπνη λα θαηεγνξηνπνηεζνχλ ηα Routing Protocols. Classful έλαληη Classless, Distance Vector έλαληη Link State, Interior έλαληη Exterior. Τπάξρνπλ βέβαηα θαη Routing Protocols πνπ ζπλδπάδνπλ ζηνηρεία απφ παξαπάλσ απφ κία θαηεγνξίεο. Καη αξρήλ φκσο ζα γίλεη κία αλαθνξά ζην Time to Live (TTL) πεδίν ηνπ IP Header ην νπνίν αλ θαη δελ είλαη ραξαθηεξηζηηθφ ησλ Routing protocols, ελ ηνχηνηο έρεη ζρεδηαζηεί έηζη ψζηε λα αληηκεησπίδεη θάπνηεο απφ ηηο αηέιεηέο ηνπο θαη πην ζπγθεθξηκέλα ην λα ππάξρνπλ παθέηα πνπ θπθινθνξνχλ ζην Internet γηα πάληα. Απηφ ζα είρε ζπλέπεηα ηελ θαηάξξεπζή ηνπ ζε ρξφλν ξεθφξ. 2.1 TTL (Time to Live) Καλέλα Routing Protocol δελ είλαη ηέιεην. Έλα αδχλαην ζεκείν είλαη ε ζπκπεξηθνξά ηνπ πξσηνθφιινπ φηαλ ηα Interfaces ησλ Routers κεηαβαίλνπλ απφ ηελ θαηάζηαζε ιεηηνπξγίαο ζηελ θαηάζηαζε κε ιεηηνπξγίαο θαη αληίζηξνθα. Γηα λα απνθεπρζεί ε πεξίπησζε έλα παθέην λα πεξηθέξεηαη ζπλέρεηα απφ Router ζε Router ρξεζηκνπνηείηαη ην πεδίν TTL ζηνλ IP Header. Σν πεδίν απηφ γίλεηαη Initialize κε κία αξρηθή ηηκή. Η κέγηζηε ηηκή πνπ κπνξεί λα ιάβεη είλαη 255 θαζφηη έρεη κήθνο 8 bits. Αλ θαη ην TTL ππνδειψλεη ρξφλν (ε κνλάδα κέηξεζεο είλαη δεπηεξφιεπηα) θάζε θνξά πνπ ην παθέην δηέξρεηαη απφ έλαλ Router ε ηηκή ηνπ TTL κεηψλεηαη θαηά 1 αθφκα θαη αλ δελ έρεη πεξάζεη 1 δεπηεξφιεπην. Δλαιιαθηηθά, αλ ην παθέην παξακείλεη ζε έλαλ Router παξαπάλσ απφ 1 δεπηεξφιεπην ηφηε ν Router κπνξεί λα ην κηθξχλεη θαη πεξηζζφηεξν απφ έλα. Σν TTL έρεη ινηπφλ δηπιή ρξήζε. Υξεζηκνπνηείηαη ηφζν ζαλ ρξφλνο φζν θαη ζαλ number of hops (φηαλ θάζε Router ην ειαηηψλεη αλά 1). ηελ πξάμε ε πινπνίεζε κε κείσζε ηνπ ρξφλνπ δελ είλαη πξαθηηθή (θαη κάιηζηα είλαη πξναηξεηηθή) γη απηφ θαη ζηηο πεξηζζφηεξεο TCP/IP πινπνηήζεηο ην TTL ρξεζηκνπνηείηαη κφλν ζαλ hop count. Όηαλ ην TTL ελφο παθέηνπ θηάζεη ηελ ηηκή 0 ην παθέην δελ κπνξεί λα πξνσζεζεί άιιν απφ ηνλ Router θαη απνξξίπηεηαη. Σαπηφρξνλα απνζηέιιεηαη έλα ICMP (Internet Control Message protocol) Time Exceeded κήλπκα ιάζνπο ζηνλ απνζηνιέα ηνπ κελχκαηνο. 57

58 2.2 Classful Routing Τπάξρνπλ θάπνηα πεπαιαησκέλα Routing Protocols πνπ δελ απνζηέιινπλ ηελ subnet mask καδί κε ην network number. ε απηήλ ηελ πεξίπησζε φια ηα subnets πνπ έρνπλ ην ίδην major network (είηε θιάζεο A, είηε B είηε C) πξέπεη λα έρνπλ ην ίδην subnet mask. Όηαλ έλαο Router ιακβάλεη ζε έλα interface έλα Routing update ελφο Classful Routing protocol ηφηε ηζρχνπλ ηα εμήο: Αλ ην Routing update αθνξά ην ίδην major network number πνπ είλαη configured ζην ζπγθεθξηκέλν interface ηφηε ν Router ρξεζηκνπνηεί ηελ subnet mask ηνπ interface απηνχ. Αλ ην Routing update αθνξά θάπνην άιιν major network number ηφηε ν Router ρξεζηκνπνηεί ηελ default subnet mask ηεο θιάζεο πνπ αλήθεη απηφ ην network number. Βέβαηα, ζηελ πξψηε πεξίπησζε, γηα λα ππάξρεη ζπλέπεηα πξέπεη φια ηα subnetworks ελφο major network λα έρνπλ ηελ ίδηα subnet mask. Απηφ νδεγεί θαη ζε ζπαηάιε δηεπζχλζεσλ πρ ζηελ πεξίπησζε κηαο point-to-point ζχλδεζεο φπνπ ρξεηάδεηαη λα ππνζηεξίδνληαη κφλν 2 hosts. Αλ πξνζζέζνπκε θαη ηηο 2 κε ρξεζηκνπνηνχκελεο ηηκέο (φια 0 θαη φια 1) ηφηε είλαη πξνθαλέο φηη γηα ηηο 4 ζπλνιηθά δηεπζχλζεηο ρξεηαδφκαζηε κφλν 2 bits γηα ην host part. Σα άιια 30 bits ζα κπνξνχζαλ λα ππνδειψλνπλ ην subnet. Έηζη αλ πρ ε subnet mask είλαη (/24) πνπ ππνζηεξίδεη κέρξη = 254 hosts ηφηε απηφ ζεκαίλεη φηη ζπαηαιηνχληαη πνιιέο δηεπζχλζεηο. Σν δεχηεξν ζέκα ηνπ Classful routing θαίλεηαη ζην παξαθάησ ρήκα 2-1: ρήκα 2-1 Routers πνπ ηξέρνπλ Classful Routing protocol Παξαηεξνχκε ηα εμήο: 58

59 Router R1: Kαη ηα δχν interfaces ηνπ έρνπλ δηεπζχλζεηο πνπ αλήθνπλ ζην ίδην major network ( ). O Router R1 δελ ζπλδέεηαη απεπζείαο κε ηνλ R3 πνπ έρεη interfaces πνπ αλήθνπλ ζε δηαθνξεηηθφ major network ( ). Δπνκέλσο δελ έρεη γλψζε ηεο subnet mask πνπ ρξεζηκνπνηείηαη απφ ηνλ R3 θαη ζην Routing Table ηνπ ρξεζηκνπνηεί ηελ default subnet mask ( ή αιιηψο /16) ηεο θιάζεο B πνπ αλήθνπλ ηα ππνδίθηπα θαη Router R2: Έρεη Interfaces πνπ αλήθνπλ θαη ζηα δχν major network numbers θαη άξα έρεη ηελ δπλαηφηεηα λα ρξεζηκνπνηεί ζην Routing Table ηνπ γηα ην θάζε ππνδίθηπν ηηο αληίζηνηρεο subnet masks. Router R3: Όπσο θαη ν Router R1, ηα δχν interfaces ηνπ Router R3 έρνπλ δηεπζχλζεηο πνπ αλήθνπλ ζην ίδην major network ( ). Όκσο, ν Router R3 δελ ζπλδέεηαη απεπζείαο κε ηνλ R1 πνπ έρεη interfaces πνπ αλήθνπλ ζε δηαθνξεηηθφ major network ( ). Δπνκέλσο, δελ έρεη γλψζε ηεο subnet mask πνπ ρξεζηκνπνηείηαη απφ ηνλ R1 θαη ζην Routing Table ηνπ ρξεζηκνπνηεί ηελ default subnet mask ( ή αιιηψο /8) ηεο θιάζεο Α πνπ αλήθνπλ ηα ππνδίθηπα θαη Γεληθά, γεηηνληθνί Routers κε interfaces πνπ έρνπλ δηεπζχλζεηο πνπ αλήθνπλ ζην ίδην major network κνηξάδνληαη πιεξνθνξίεο γηα ηα αληίζηνηρα ππνδίθηπα κε ηελ πξνυπφζεζε φκσο λα έρνπλ φια ηελ ίδηα subnet mask. Όζνλ αθνξά ππνδίθηπα πνπ αλήθνπλ ζε δηαθνξεηηθφ major network, αληαιιάζζεηαη κφλν Classful πιεξνθνξία γηα απηά. 2.3 Classless Routing Σν Classless Routing δεκηνπξγήζεθε γηα λα δψζεη θάπνηα πξνζσξηλή ιχζε ζην πξφβιεκα ηεο εμάληιεζεο ησλ δηεπζχλζεσλ κε ηελ νξζνινγηθφηεξε θαηαλνκή ηνπο. Πιένλ, αληί λα αλαηίζεηαη ζε θάπνηνλ νξγαληζκφ έλα δίθηπν πρ θιάζεο C, αλαηίζεηαη έλα ζπλερέο block δηεπζχλζεσλ κεγέζνπο δχλακεο ηνπ 2 πνπ θαζνξίδεηαη απφ ην network number αθνινπζνχκελν απφ «/» θαη ηνλ αξηζκφ ησλ ζεκαληηθψλ bits. Οη πεξηνξηζκνί πνπ αλαθέξζεθαλ ζην παξαπάλσ θεθάιαην (Classless Routing) ππάξρνπλ φπσο αλαθέξζεθε γηαηί θάπνηα Routing Protocols δελ απνζηέιινπλ ηελ subnet mask καδί κε ην subnet number. 59

60 Σα κνληέξλα Routing Protocols έξρνληαη λα δηνξζψζνπλ απηφλ ηνλ πεξηνξηζκφ. Έηζη θαηαξγείηαη ν πεξηνξηζκφο ηεο ρξήζεο ηεο ίδηαο subnet mask απφ φια ηα ππνδίθηπα πνπ αλήθνπλ ζην ίδην θχξην δίθηπν. Αθφκα θαηαξγείηαη θαη ε ππνρξεσηηθή ρξήζε ηεο default subnet mask γηα ππνδίθηπα πνπ αλήθνπλ ζε δηαθνξεηηθφ θχξην δίθηπν. ην παξαθάησ ρήκα 2-2 θαίλνληαη ηα Routing Tables ηξηψλ Routers πνπ ηξέρνπλ έλα Classless Routing Protocol. ρήκα 2-2 Routers πνπ ηξέρνπλ Classless Routing protocol 2.4 VLSM (Variable Length Subnet Masking) Σα Classless Routing protocols κε ηελ δπλαηφηεηά ηνπο λα απνζηέιινπλ θαη ηελ subnet mask καδί κε ην network number, παξέρνπλ ηελ δπλαηφηεηα λα ρξεζηκνπνηείηαη δηαθνξεηηθή subnet mask ζηα δηάθνξα interfaces πνπ αλήθνπλ ζην ίδην network number. Απηή ε δπλαηφηεηα κπνξεί λα αμηνπνηεζεί γηα εμνηθνλφκεζε δηεπζχλζεσλ. Πρ έλα Ethernet interface ελφο Router κπνξεί λα έρεη κηα subnet mask (/28) αλ ππάξρεη αλάγθε ππνζηήξημεο κέρξη = 14 hosts (ζπκπεξηιακβαλνκέλνπ θαη ηνπ Router). Αληίζεηα, έλα Serial interface πνπ ζπλδέεηαη κε έλαλ κφλν Router, αξθεί λα έρεη κηα subnet mask (/30) ε νπνία ππνζηεξίδεη κέρξη = 2 hosts πνπ είλαη θαη νη δχν ζπλδεφκελνη Routers. Σν ζελάξην απηφ απεηθνλίδεηαη ζην ρήκα 2-3 φπνπ ν Router R1 ρξεζηκνπνηεί subnet mask (/28) ζην Ethernet interface ηνπ ελψ, ρξεζηκνπνηεί subnet mask (/30) ζηα ζεηξηαθά interfaces ηνπ. Δλλνείηαη ε ρξήζε ελφο Classless Routing protocol. 60

61 ρήκα 2-3 Παξάδεηγκα VLSM 2.5 Summarization Όηαλ ην κέγεζνο ηνπ Routing Table απμάλεη ιφγσ ηνπ κεγέζνπο ηνπ δηθηχνπ ηφηε κπνξεί λα ππάξμνπλ ηα παξαθάησ πξνβιήκαηα: 1. Καζπζηέξεζε θαη θαηαλάισζε ππνινγηζηηθψλ πφξσλ ησλ Routers ιφγσ ηεο αλαδήηεζεο θάπνηνπ Routing Prefix (network ή subnetwork κε ζπγθεθξηκέλε subnet mask) ζην Routing Table αιιά θαη ελεκέξσζεο ηνπ Routing Table κεηά απφ επηθνηλσλία κε Router πνπ ζπκκεηέρεη ζην ίδην Routing Protocol. 2. Καηαλάισζε κλήκεο ηνπ Router ιφγσ ηνπ κεγέζνπο ηνπ Routing Table. 3. Καηαλάισζε bandwidth ιφγσ απνζηνιήο κεγαιχηεξνπ Routing Table ζηνπο Routers πνπ ζπκκεηέρνπλ ζε θάπνην Routing Protocol. ηελ πεξίπησζε ηνπ Classful Routing ην summarization γίλεηαη απηφκαηα αλάινγα κε ηελ θιάζε πνπ αλήθεη θάπνην subnet. Έηζη, γηα ηελ θιάζε Α ρξεζηκνπνηείηαη summarization ζην πξψην octet, γηα ηελ θιάζε Β ζην δεχηεξν octet θαη γηα ηελ θιάζε C ζην ηξίην octet. Όκσο απηφ δελ είλαη πάληνηε εθηθηφ νχηε βέιηηζην. Απαξαίηεηε πξνυπφζεζε είλαη λα κελ ππάξρνπλ ππνδίθηπα ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ major network ζε άιια ζεκεία ηνπ δηθηχνπ γηαηί αιιηψο ζα είρακε εζθαικέλε πιεξνθφξεζε άξα ιάζνο δξνκνιφγεζε. Γηα λα είλαη εθηθηφ ην summarization πξέπεη λα ππάξρεη κηα απνηειεζκαηηθή ζρεδίαζε φπνπ: 1. Tα subnets λα έρνπλ θαηαλεκεζεί ζε ζπλερή ηκήκαηα θαη ν αξηζκφο ηνπο λα είλαη δχλακε ηνπ 2. 61

62 2. To ζρεηηθφ octet ζηελ πξψηε δηεχζπλζε ζην block πνπ ζα γίλεη summarized πξέπεη λα είλαη πνιιαπιάζην ηνπ αξηζκνχ ησλ subnets. Πην ζπγθεθξηκέλα, ην summarizing θαζνξίδεηαη απφ κία κάζθα επίζεο 32 bits ζαλ ην subnet φπνπ ηα πξψηα bits πνπ ππνδειψλνπλ ην θνηλφ ηκήκα (ην summarized network) έρνπλ ηελ ηηκή 1 θαη ηα ππφινηπα (πνπ ππνδειψλνπλ ην αδηάθνξν ηκήκα κηαο δηεχζπλζεο) έρνπλ ηελ ηηκή 0. Δίλαη απαξαίηεην φιεο νη δηεπζχλζεηο πνπ δεκηνπξγνχληαη απφ φινπο ηνπο ζπλδπαζκνχο ησλ bits πνπ αληηζηνηρνχλ ζηηο ζέζεηο ησλ 0 λα ζπκπεξηιακβάλνληαη ζην summarized δίθηπν. Έζησ ηα παξαθάησ ππνδίθηπα: / / / /24 Απηά ζε Binary κνξθή αληηζηνηρνχλ ζηα εμήο: Απφ: Μέρξη θαη: Απφ: Μέρξη θαη: Απφ: Μέρξη θαη: Απφ: Μέρξη θαη: Παξαηεξνχκε ηα εμήο: 1. Σν θνηλφ κέξνο είλαη ην δειαδή ηα πξψηα 22 bits. 2. Όζνλ αθνξά ηα ππφινηπα 10 bits έρνπλ φινπο ηνπο δπλαηνχο ζπλδπαζκνχο. Μπνξνχκε ινηπφλ λα ηα θάλνπκε Summarize σο εμήο: /22 Απαξαίηεηε πξνυπφζεζε γηα summarization θαηά βνχιεζε θαη ζε νπνηαδήπνηε αξηζκφ bits είλαη ην Routing protocol λα είλαη Classless δειαδή λα ππνζηεξίδεη ηελ απνζηνιή ηνπ mask καδί κε ην Network Address. 62

63 Σν summarization κπνξεί λα γίλεηαη ηφζν ζε class boundary φζν θαη ζε νπνηαδήπνηε άιιν ζεκείν. Όηαλ ζπκπεξηιακβάλεη πεξηζζφηεξα απφ έλα major networks ηφηε νλνκάδεηαη θαη supernetting. Έλα παξάδεηγκα αθνινπζεί. Έζησ ηα παξαθάησ Class C Networks: / / / / / / / / / / / / / / / /24 Γηα ιφγνπο ζπληνκίαο αιιά θαη απιφηεηαο ζα επηθεληξψζνπκε ζηελ δπαδηθή αλαπαξάζηαζε ηνπ ηξίηνπ octet πνπ παίξλεη ηηο ηηκέο 16-31: Βιέπνπκε φηη ηα θνηλά bits είλαη ηα πξψηα ηέζζεξα (0001) ελψ ηα ππφινηπα ηέζζεξα παίξλνπλ φιεο ηηο δπλαηέο ηηκέο απφ 0000 κέρξη θαη Άξα, ηα πξψηα 20 bits (ηα πξψηα 2 bytes θαη ηα 4 bits ηνπ 3 νπ byte) είλαη ηα θνηλά νπφηε ην summarization boundary πξνζδηνξίδεηαη κεηαμχ ην 20 νπ θαη ηνπ 21 νπ bit θαη αλαγξάθεηαη σο εμήο: /20 Η παξαπάλσ summary address πεξηιακβάλεη έλα ζπλερφκελν block 16 class C δηθηχσλ. Οπφηε εθηφο απφ Summary Address κπνξνχκε λα ηελ νλνκάζνπκε θαη supernet. Όζνλ αθνξά ην summarization ζε IPv6 δελ αιιάδεη θάηη. Η θηινζνθία είλαη ε ίδηα κε ηηο δηεπζχλζεηο απιψο λα έρνπλ κήθνο 128 bits αληί γηα

64 2.6 Longest Match Όηαλ έλαο Router «ηξέρεη» έλα Classless Routing protocol ηφηε ε αλαδήηεζε θάπνηνπ entry ζην Routing Table γίλεηαη κε ηελ αξρή ηνπ longest match. Δπηιέγεηαη δειαδή απφ ηα entries ηνπ Routing Table πνπ ηθαλνπνηνχλ ηελ ζπλζήθε αλαδήηεζεο, εθείλν πνπ έρεη ηα πεξηζζφηεξα θνηλά bits κε ηελ δηεχζπλζε πξννξηζκνχ (ππνινγίδνληαο θπζηθά απφ ην most significant bit). Έηζη ππάξρεη ε ζηγνπξηά φηη έρεη γίλεη ε θαιχηεξε δπλαηή επηινγή αθνχ επηιέγνληαη νη πην ζπγθεθξηκέλεο δηαδξνκέο. Απηφ βέβαηα έρεη θαη θάπνηεο ζπλέπεηεο. 1. Αλ θάπνηνο νξγαληζκφο δελ έρεη κφλν έλα «ζπκπαγέο» block δηεπζχλζεσλ φπνπ κπνξνχλ λα γίλνπλ summarized αιιά έρεη θαη θάπνηεο αλεμάξηεηεο δηεπζχλζεηο, ηφηε θπζηθά κε ηελ αξρή ηνπ longest match ην routing ζα δνπιεχεη θαλνληθά αιιά θαηαξγείηαη ην πιενλέθηεκα ηνπ summarization. Βέβαηα απηφ είλαη πην πνιχ ζρεδηαζηηθή αδπλακία θακηά θνξά φκσο είλαη αλαπφθεπθην φηαλ έλαο νξγαληζκφο αιιάδεη Provider. 2. Αλ ε δηεχζπλζε πξννξηζκνχ είλαη πξνο θάπνην subnet πνπ δελ ππάξρεη ζην Routing Table, αιιά ππάξρεη έλα entry πξνο έλα γεληθφηεξν subnet ή απιά πξνο ην αληίζηνηρν major network, ηφηε ην παθέην πξνσζείηαη κε θίλδπλν βέβαηα λα γίλεη drop ζε θάπνηνλ άιιν Router. 3. Αλ δελ ππάξρεη ηαίξηαζκα ηφηε, γηα λα κελ γίλεη drop ην παθέην πξέπεη λα ππάξρεη θάπνηνο default gateway (last resort) gateway πνπ φκσο κπνξεί λα δξνκνινγήζεη ην παθέην κε κελ βέιηηζην ηξφπν. ηελ πεξίπησζε φκσο ηνπ Classful Routing ην longest match δελ ηζρχεη ηειείσο. ηελ πξναλαθεξζείζα πεξίπησζε 2 δελ επηιέγεηαη ην γεληθφηεξν entry αιιά ην παθέην γίλεηαη drop. 64

65 2.7 Distance Vector Routing Protocols Η «απφζηαζε» (Distance) είλαη κηα θάπσο γεληθή έλλνηα πνπ κπνξεί λα ζπκπεξηιακβάλεη θάπνην metric αλάινγα κε ηηο αλάγθεο καο πρ ηελ ρξνλνθαζπζηέξεζε ηεο παξάδνζεο ελφο κελχκαηνο, ε ην θφζηνο απνζηνιήο ηνπ. Οη Distance Vector Αιγφξηζκνη παίξλνπλ ην φλνκά ηνπο απφ ην γεγνλφο φηη είλαη δπλαηφλ λα ππνινγηζηνχλ νη βέιηηζηεο δηαδξνκέο φηαλ αληαιιαγεί απιψο πιεξνθνξία ζρεηηθή κε ηηο απνζηάζεηο. Σέηνηα πιεξνθνξία αληαιιάζζεηαη κφλν κεηαμχ «γεηηφλσλ» δειαδή Routers πνπ αλήθνπλ ζην ίδην Subnet. Η πιεξνθνξία πνπ αληαιιάζζεηαη κεηαμχ ησλ γεηηφλσλ είλαη κέξνο ή θαη νιφθιεξν ην Routing Table ηνπο. Αλ δχν Routers i θαη j είλαη απεπζείαο ζπλδεδεκέλνη ηφηε κπνξνχκε λα απνδίδνπκε έλα θφζηνο (metric), d(i, j) ζηελ κεηάβαζε (hop) απφ ηνλ i ζην j. Σν θφζηνο απηφ είλαη ην ίδην αλεμαξηήησο ηνπ πξννξηζκνχ θαη ζεσξνχκε φηη είλαη έλαο ζεηηθφο αθέξαηνο αξηζκφο. Οπφηε, γηα λα ππνινγίζνπκε ην θφζηνο κηαο δηαδξνκήο δελ έρνπκε παξά λα πξνζζέζνπκε ηα θφζηε ησλ επί κέξνπο κεηαβάζεσλ πνπ απνηεινχλ ηελ ζπλνιηθή δηαδξνκή. Έζησ φηη κε D(i, j) αλαπαξηζηάκε ην θφζηνο ηεο βέιηηζηεο δηαδξνκήο απφ ην i ζην j. Δθφζνλ ηα θφζηε είλαη πξνζζεηηθά γηα ην ειάρηζην θφζηνο ηζρχεη φηη: D(i,i) = 0, (για κάθε i) D(i,j) = min [d(i,k) + D(k,j)], (i j) k θαη νη βέιηηζηεο δηαδξνκέο απφ ην i ζην j είλαη κέζσ ησλ γεηηόλσλ k γηα ηνπο νπνίνπο ηζρχεη φηη ην άζξνηζκα d(i,k) + D(k,j) έρεη ηελ ειάρηζηε ηηκή. Δπνκέλσο, ην metric κπνξεί λα ππνινγηζηεί κε ηνλ θάζε Router i λα ιακβάλεη απφ φινπο ηνπο γείηνλέο ηνπ θ ηελ απφζηαζή ηνπο απφ ηνλ Router j. Καηφπηλ, πξνζζέηεη θαη ηελ δηθή ηνπ απφζηαζε απφ ηνλ θάζε γείηνλα k γηα λα βξεη ην κηθξφηεξν άζξνηζκα βάζεη ηεο παξαπάλσ ζπλζήθεο. Όια ηα παξαπάλσ ζεσξνχλ φηη ε ηνπνινγία ηνπ δηθηχνπ παξακέλεη ζηαζεξή. Η ζεηξά κε ηελ νπνία ζα γίλνπλ νη ππνινγηζκνί δελ έρεη ζεκαζία. Απηφ είλαη πνιχ ζεκαληηθφ γηαηί ζεκαίλεη δπλαηφηεηα παξάιιειεο εθηέιεζεο ησλ ππνινγηζκψλ επνκέλσο, θάζε Router κπνξεί λα ζηέιλεη ελεκεξψζεηο ζχκθσλα κε ην δηθφ ηνπ ξνιφη θαη αλεμάξηεηα απφ φινπο ηνπο άιινπο πνπ ζπκκεηέρνπλ ζην ίδην Distance Vector protocol. 65

66 Όηαλ αιιάδεη ε θαηάζηαζε ηνπ δηθηχνπ (πρ θάπνην link γίλεηαη απφ up, down ή απφ down up, ηφηε ν αιγφξηζκνο νδεγείηαη ζε κία λέα θαηάζηαζε ηζνξξνπίαο ρξεζηκνπνηψληαο ηελ πξνεγνχκελε θαηάζηαζε ζαλ ζεκείν εθθίλεζεο. Δίλαη απαξαίηεην ν αιγφξηζκνο λα κπνξεί λα ζπγθιίλεη ζε πεπεξαζκέλν ρξφλν αλεμάξηεηα απφ ην ζεκείν εθθίλεζεο. Ο αιγφξηζκνο φπσο πεξηγξάθεθε πξνεγνπκέλσο ππνλνεί φηη βξίζθνληαη θάζε θνξά νη βέιηηζηεο δηαδξνκέο κε ην λα απνζεθεχνληαη νη απνζηάζεηο ησλ γεηηφλσλ απφ ηνλ πξννξηζκφ θαη θαηφπηλ λα γίλεηαη ζχγθξηζε θάζε θνξά πξνζζέηνληαο ηελ απφζηαζε ηνπ θάζε γείηνλα θαη εθαξκφδνληαο κηα ζπλάξηεζε ειαρίζηνπ. ηελ πξάμε φκσο έρεη απνζεθεπηεί ε βέιηηζηε πξνεγνχκελε ηηκή θαη αληηθαζίζηαηαη κφλν φηαλ βξεζεί θαιχηεξε. Έηζη εμνηθνλνκείηαη ηφζν processing power φζν bandwidth θαη κλήκε. Μέρξη ζηηγκήο έρνπκε αλαθεξζεί ζηελ βειηίσζε (κείσζε) ηνπ metric: Σν metric παξακέλεη σο έρεη κέρξη λα βξεζεί έλα θαιχηεξν (κηθξφηεξν). Τπάξρεη φκσο θαη πεξίπησζε φπνπ ε αξρηθή ηηκή/εθηίκεζε λα είλαη ρακειή. Πξέπεη λα ππάξρεη δπλαηφηεηα θαη λα κπνξεί λα απμεζεί. Γηα ηνλ ζθνπφ απηφ ρξεζηκνπνηείηαη ν παξαθάησ απιφο αιγφξηζκνο: 1. Αλ ε θαηλνχξγηα πιεξνθνξία γηα θάπνην route κε ζπγθεθξηκέλν gateway παξαιεθζεί απφ θάπνηνλ δηαθνξεηηθφ gateway ηφηε ην route ελεκεξψλεηαη κφλν αλ ην παξαιεθζέλ metric είλαη θαιχηεξν απφ ην ππάξρνλ. 2. Αλ ε θαηλνχξγηα πιεξνθνξία γηα θάπνην route κε ζπγθεθξηκέλν gateway παξαιεθζεί απφ ην ίδην gateway ηφηε ην metric ελεκεξψλεηαη νπσζδήπνηε. Οπφηε, φια ηα παξαπάλσ ζπλνςίδνληαη σο εμήο: 1. Τπάξρεη έλα Routing Table κε entries γηα θάζε πξννξηζκφ ζην δίθηπν. Κάζε entry πεξηιακβάλεη ηνλ πξννξηζκφ, ηελ απφζηαζε (metric) θαη ηνλ gateway. 2. Πεξηνδηθά απνζηέιιεηαη έλα Routing Update ζε φινπο ηνπο γεηηνληθνχο Routers πνπ πεξηέρεη πιεξνθνξίεο γηα φια ηα entries ηνπ Routing table (destination, metric). 66

67 3. Αλ έλα routing update πεξηέρεη πιεξνθνξία γηα θάπνην route κε ζπγθεθξηκέλν gateway αιιά παξαιεθζεί απφ θάπνηνλ δηαθνξεηηθφ gateway ηφηε ην route ελεκεξψλεηαη κφλν αλ ην παξαιεθζέλ metric ζπλ ηελ απφζηαζε ηνπ γεηηνληθνχ Router πνπ ην απέζηεηιε είλαη θαιχηεξν απφ ην ππάξρνλ. Αλ ε θαηλνχξγηα πιεξνθνξία γηα θάπνην route κε ζπγθεθξηκέλν gateway παξαιεθζεί απφ ην ίδην gateway ηφηε ην metric ελεκεξψλεηαη νπσζδήπνηε κε ηελ ηηκή ηνπ απεζηαικέλνπ metric ζπλ ηελ απφζηαζε ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ γεηηνληθνχ Router πνπ ην απέζηεηιε. Δλαιιαθηηθά κπνξεί λα αθνινπζείηαη ε ζχκβαζε θαηά ηελ νπνία ν απνζηέιισλ Router πξνζζέηεη ζην metric θαη ην θφζηνο ηνπ interface απφ ην νπνίν γίλεηαη ε απνζηνιή. Έηζη ν Router πνπ παξαιακβάλεη ην Routing entry έρεη έηνηκν ην άζξνηζκα. Γνζέληνο φηη γλψζε ελφο Router γηα ηελ ηνπνινγία ηνπ δηθηχνπ βαζίδεηαη ζηελ αληίζηνηρε γλψζε ησλ γεηηφλσλ ηνπ ε κεζνδνινγία πνπ βαζίδεηαη ζηελ πξνζέγγηζε ηνπ Distance Vector νλνκάδεηαη θαη Routing by Rumor. 2.8 Link State Routing Protocols Σα Link State Routing Protocols θξνληίδνπλ γηα ηελ θαηαγξαθή ηεο θαηάζηαζεο ησλ links (interfaces) αλ φρη φισλ, ηνπιάρηζηνλ ελφο κέξνπο ησλ Routers πνπ ζπκκεηέρνπλ ζην Routing protocol. Απηφ βέβαηα ζεκαίλεη ηαπηφρξνλα φηη θάζε Router πνπ ζπκκεηέρεη ζε έλα Link State Protocol έρεη κεξηθή αλ φρη θαη πιήξε γλψζε ηεο ηνπνινγίαο ηνπ δηθηχνπ. Έηζη, αληίζεηα κε φηη ζπκβαίλεη κε ηα Distance Vector Protocols, δελ εμαξηάηαη απφ ηελ πιεξνθνξία πνπ έρνπλ νη γεηηνληθνί ηνπ Routers. Ο ηξφπνο πνπ γίλεηαη απηφ εθηθηφ είλαη κε κηα δηαδηθαζία flooding. Κάζε θνξά πνπ έλα network interface αιιάδεη θαηάζηαζε (up down, down up) έλα link state advertisement γίλεηαη flood ζην δίθηπν. Έηζη φινη νη Routers κπνξνχλ λα ελεκεξσζνχλ ζρεηηθά (ηφζν γηα ηελ ηνπνινγία ηνπ δηθηχνπ φζν θαη γηα λα ελεκεξψζνπλ ην Routing Table ηνπο). Δπίζεο, κε απηφλ ηνλ ηξφπν φινη νη Routers έρνπλ ηελ ίδηα πιεξνθνξία. Έρνληαο έλαο Router ηηο παξαπάλσ πιεξνθνξίεο ζε θάπνηα εζσηεξηθή δνκή πνπ ζην εμήο ζα ηελ νλνκάδνπκε είηε Topological Database είηε Link State Database, κπνξεί λα δεκηνπξγήζεη ην Routing Table ηνπ θηηάρλνληαο πξψηα έλα Shortest Path Tree - ζπλήζσο ρξεζηκνπνηψληαο ηνλ SPF αιγφξηζκν ηνπ Dijkstra - κε θνξπθή θάζε θνξά ηνλ ίδην ηνλ Router θαη θφκβνπο φινπο ηνπο ππφινηπνπο Routers γηα ηνπο νπνίνπο έρεη θαηαγξάςεη πιεξνθνξίεο γηα ηα links ηνπο. 67

68 Δθφζνλ δεκηνπξγεζεί ην SPF Tree, απηφκαηα ππάξρεη θαη πιεξνθνξία γηα ηηο βέιηηζηεο δηαδξνκέο πνπ κπνξεί λα εηζαρζεί ζην Routing Table. Σν θφζηνο (metric) θάζε δηαδξνκήο είλαη ην άζξνηζκα ηνπ θφζηνπο ησλ επηκέξνπο links πνπ ηελ απνηεινχλ. Σν γεγνλφο φηη φινη νη Routers έρνπλ ηελ ίδηα γλψζε γηα ηελ ηνπνινγία ηνπ δηθηχνπ νδεγεί ζε ζπλεπή ζπκπεξηθνξά φζνλ αθνξά ηελ πξνψζεζε ησλ παθέησλ. ίγνπξα ηα Link State πξσηφθνιια δξνκνιφγεζεο είλαη πην πνιχπινθα απφ ηα Distance Vector. Όκσο, αλ αξρίζνπκε λα πξνζζέηνπκε ραξαθηεξηζηηθά ζηα ηειεπηαία ψζηε λα ηνπο δψζνπκε πεξηζζφηεξεο δπλαηφηεηεο, ηφηε θαηαιήγνπκε ζε εμίζνπ πνιχπινθα πξσηφθνιια (πρ ην BGP πνπ ζεσξείηαη Advanced Distance Vector). 68

69 3 Routing Information Protocol (RIP) To Routing Information Protocol (RIP) είλαη έλα απιφ ζρεηηθά Distance Vector πξσηφθνιιν πνπ αλαπηχρζεθε γηα λα ππνζηεξίδεη Routing ζε κηθξά δίθηπα TCP/IP. Σo Distance Vector δελ είλαη παξά κηα ιίζηα πνπ γηα θάζε πξννξηζκφ θαηαγξάθεη ηελ θαηεχζπλζε (ηνλ επφκελν Router δειαδή πνπ πξέπεη λα πξνσζεζεί ην παθέην) θαη ηελ απφζηαζή ηνπ ή αιιηψο ην θφζηνο (metric). Έρεη ηνπο εμήο πεξηνξηζκνχο: 1. Σν πξσηφθνιιν ππνζηεξίδεη δίθηπα κε κέγηζην κήθνο Path 15 hops. Απηφ βέβαηα ηζρχεη κε θφζηνο 1 γηα θάζε hop θαη κηθξαίλεη αλ ππάξμεη δηαθνξεηηθή ξχζκηζε. Metric 16 ζεκαίλεη άπεηξν θφζηνο δειαδή κε ζχλδεζε. 2. Σν πξσηφθνιιν βαζίδεηαη ζε κηα ζεηξά γεγνλφησλ πνπ νλνκάδεηαη counting to infinity γηα ηελ επίιπζε θάπνησλ αζπλήζηζησλ πξνβιεκαηηθψλ θαηαζηάζεσλ. Όηαλ ζε έλα δίθηπν απνηεινχκελν απφ πνιινχο Routers δεκηνπξγεζεί κεηαμχ ηνπο έλα Routing Loop, ηφηε ε επίιπζή ηνπ απαηηεί ή πνιχ ρξφλν (αλ ε ζπρλφηεηα ησλ Routing Updates είλαη κηθξή) ή πνιχ bandwidth (αλ απνζηέιινληαη Routing Updates φπνηε ππάξρεη θάπνηα κεηαβνιή). Σν Loop απηφ κπνξεί λα θαηαλαιψζεη πνιχ bandwidth κέρξη λα δηνξζσζεί αιιά ζηελ πξάμε ζα δεκηνπξγεζεί πξφβιεκα κφλν ζε αξγέο γξακκέο. Αιιά αθφκα θαη ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε ην πξφβιεκα είλαη εμαηξεηηθά ζπάλην. Δπηπιένλ, ππάξρνπλ θαη θάπνηεο αζθαιηζηηθέο δηθιείδεο πνπ ην απνηξέπνπλ ζηελ πιεηνλφηεηα ησλ πεξηπηψζεσλ. 3. Σν πξσηφθνιιν ρξεζηκνπνηεί ζηαζεξά θφζηε (Metrics) γηα λα ζπγθξίλεη ηα Paths. Απηφ ζεκαίλεη φηη δπλακηθά κεηαβαιιφκελα κεγέζε φπσο θφξηνο γξακκήο, θαζπζηέξεζε ή αμηνπηζηία δελ ιακβάλνληαη ππφςε. Τπάξρνπλ δχν εθδφζεηο ηνπ RIP Protocol (Version1 θαη Version 2). Θα αλαθεξζεί πξψηα ε Version 1 θαη θαηφπηλ νη επεθηάζεηο ηεο πνπ νδήγεζαλ ζηελ Version 2. 69

70 3.1 RIP version 1 Σν RIP version 1 είλαη έλα Classful Routing Protocol. Απηφ ζεκαίλεη φηη ππφθεηηαη ζηνπο πεξηνξηζκνχο πνπ έρνπλ αλαθεξζεί ζηελ παξάγξαθν 2.2. Γελ κεηαθέξεη πιεξνθνξία γηα ηε subnet mask άξα δελ ππνζηεξίδεη Classless Interdomain Routing. Σξέρεη πάλσ απφ UDP port 520 θαη ρξεζηκνπνηεί broadcasting γηα ηελ απνζηνιή ησλ κελπκάησλ. Η κνξθή ηνπ κελχκαηνο (φπσο απεηθνλίδεηαη ζην RFC 1058) θαίλεηαη παξαθάησ: command (1) version (1) must be zero (2) address family identifier (2) must be zero (2) IP address (4) must be zero (4) must be zero (4) metric (4) Σα πεδία είλαη αθέξαηνη εθηφο αλ αλαθεξζεί θάηη άιιν. Σα κεγέζε ηνπο (δεινχκελα ζηηο παξελζέζεηο) είλαη ζε octets θαη ην πην ζεκαληηθφ octet είλαη πξψην (Big Endian). Σν κέξνο ηνπ datagram απφ ην address family identifier κέρξη θαη ην metric κπνξεί λα επαλαιακβάλεηαη κέρξη 25 θνξέο. Η IP address είλαη ε γλσζηή 4-octet Internet address κε network order (επίζεο δειαδή Big Endian). Σα ρξεζηκνπνηνχκελα πεδία είλαη ηα εμήο: command: Πξνζδηνξίδεη ην είδνο ηνπ κελχκαηνο. ηελ νπζία ηα κελχκαηα είλαη δχν εηδψλ: Request θαη Response. Πην ζπγθεθξηκέλα νη ηηκέο ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ πεδίνπ θαη νη εξκελείεο ηνπο είλαη νη εμήο: 1 - request: Αίηεζε απνζηνιήο νιφθιεξνπ ε κέξνπο ηνπ Routing Table. 2 - response: Μήλπκα πνπ πεξηέρεη νιφθιεξν ε κέξνο ηνπ Routing Table. Σν κήλπκα απηφ κπνξεί λα απνζηαιεί είηε ζαλ απάληεζε ζε έλα request είηε λα είλαη έλα Update κήλπκα πνπ δεκηνπξγείηαη απφ ηνλ απνζηνιέα. 70

71 3 - traceon: Γελ ρξεζηκνπνηείηαη πιένλ. Μελχκαηα κε ηελ εληνιή απηή απιά αγλννχληαη απφ ηνλ παξαιήπηε ηνπο. 4 - traceoff: Γελ ρξεζηκνπνηείηαη πιένλ. Μελχκαηα κε ηελ εληνιή απηή απιά αγλννχληαη απφ ηνλ παξαιήπηε ηνπο. 5 - reserved: Η ηηκή απηή ρξεζηκνπνηείηαη απφ ηελ Sun Microsystems (Oracle πιένλ) γηα ηνπο δηθνχο ηεο ζθνπνχο. Αλ ζε θάπνηα κειινληηθή έθδνζε ρξεηαζηεί λα πξνζηεζνχλ εληνιέο ηφηε ζα πξέπεη λα μεθηλνχλ απφ ην λνχκεξν 6. Μελχκαηα κε απηήλ ηελ εληνιή κπνξνχλ λα αγλννχληαη κε αζθάιεηα απφ άιιεο πινπνηήζεηο. version: Τπνδειψλεη ηελ version ηνπ RIP. Έρεη ηηκέο 1 ή 2. address family identifier: Έρεη ηελ ηηκή 2 γηα IP Protocol. Μπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα επεθηάζεηο (Υξεζηκνπνηείηαη ζηελ version 2 φπσο ζα αλαθεξζεί παξαθάησ). IP address: Δίλαη ε IP Address πξννξηζκνχ γηα ηελ νπνία γίλεηαη εξψηεζε ζηελ πεξίπησζε κελχκαηνο request ή γηα ηελ νπνία έρνπκε ελεκέξσζε ζηελ πεξίπησζε κελχκαηνο response. Πην ζπγθεθξηκέλα, ζηελ πεξίπησζε ηνπ κελχκαηνο 1- request ην κήλπκα κπνξεί λα πεξηέρεη κηα ιίζηα απφ πξννξηζκνχο ελψ ζηελ πεξίπησζε ηνπ κελχκαηνο 2 - response πεξηέρεη επηπιένλ θαη ην metric. To next hop gateway πξνζδηνξίδεηαη απφ ηελ δηεχζπλζε ηνπ Router πνπ ζηέιλεη ην response. Σν πεδίν απηφ κπνξεί λα πεξηέρεη νηηδήπνηε απφ ηα παξαθάησ: Host Address Subnet Number Network Number πνπ ππνδειψλεη Default Route metric: Δίλαη ην θφζηνο κεηάβαζεο (ζπλήζσο αξηζκφο ησλ hops) γηα ηνλ ζπγθεθξηκέλν πξννξηζκφ. Όπσο έρεη ήδε αλαθεξζεί παίξλεη ηηκέο απφ 1 έσο 15 ελψ ε ηηκή 16 εξκελεχεηαη ζαλ unreachable. Σα πεδία κε ηηκή reserved δελ ρξεζηκνπνηνχληαη ζηελ πεξίπησζε ηνπ RIP version 1. 71

72 3.1.1 Πρόβλημα: Discontinuous Subnets Σα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ Classful Routing έρνπλ αλαιπζεί ζηελ παξάγξαθν 2.2 νπφηε δελ ζα επαλαιεθζνχλ εδψ. Θα εμεηαζηεί φκσο ε πεξίπησζε ησλ discontinuous subnets φπσο εηθνλίδεηαη ζην παξαθάησ ζρήκα (ρήκα 3-1). ρήκα 3-1 Discontinued Subnets ε απηήλ ηελ πεξίπησζε (Discontinued Subnets θαη έλα Classful Routing Protocol φπσο RIP) νη Routers R1 θαη R3 δελ κπνξνχλ λα ζηείινπλ ζηνλ Router R2 πιεξνθνξία γηα ηα subnets /16 θαη /16 αληίζηνηρα αθνχ παξεκβάιιεηαη δηαθνξεηηθφ major network. Έηζη ζηέιλνπλ Routing πιεξνθνξία κφλν γηα ην θχξην network /8. Ο Router R2 ιακβάλεη ηελ ίδηα πιεξνθνξία απφ δχν δηαθνξεηηθά interfaces (Αλαπαξίζηαηαη κε ηα βέιε ζην ρήκα 3-2). ρήκα 3-2 Discontinued Subnets: Classful Routing Updates Δδψ παξνπζηάδεηαη θαη ην εμήο παξάδνμν ζέκα. Δθ φζνλ δέρεηαη πιεξνθνξία γηα θάπνην network απφ έλα interface ιφγσ ηνπ θαλφλα ηνπ Split Horizon δελ κπνξεί λα ζηείιεη ηελ πιεξνθνξία ζην ίδην Interface (πεξηζζφηεξεο πιεξνθνξίεο παξαθάησ). Η πιεξνθνξία φκσο ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε είλαη ε ίδηα ( ). Οπφηε ν Router R2 έρεη 2 ίδηα entries (έλα γηα θάζε απφ ηα interfaces ηνπ) θαη δελ κπνξεί λα ηελ πξνσζήζεη. Αιιά θαη λα γηλφηαλ disable ην Split Horizon ην entry ζα εξρφηαλ ζηνπο Routers R1 θαη R3 αιιά δελ ζα άιιαδε ηίπνηα ζα ην απέξξηπηαλ - φπσο ζα θαλεί θαη ζην ζρεηηθφ lab ζην Κεθάιαην 8 - εθ φζνλ ην RIPv1 είλαη Classful protocol. 72

73 ηελ παξαπάλσ πεξίπησζε ινηπφλ ζπζθεπέο πνπ αλήθνπλ ζην subnet /16 δελ κπνξνχλ λα επηθνηλσλήζνπλ κε ζπζθεπέο πνπ αλήθνπλ ζην subnet /16 θαη αληίζηξνθα. ρήκα 3-3 Discontinued Subnets: Classful Routing Updates ζπλέρεηα Παξαπάλσ (ρήκα 3-3) βιέπνπκε ηελ πεξίπησζε φπνπ ν Router R2 λα ζπλδέεηαη θαη κε θάπνην άιιν subnetwork ( ). Σα routing updates θαη εδψ θαίλνληαη κε βέιε. ηελ πεξίπησζε πνπ θάπνηα ζπζθεπή πνπ βξίζθεηαη ζην ππνδίθηπν επηζπκεί λα επηθνηλσλήζεη κε θάπνηα ζπζθεπή ζε έλα απφ ηα ππνδίθηπα /16 ή /16 ζα ππάξμεη ην εμήο πξφβιεκα: Ο Router R2 έρεη ζην Routing Table ηνπ δπν entries γηα ην δίθηπν /8 (ην νπνίν θαη δηαθεκίδεη ζην interface πνπ είλαη ζπλδεδεκέλν κε ην ππνδίθηπν /24). Σα δχν entries απηά έρνπλ ζαλ gateways ηνπο Routers R1 θαη R3. Γελ ππάξρεη ηξφπνο παθέηα πνπ πξννξίδνληαη γηα ην ππνδίθηπν /16 λα δξνκνινγεζνχλ κφλν κέζσ ηνπ ζσζηνχ Router πνπ είλαη ν R1. Όκνηα, δελ ππάξρεη ηξφπνο παθέηα πνπ πξννξίδνληαη γηα ην ππνδίθηπν /16 λα δξνκνινγεζνχλ κφλν κέζσ ηνπ ζσζηνχ Router πνπ είλαη ν R3. Αληίζεηα, ν επηιεγείο Router θάζε θνξά ζα είλαη ηπραίνο θαη φρη ζίγνπξα ν ζσζηφο Λύςη: Χρήςη RIP version 2 Η ιχζε ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε είλαη λα ρξεζηκνπνηεζεί ε version 2 ηνπ RIP protocol. Έηζη ζα ππάξρεη ε δπλαηφηεηα απνζηνιήο ηoπ Subnet Mask θαη ην Routing ζα δνπιεχεη ζσζηά. ρήκα 3-4 Discontinued Subnets, RIPv2 73

74 3.1.3 Λύςη: Χρήςη των Static Routes Αλ δελ έρνπκε ηελ δπλαηφηεηα λα ρξεζηκνπνηήζνπκε RIP Version 2 φπνπ έρνπκε ηελ δπλαηφηεηα απνζηνιήο ηνπ Subnet Mask ηφηε ε ιχζε γηα ηα discontinued subnets είλαη λα ρξεζηκνπνηήζνπκε Static Routing. Έηζη κπνξνχκε λα ειέγμνπκε κε αθξίβεηα πνηφ subnet έρεη πνηφλ gateway. H ιχζε φκσο απηή απαηηεί πνιιέο ξπζκίζεηο αθφκα θαη γηα κηθξφ αξηζκφ απφ Routers. Δπηπιένλ, θάζε θνξά πνπ αιιάδεη ε ηνπνινγία ηνπ δηθηχνπ (θάηη βέβαηα φρη πνιχ ζπρλφ) νη ξπζκίζεηο ζα πξέπεη λα αιιάδνπλ θαη απηέο. Δίλαη πξνθαλέο ινηπφλ φηη ε ιχζε απηή δελ είλαη Scalable. 3.2 RIP version 2 ε αληίζεζε κε ην RIP version 1 ην RIP version 2 είλαη έλα classless Routing protocol. πκπεξηιακβάλεη δειαδή θαη ηελ subnet mask. Η κνξθή ελφο επαλαιακβαλφκελνπ entry ηνπ κελχκαηνο ηνπ RIP version 2 (απφ ην Address Family κέρξη ην metric δειαδή) θαίλεηαη παξαθάησ: Address Family Identifier (2) Route Tag (2) IP Address (4) Subnet Mask (4) Next Hop (4) Metric (4) Θα πεξηγξαθνχλ κφλν ηα πξφζζεηα πεδία θαζφηη ηα θνηλά πεδία έρνπλ ηελ ίδηα αθξηβψο ιεηηνπξγηθφηεηα φπσο θαη ζην RIP version 1. Απηά ηα πξφζζεηα πεδία είλαη: Route Tag: ην πεδίν απηφ θπιάζζεηαη έλαο αξηζκφο πνπ απνηειεί ραξαθηεξηζηηθφ ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ route entry θαη πξέπεη λα επαλαπξνσζεζεί. Η πξφζεζε είλαη λα ρξεζηκνπνηείηαη ζαλ κέζνδνο δηαρσξηζκνχ ησλ εζσηεξηθψλ RIP routes απφ ηα εμσηεξηθά πνπ κπνξεί λα έρνπλ πξνέιζεη απφ άιια Routing Protocols. Γηα λα γίλεη απηφ βέβαηα απαηηείηαη θαηάιιειε ξχζκηζε ησλ εμσηεξηθψλ Routers. ηελ πξάμε κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα πνιινχο ζθνπνχο αξθεί λα ππάξρεη ζπλέπεηα ζηελ ρξήζε. 74

75 Subnet Mask: Απηφ ην πεδίν πεξηέρεη ηελ subnet mask πνπ αληηζηνηρεί ζηελ IP address θαη πνπ πξνζδηνξίδεη ην network ή subnetwork. Αλ ην πεδίν απηφ έρεη ηελ ηηκή κεδέλ (0) ηφηε δελ έρεη ζπκπεξηιεθζεί subnet mask γηα απηφ ην entry. Όηαλ ππάξρεη πεξίπησζε έλαο Router πνπ ηξέρεη RIP Version 1 λα ιακβάλεη RIP Version 2 κελχκαηα απφ έλαλ γεηηνληθφ Router ηφηε πξέπεη λα ηεξνχληαη νη παξαθάησ θαλφλεο: 1. Πιεξνθνξία εζσηεξηθή ζε έλα δίθηπν δελ πξέπεη πνηέ λα απνζηέιιεηαη ζε θάπνην άιιν δίθηπν. 2. Πιεξνθνξία ζρεηηθή γηα έλα πην ζπγθεθξηκέλν ππνδίθηπν δελ πξέπεη λα αλαθνηλψλεηαη φηαλ ππάξρεη πεξίπησζε θάπνηνο Router λα ην εξκελεχζεη ζαλ host route. 3. Σα supernet routes δελ πξέπεη λα αλαθνηλψλνληαη γηα λα κελ εξκελεπηνχλ ιάζνο (απφ ηνπο Routers πνπ ηξέρνπλ RIP Version 1). Next Hop: Δίλαη ε δηεχζπλζε πνπ πξέπεη λα πξνσζεζεί έλα παθέην γηα λα θηάζεη βέιηηζηα ζηνλ πξννξηζκφ ηνπ. Σηκή ζεκαίλεη πξνψζεζε ζηνλ απνζηνιέα ηνπ RIP κελχκαηνο. Η δηεχζπλζε ηνπ next hop πξέπεη λα είλαη άκεζα πξνζπειάζηκε θαη λα αλήθεη ζην subnet απφ ην νπνίν εζηάιε ην ζπγθεθξηκέλν κήλπκα. Ο ζθνπφο ηνπ πεδίνπ απηνχ είλαη λα βειηηζηνπνηήζεη ην επηιεγκέλν Path. Δίλαη ηδηαίηεξα ρξήζηκν φηαλ ην RIP protocol δελ είλαη ελεξγνπνηεκέλν ζε φινπο ηνπο routers ηνπ δηθηχνπ. Σν πεδίν απηφ έρεη θαζαξά ζπκβνπιεπηηθφ ραξαθηήξα. ηελ πεξίπησζε πνπ αγλνεζεί ππάξρεη πηζαλφηεηα κε βέιηηζηεο επηινγήο ηνπ επφκελνπ Router αιιά αθφκα θαη έηζη ε επηιεγείζα δηαδξνκή είλαη ζσζηή. Αλ ην Next Hop δελ είλαη άκεζα πξνζπειάζηκν πξέπεη λα αληηκεησπίδεηαη ζαλ λα έρεη ηηκή

76 3.3 Πξόζζεηεο Δπεθηάζεηο ηνπ RIP Version 2 Δπηπιένλ ησλ παξαπάλσ δπλαηνηήησλ (Subnet Mask, Next Hop θαη Route Tag) πνπ αλαθέξζεθαλ παξαπάλσ ην RIP Version 2 έρεη θαη ηηο παξαθάησ δπλαηφηεηεο: Απνζηνιή κελπκάησλ κε ρξήζε multicasting αληί γηα broadcasting Με ηελ απνζηνιή ησλ κελπκάησλ κε ρξήζε multicasting επηηπγράλνπκε κείσζε ηνπ θφξηνπ πνπ αλαπφθεπθηα δεκηνπξγείηαη απφ ηα broadcasts. Έηζη κφλν νη ζπζθεπέο πνπ είλαη ξπζκηζκέλεο λα ηξέρνπλ RIP Version 2 θαηαλαιψλνπλ CPU γηα ηελ ιήςε ησλ κελπκάησλ. H multicast address είλαη ε Γπλαηφηεηα Authentication Σo RIP Version 2 παξέρεη ηελ δπλαηφηεηα authentication ηφζν cleartext φζν θαη MD-5. Έηζη παξέρεη πξνζηαζία ηφζν απφ παξαπνηεκέλα κελχκαηα κε ζηφρν ηελ παξαβίαζε αζθαιείαο, φζν θαη απφ ηπρφλ ιάζε ζην configuration ησλ γεηηνληθψλ Routers. 3.4 πκπεξηθνξά ζε αιιαγέο ζηελ Σνπνινγία ηνπ Γηθηύνπ Η αξρηθή αλαθνξά ζηελ παξάγξαθν 2.7 ζεσξνχζε φηη ε ηνπνινγία ηνπ δηθηχνπ παξακέλεη ζηαζεξή. Όκσο, απηή ε ζεσξεηηθά ηδαληθή θαηάζηαζε δελ ηζρχεη ζηελ πξάμε. Σφζν νη Routers φζν θαη νη γξακκέο κπνξνχλ λα απνηχρνπλ θαη αξγφηεξα λα επαλέιζνπλ. Αιιαγέο ζηελ ηνπνινγία ζεκαίλνπλ θαη αιιαγέο ζην πνηνί Routers είλαη γεηηνληθνί πνηψλ. Απηφ αληαλαθιάηαη φηαλ ηξέρεη ν αιγφξηζκνο (πρ ζηελ πεξίπησζε ηνπ RIP θάζε 30 sec). Όπσο έρεη ήδε αλαθεξζεί, ε πινπνίεζε ησλ Distance Vector Routing protocols έρεη γλψζε κφλν ηνπ θαιχηεξνπ metric θαη φρη φισλ. Έηζη γηα λα θάλεη επαλππνινγηζκφ πξέπεη λα μαλαηξέμεη ν αιγφξηζκνο. Απφ ηελ άιιε κεξηά έλαο crashed Router δελ ζα ζηείιεη πνηέ ελεκέξσζε. Γηα ηελ αληηκεηψπηζε απηνχ ηνπ είδνπο ησλ πξνβιεκάησλ ηα Distance Vector protocols ρξεζηκνπνηνχλ timers ψζηε λα ιήγνπλ ηα route entries. Οη ιεπηνκέξεηεο πινπνίεζεο εμαξηψληαη απφ ην εθάζηνηε Routing protocol. ην RIP, θάζε Router πνπ ζπκκεηέρεη ζην Routing ζηέιλεη έλα update ζηνπο γεηηνληθνχο Routers θάζε 30 δεπηεξφιεπηα. Αλ γηα θάπνην Route Entry δελ ιεθζεί ελεκέξσζε απφ ηνλ Gateway ηνπ γηα 180 δεπηεξφιεπηα, ηφηε κπνξεί λα ζεσξεζεί φηη είηε ν ζπγθεθξηκέλνο Router, είηε ε δηθηπαθή ηνπ ζχλδεζε έρεη πάςεη λα ιεηηνπξγεί. Οπφηε ην route entry αθπξψλεηαη. Μφιηο ιεθζεί ην ίδην Route 76

77 Prefix απφ γεηηνληθφ router, ηφηε απηφ ζα εγθαηαζηαζεί ζην Route Table αληηθαζηζηψληαο ην αθπξσκέλν Route Entry. Αλ θαη ζηέιλνληαη ελεκεξψζεηο θάζε 30 δεπηεξφιεπηα, κελχκαηα εηδηθά UDP κελχκαηα πνπ ρξεζηκνπνηεί ην RIP κπνξνχλ λα ραζνχλ. Γη απηφ νξηνζεηήζεθαλ ζαλ φξην γηα timeout ηα 180 δεπηεξφιεπηα. Γηα λα εηδνπνηνχληαη νη γεηηνληθνί Routers φκσο φηη θάπνηνο πξννξηζκφο δελ είλαη πιένλ δηαζέζηκνο ππάξρεη φπσο ζα δνχκε παξαθάησ ε δπλαηφηεηα απνζηνιήο ελφο Routing Update πνπ πεξηέρεη ηνλ ζπγθεθξηκέλν πξννξηζκφ αιιά κε metric πνπ έρεη ηηκή 16 - κεγαιχηεξε απφ ηελ κέγηζηε πνπ είλαη 15 - πνπ ζεκαίλεη άπεηξε απφζηαζε επνκέλσο κε πξνζπειάζηκνο πξννξηζκφο. Αλ θαη ην 16 θαίλεηαη θαηαξρήλ φηη είλαη κηθξφο αξηζκφο (κέγηζην metric 15 ζεκαίλεη ην πνιχ 15 hops κέγεζνο ηνπ Path) κπνξεί λα ππάξμνπλ πεξηπηψζεηο πνπ είλαη αλαγθαίν (φπσο ζα θαλεί παξαθάησ). Δπίζεο, ε ηηκή απηή ρξεζηκνπνηείηαη ζηελ πιεηνςεθία ησλ πινπνηήζεσλ γηα λα ππνδειψζεη αθπξσκέλν Routing Entry Πρόβλημα: Countdown to infinity Έζησ νη παξαθάησ ηξείο Routers R1, R2 θαη R3 ζην ρήκα 3-5 πνπ ηξέρνπλ RIP. ρήκα 3-5 Routers ζε ηζνξξνπία Οη Routers είλαη ζε ηζνξξνπία ε αιιηψο έρνπλ ζπγθιίλεη αθνχ φια ηα interfaces είλαη ιεηηνπξγηθά θαη φινη έρνπλ ηελ ίδηα ζπλεπή εηθφλα γηα ηελ ηνπνινγία ηνπ δηθηχνπ. ην ρήκα 3-6 ην interface Δ1 ηνπ Router R3 γηα θάπνην ιφγν γίλεηαη down. 77

78 ρήκα 3-6 Απώιεηα ύλδεζεο ζηνλ Router R3 Ο Router R3 ην ραξαθηεξίδεη Down ζην Routing Table ηνπ θαη ζηακαηά λα ην ρξεζηκνπνηεί γηα πξνψζεζε παθέησλ. Πξνο ην παξφλ νη Routers R1 θαη R2 δελ έρνπλ ελεκεξσζεί θαη ζεσξνχλ φηη ππάξρεη πξφζβαζε πξνο ην δίθηπν ρήκα 3-7 Λαλζαζκέλε ελεκέξσζε από ηνλ R2 Ο Router R2 έρεη θαηαγξάςεη απφζηαζε 1 απφ ην κέζσ ηνπ interface E1. Απνζηέιιεη ελεκεξψζεηο ζηνπο γεηηνληθνχο Routers επνκέλσο θαη ζηνλ Router R3. Έηζη o Router R3 λνκίδεη φηη έρεη πξφζβαζε ζην κε metric 2 κέζσ ηνπ Interface E0 απφ ην νπνίν θαη είρε ελεκεξσζεί (ρήκα 3-7). Καηφπηλ, ν Router R3 απνζηέιιεη ελεκεξψζεηο ζηνλ γείηνλά ηνπ (Router R2) ν νπνίνο ελεκεξψλεη ην δηθφ ηνπ Routing entry κε metric 3 (ρήκα 3-8). 78

79 ρήκα 3-8 Αύμεζε ηνπ Metric ζηνλ Router R2 Με ηε ζεηξά ηνπ, ν Router R2 απνζηέιιεη ελεκεξψζεηο θαη κηα πηζαλή κειινληηθή θαηάζηαζε (αλάινγα βέβαηα κε ηε ζεηξά πνπ απνζηέιινληαη ηα updates) θαίλεηαη παξαθάησ (ρήκα 3-9). ρήκα 3-9 Αύμεζε ηνπ Metric ζηνλ Router R3 Σν θαηλφκελν απηφ ζπλερίδεηαη κέρξη ην metric λα πάξεη ηελ ηηκή 16 ηφζν ζηνλ Router R3 φζν θαη ηνπο ππφινηπνπο (ρήκα 3-10). ρήκα 3-10 ύγθιηζε (Convergence) 79

80 Μφλν ηφηε ππάξρεη ζχγθιηζε (convergence) θαη φινη νη Routers έρνπλ ηελ ίδηα γλψζε γηα ηελ ηνπνινγία ηνπ δηθηχνπ. Μέρξη φκσο λα ζπκβεί απηφ, έλα παθέην πνπ πξννξίδεηαη γηα ην δίθηπν ζα θάλεη loop αλάκεζα ζηνπο Routers R2 θαη R3. Βέβαηα, ηα loops ζηακαηάλε φηαλ ην TTL ηνπ IP Header ην παθέηνπ θηάζεη ζηελ ηηκή 0. Όκσο, επεηδή θάηη ηέηνην ζα πξνθαιέζεη παξαηεηακέλν θφξην δηθηχνπ δελ απνηειεί ζσζηή αληηκεηψπηζε. Γη απηφ θαη επηιέγεηαη ζαλ άπεηξε απφζηαζε έλαο ζρεηηθά κηθξφο αξηζκφο απφ hops (16). Αθφκα θαη έηζη φκσο ε ζχγθιηζε ζα είλαη ζρεηηθά αξγή αθνχ ηα Routing Updates απνζηέιινληαη θάζε 30 δεπηεξφιεπηα. Παξαθάησ ζα εμεηαζηνχλ πξνζπάζεηεο απνθπγήο ηνπ θαηλνκέλνπ απηνχ Λύςη: Split Horizon ην παξαπάλσ παξάδεηγκα νη Routers R2 θαη R3 αληήιιαζζαλ ιαλζαζκέλε πιεξνθνξία. Κάζε έλαο ηζρπξηδφηαλ φηη είρε path πξνο ηνλ πξννξηζκφ κέζσ ηνπ άιινπ. Απηφ δελ είρε λφεκα. Έλαο ηξφπνο αληηκεηψπηζεο ηνπ παξαπάλσ πξνβιήκαηνο είλαη κε ρξήζε ηεο ηερληθήο Split Horizon. Βάζεη ηεο ηερληθήο απηήο: Γελ απνζηέιιεηαη πιεξνθνξία γηα θάπνηνλ πξννξηζκφ απφ θάπνην Interface αλ έρεη ιεθζεί απφ ην ίδην Interface πιεξνθνξία ζρεηηθά κε απηφλ ηνλ πξννξηζκφ. Έηζη βάζε απηνχ ηνπ θαλφλα, αθνχ ν Router R2 είρε ιάβεη ελεκέξσζε ζρεηηθά κε ηνλ πξννξηζκφ απφ ην interface E1 ηνπ, δελ πξέπεη πνηέ λα ζηείιεη πιεξνθνξία γηα ηνλ πξννξηζκφ απηφλ απφ απηφ ην interface. ρήκα 3-11 Routing Updates κε Split Horizon 80

81 ην παξαπάλσ ρήκα 3-11 απνηππψλνληαη ηα Routing Updates φηαλ εθαξκφδεηαη ε ηερληθή Split Horizon. Έηζη φηαλ ην interface E1 ηνπ Router R3 γίλεη down o Router R3 δελ ιακβάλεη παξαπιαλεηηθή πιεξνθνξία απφ ηνλ Router R2. Δπηπιένλ, ηα metrics γηα ηα route entries ησλ Routers R2 θαη R3 πνπ αλαθέξνληαη ζηνλ πξννξηζκφ δελ αιιάδνπλ αιιά θάπνηα ζηηγκή θάλνπλ timeout Λύςη: Split Horizon with Poisoned Reverse Ο θαλφλαο ηνπ Split Horizon κπνξεί λα εκπινπηηζηεί κε έλα επηπιένλ ραξαθηεξηζηηθφ πνπ νλνκάδεηαη Poisoned Reverse. Όπσο αλαθέξζεθε ζηελ πξνεγνχκελε παξάγξαθν ν θαλφλαο ηνπ Split Horizon ιέεη: Γελ ζηέιλεηαη πιεξνθνξία γηα θάπνηνλ πξννξηζκφ απφ θάπνην Interface αλ έρεη ιεθζεί απφ ην ίδην Interface πιεξνθνξία ζρεηηθά κε απηφλ ηνλ πξννξηζκφ. Αληίζεηα ν θαλφλαο Split Horizon with Poisoned Reverse πεξηιακβάλεη ηα Route Entries πνπ θαλνληθά ζα παξαιείπνληαλ αιιά κε Metric 16 (ηα ραξαθηεξίδεη unreachable δειαδή). Βέβαηα, ε πιεξνθνξία πνπ απνζηέιιεηαη δελ καο ιέεη θάηη θαηλνχξγην. Δπίζεο απνζηνιή ηεο πιεξνθνξίαο ζπλεπάγεηαη απμεκέλε θαηαλάισζε ηνπ bandwidth. Καη πξάγκαηη, φηαλ ην δίθηπν είλαη ζε ηζνξξνπία ν θαλφλαο απηφο δελ πξνζζέηεη θάηη εθηφο απφ θαηαλάισζε bandwidth. Η ρξεζηκφηεηά ηνπ θαίλεηαη φηαλ ζπκβαίλνπλ αιιαγέο ζην δίθηπν θαη ππάξρεη αλάγθε γξήγνξεο ζχγθιηζεο Λύςη: Triggered Updates Σν Split horizon κπνξεί λα εκπνδίζεη ηνλ ζρεκαηηζκφ routing loops κφλν αλάκεζα ζε δχν routers. Γελ κπνξεί φκσο λα απνηξέςεη routing loops αλάκεζα ζε ηξείο ε πεξηζζφηεξνπο φηαλ απηνί είλαη ζπλδεδεκέλνη πρ θπθιηθά θαη ζηέιλνπλ ιαλζαζκέλε πιεξνθνξία ν έλαο ζηνλ άιιν. Με άιια ιφγηα δελ κπνξεί λα απνηξέςεη ην countdown to infinity πξφβιεκα φηαλ ππάξρεη redundancy. Πρ ζην παξαθάησ ζρήκα (ρήκα 3-12) ν R1 κπνξεί λα ζεσξεί φηη έρεη path κέζσ ηνπ R2, o R2 κέζσ ηνπ R3, ν R3 κέζσ ηνπ R4 θαη ν R4 κέζσ ηνπ R1. 81

82 ρήκα 3-12 Routing Loop Σν Routing Loop ζα ζηακαηήζεη φηαλ ην metric ηνπ πξνβιεκαηηθνχ entry θηάζεη ηελ ηηκή πνπ αληηζηνηρεί ζε άπεηξε (unreachable) απφζηαζε (countdown to infinity). Σα Triggered updates είλαη κηα πξνζπάζεηα λα επηηαρχλνπκε ηελ ζχγθιηζε ηνπ δηθηχνπ. Triggered updates ζεκαίλεη φηη φπνηε έλα metric γηα θάπνην routing entry αιιάδεη, ν Router απνζηέιιεη ην ζρεηηθφ routing update ζρεδφλ ακέζσο αλεμάξηεηα αλ δελ έρεη θηάζεη ε ψξα γηα απνζηνιή ηνπ ηαθηηθνχ routing update. To RIP απιά πξνζζέηεη κηα κηθξή θαζπζηέξεζε γηα λα απνθχγεη ηνλ θφξην δηθηχνπ απφ ηαπηφρξνλα updates. Έζησ φηη έλα Link γίλεηαη Down. Με ηα Triggered Updates, φηαλ έλα Routing Update θηάλεη ζε έλαλ Router απηφο κε ηελ ζεηξά ηνπ ζα ζηείιεη triggered updates ζηνπο απεπζείαο ζπλδεδεκέλνπο γείηνλέο ηνπ πνπ κε ηε ζεηξά ηνπο ζα ζηείινπλ θαη εθείλνη θνθ. Έηζη έρνπκε έλαλ θαηαηγηζκφ απφ Routing Updates. Βέβαηα, νη Routers πνπ ζα αληαπνθξηζνχλ νχησο ή άιισο (είηε αλ ην metric ελφο Routing Entry βειηησζεί είηε ρεηξνηεξέςεη) είλαη απηνί πνπ γηα θάπνην Routing Entry δέρνληαη Updates απφ ηνλ ίδην ηνλ Gateway ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ Routing Entry. Σειηθά επεξεάδνληαη ηα paths πνπ νδεγνχλ ζην link πνπ έγηλε Down. Αλ ζε φιε ηελ δηάξθεηα ηνπ θαηαηγηζκνχ ησλ triggered updates δελ ζηειλφληνπζαλ άιια κελχκαηα ζα είρακε ηαρχηαηε ζχγθιηζε θαη δελ ζα ζπλέβαηλαλ routing loops. Γπζηπρψο, παξάιιεια κε ηα triggered updates ζηέιλνληαη θαη ηα ηαθηηθά updates. Routers πνπ δελ έρνπλ αθφκα ιάβεη ηα triggered updates ελδέρεηαη λα ζηέιλνπλ πιεξνθνξία βαζηζκέλε ζε routes πνπ δελ πθίζηαληαη πιένλ. Τπάξρεη πάληα ε πηζαλφηεηα κεηά απφ ηελ άθημε ελφο triggered update, έλαο router λα ιάβεη θάπνην απφ ηα πεξηνδηθά updates απφ έλαλ αλελεκέξσην Router. Απηφ ζα μαλαδεκηνπξγήζεη ην 82

83 ζβεζκέλν Routing Entry άξα ζα δεκηνπξγεζεί ιαλζαζκέλε πιεξνθνξία. Αλ ηα triggered updates δηαδίδνληαη ηαρχηαηα ην counting to infinity δελ είλαη πνιχ πηζαλφ αιιά πάλησο δελ είλαη θαη αδχλαηνλ. ην RFC 1812 (router requirements) αλαθέξεηαη ε απαίηεζε φηη φιεο νη πινπνηήζεηο ηνπ RIP πξέπεη λα ππνζηεξίδνπλ triggered updates γηα ηα routes πνπ γίλνληαη delete θαη κπνξνχλ λα πινπνηνχλ triggered updates γηα ηηο άιιεο πεξηπηψζεηο (θαηλνχξγηα routes ε αιιαγέο ζε metrics ππαξρφλησλ). Δπηπιένλ πξέπεη λα ππάξρεη πεξηνξηζκφο ζηνλ ξπζκφ κε ηνλ νπνίν ηα triggered updates κπνξνχλ λα κεηαδίδνληαη Λύςη: Route Poisoning Μία αθφκα κέζνδνο αληηκεηψπηζεο ηνπ Countdown to Infinity είλαη ε κέζνδνο Route Poisoning. χκθσλα κε απηήλ ηελ κέζνδν, έλαο Router πνπ ην interface ηνπ κεηαβαίλεη ζηελ θαηάζηαζε Down καξθάξεη ηα αληίζηνηρα Route Entries ζαλ Poisoned γηα λα κελ επεξεαζηεί απφ ηπρφλ ελεκεξψζεηο απφ άιινπο Routers. πγρξφλσο ηα απνζηέιιεη κε metric πνπ ππνδειψλεη unreachable (16) ζηνπο γεηηνληθνχο Routers γηα λα πξνιάβεη ην countdown to infinity Λύςη: Hold-down Timers Μία κέζνδνο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα εκπνδίδεη ηα Routing Updates απφ ην λα εγθαζηζηνχλ ιαλζαζκέλα Route Entries είλαη ηα Hold-down Timers. Οη Routers ξπζκίδνληαη λα αγλννχλ Routing updates πνπ επηθέξνπλ αιιαγέο γηα θάπνην ρξνληθφ δηάζηεκα. Σν ρξνληθφ δηάζηεκα απηφ ππνινγίδεηαη έηζη ψζηε λα είλαη κεγαιχηεξν ηνπ ρξφλνπ πνπ ρξεηάδεηαη λα ελεκεξσζεί απφ έλα Routing Update νιφθιεξν ην δίθηπν. Σα hold-down timers θαλνληθά δελ απνηεινχλ κέξνο ησλ RFCs πνπ πεξηγξάθνπλ ην RIP protocol (πρ RFC1058, RFC2453). Όκσο πξνζηέζεθαλ ζην RFC2091 (Triggered Extensions to RIP to Support Demand Circuits) θαη ρξεζηκνπνηνχληαη ζην RIP protocol κε επηηπρία απφ vendors φπσο Cisco, Juniper, HP (πηζαλφλ κε ηδηαηηεξφηεηεο αλά vendor). Πην ζπγθεθξηκέλα, ηα hold-down timers - κε ηελ επηθχιαμε ηεο ζπγθεθξηκέλεο πινπνίεζεο απφ ηνπο vendors - δνπιεχνπλ σο εμήο: 1. Όηαλ έλαο Router δηαπηζηψζεη φηη έλαο πξννξηζκφο είλαη πιένλ κε πξνζπειάζηκνο, ηνλ ελεκεξψλεη ζαλ κελ πξνζπειάζηκν κελ, μεθηλά έλα holddown timer δε. 83

84 2. Αλ θαηά ηελ δηάξθεηα ηνπ timer ιεθζεί έλα route entry γηα ηνλ ζπγθεθξηκέλν πξννξηζκφ κε θαιχηεξν (κηθξφηεξν) metric απφ ην αξρηθφ ηφηε ν πξννξηζκφο ραξαθηεξίδεηαη πξνζπειάζηκνο θαη ην timer αθπξψλεηαη. 3. Αλ θαηά ηελ δηάξθεηα ηνπ hold-down ιεθζεί γηα ηνλ ζπγθεθξηκέλν πξννξηζκφ έλα Routing Update κε φρη θαιχηεξν metric ην update αγλνείηαη δίλνληαο έηζη ηελ επθαηξία ζην δίθηπν λα ζπγθιίλεη αληί λα πεξηέιζεη ζε κηα countdown to infinity θαηάζηαζε. 4. Καηά ηελ δηάξθεηα ηνπ hold-down ηα εκπιεθφκελα routes εκθαλίδνληαη ζην Routing Table ζαλ possibly down. 5. Αλ θαηά ηελ δηάξθεηα ηνπ hold-down timer εθπλεχζεη θάπνην άιιν timer πνπ απαηηεί ηελ δηαγξαθή ηνπ route entry ηφηε ην route entry δηαγξάθεηαη Λύςη: Hold-down Timers με Triggered Updates Ο ζπλδπαζκφο ησλ Triggered Updates κε ηα Hold-down Timers είλαη ν θαιχηεξνο γηα ηελ αληηκεηψπηζε ησλ Routing Loops. Ιδηαίηεξα δε αλ ζπλδπαζηεί κε Split Horizon with Poisoned Reverse. ρήκα 3-13 Link Down, triggered updates. ην παξαπάλσ ζρήκα (ρήκα 3-13) έρνπκε link failure ζηνλ Router R4. O Router R4 ελεκεξψλεη αληίζηνηρα ην Routing Table ηνπ θαη απνζηέιιεη triggered updates ζηνπο γεηηνληθνχο Routers R1 θαη R3. 84

85 Οη Routers R1 θαη R3 δέρνληαη ηηο ελεκεξψζεηο, θαηαγξάθνπλ ην πξνβιεκαηηθφ entry ζαλ possibly down θαη μεθηλνχλ ηνπο hold-down timers. ρήκα 3-14 Link Down, triggered Updates, ζπλέρεηα ην παξαπάλσ ζρήκα (ρήκα 3-14) νη Routers R1 θαη R3 ζηέιλνπλ κε ηε ζεηξά ηνπο triggered updates ζηνλ γείηνλά ηνπο Router R2 πνπ μεθηλά θαη απηφο έλα hold-down timer. ρήκα 3-15 Poisoned Reverse ην παξαπάλσ ζρήκα (ρήκα 3-15) νη Routers R1, R2 θαη R3 απνζηέιινπλ Poisoned Reverse δειψλνληαο ζαλ unreachable ην failed link ηνπ Router R4 εκπνδίδνληαο ηα Routing Loops. Απφ εδψ θαη ζην εμήο ππάξρνπλ νη εμήο ηξεηο πεξηπηψζεηο: 85

86 1. Σν link λα κελ επαλέξζεη. ε απηήλ ηελ πεξίπησζε ην Route Entry απφ possibly down ραξαθηεξίδεηαη σο down. Καηφπηλ ζπκβαίλνπλ έλα απφ ηα παξαθάησ δχν ζελάξηα: 1a. Πξναηξεηηθά (αλάινγα κε ηελ πινπνίεζε δει εθηφο RFC) κπνξεί λα μεθηλήζεη έλα άιιν timer ζηελ ιήμε ηνπ νπνίνπ ην Route Entry ραξαθηεξίδεηαη σο invalid θαη θαηφπηλ έλα άιιν ζηελ ιήμε ηνπ νπνίνπ γίλεηαη flush δειαδή δηαγξάθεηαη. 1b. Βάζεη RFCs (RFC1058, RFC2453) μεθηλά έλα garbage timer γηα λα δψζεη ρξφλν γηα ελεκέξσζε ησλ άιισλ Routers. ην ηέινο ηνπ ην Route Entry δηαγξάθεηαη απφ ην Routing Table. 2. To link λα επαλέξζεη πξηλ γίλνπλ expire νη hold-down timers. ηελ πεξίπησζε πνπ ην link επαλέξζεη πξηλ γίλνπλ expire νη hold-down timers ππάξρεη θαηαξρήλ κία αλακνλή κέρξη λα γίλνπλ expire. Καηφπηλ, ν Router R4 ζηέιλεη triggered updates ζηνπο γεηηνληθνχο ηνπ Routers R1 θαη R3 θαη ηνπο ελεκεξψλεη ζρεηηθά. Οη Routers πξνζζέηνπλ πάιη ην ζπγθεθξηκέλν δίθηπν ζην Routing Table ηνπο. Οη Routers R1 θαη R4 κε ηε ζεηξά ηνπο ζηέιλνπλ triggered updates ζηνλ γεηηνληθφ ηνπο Router R2 πνπ κε ηε ζεηξά ηνπ ελεκεξψλεη ην Routing Table ηνπ. 3. To link λα επαλέξζεη αθνχ γίλνπλ expire νη hold-down timers. ηελ πεξίπησζε απηή ν Router R4 ζηέιλεη triggered updates ζηνπο γεηηνληθνχο ηνπ Routers R1 θαη R3 θαη ηνπο ελεκεξψλεη ζρεηηθά. Οη Routers πξνζζέηνπλ πάιη ην ζπγθεθξηκέλν δίθηπν ζην Routing Table ηνπο. Οη Routers R1 θαη R4 κε ηε ζεηξά ηνπο ζηέιλνπλ triggered updates ζηνλ γεηηνληθφ ηνπο Router R2 πνπ κε ηε ζεηξά ηνπ ελεκεξψλεη ην Routing Table ηνπ. 86

87 3.5 Πξόβιεκα: Όηαλ ην Split-Horizon δεκηνπξγεί πξόβιεκα αληί λα ην ιύλεη Τπάξρεη κηα ηνπνινγία φπνπ ην Split Horizon κπνξεί λα δεκηνπξγήζεη πξφβιεκα αληί λα ην ιχζεη. Η ηνπνινγία απηή απεηθνλίδεηαη ζην παξαθάησ ζρήκα (ρήκα 3-16). ρήκα 3-16 RIP ζε WAN Multipoint Interface Έζησ κηα Multipoint Frame-Relay WAN ηνπνινγία φπνπ φινη νη routers αλήθνπλ ζην ίδην subnet. Οη routers R2 θαη R3 ζπλδένληαη κε Virtual Circuits κε ηνλ R1. ε κηα Multipoint ηνπνινγία θάπνηνο router ζεσξεί φηη έρεη έλα interface ζπλδεδεκέλν ζην WAN. Σφζν ηα Routing Updates ηνπ R2 φζν θαη ηνπ R3 εηζέξρνληαη ζηνλ R1 απφ ην ίδην interface. ε απηή ηελ πεξίπησζε αλ ην Split Horizon είλαη ελεξγνπνηεκέλν ζηνλ R1 ηφηε ηα Routing Updates ηνπ R2 δελ κπνξνχλ λα απνζηαινχλ ζηνλ R3 θαη ηα Routing Updates ηνπ R3 δελ κπνξνχλ λα απνζηαινχλ ζηνλ R2. Απηφ ζπκβαίλεη γηαηί ην Split Horizon δελ απνζηέιιεη πιεξνθνξία γηα θάπνηνλ πξννξηζκφ πξνο θάπνην Interface αλ έρεη ιεθζεί απφ ην ίδην Interface πιεξνθνξία ζρεηηθά κε απηφλ ηνλ πξννξηζκφ. Σν interface εηζφδνπ θαη εμφδνπ είλαη ην ίδην θαη γη απηφ θαη πξνθχπηεη ην πξφβιεκα. 87

88 3.6 Λύζε: Point-to-Point Sub-interfaces Η ιχζε ζην παξαπάλσ πξφβιεκα είλαη αληί γηα multipoint λα ρξεζηκνπνηήζνπκε pointto-point sub-interfaces. Βέβαηα, ηψξα ην θάζε sub-interface ζα πξέπεη λα αλήθεη ζε δηαθνξεηηθφ subnet. Σα sub-interfaces αληηκεησπίδνληαη απφ ην RIP Protocol ζαλ δηαθνξεηηθά interfaces νπφηε ν θαλφλαο ηνπ Split Horizon δελ πξνθαιεί πξφβιεκα. ρήκα 3-17 RIP ζε WAN Point-to-Point Sub-interfaces ην παξαπάλσ παξάδεηγκα (ρήκα 3-17) ππνζέηνπκε φηη φινη νη routers ηξέρνπλ RIP Version 2 κε auto summarization disabled (γηαηί θαη ζηνπο ηξείο routers ρξεζηκνπνηνχκε subnets πνπ αλήθνπλ ζην ίδην major network ( /8). 3.7 RIP next generation (RIPng) To RIPng δεκηνπξγήζεθε ζαλ επέθηαζε ηνπ RIP κε ζηφρν ηελ ππνζηήξημε Routing ζε πεξηβάιινλ IP version 6. χκθσλα κε απηέο ηηο επεθηάζεηο θάζε router πνπ ηξέρεη RIPng ζεσξνχκε φηη: Τπνζηεξίδεη IP version 6. Έρεη ηνπιάρηζηνλ 2 interfaces (κε ελεξγνπνηεκέλν IP Version 6) αιιηψο δελ ζεσξείηαη θαλ router. 88

89 Δπίζεο ππνζηεξίδεη έλα routing table κε entries γηα θάζε πξννξηζκφ πξνζπειάζηκν απφ ηνλ ζπγθεθξηκέλν router κε entries πνπ πεξηέρνπλ ηνπιάρηζηνλ ηελ παξαθάησ πιεξνθνξία: To IPv6 prefix ηνπ πξννξηζκνχ. Σν ζπλνιηθφ θφζηνο (metric) ηεο δηαδξνκήο απφ ηνλ router κέρξη ηνλ πξννξηζκφ. Σελ IPv6 address ηνπ επφκελνπ router πνπ πξέπεη λα πξνσζεζεί ην παθέην γηα λα θηάζεη ζηνλ πξννξηζκφ ηνπ. Αλ ν πξννξηζκφο βξίζθεηαη ζε απεπζείαο ζπλδεδεκέλν δίθηπν δελ καο ρξεηάδεηαη απηή ε δηεχζπλζε. Μία έλδεημε (route change flag) φηη ε ζπγθεθξηκέλε πιεξνθνξία έρεη αιιάμεη πξφζθαηα. Γηάθνξα timers πνπ αθνξνχλ ην route entry ("timeout" θαη "garbage-collection time"). Σν RIPng έρεη ηηο ίδηεο δπλαηφηεηεο πνπ έρεη θαη ην RIPv2. Γελ ρξεηάδεηαη λα ζπκπεξηιακβάλεη φκσο authentication θαζφηη απηφ είλαη ηψξα πιένλ κέξνο ηνπ IPv6. Η ρξεζηκνπνηνχκελε Multicast Address είλαη ε FF02 9 (All RIP Routers) RIPng packet Η κνξθή ηνπ RIPng παθέηνπ είλαη ε εμήο: command (1) version (1) must be zero (2) ~ Route Table Entry 1 (20) ~ ~... ~ ~ Route Table Entry N (20) ~

90 Η ρξήζε ησλ πεδίσλ είλαη ε αθφινπζε: command: Παίξλεη ηηο αθφινπζεο ηηκέο: 1 - request: Αίηεζε απνζηνιήο κέξνπο ή νιφθιεξνπ ηνπ Routing Table ελφο ζπζηήκαηνο. 2 - response: Μήλπκα πνπ πεξηέρεη κέξνο ή θαη νιφθιεξν ην Routing Table ηνπ απνζηνιέα. Σν κήλπκα απηφ κπνξεί λα απνζηαιεί είηε ζαλ απάληεζε ζε έλα request ε απιά λα δεκηνπξγεζεί θαη λα απνζηαιεί απφ ηνλ απνζηνιέα. version: Δίλαη ε version ηνπ RIPng. ηελ παξνχζα θάζε είλαη 1. Σα Route Table Entries (RTEs) έρνπλ ηελ αθφινπζε κνξθή: ~ IPv6 prefix (16) ~ route tag (2) prefix len (1) metric (1) IPv6 prefix: Δίλαη ην prefix ηεο δηεχζπλζεο πξννξηζκνχ κήθνπο 128 bits. route tag: Σν route tag field είλαη έλα ραξαθηεξηζηηθφ πνπ πξνζαξηάηαη ζε έλα route entry θαη πνπ πξέπεη λα δηαηεξείηαη θαη λα δηαδίδεηαη καδί κε ην route. Υξεζηκεχεη ζηνλ δηαρσξηζκφ ησλ routes ζε εζσηεξηθά (internal) RIPng routes (πνπ πξνέξρνληαη δειαδή απφ ην ίδην πξσηφθνιιν) θαη εμσηεξηθά (external) RIPng routes πνπ πξνέξρνληαη απφ άιια Routing Protocols. Γηα ηελ ζσζηή αμηνπνίεζε απηνχ ηνπ πεδίνπ ρξεηάδεηαη θαη ε ππνζηήξημή ηνπ απφ ηα άιια routing protocols θαη πην ζπγθεθξηκέλα απφ ηηο πινπνηήζεηο ηνπο. Όζνλ αθνξά ην πεξηερφκελν πιεξνθνξίαο ηνπ route tag απηφ κπνξεί λα αληηπξνζσπεχεη νηηδήπνηε ζηνλ βαζκφ πνπ ππάξρεη ζπλέπεηα ζε φια ηα routing protocols πνπ ην ρξεζηκνπνηνχλ. prefix len: Δίλαη ην κήθνο ζε bits ηνπ IPv6 prefix. metric: Δίλαη ην θφζηνο ηνπ Path. Όπσο θαη ζην RIP version 1 θαη 2 παίξλεη ηηκέο απφ 1 έσο 15 κε ηελ ηηκή 16 λα ζεκαίλεη άπεηξν (κε ζχλδεζε). 90

91 3.7.2 RIPng Next Hop Σν RIPng θαηαγξάθεη ηελ next hop IPv6 address ζηελ νπνία ηα παθέηα πξέπεη λα πξνσζεζνχλ γηα λα θηάζνπλ ζηνλ πξννξηζκφ ηνπο. Σν next hop δελ ζπκπεξηιακβάλεηαη ζηα route entries πνπ πεξηγξάθεθαλ πξηλ. Αληίζεηα, ππάξρεη έλα ηδηαίηεξν Route Table Entry πνπ αλαθέξεηαη ζην next hop. Ο ιφγνο είλαη ε εμνηθνλφκεζε ρψξνπ αθνχ γιπηψλνπκε ηελ επαλάιεςε. Αλ ππήξρε ζε θάζε route entry ηφηε ην κέγεζφο ηνπ ζα δηπιαζηαδφηαλ. ην RIPng ην next hop RTE αθνξά φια ηα address RTEs πνπ ην αθνινπζνχλ κέρξη λα ππάξμεη θαηλνχξγην next hop RTE ή λα θηάζνπκε ζην ηέινο ηνπ κελχκαηνο. To next hop Route Table Entry (RTE) έρεη ηελ αθφινπζε κνξθή: ~ IPv6 next hop address (16) ~ must be zero (2) must be zero(1) 0xFF Σν next hop RTE πξνζδηνξίδεηαη απφ ηελ ηηκή 0xFF ηνπ πεδίνπ metric ηνπ RTE. ηε ζέζε ηνπ IPv6 prefix field ππάξρεη ε IPv6 next hop address. Σα πεδία route tag θαη prefix length πξέπεη λα έρνπλ ηηκή 0 ζηελ απνζηνιή θαη λα αγλννχληαη ζηελ ιήςε. Αλ ε IPv6 next hop Address έρεη ηηκή 0:0:0:0:0:0:0:0 ηφηε ζεκαίλεη φηη ν router ην interface ηνπ νπνίνπ ην απνζηέιιεη είλαη θαη απηφο πνπ δεκηνπξγεί ην RIPng κήλπκα. Οη δηεπζχλζεηο πνπ αλαθνηλψλνληαη ζαλ IPv6 next hop πξέπεη λα είλαη link-local addresses (FE80:0/10). εκεησηένλ φηη ην πεδίν next hop είλαη ζπκβνπιεπηηθφ. πκπεξηιακβάλεηαη γηα λα πξνζδηνξίζεη ην βέιηηζην next hop. ηελ πεξίπησζε πνπ δελ ζπκπεξηιεθζεί εμαθνινπζνχκε λα έρνπκε routing απιψο ππάξρεη πηζαλφηεηα λα κελ είλαη βέιηηζην. Δίλαη δε ηδηαίηεξα ρξήζηκν φηαλ δελ ρξεζηκνπνηείηαη RIPng ζε φινπο ηνπο routers ηνπ δηθηχνπ. Αλ ε next hop address δελ είλαη link-local ηφηε πξέπεη λα αληηκεησπίδεηαη ζαλ λα ήηαλ 0:0:0:0:0:0:0:0. 91

92 3.7.3 RIPng Timers Η ιεηηνπξγία ηνπ RIPng δελ δηαθέξεη απφ εθείλε ησλ RIPv1 θαη RIPv2. Κάζε 30 δεπηεξφιεπηα απνζηέιιεηαη ζε φινπο ηνπο γείηνλεο έλα Unsolicited Response κήλπκα πνπ πεξηέρεη νιφθιεξν ην Routing Table. Πξνο απνθπγή θφξηνπ αλ ππάξρνπλ πνιινί routers ζε έλα segment, ην ρξνληθφ δηάζηεκα απηφ κεηαβάιιεηαη θαηά κηα ηπραία ηηκή απφ 0 κέρξη ην κηζφ ηνπ δηαζηήκαηνο δειαδή κέρξη 15 δεπηεξφιεπηα (επνκέλσο ζηελ ζπγθεθξηκέλε πεξίπησζε κεηαβάιιεηαη δειαδή απφ 0 κέρξη ± 15 δεπηεξφιεπηα). Τπάξρνπλ δχν timers πνπ αληηζηνηρνχλ ζε έλα route: ην timeout timer θαη ην garbage collection timer. Μεηά ηελ ιήμε ηνπ timeout timer πνπ είλαη 180 δεπηεξφιεπηα ηα route entries ραξαθηεξίδνληαη ζαλ invalid. Παξφια απηά δελ αθαηξνχληαη απφ ην Routing Table κέρξη λα ελεκεξσζνχλ φινη νη γείηνλεο φηη ην ζπγθεθξηκέλν route δελ ππάξρεη πιένλ. Ο ρξφλνο πνπ ζα παξακείλνπλ θαζνξίδεηαη απφ ην garbage collection timer πνπ είλαη 120 δεπηεξφιεπηα. Πην ζπγθεθξηκέλα κε ηελ ιήμε ηνπ timeout timer ζπκβαίλνπλ ηα εμήο: Ξεθηλάεη ην garbage collection timer. Σν metric γηα ην route παίξλεη ηελ ηηκή 16 (infinity) θαζηζηψληαο ην κε δηαζέζηκν. Σν route change flag παίξλεη ηηκή πνπ δείρλεη φηη ην route entry έρεη αιιάμεη. Απνζηέιιεηαη response ζηνπο γεηηνληθνχο routers γηα λα ηνπο ελεκεξψζεη γηα ην κε δηαζέζηκν route entry Split Horizon Poisoned Reverse Σν Split Horizon δνπιεχεη φπσο έρεη ήδε αλαθεξζεί ζην RIPv1 θαη RIPv2. Γελ ζπκπεξηιακβάλεη routes ζε updates πνπ ζηέιλνληαη πξνο ηνλ router απφ ηνλ νπνίν καζεχηεθαλ. Γεληθφηεξα (γηα broadcast θαη multicast networks) δελ ζηέιλεη απφ έλα interface updates γηα routes πνπ έκαζε απφ ην ίδην interface. Σν Split Horizon with Poisoned Reverse (ή πην απιά, Poison Reverse) αληίζεηα ηα ζπκπεξηιακβάλεη αιιά αιιάδεη ην θφζηνο (metric) ζε άπεηξν δειαδή κε ζχλδεζε. Απηή ε κέζνδνο φπσο έρεη αλαθεξζεί παξαπάλσ είλαη ε πξνηηκψκελε. Παξφια απηά ζπλίζηαηαη λα ππάξρεη έιεγρνο ζε επίπεδν interface γηα ηελ ελεξγνπνίεζε ή φρη ησλ κεζφδσλ απηψλ. 92

93 3.7.5 Triggered Updates Γηα ηελ άκεζε αληαπφθξηζε ζε αιιαγέο, αληί λα ππάξρεη ε αλακνλή πνπ επηβάιιεηαη απφ ην timer ησλ 30 δεπηεξνιέπησλ κε ηα Triggered updates απνζηέιιεηαη ελεκέξσζε κφιηο ζπκβεί αιιαγή ζε θάπνην route entry. Όκσο, πξέπεη λα δνζεί πξνζνρή ζηα παξαθάησ ζέκαηα: Σα triggered updates κπνξνχλ λα πξνθαιέζνπλ πνιχ θφξην ζε δίθηπα ρακειήο ηαρχηεηαο κε πνιινχο routers. Γηα απηφλ ηνλ ιφγν πξέπεη λα ππάξρνπλ θάπνηνη πεξηνξηζκνί. Ακέζσο κφιηο απνζηαιεί έλα triggered update, έλα timer ηίζεηαη ζε κηα ηπραία ηηκή κεηαμχ 1 θαη 5 δεπηεξνιέπησλ. Αλ ζπκβνχλ θαη άιιεο αιιαγέο πνπ θαλνληθά ζα πξνθαινχζαλ θαη απηέο απνζηνιή updates πξηλ ηειεηψζεη ην timer, ηφηε απνζηέιιεηαη κε ηελ ιήμε ηνπ έλα κφλν update θαη ην timer επαλαηίζεηαη ζε κηα άιιε ηπραία ηηκή απφ ην ίδην ρξνληθφ δηάζηεκα. Δπηπιένλ, ηα Triggered updates κπνξνχλ λα κελ απνζηαινχλ αλ επίθεηηαη απνζηνιή θαλνληθνχ update. Σα triggered updates δελ ρξεηάδεηαη λα πεξηιακβάλνπλ ην πιήξεο Routing Table. Μφλν ηα routes πνπ αιιάδνπλ ρξεηάδεηαη λα απνζηέιινληαη. Απηά είλαη ηνπιάρηζηνλ εθείλα ηα routes, ην route change flag ησλ νπνίσλ έρεη γίλεη set. Δπηινγή ηπρφλ πξφζζεησλ routes ηίζεηαη ζηελ δηαθξηηηθή επρέξεηα ηνπ εθάζηνηε vendor φκσο, θαιφ είλαη λα απνζηέιινληαη κφλν ηα απνιχησο αλαγθαία (δειαδή απηά πνπ αιιάμαλε) θαη θαιφ είλαη λα κελ απνζηέιινληαη πιήξε routing updates. Σν Split Horizon παξακέλεη ζε ηζρχ θαη κε ηα triggered updates φπσο θαη κε ηα πεξηνδηθά updates. Μφιηο απνζηέιινληαη triggered updates ηα ζρεηηθά route change flags πξέπεη λα γίλεηαη clear. Δπνκέλσο, ε κνλαδηθή δηαθνξά αλάκεζα ζηα triggered updates θαη ηα πεξηνδηθά updates έγθεηηαη ζηελ πηζαλή παξάιεηςε ησλ routes πνπ δελ έρνπλ αιιάμεη. Όινη νη κεραληζκνί ηνπ RIPng εθαξκφδνληαη θαλνληθά. 93

94 94

95 4 Open Shortest Path First (OSPF) Οη πεξηνξηζκνί ηνπ RIP πξσηνθφιινπ πρ ην φξην ησλ 15 hops θαη ε ζρεηηθά αξγή πξνζαξκνζηηθφηεηά ηνπ ζηηο κεηαβνιέο ηνπ δηθηχνπ ην θαζηζηνχλ θαηάιιειν κφλν γηα κηθξά δίθηπα. Έηζη αλαπηχρζεθε ηo Open Shortest Path First πνπ είλαη θαη ην πην ραξαθηεξηζηηθφ παξάδεηγκα Link State πξσηνθφιινπ. Η πξψηε έθδνζή ηνπ δεκνζηεχηεθε ζην RFC 1131 ην 1989 θαη γξήγνξα αληηθαηαζηάζεθε απφ ηελ δεχηεξε έθδνζε ζην RFC 1247 (θαη αξγφηεξα RFC 2328) ην 1991 θαη είλαη ε πην ζπλεζηζκέλε (κε revisions θπζηθά) κέρξη ζήκεξα. Γηα ηελ ππνζηήξημε ηνπ IPv6 δεκηνπξγήζεθε κηα θαηλνχξγηα βειηησκέλε version, ε version 3. Η version 3 φκσο δελ είλαη backward compatible κε ηελ version 2. Τπνζηεξίδεη κφλν IPv6. Έηζη γηα λα ππνζηεξίδνληαη ζε έλαλ Router θαη νη δχν IP versions (IPv4, IPv6) ζα πξέπεη λα ηξέρνπλ θαη νη δχν OPSF εθδφζεηο (version 2 θαη 3). 4.1 Βαζηθά Υαξαθηεξηζηηθά ηνπ OSPF - ύγθξηζε κε RIP To OSPF έρεη ηα παξαθάησ πιενλεθηήκαηα ζε ζρέζε κε ην RIP: 1. Σαρύηεηα ζύγθιηζεο Αλ ε δηάκεηξνο ηνπ δηθηχνπ (ε κεγαιχηεξε απφζηαζε αλάκεζα ζε δχν routers) είλαη κεγάιε, ε ζχγθιεζε ζην RIP αθφκα θαη κε triggered updates κπνξεί θαη λα απαηηήζεη πνιχ ρξφλν (ιφγσ hold-down timer). ε αληίζεζε, ζην OSPF νη αιιαγέο ζηα links πξνθαινχλ ζρεδφλ άκεζε ελεκέξσζε πξνο φινπο ηνπο routers ηνπ δηθηχνπ κέζσ κηαο δηαδηθαζίαο flooding. 2. Τπνζηήξημε κεγάισλ δηθηύσλ Σν OSPF δελ έρεη ηνλ πεξηνξηζκφ ησλ 15 hops φπσο ην RIP αθνχ δελ έρεη πξνβιήκαηα ηχπνπ countdown to infinity πνπ ζα επέβαιαλ έλα ζρεηηθά κηθξφ άλσ φξην. Ο κφλνο πεξηνξηζκφο είλαη απφ ην IP protocol ην ίδην θαη πην ζπγθεθξηκέλα απφ ην TTL (Time to Live) πεδίν ηνπ IP Header. Αιιά απηφ κπνξεί λα πάξεη κέγηζηε ηηκή 255 νπφηε δελ απνηειεί νπζηαζηηθφ πεξηνξηζκφ. 95

96 3. Δπέιηθην ηξόπν επηινγήο metrics Σν OSPF ρξεζηκνπνηεί πην ρξήζηκα metrics απφ ην RIP. Μπνξεί λα ρξεζηκνπνηήζεη πρ ηελ ηαρχηεηα ηνπ link. Ή ην metric κπνξεί θαη λα ξπζκηζηεί ρεηξνθίλεηα αλά πεξίπησζε. Αθφκα, παξέρεη ηελ δπλαηφηεηα δηαθνξεηηθψλ metrics αλάινγα κε ην πεδίν TOS (Type of Service) ηνπ IP Header δειαδή κπνξεί λα βειηηζηνπνηείηαη γηα θαζπζηέξεζε, θφξην, αμηνπηζηία ή θφζηνο. Δπηπιένλ, ζε ζρέζε κε ην RIP version 1 έρεη θαη ηα παξαθάησ πιενλεθηήκαηα: 1. Τπνζηήξημε VLSM (Variable Length Subnet Masks) To OSPF (ζαλ classless protocol) κεηαθέξεη πιεξνθνξία ζρεηηθά κε ηελ subnet mask νπφηε ππνζηεξίδεη Variable Length Subnet Μasks. Απηφ παξέρεη κεγαιχηεξε επειημία ζηελ ζρεδίαζε ηνπ δηθηχνπ θαη νηθνλνκία ζηελ θαηαλνκή δηεπζχλζεσλ. 2. Υακειή θαηαλάισζε πόξσλ ζηελ απνζηνιή θαη ιήςε ησλ παθέησλ Σα Routing Updates (Link State Advertisements) απνζηέιινληαη κε Multicast. Έηζη επηβαξχλνπλ ιηγφηεξν δηθηπαθέο ζπζθεπέο πνπ δελ ζπκκεηέρνπλ ζην OSPF. Κάζε 30 ιεπηά απνζηέιινληαη φιεο νη πιεξνθνξίεο αιιά θαη πάιη ε επηβάξπλζε είλαη κηθξφηεξε ζε ζρέζε κε ηα 30 δεπηεξφιεπηα ηνπ RIP. Βέβαηα, απηφ δελ κπνξεί λα πνζνηηθνπνηεζεί αθξηβψο γηαηί ην OSPF ζηέιλεη δηαθνξεηηθνχ είδνπο πιεξνθνξία απ φηη ην RIP. 3. Γπλαηόηεηα authentication Σν OSPF παξέρεη ηελ δπλαηφηεηα authentication θαη κε απηφλ ηνλ ηξφπν παξέρεη πξνζηαζία ηφζν απφ ιάζε φζν θαη απφ απφπεηξεο αιινίσζεο ηνπ Routing Table. ε ζρέζε φκσο κε ην RIP (version 1 θαη 2) ην OSPF έρεη θαη κεηνλεθηήκαηα: 1. Απαηηεί πεξηζζφηεξε ππνινγηζηηθή ηζρχ απ φηη ην RIP. Ο ιφγνο είλαη ε εθηέιεζε ηνπ Shortest Path First αιγνξίζκνπ θάζε θνξά πνπ ππάξρεη ελεκέξσζε γηα αιιαγή ηεο θαηάζηαζεο θάπνηνπ link. 2. Δίλαη πην πνιχπινθν ζηηο ξπζκίζεηο εηδηθά φηαλ ζην δίθηπν ππάξρνπλ πνιινί Routers νπφηε ζα πξέπεη λα πξνεγεζεί ζρεδίαζε. 96

97 Σν OSPF είλαη έλα Link State Protocol. Κάζε Router πνπ ηξέρεη OSPF θαηαγξάθεη ην status φισλ ησλ links ηνπ ζε κηα βάζε πνπ ιέγεηαη Link State Database. ε θαηάζηαζε ηζνξξνπίαο φινη νη Routers πνπ ζπκκεηέρνπλ (θαη φπσο ζα αλαθεξζεί αξγφηεξα αλήθνπλ ζηελ ίδηα OSPF Area) έρνπλ ηελ ίδηα database. Όηαλ αιιάδεη ην status θάπνηνπ link ηφηε νη ζπκκεηέρνληεο Routers ελεκεξψλνληαη κε κηα δηαδηθαζία flooding (ε πιεξνθνξία πξνσζείηαη ζηνπο γείηνλεο, κε ηελ ζεηξά ηνπο νη γείηνλεο ηελ επαλαπξνσζνχλ θνθ). ρήκα 4-1 Οη βαζηθέο ιεηηνπξγίεο ηνπ OSPF Όινη νη Routers εθαξκφδνπλ ηνλ ίδην Shortest Path First αιγφξηζκν ζηελ Link State Database ηνπο κε ηελ δηαθνξά φηη ν θάζε Router ζεσξεί ηνλ εαπηφ ηνπ ζαλ θνξπθή ηνπ «δέληξνπ». Σν απνηέιεζκα είλαη έλα «δέληξν» πνπ έρεη ζαλ θφκβνπο φιεο ηηο δηθηπαθέο ζπζθεπέο. Γελ ππάξρεη θφκβνο αζχλδεηνο θαη φινη νη θφκβνη είλαη ζπλδεδεκέλνη κφλν έηζη ψζηε νη απνζηάζεηο απφ ηνλ Root θφκβν λα είλαη νη ειάρηζηεο. Γελ ππάξρνπλ πνιιέο δηαδξνκέο πνπ νδεγνχλ ζηνλ ίδην θφκβν εθηφο αλ ην θφζηνο ηνπο είλαη ην ίδην. Σν Shortest Path Tree απηφ δίλεη θαη ηηο ειάρηζηεο απνζηάζεηο φισλ ησλ θφκβσλ απφ ηνλ ζπγθεθξηκέλν Router θαη ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ δεκηνπξγία ηνπ Routing Table. Σo OSPF επηηξέπεη ηελ νκαδνπνίεζε ησλ Routers ζε νκάδεο πνπ ιέγνληαη Areas. Οη Routers πνπ αλήθνπλ ζηελ ίδηα Area έρνπλ ηελ ίδηα Link State Database γηα ηελ Area απηή. 4.2 Οξνινγία Παξαθάησ ζα αλαθεξζεί ε νξνινγία πνπ ρξεζηκνπνηείηαη απφ ην OSPF πξνθεηκέλνπ λα είλαη θαηαλνεηή ζε κεηαγελέζηεξα θεθάιαηα. Network: Έλα IP network/subnet/supernet. Έλα θπζηθφ δίθηπν κπνξεί λα έρεη πνιιέο IP Addresses πνπ ε θάζε κηα κπνξεί λα αλήθεη ζε ίδην ή δηαθνξεηηθφ network ή 97

98 subnetwork. ε απηήλ ηελ πεξίπησζε ηηο αληηκεησπίδνπκε ζαλ μερσξηζηά networks. Σα Point-to-point δίθηπα απνηεινχλ εμαίξεζε θαη ζεσξνχληαη ζαλ έλα network αλεμαξηήησο addressing. Interface (ή Link): Δίλαη ε ζχλδεζε αλάκεζα ζε έλαλ router θαη έλα απφ ηα ζπλδεδεκέλα ηνπ δίθηπα. Έλα interface βξίζθεηαη ζε κία θαηάζηαζε (state) πνπ θαζνξίδεηαη απφ ηα ρακειφηεξα network layers αιιά θαη ην routing πξσηφθνιιν. Έλα interface έρεη ζπλήζσο κηα IP address θαη mask (ζε ζπάληεο πεξηπηψζεηο θαη δεχηεξε ή θαη θακία αλ είλαη unnumbered). Λέγεηαη θαη link. Autonomous System: Δίλαη έλα ζχλνιν απφ routers πνπ αληαιιάζνπλ routing πιεξνθνξία κε ηε ρξήζε ηνπ ίδηνπ routing protocol. πληνκεχεηαη ζαλ AS. εκείσζε: ν νξηζκφο απηφο αθνξά ηα Interior Gateway Protocols γηαηί γηα ηα Exterior Gateway Protocols φπσο ην BGP, Απηφλνκν χζηεκα είλαη έλα ζχλνιν απφ Routers θάησ απφ ηελ ίδηα δηαρείξηζε. Area: Δίλαη έλα ζχλνιν απφ Routers θαη ηα δίθηπα πνπ ηνπο ζπλδένπλ. Δληφο ηεο Area φινη νη Routers πνπ ηξέρνπλ OSPF έρνπλ ηελ ίδηα Link State Database. Router ID: Δίλαη έλαο αξηζκφο κήθνπο 32 bit πνπ πξνζδηνξίδεη κνλαδηθά κέζα ζε έλα απηφλνκν ζχζηεκα θάζε router πνπ ηξέρεη OSPF. Neighboring routers: Δίλαη νη Routers πνπ έρνπλ interfaces ζε έλα θνηλφ δίθηπν. Αλαθαιχπηνληαη θαη ζπζρεηίδνληαη δπλακηθά απφ ην OSPF Hello Protocol πνπ απνηειεί κέξνο ηνπ OSPF. Adjacency: Δίλαη ν ζπζρεηηζκφο αλάκεζα ζε δχν γεηηνληθνχο routers κε ζηφρν ηελ αληαιιαγή routing πιεξνθνξίαο. Γελ ζρεκαηίδεηαη αλάκεζα ζε φινπο ηνπο γεηηνληθνχο routers. Link State: Δίλαη ην status ελφο link. Σα Link States απνζηέιινληαη ζε άιινπο routers ζε παθέηα πνπ ιέγνληαη Link State Advertisements. Link State Advertisement: Πιεξνθνξία πνπ πεξηγξάθεη ηελ θαηάζηαζε ελφο router θαη πην ζπγθεθξηκέλα ηελ θαηάζηαζε ησλ interfaces θαη ησλ adjacencies. Σν θάζε Link State Advertisement γίλεηαη flood ζηνπο ζπκκεηέρνληεο ζην OSPF routers (ή γηα θάπνηνπο ηχπνπο LSAs, κφλν ζε φινπο ηνπο OSPF routers πνπ αλήθνπλ ζηελ ίδηα Area φπσο ζα αλαιπζεί παξαθάησ). Η ζπιινγή ησλ Link State Advertisements απνηειεί ηελ Link State Database. Σo Link State Advertisement αλαπαξίζηαηαη κε ηελ ζπληνκνγξαθία: LSA. 98

99 Link State Database (ή αιιηώο topology database, ή topology table): Κάζε Router απνζεθεχεη Link State Entries γηα φια ηα interfaces φισλ ησλ Routers ζε κηα βάζε πνπ ιέγεηαη Link State Database. Όινη νη Routers πνπ αλήθνπλ ζηελ ίδηα OSPF Area έρνπλ ηελ ίδηα Link State Database (ζε θαηάζηαζε ηζνξξνπίαο δειαδή φηαλ ην δίθηπν έρεη ζπγθιίλεη). Cost: Δίλαη κηα ηηκή πνπ αληηζηνηρείηαη ζε έλα link θαη ρξεζηκνπνηείηαη ζην Routing γηα ηελ επηινγή βέιηηζηεο δηαδξνκήο. πλήζσο βαζίδεηαη ζηελ ηαρχηεηα ηνπ Link αιιά αλάινγα κε ηελ πινπνίεζε ηνπ OSPFαιιά κπνξεί λα είλαη δηαθνξεηηθφ αλάινγα κε ην πεδίν Type Of Service (TOS) ηνπ IP Header. OSPF Hello Protocol: Δίλαη ην κέξνο ηνπ OSPF protocol πνπ εγθαζηδξχεη θαη δηαρεηξίδεηαη ηηο ζρέζεηο ησλ γεηηνληθψλ routers. ε θάπνηα θαηεγνξία δηθηχσλ (broadcast networks) ην OSPF Hello Protocol κπνξεί θαη λα αλαθαιχπηεη δπλακηθά ηνπο γεηηνληθνχο routers. Flooding: Δίλαη ε δηαδηθαζία κε ηελ νπνία δηαλέκεηαη ε Routing πιεξνθνξία (LSAs) κε ζηφρν ηνλ ζπγρξνληζκφ ηεο Link State Database ησλ OSPF routers. Point-to-point networks: Δίλαη δίθηπα πνπ ελψλνπλ κφλν δχν routers κεηαμχ ηνπο. Broadcast networks: Δίλαη δίθηπα πνπ ππνζηεξίδνπλ πεξηζζφηεξνπο απφ δχν ζπλδεδεκέλνπο routers θαη ζπγρξφλσο παξέρνπλ ηελ δπλαηφηεηα απνζηνιήο broadcast θαη multicast κελχκαηνο ζε φινπο ηνπο ζπλδεδεκέλνπο routers. Οη γεηηνληθνί routers ζε ηέηνηνπ ηχπνπ δίθηπα κπνξνχλ λα αλαθαιχπηνληαη δπλακηθά κε ηελ ρξήζε ηνπ OSPF Hello Protocol πνπ εθκεηαιιεχεηαη ηελ δπλαηφηεηα γηα broadcasting (ζηελ πξάμε ην OSPF protocol θάλεη ρξήζε multicast φπνπ απηφ είλαη εθηθηφ γηα λα βειηηψζεη ην performance). ε έλα broadcast network δχν routers ζεσξείηαη φηη κπνξνχλ λα επηθνηλσλνχλ απεπζείαο. Έλα δίθηπν Ethernet είλαη έλα broadcast network. Non-broadcast networks (NBMA): Δίλαη δίθηπα πνπ ππνζηεξίδνπλ πεξηζζφηεξνπο απφ δχν ζπλδεδεκέλνπο routers, αιιά δελ παξέρνπλ δπλαηφηεηα broadcasting. ε απηά ηα δίθηπα νη γεηηνληθνί routers επηθνηλσλνχλ κε ην OSPF Hello Protocol αιιά, ιφγσ ηεο έιιεηςεο δπλαηφηεηαο broadcasting ρξεηάδνληαη ξπζκίζεηο γηα λα είλαη δπλαηή ε αλαθάιπςε ησλ γεηηφλσλ. ε ηέηνηνπ ηχπνπ δίθηπα ηα OSPF παθέηα πνπ θαλνληθά ζα απνζηέιινληαλ κε multicasting ζηέιλνληαη κε unicasting έλα έλα. Έλα δίθηπν X.25 ή Frame Relay είλαη ζπλήζσο έλα non-broadcast network. Designated Router: Σα broadcast θαη ηα NBMA δίθηπα πνπ έρνπλ ηνπιάρηζηνλ δχν routers έρνπλ θαη έλαλ Designated Router πνπ αληηπξνζσπεχεη ην ζπγθεθξηκέλν δίθηπν 99

100 πνπ είλαη ζπλδεδεκέλνο. Ο Designated Router απνζηέιιεη LSA γηα ην δίθηπν θαη βειηηψλεη ηελ απφδνζε (ηφζν ζε επίπεδν δηθηχνπ φζν θαη ζε επίπεδν router) κε ηελ κείσζε ηνπ αξηζκνχ ησλ adjacencies.ο Designated Router εθιέγεηαη κε ηελ βνήζεηα ηνπ OSPF Hello Protocol. 4.3 Link-state Database Η Link State Database έρεη πιεξνθνξίεο γηα φια ηα links φισλ ησλ routers πνπ ηξέρνπλ OSPF θαη αλήθνπλ ζηελ ίδηα Area. Δπηπιένλ, έρεη πιεξνθνξίεο γηα φια ηα networks πνπ ζπλδένληαη κε ηα links, επηιεγκέλεο ε πιήξεηο πιεξνθνξίεο γηα ηα δίθηπα ησλ ππφινηπσλ Areas θαζψο θαη γηα ηπρφλ εμσηεξηθά δίθηπα. Τινπνηείηαη ζαλ έλαο θαηεπζπληηθφο γξάθνο κε ηνπο routers θαη ηα δίθηπα λα είλαη νη θφκβνη ηνπ. Γχν routers ζπλδένληαη ζηνλ γξάθν φηαλ είλαη ζπλδεδεκέλνη κεηαμχ ηνπο κε κία θπζηθή point-to-point ζχλδεζε. χλδεζε αλάκεζα ζε router θαη network ζεκαίλεη φηη ν router έρεη έλα interface ζπλδεδεκέλν ζε απηφ ην network. Σα networks κπνξεί λα είλαη είηε transit είηε stub. Transit networks ζεσξνχληαη απηά πνπ κπνξνχλ λα κεηαθέξνπλ παθέηα κε ηνπηθήο πξνέιεπζεο θαη κε ηνπηθνχ πξννξηζκνχ. Έλα transit network ζε έλα γξάθεκα αλαπαξίζηαηαη απφ έλα θφκβν κε εηζεξρφκελα θαη εμεξρφκελα βέιε. Σα stub networks απφ ηελ άιιε κεξηά είλαη κφλν πξννξηζκνί παθέησλ. Έλα stub network αλαπαξίζηαηαη κε έλαλ θφκβν κε κφλν εηζεξρφκελα βέιε. ε θάζε δίθηπν transit ή stub αληηζηνηρεί θαη κηα IP Address κε κηα Subnet Mask. Η ζπγθεθξηκέλε δηαξξχζκηζε ηνπ γξάθνπ γχξσ απφ έλαλ θφκβν πνπ αλαπαξηζηά δίθηπν εμαξηάηαη απφ ηνλ ηχπν ηνπ δηθηχνπ (broadcast, non-broadcast multi-access, point-topoint). Οη Link State Databases αληαιιάζζνληαη κεηαμχ neighboring routers αθνχ βέβαηα πξψηα αλαθαιχςεη ν έλαο ηνλ άιινλ είηε κε ηελ ρξήζε ηνπ OSPF Hello Protocol είηε κε ρεηξνθίλεηε ξχζκηζε. Ο κεραληζκφο ζπγρξνληζκνχ ησλ Link State Databases είλαη ην reliable flooding. ε θαηάζηαζε ηζνξξνπίαο φινη νη Routers ηεο ίδηαο OSPF Area έρνπλ ηνλ ίδην γξάθν δειαδή ηελ ίδηα Link State Database. Γηα ηελ εχξεζε ησλ βέιηηζησλ δηαδξνκψλ ζε φια ηα δίθηπα θάζε router ππνινγίδεη ην Shortest Path tree κε root ηνλ εαπηφ ηνπ. Καηφπηλ, απφ ην Shortest Path tree κπνξεί λα ππνινγηζηεί ην Routing Table. 100

101 Αιιαγή ζε θάπνην Link (απφ up ζε down θαη αληίζηξνθα) πξνθαιεί θαη αιιαγή ζηνλ γξάθν δειαδή ηελ Link State Database επνκέλσο πξνθαιεί θαη επαλππνινγηζκφ ηνπ Shortest Path tree θαη αθφινπζα ηνπ Routing Table. 4.4 Link State Advertisements (LSAs) Κάζε θνξά πνπ έλαο router γίλεηαη initialize ή απιά αιιάδεη ην status ελφο ή πεξηζζνηέξσλ links απνζηέιινληαη έλα ε πεξηζζφηεξα LSAs κε ηελ δηαδηθαζία ηνπ flooding. Μάιηζηα ε Link State Database ελφο router απνηειείηαη απφ ην ζχλνιν ησλ LSAs πνπ ιακβάλεη LSA Header Τπάξρνπλ πνιιψλ εηδψλ LSAs αιιά φια έρνπλ ηνλ παξαθάησ LSA Header: LS age Options LS type Link State ID Advertising Router LS sequence number LS checksum length LS Type Field: Καηεγνξηνπνηεί ηα LSAs αλάινγα κε ηελ πξνέιεπζή ηνπο. Έηζη ππάξρνπλ ηα παξαθάησ βαζηθά LSAs: 1. Router LSAs Κάζε router δεκηνπξγεί έλα LSA απηνχ ηνπ ηχπνπ γηα λα πεξηγξάςεη ηα ελεξγά interfaces θαη ηνπο neighbors. 101

102 2. Network LSAs Πεξηγξάθνπλ έλα network (είηε broadcast είηε NBMA). Δπίζεο αλαθέξνπλ ηελ ηαπηφηεηα ησλ ζπλδεδεκέλσλ ζε απηφ routers. 3. Network-summary LSAs Μεηαθέξνπλ πιεξνθνξίεο γηα networks (IP Address/Subnet Mask) αλάκεζα ζε OSPF Areas. 4. ASBR-Summary LSAs Πξνζδηνξίδνπλ ηνπο routers πνπ κεηαθέξνπλ routing πιεξνθνξία απφ άιια Απηφλνκα πζηήκαηα (AS). 5. AS External LSAs Πεξηέρνπλ routing πιεξνθνξία απφ άιια Απηφλνκα πζηήκαηα (AS). Σα παξαπάλσ LSAs είλαη ηα πην βαζηθά. Όκσο πξνζηέζεθαλ θαη άιινη ηχπνη φπσο: 6. Group-Membership LSAs Υξεζηκνπνηνχληαη γηα λα πξνζδηνξίδνπλ ηελ ζέζε ησλ multicast group members ζην MOSPF (Multicast OSPF). 7. NSSA LSAs Παξέρνπλ έλα πεξηνξηζκέλν ζχλνιν εμσηεξηθήο routing πιεξνθνξίαο. 8. Υξεζηκνπνηνύληαη γηα λα κεηαθέξνπλ BGP specific πιεξνθνξία. Μπνξνχλ λα πξνζηίζεληαη LSA Types απφ θαηξνχ εηο θαηξφλ αιιά έλαο router δελ είλαη ππνρξεσκέλνο λα ιακβάλεη LSA types πνπ δελ αλαγλσξίδεη, αιιά κφλν λα ηα πξνσζεί. Link State Id: Πξνζδηνξίδεη κνλαδηθά έλα LSA ελφο router απφ φια ηα άιια LSAs. Πνιιέο θνξέο γηα ιφγνπο απφδνζεο κεηαθέξεη ηαπηφρξνλα θαη πιεξνθνξία. Advertising Router: Δίλαη ην OSPF Router id ηνπ router πνπ δεκηνχξγεζε (θαη επνκέλσο απέζηεηιε πξψηνο) ην ζπγθεθξηκέλν LSA. 102

103 LS Sequence Number: Σν sequence number ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα βξεζεί ην λεψηεξν LSA γηα ηηο πεξηπηψζεηο φπνπ έλαο Router έρεη δχν LSAs κε ην ίδην id. Μεγαιχηεξν sequence number ζπλεπάγεηαη λεψηεξν LSA. To πεδίν απηφ έρεη κήθνο 32 bit θαη ΓΔΝ είλαη θπθιηθφ γηα λα είλαη μεθάζαξν πην sequence number είλαη λεψηεξν. Όηαλ ην sequence θζάλεη ζηνλ κέγηζην αξηζκφ Smax= 0x7fffffff ηφηε δηαγξάθεη ην LSA κε απηφ ην sequence number θαη δεκηνπξγεί έλα θαηλνχξγην LSA πνπ ην sequence number ηνπ έρεη ηελ ρακειφηεξε ηηκή S0 =0x LS Checksum: Υξεζηκνπνηείηαη γηα λα εληνπίδεη ηπρφλ αιινηψζεηο ηνπ LSA παθέηνπ. LS Age: Δίλαη ε «ειηθία» ηνπ LSA (κεηξεκέλε ζε δεπηεξφιεπηα) απφ ηφηε πνπ δεκηνπξγήζεθε. Η ζπλεζηζκέλε θιίκαθα ηηκψλ είλαη απφ ην 0 κέρξη ηα 30 ιεπηά (LSRrefreshTime). Μφιηο ην πεδίν απηφ θηάζεη ηελ ηηκή πνπ αληηζηνηρεί ζε 30 ιεπηά (1800 sec) o originating router δεκηνπξγεί θαη θάλεη flood έλα θαηλνχξγην LSA (κε ην ίδην id θαη πεξηερφκελν) κε age 0 θαη κεγαιχηεξν sequence number. Αλ ν αξρηθφο router απνηχρεη γηα θάπνην ιφγν νπφηε δελ απνζηείιεη θαηλνχξγην LSA ηφηε ην πεδίν age ζπλερίδεη λα απμάλεη κέρξη ηελ κέγηζηε ηηκή πνπ αληηζηνηρεί ζε 60 ιεπηά (MaxAge). Σφηε ην LSA δηαγξάθεηαη απφ ηελ Link State Database θαη ηαπηφρξνλα γίλεηαη flood κε ηελ ηηκή ηνπ πεδίνπ LS age 60 ιεπηά. Απηφ είλαη έλδεημε ζε φινπο ηνπο routers λα δηαγξάςνπλ ην ζπγθεθξηκέλν LSA. ην OSPF ππάξρεη ε δπλαηφηεηα ηνπ premature aging. O originating router κπνξεί αλ ρξεηαζηεί λα δηαγξάςεη έλα LSA ρσξίο λα πεξηκέλεη ην πεδίν LS Age λα θηάζεη ηελ ηηκή MaxAge. To δηαγξάθεη απφ ηελ Link State Database ηνπ ζέηνληαο ην πεδίν LS Age ζηελ ηηκή MaxAge θαη ηαπηφρξνλα ζηέιλνληάο ην ζηνπο άιινπο routers κε ηελ δηαδηθαζία flooding. Μάιηζηα ε δηαδηθαζία ηνπ premature aging ρξεζηκνπνηείηαη ζηελ πεξίπησζε πνπ ην πεδίν LS Sequence number θηάζεη ζηελ ηηκή Smax θαη πξέπεη λα γπξίδεη ζηελ ηηκή S0. Length: Δίλαη ην κήθνο ζε bytes ηνπ LSA (header + payload). Έρεη κήθνο 16 bit πνπ ζεκαίλεη κέγηζην κήθνο LSA bytes! ηελ πξάμε ην κήθνο ηνπ κεγαιχηεξνπ LSA είλαη ηεο ηάμεο ησλ ιίγσλ εθαηνληάδσλ bytes. Options: Τπνδειψλεη φηη ην LSA έρεη θάπνηεο ζπγθεθξηκέλεο απαηηήζεηο θαηά ηελ δηάξθεηα ηνπ flooding ε ηνπ routing. 103

104 4.4.2 LSA Payload Μέρξη ζηηγκήο πεξηγξάθεθε ν LSA Header κφλν! Σν payload εμαξηάηαη απφ ηνλ ηχπν ηνπ LSA. Αλαιπηηθή πεξηγξαθή αλά πεδίν γηα θάζε ηχπν LSA είλαη κε πξαθηηθφ. Οπφηε ζα γίλεη κηα βαζηθή πεξηγξαθή ησλ βαζηθφηεξσλ (γηα πεξηζζφηεξεο ιεπηνκέξεηεο κπνξεί θάπνηνο λα αλαηξέμεη ζην RFC2328: OSPF Version 2) Router-LSAs Σα Router-LSAs είλαη Type 1 LSAs. Κάζε router δεκηνπξγεί έλα Router-LSA θαη ην απνζηέιιεη κε ηελ δηαδηθαζία ηνπ flooding ζε φινπο ηνπο routers πνπ αλήθνπλ ζηελ ίδηα OSPF Area. Σν ζπγθεθξηκέλν LSA πεξηγξάθεη ηελ θαηάζηαζε ΟΛΧΝ ησλ links ηνπ router γηα ηελ ζπγθεθξηκέλε area πνπ θαηαγξάθεηαη ζηνλ LSA Header. Σν Link State ID είλαη ην Router ID ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ Router. Κάζε πεξηγξαθφκελν link ραξαθηεξίδεηαη θαη απηφ απφ έλα Link ID πνπ πξνζδηνξίδεη ηελ νληφηεηα ζην άιιν άθξν ηνπ link. Τπάξρνπλ δηάθνξνη ηχπνη Router-LSAs. Παξαθάησ ζπλνςίδνληαη νη ηηκέο πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηα πεδία Link type θαη Link ID θαζψο θαη αληίζηνηρε πεξηγξαθή. Link type Description Link ID 1 Point-to-point link Neighbor Router ID 2 Link to transit network Interface address of network Designated Router 3 Link to stub network IP network/subnet number 4 Virtual link Neighbor Router ID Point-to-point links: Δίλαη είηε θπζηθά είηε ινγηθά (subinterfaces) point-to-point ζεηξηαθά links. Απηά ηα links κπνξνχλ λα είλαη είηε numbered (δειαδή λα έρνπλ IP Address) είηε unnumbered. Transit links: Δίλαη interfaces ζπλδεδεκέλα ζε networks πνπ έρνπλ παξαπάλσ απφ έλαλ router ζπλδεδεκέλνπο. Stub network links: Η νλνκαζία απηή δελ έρεη θακία ζρέζε κε ηηο Stub Areas. Έλα Stub segment είλαη έλα segment (πρ Ethernet) πνπ έρεη έλαλ κφλν router ζπλδεδεκέλν ζε απηφ. Έλα loopback interface ζεσξείηαη ζαλ link ζε stub network. Virtual links: Δίλαη ινγηθά links πνπ ζπλδένπλ Areas πνπ δελ ζπλδένληαη κε ηε Backbone Area. Σα Virtual links αληηκεησπίδνληαη ζαλ numbered point-to-point links. 104

105 Δπηπιένλ ησλ παξαπάλσ, θάζε link έρεη έλα 32 bit data field (Link Data) γηα επηπιένλ πιεξνθνξίεο θαη έλα πεδίν γηα ην «θφζηνο» (δειαδή ην metric) ρξήζεο ηνπ link γηα output. Όζνλ αθνξά ην πεδίν Link Data, ην πεξηερφκελφ ηνπ εμαξηάηαη απφ ην Link Type. Αλ ην Link Type είλαη 3 (Link to stub) ηφηε ην πεδίν Link Data πεξηέρεη ην Network Mask. ε φιεο ηηο άιιεο πεξηπηψζεηο πεξηέρεη ηελ IP Address ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ interface Network-LSAs Σα Network-LSAs είλαη Type 2 LSAs. Έλα Network-LSA δεκηνπξγείηαη γηα θάζε Broadcast θαη NBMA network πνπ έρεη δχν ή πεξηζζφηεξνπο ζπλδεδεκέλνπο routers. Σν Network-LSA δεκηνπξγείηαη απφ ηνλ Designated Router (DR) θαη πεξηγξάθεη φινπο ηνπο routers πνπ είλαη ζπλδεδεκέλνη ζην ζπγθεθξηκέλν δίθηπν ζπκπεξηιακβαλνκέλνπ θαη ηνπ DR. Σν Link State ID πεδίν ηνπ LS είλαη ε IP interface address ηνπ Designated Router. Η απφζηαζε (θφζηνο) φισλ ησλ ζπλδεδεκέλσλ routers απφ ην δίθηπν είλαη 0 νπφηε δελ ρξεηάδνληαη πεδία γηα θαηαγξαθή ησλ metrics γηα ην ζπγθεθξηκέλν LSA. Δπηπιένλ ην Network-LSA θαηαγξάθεη θαη ηελ subnet mask ηνπ δηθηχνπ. Απνζηέιιεηαη κε ηελ δηαδηθαζία ηνπ flooding ζε φινπο ηνπο routers πνπ αλήθνπλ ζηελ ίδηα OSPF Area Summary-LSAs Σα Summary-LSAs είλαη Type 3 θαη Type 4 LSAs. Απηά ηα LSAs δεκηνπξγνχληαη θαη απνζηέιινληαη απφ ηνπο Area Border Routers (ABRs). Σα Summary-LSAs Type 3 κεηαθέξνπλ πιεξνθνξίεο γηα πξννξηζκνχο αλάκεζα ζε Areas. To Link State ID ηνπο είλαη ε IP Address ηνπ δηθηχνπ πξννξηζκνχ θαη ζαλ payload ε network mask θαη ην metric. Σα Summary-LSAs Type 4 πξνζδηνξίδνπλ ηνπο routers (AS Boundary Routers) πνπ κεηαθέξνπλ routing πιεξνθνξία απφ άιια απηφλνκα ζπζηήκαηα (AS). To Link State ID ηνπο είλαη ην Router ID ηνπ ASBR AS-external-LSAs Σα AS-external-LSAs είλαη Type 5 LSAs. Απηά ηα LSAs δεκηνπξγνχληαη θα απνζηέιινληαη απφ ηνπο AS Boundary Routers (ASBRs) θαη κεηαθέξνπλ routing πιεξνθνξία απφ εμσηεξηθά απηφλνκα ζπζηήκαηα (AS). Απνζηέιιεηαη κε ηελ δηαδηθαζία ηνπ flooding ζε φινπο ηνπο routers ηνπ Απηφλνκνπ πζηήκαηνο αλεμαξηήησο OSPF Area. 105

106 Έλα AS-external-LSA ζπλήζσο πεξηγξάθεη έλα ζπγθεθξηκέλν εμσηεξηθφ πξννξηζκφ. ε απηήλ ηελ πεξίπησζε ην Link State ID πεδίν έρεη ηελ ηηκή ηνπ IP network κε payload ην network mask θαη ην metric. Σα AS-external-LSAs επηπιένλ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα λα πεξηγξάθνπλ έλα default route. ε απηήλ ηελ πεξίπησζε ην Link State ID είλαη θαη ην Network Mask επίζεο Τπάξρνπλ δχν ηχπνη External Routes: ν Type 1 θαη ν Type 2. Η δηαθνξά ηνπο έγθεηηαη ζηνλ ηξφπν ππνινγηζκνχ ησλ metrics. Όηαλ ηα External Routes εηζάγνληαη ζην OSPF Απηφλνκν χζηεκα απνθηνχλ κε θάπνην ηξφπν έλα metric ζπκβαηφ κε ηα metrics ηνπ OSPF. Όηαλ έλα External Route entry είλαη Type 1 ηφηε κφιηο εηζαρζεί ζην OSPF Απηφλνκν χζηεκα θαη απνθηήζεη θάπνην metric,απφ θεη θαη πέξα ην metric ζπλερίδεη λα απμάλεηαη θαλνληθά. Όηαλ έλα External Route entry είλαη Type 2 ηφηε κφιηο εηζαρζεί ζην OSPF Απηφλνκν χζηεκα θαη απνθηήζεη θάπνην metric, ην metric απηφ δελ κεηαβάιιεηαη θαζφινπ. Type 1 External Route Entries επηηξέπνπλ βέιηηζην Routing φηαλ ππάξρνπλ πνιιά Paths πξνο ηνλ ASBR. Απφ ηελ άιιε κεξηά ην πην πηζαλφ είλαη φηη ε απφζηαζε ηνπ ASBR απφ ηνλ ηειηθφ πξννξηζκφ είλαη πνιχ κεγαιχηεξε απφ ηελ απφζηαζε ηνπ ASBR απφ ηνπο ππφινηπνπο Routers ηνπ ίδηνπ Απηφλνκνπ πζηήκαηνο γηα λα έρεη θαη λφεκα απηφ ην βέιηηζην Routing. 4.5 OSPF Areas Όηαλ ην Απηφλνκν χζηεκα έρεη πνιινχο routers ηφηε θξίλεηαη ζθφπηκν λα κνηξαζηεί ζε κηθξφηεξα ζπλερή ηκήκαηα (απφ δίθηπα, routers θαη hosts) πνπ ιέγνληαη Areas. Όινη oη OSPF routers ζε κηα Area έρνπλ ηελ ίδηα Link State Database. Δθ' φζνλ δελ ρξεηάδεηαη νη routers λα έρνπλ θαηαρσξεκέλε πιεξνθνξία γηα ηελ πιήξε ηνπνινγία ησλ άιισλ Areas, ε Link State Database είλαη κηθξφηεξε επνκέλσο θαη πην δηαρεηξίζηκε. Σφζν ην processing φζν θαη ην networking overhead είλαη κηθξφηεξα. Ο θαηακεξηζκφο ηνπ Απηφλνκνπ πζηήκαηνο ζε Areas δελ κπνξεί λα είλαη απζαίξεηνο. Πξέπεη λα αθνινπζεί ηνπο εμήο θαλφλεο: 106

107 Πξέπεη λα ππάξρεη κηα "θεληξηθή" OSPF Area πνπ ιέγεηαη Backbone Area. Όιεο νη άιιεο Areas πξέπεη λα ζπλδένληαη ζηελ Backbone Area. Οη Areas εληφο ελφο Απηφλνκνπ πζηήκαηνο πξνζδηνξίδνληαη κνλαδηθά απφ ην Area Id. Σν Area Id είλαη έλαο 32 bit αξηζκφο πνπ κπνξεί λα αλαπαξίζηαηαη είηε ζαλ δεθαδηθφο αξηζκφο είηε ζαλ IP Address (dotted decimal notation). Η Backbone Area έρεη Area id 0 (ή ). Αλ κε ηελ απψιεηα ελφο ή πεξηζζνηέξσλ links δηαθνπεί ε ζπλέρεηα ηεο Backbone Area ηφηε νπζηαζηηθά ην Απηφλνκν χζηεκα ρσξίδεηαη ζε δχν ή πεξηζζφηεξα κέξε. Απηφ δηνξζψλεηαη φπσο ζα αλαθεξζεί παξαθάησ κε ηελ ρξήζε ησλ virtual links. Οη routers, αλάινγα κε ηελ ζέζε ηνπο ζηηο Areas θαηεγνξηνπνηνχληαη σο εμήο: Internal Routers: Δίλαη νη routers πνπ βξίζθνληαη εμ' νινθιήξνπ ζε κηα Area. Όια ηα interfaces ησλ internal routers ζπλδένληαη ζε δίθηπα πνπ αλήθνπλ ζηελ ίδηα Area. Backbone Routers: Δίλαη νη routers πνπ έρνπλ έλα ηνπιάρηζηνλ Interface ζηελ Backbone Area. Area Border Routers (ABRs): Δίλαη νη routers πνπ έρνπλ Interfaces ζε πεξηζζφηεξεο απφ κία Areas. πληεξνχλ μερσξηζηή Link State Database γηα θάζε Area ζηελ νπνία αλήθνπλ. Οη routers απηνί είλαη ππεχζπλνη γηα ηελ κεηαθνξά πιεξνθνξίαο αλάκεζα ζε δηαθνξεηηθέο Areas. Autonomous System Boundary Routers (ASBRs): Δίλαη νη routers πνπ αληαιιάζνπλ routing πιεξνθνξία κε άιια Απηφλνκα πζηήκαηα. Μεηαθέξνπλ ηελ εμσηεξηθή routing πιεξνθνξία κέζα ζε νιφθιεξν ην Απηφλνκν χζηεκα. Οπνηνζδήπνηε router ζην AS (internal Router, Area Border Router, Backbone Router) κπνξεί λα είλαη θαη AS Boundary Router. ηνπο παξαπάλσ ξφινπο ππάξρεη επηθάιπςε. Δθηφο απφ ηελ επηθάιπςε πνπ αλαθέξζεθε ζηνπο AS Boundary Routers κπνξνχλ λα ππάξρνπλ θαη νη παξαθάησ ζπλδπαζκνί: Έλαο Backbone Router κπνξεί λα είλαη θαη Internal Router. Έλαο Backbone Router κπνξεί λα είλαη θαη Area Border Router. 107

108 Γεληθά νη κφλνη ξφινη πνπ δελ έρνπλ επηθάιπςε είλαη ηνπ Internal Router θαη ηνπ Area Border Router. Έλαο router ε ζα είλαη Internal ή Area Border. ρήκα 4-2 OSPF Areas. ην παξαπάλσ παξάδεηγκα (ρήκα 4-2) ε θαηεγνξηνπνίεζε ησλ routers έρεη σο εμήο: Router R1: Internal Router. Router R2: Area Border Router θαη Backbone Router. Router R3: Internal Router θαη Backbone Router. Router R4: Internal Router θαη Backbone Router. Router R5: Area Border Router θαη Backbone Router. Router R6: Internal Router θαη Autonomous System Boundary Router. Κάπνηεο θνξέο νη non Backbone Areas έρνπλ θαη θάπνηεο εηδηθέο ηδηφηεηεο νπφηε κπνξνχλ λα θαηεγνξηνπνηεζνχλ σο εμήο: Stub Areas: Δίλαη Areas ζηηο νπνίεο ηα AS external advertisements δελ ρξεηάδεηαη λα κεηαδίδνληαη. ηελ πεξίπησζε φπνπ ππάξρνπλ ζηελ Link State Database πνιιά AS external advertisements (LSAs Type 5) θαη ππάξρεη έλαο Area Border Router δελ έρεη λφεκα λα έρνπκε ηφζε external routing πιεξνθνξία. Σν path ζα είλαη πάληα κέζσ ηνπ Area Border Router. Έηζη ζηηο Stub Areas επηηπγράλνπκε κείσζε ηνπ κεγέζνπο ηεο Link State Database επνκέλσο θαη κείσζε ησλ απαηηήζεσλ κλήκεο θαη επεμεξγαζηηθήο ηζρχνο ησλ internal routers ηεο stub area. Όηαλ έλαο Area Border Router ζπλδέεηαη κε κηα Stub Area, ηφηε απηφκαηα αληί λα ζηέιλεη φια ηα external routes δελ ζηέιλεη παξά έλα Default Route. Έηζη δίλεη ζηνπο routers ηεο Stub Area πξφζβαζε ζηνπο εμσηεξηθνχο πξννξηζκνχο. 108

109 ρήκα 4-3 Stub Area Μηα Stub Area ππφθεηηαη ζηνπο παξαθάησ πεξηνξηζκνχο: 1. Γελ κπνξεί λα δεκηνπξγεζεί virtual link κέζσ απηήο (ινγηθφ γηαηί ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε ζα ήηαλ Transit Area). 2. Γελ κπνξεί λα πεξηέρεη θαλέλαλ AS Boundary Router. Not-So-Stubby Areas: ε αληίζεζε κε ηελ Stub Area πνπ δελ επηηξέπεη external routes κηα Not-So-Stubby Area (NSSA) επηηξέπεη external routes απφ θάπνηνλ ASBR πνπ βξίζθεηαη εληφο ηεο Area. Σα external routes απηά κπνξνχλ λα απνζηαινχλ ζε άιιεο Areas. Απαγνξεχνληαη φκσο External routes απφ άιιεο Areas. Transit Areas: Οη Transit Areas ρξεζηκνπνηνχληαη γηα λα ζπλδένπλ άιιεο Areas ζην backbone. Ο θαλφλαο είλαη φηη φιεο νη Areas πξέπεη λα ζπλδένληαη ζηελ Backbone Area. Αλ γηα θάπνην ιφγν πρ ηνπνινγίαο ή απψιεηαο ζχλδεζεο κηα Area δελ ηεξεί απηήλ ηελ πξνυπφζεζε ηφηε γηα λα κελ απνθνπεί ζπλδέεηαη ζηελ Backbone Area κέζσ κηαο Transit Area. Παξαθάησ (ρήκα 4-4) ε Transit Area 2 ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα ζπλδέεη ηελ Area 1 ζηελ Backbone Area. Αλάκεζα ζηνλ Router R2 θαη R3 ππάξρεη έλα Virtual Link. 109

110 ρήκα 4-4 Transit Area Δπίζεο ρξεζηκνπνηείηαη ζηελ απνθαηάζηαζε επηθνηλσλίαο φηαλ δηαθνπεί ε ζπλέρεηα ηεο Backbone Area (ρήκα 4-5). ε φιεο ηηο πεξηπηψζεηο εθηφο απφ ηελ δεκηνπξγία ηεο Transit Area πξέπεη λα δεκηνπξγήζνπκε θαη έλα virtual link γηα λα απνθαηαζηαζεί ε ζχλδεζε. ρήκα 4-5 Απνθαηάζηαζε Broken Backbone Η Transit Area ρξεζηκνπνηείηαη κφλν γηα απηνχο ηνπο ζθνπνχο. Γελ κπνξεί λα ρξεζηκνπνηείηαη ζαλ απνζηνιέαο ε παξαιήπηεο πιεξνθνξίαο. 4.6 Γεληθή πεξηγξαθή ηνπ παθέηνπ OSPF Σo OSPF «ηξέρεη» πάλσ απφ IP (protocol number 89). Καζφηη ζηελ πιεηνλφηεηα ησλ πεξηπηψζεσλ ηα OSPF παθέηα αληαιιάζζνληαη κεηαμχ neighboring routers έρνπλ TTL=1. Απηφ παξέρεη πξνζηαζία απφ επαλαπξνψζεζε παθέησλ απφ πξνβιεκαηηθνχο routers. Η δηεχζπλζε πξννξηζκνχ είηε είλαη ε ζπγθεθξηκέλε unicast IP Address ελφο neighboring router είηε κία απφ ηηο παξαθάησ δχν multicast Addresses: 110

111 AllSPFRouters ( ) Όινη νη routers πνπ ηξέρνπλ OSPF αθνχλ ζε απηήλ ηελ δηεχζπλζε. Σα OSPF Hello packets απνζηέιινληαη ζε απηή φπσο επίζεο θαη άιια OSPF παθέηα θαηά ηελ δηάξθεηα ηνπ flooding. AllDRouters ( ) Ο Designated Router θαη o Backup Designated Router ιακβάλνπλ παθέηα πνπ πξννξίδνληαη γηα απηήλ ηελ δηεχζπλζε. Δπίζεο θάπνηα OSPF παθέηα απνζηέιινληαη ζε απηήλ ηελ δηεχζπλζε θαηά ηελ δηάξθεηα ηνπ flooding. O ξφινο ηνπο ζα αλαιπζεί πεξηζζφηεξν ζε επφκελε παξάγξαθν. Σν fragmentation είλαη δπλαηφλ λα απνθεπρζεί αλ ην θξνληίδεη ε ζπγθεθξηκέλε πινπνίεζε ηνπ OSPF αιιά ζε νξηζκέλεο πεξηπηψζεηο κπνξεί θαη λα είλαη αλαπφθεπθην (πνιινί neighboring routers ή κεγάιν LSA packet). Σα παθέηα OSPF απνζηέιινληαη κε TOS (Type Of Service) 0 αιιά κε ην πεδίν IP Precedence λα έρεη ηελ ηηκή internetwork control ζε κηα πξνζπάζεηα λα έρνπλ πξνηεξαηφηεηα. Βέβαηα, ζηελ πξάμε ζπάληα επηηπγράλεηαη. Σα παθέηα OSPF μεθηλάλε κε ηνλ παξαθάησ header κήθνπο 24 bytes: Version # Type Packet length Router ID Area ID Checksum AuType Authentication Authentication Ο header απηφο πεξηέρεη ηα παξαθάησ πεδία: 111

112 Version: Δίλαη ε version ηνπ OSPF protocol. Η πιένλ ζπλεζηζκέλε (θαη ε κφλε πνπ κπνξεί λα ππνζηεξίδεη ην θιαζζηθφ IP version 4) είλαη ε 2. Type: O ηχπνο ηνπ OSPF παθέηνπ. Σα παθέηα αλήθνπλ ζηηο παξαθάησ θαηεγνξίεο: 1. Hello Packets (Type 1). Υξεζηκνπνηνχληαη ζηελ εχξεζε ησλ γεηηφλσλ (Neighboring Routers) θαη ζηελ δεκηνπξγία adjacencies κεηαμχ ηνπο. 2. Database Description (DBD) Packets (Type 2). Υξεζηκνπνηνχληαη γηα ηνλ ζπγρξνληζκφ ηεο Link State Database κεηαμχ ησλ routers. 3. Link State Requests (LSR) Packets (Type 3). Υξεζηκνπνηνχληαη γηα αίηεζε απνζηνιήο ζπγθεθξηκέλσλ Link State εγγξαθψλ απφ router ζε router. 4. Link State Updates (LSU) Packets (Type 4). Υξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ απνζηνιή ζπγθεθξηκέλσλ Link State εγγξαθψλ απφ router ζε router θαηφπηλ πξνεγνχκελνπ αηηήκαηνο (LSR). 5. Link State Acknowledgements Packets (Type 5). Υξεζηκνπνηνχληαη γηα επηβεβαίσζε ιήςεο OSPF παθέησλ. Router Id: Δίλαη ην OSPF Router id πνπ ραξαθηεξίδεη κνλαδηθά ηνλ απνζηνιέα γηα λα κπνξεί λα ηνλ πξνζδηνξίδεη ν παξαιήπηεο. Έρεη κήθνο 32 bits. OSPF Area id: Αληηζηνηρεί ην παθέην ζε ζπγθεθξηκέλε OSPF Area. Έρεη κήθνο 32 bits. Packet length: Δίλαη ην κήθνο ηνπ παθέηνπ OSPF ζε bytes (πεξηιακβαλνκέλνπ ηνπ header). Checksum: Πξνζηαηεχεη ην OSPF παθέην απφ αιινηψζεηο. Αλ ν παξαιήπηεο δηαπηζηψζεη πξφβιεκα αγλνεί ην παθέην. 112

113 Autype, Authentication: Σα παξαπάλσ δχν πεδία παξέρνπλ πξναηξεηηθά ηελ δπλαηφηεηα γηα authentication. Με ην authentication ππάξρεη ε εμαζθάιηζε φηη ην ζπγθεθξηκέλν παθέην πξνέξρεηαη πξάγκαηη απφ ηνλ router κε ην ζπγθεθξηκέλν OSPF Router id θαη φηη δελ έρεη αιινησζεί. Η αιινίσζε ζα κπνξνχζε λα είλαη είηε θαθφβνπιε ελέξγεηα είηε ιάζνο ζην configuration. 4.7 OSPF Hello Protocol Οη Routers γηα λα αληαιιάμνπλ πιεξνθνξία κε ηνπο γεηηνληθνχο ηνπο πξέπεη πξψηα λα ηνπο αλαθαιχςνπλ θαη λα ζρεκαηίζνπλ θαη λα ζπληεξνχλ Adjacencies. Γηα ηνλ ζθνπφ απηφ ρξεζηκνπνηείηαη ην OSPF Hello Protocol. Σα OSPF Hello Packets απνζηέιινληαη ζηελ Multicast Address AllSPFRouters ( ). Η απνζηνιή θαη ε ιήςε OSPF Hello Packets βνεζά φρη κφλν ζην λα αλαθαιχπηνληαη νη Neighboring Routers αιιά θαη λα εληνπίδνληαη ηπρφλ απνηπρίεο. Έηζη OSPF Hello Packets απνζηέιινληαη αλά ηαθηά ρξνληθά δηαζηήκαηα (HelloInterval) πνπ ξπζκίδνληαη αλά Router. Αλ έλαο Router δελ ιάβεη OSPF Hello Packets γηα θάπνηνλ γεηηνληθφ router κέζα ζε θάπνην (επίζεο ξπζκίζηκν) ρξνληθφ δηάζηεκα (RouterDeadInterval), ηφηε ζεσξεί φηη ν ζπγθεθξηκέλνο router είλαη εθηφο ιεηηνπξγίαο θαη επνκέλσο πξνζπαζεί λα βξεη ελαιιαθηηθέο δηαδξνκέο γηα φζνπο πξννξηζκνχο είραλ ηνλ ζπγθεθξηκέλν router ζαλ default gateway. Η επηινγή ηνπ RouterDeadInterval είλαη πνιχ ζεκαληηθή γηα ηελ ζχγθιηζε (Convergence) ηνπ δηθηχνπ θαζφηη ην flooding πνπ αθνινπζεί (γηα λα ελεκεξσζνχλ γηα ηελ απνηπρία νη ππφινηπνη routers) δελ παίξλεη πνιχ ρξφλν. Δπηπιένλ, ην OSPF Hello Protocol έρεη θαη επηπξφζζεηε ιεηηνπξγηθφηεηα φπσο ηελ εμαζθάιηζε φηη ην link αλάκεζα ζε neighboring routers είλαη bi-directional. Απηφ καο εμαζθαιίδεη φηη δελ ζα ραζνχλ παθέηα αλ πξνσζεζνχλ ζε θάπνηνλ neighboring router. Η κέζνδνο πνπ επηηπγράλεηαη απηφ είλαη ε αθφινπζε. Όηαλ έλαο router ζηέιλεη OSPF Hello Packets ζπκπεξηιακβάλεη ην Router id ηνπ. Όηαλ ην ιάβεη θάπνηνο neighboring router ηφηε ην απνζεθεχεη ζε έλα table θαη απαληάεη ζηέιλνληαο ηα router ids φισλ ησλ γεηηφλσλ ηνπ ζπκπεξηιακβάλνληαο θαη ην αξρηθφ router id. Έηζη ν αξρηθφο router βιέπεη ην δηθφ ηνπ router id ζηελ απάληεζε ηνπ γεηηνληθνχ router θαη εμαζθαιίδεη φηη ην link ιεηηνπξγεί θαη πξνο ηηο δχν θαηεπζχλζεηο. Αθφκα, ην OPSF Hello Protocol κεηαθέξεη θαη θάπνηα flags γηα ηελ δηαπξαγκάηεπζε θάπνησλ πξναηξεηηθψλ ραξαθηεξηζηηθψλ. 113

114 Απαξαίηεηεο πξνυπνζέζεηο γηα λα ραξαθηεξηζηνχλ δχν routers ζαλ neighboring routers είλαη λα ζπκθσλνχλ: 1. ηελ ηηκή ηνπ HelloInterval. 2. ηελ ηηκή ηνπ RouterDeadInterval. 3. ην Area Id. 4. Αλ ρξεζηκνπνηείηαη authentication ζην authentication password. 5. ε θάπνηα options πρ ζην Stub Area flag. To OSPF Hello Packet απεηθνλίδεηαη παξαθάησ: OSPF Header Authentication Network Mask HelloInterval Options Rtr Pri RouterDeadInterval Designated Router Backup Designated Router Neighbor Network mask: Η network mask πνπ αληηζηνηρεί ζην ζπγθεθξηκέλν interface. Options: Πξναηξεηηθέο δπλαηφηεηεο ηνπ router πρ stub. HelloInterval: Σν ρξνληθφ δηάζηεκα πνπ κεζνιαβεί αλάκεζα ζηα Hello packets. Rtr Pri: Η πξνηεξαηφηεηα ηνπ Router. Υξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ επηινγή ηνπ Designated Router (DR) θαη ηνπ Backup Designated Router (BDR) (πεξηζζφηεξα γηα απηφ ην ζέκα ζε επφκελε παξάγξαθν). 114

115 RouterDeadInterval: Ο ρξφλνο (ζε δεπηεξφιεπηα) πνπ αλ κεζνιαβήζεη ρσξίο ιήςε Hello Packet απφ θάπνηνλ Neighboring Router απηφο δειψλεηαη Down. Designated Router: Η IP Address ηνπ Designated Router (DR) γηα απηφ ην network, απφ ηελ νπηηθή γσλία ηνπ απνζηνιέα. Υξεζηκνπνηείηαη ζηελ εθινγή ηνπ DR. Σηκή ζεκαίλεη απνπζία Designated Router. Backup Designated Router: Η IP Address ηνπ Backup Designated Router (BDR) γηα απηφ ην network, απφ ηελ νπηηθή γσλία ηνπ απνζηνιέα. Υξεζηκνπνηείηαη ζηελ εθινγή ηνπ BDR. Σηκή ζεκαίλεη απνπζία Backup Designated Router. Neighbor: Σα Router IDs φισλ ησλ routers απφ ηνπο νπνίνπο έρνπλ παξαιεθζεί πξφζθαηα Hello Packets. Με ηνλ φξν «πξφζθαηα» ελλνείηαη λσξίηεξα απφ ην ρξνληθφ δηάζηεκα RouterDeadInterval (ζε δεπηεξφιεπηα). Σν OSPF Hello protocol ζα ζπδεηεζεί θαη ζηηο 3 παξαγξάθνπο πνπ αθνινπζνχλ. 4.8 OSPF Router Id Όπσο εηπψζεθε θαη πξνεγνπκέλσο ην Router Id είλαη έλαο αξηζκφο κήθνπο 32 bit πνπ πξνζδηνξίδεη κνλαδηθά κέζα ζε έλα απηφλνκν ζχζηεκα θάζε router πνπ ηξέρεη OSPF. Γελ ππάξρεη ηππνπνηεκέλνο ηξφπνο επηινγήο ηνπ Router ID θαη επαθίεηαη ζηελ ζπγθεθξηκέλε πινπνίεζε ηνπ OSPF. Μηα κέζνδνο είλαη λα επηιέγεηαη ε κεγαιχηεξε ή ε κηθξφηεξε IP Address ησλ ελεξγψλ interfaces ελφο Router. Βέβαηα ηα interfaces κπνξεί λα αιιάδνπλ θαηάζηαζε. Πην ζηαζεξφ είλαη λα ρξεζηκνπνηνχληαη αλ ππάξρνπλ loopback interfaces πνπ λα έρνπλ πξνηεξαηφηεηα απφ ηα θπζηθά interfaces. Δλαιιαθηηθά ην Router ID κπνξεί λα ξπζκίδεηαη ρεηξνθίλεηα αλά Router. Πρ έζησ έλαο router κε δχν interfaces έλα ζεηξηαθφ (πρ S0) κε IP Address θαη έλα Ethernet (πρ E0) κε δηεχζπλζε Σφηε, κε ηελ ζχκβαζε λα ρξεζηκνπνηείηαη ε κεγαιχηεξε IP Address, ην router id ηνπ ζα ήηαλ Αλ φκσο ζηα παξαπάλσ interfaces πξνζηίζελην ζαλ ελεξγά έλα loopback (πρ Lo0) κε δηεχζπλζε θαη έλα loopback (πρ Lo1) κε IP Address ηφηε ην router id ηνπ ζα ήηαλ

116 4.9 OSPF Broadcast Networks Γηα ηελ αληαιιαγή routing πιεξνθνξίαο έλαο router πξέπεη πξψηα λα αλαθαιχςεη ηνπο γεηηνληθνχο ηνπ (neighboring routers). Αλ φκσο θάζε router έπξεπε λα επηθνηλσλεί κε φινπο ηνπο γείηνλέο ηνπ ζε έλα broadcast πεξηβάιινλ ηφηε ν θφξηνο ηνπ δηθηχνπ ζα ήηαλ κεγάινο. Με Ν routers ζα ήηαλ Ο(Ν 2 ). Κάηη ηέηνην δελ ζα ήηαλ πξαθηηθφ ζηελ απνζηνιή θάπνησλ OSPF παθέησλ πνπ κεηαδίδνληαη κε unicast. Γηα λα απινπνηεζεί απηή ε δηαδηθαζία ρξεζηκνπνηείηαη ν Designated Router (DR). Γηα ιφγνπο backup ρξεζηκνπνηείηαη θαη Backup Designated Router (BDR) πνπ ηνλ αληηθαζηζηά ζε πεξίπησζε απνηπρίαο. Ο Designated Router πξνζθέξεη ηα παξαθάησ πιενλεθηήκαηα: 1. Διαηηώλεη ηνλ θόξην δηθηύνπ από routing updates. Αληί φινη νη routers ηνπ broadcast segment λα δεκηνπξγνχλ adjacencies θαη λα αληαιιάζνπλ LSAs κεηαμχ ηνπο θαη λα δεκηνπξγνχλ ππεξβνιηθφ θφξην ζην δίθηπν, ζηέιλνπλ φιε ηελ routing πιεξνθνξία ζηνπο DR θαη BDR. Ο DR αλαιακβάλεη κε ηελ ζεηξά ηνπ λα ζηείιεη φιε ηελ πιεξνθνξία ζε φινπο ηνπο ππφινηπνπο routers ηνπ broadcast network. 2. Γηαρεηξίδεηαη ηνλ ζπγρξνληζκό ηεο Link State Database. Αθνχ ν DR ζηέιλεη ηελ routing πιεξνθνξία ζε φινπο ηνπο ππφινηπνπο routers ηνπ broadcast network εμαζθαιίδεηαη φηη φινη ζα ιάβνπλ ηελ ίδηα αθξηβψο πιεξνθνξία. Γηα λα επηιεγνχλ νη DR θαη BDR εθηειείηαη κηα election δηαδηθαζία απφ ην OSPF Hello Protocol. ε θάζε router αλαζέηνπκε κηα πξνηεξαηφηεηα αλάινγα κε ην αλ πξέπεη λα ηνπ αλαηεζεί ν ξφινο ή φρη. Σα κελχκαηα Hello ζηέιλνληαη ζηελ δηεχζπλζε AllSPFRouters ( ). Κάζε Router «δηαθεκίδεη» ηνλ εαπηφ ηνπ δίλνληαο έηζη ηελ δπλαηφηεηα αλαθάιπςεο φισλ ησλ neighboring routers. Ο αιγφξηζκνο επηινγήο είλαη ν εμήο: Ο Router κε ηελ πςειφηεξε πξνηεξαηφηεηα γίλεηαη DR. Ο Router κε ηελ δεχηεξε πςειφηεξε πξνηεξαηφηεηα γίλεηαη BDR. Αλ δχν ή πεξηζζφηεξνη routers έρνπλ ηελ ίδηα πξνηεξαηφηεηα ηφηε ππεξηεξεί ν router κε ην κεγαιχηεξν (θαη ην δεχηεξν κεγαιχηεξν) router id. 116

117 Router κε πξνηεξαηφηεηα 0 δελ γίλεηαη πνηέ DR ε BDR. Αλ πξνζηεζεί ζην δίθηπν θάπνηνο router κε πςειφηεξε πξνηεξαηφηεηα δελ αιιάδνπλ νη DR θαη BDR. Μφλν αλ θάπνηνο απφ απηνχο πέζεη μεθηλάεη election. ρήκα 4-6 Broadcast Network Έηζη έζησ ζην παξαπάλσ ζρήκα (ρήκα 4-6) φηη γηα ηνπο 4 routers ηζρχνπλ ηα εμήο: Router R1: Priority 10, OSPF Router Id = Router R2: Priority 20 Router R3: Priority 10, OSPF Router Id = Router R4: Priority 0 Σφηε DR γίλεηαη ν R2 (έρεη ηελ κεγαιχηεξε πξνηεξαηφηεηα) θαη BDR γίλεηαη o R1 (έρεη ηελ δεχηεξε κεγαιχηεξε πξνηεξαηφηεηα πνπ είλαη ίζε κε ηελ πξνηεξαηφηεηα ηνπ R3 αιιά έρεη κεγαιχηεξν Router Id). Ο Router R4 δελ γίλεηαη πνηέ DR ε BDR αθνχ έρεη πξνηεξαηφηεηα OSPF Point-to-Point Networks ηα point-to-point networks δχν routers (ρήκα 4-7) ζπλδένληαη κεηαμχ ηνπο κε κηα ζεηξηαθή γξακκή. Οη routers αλαθαιχπηνπλ ν έλαο ηνλ άιιν ζηέιλνληαο OSPF Hello packets ζηελ δηεχζπλζε AllSPFRouters ( ). Γεκηνπξγείηαη adjacency κεηαμχ ηνπο θαη δελ ζπληξέρεη ιφγνο χπαξμεο DR θαη BDR. ρήκα 4-7 Point-to-Point Network 117

118 4.11 OSPF Non Broadcast Multi Access (NBMA) Networks ηα Non Broadcast Multi Access (NBMA) Networks πεξηζζφηεξνη απφ δχν routers ζπλδένληαη κεηαμχ ηνπο αιιά δελ έρνπλ broadcast δπλαηφηεηεο. Απηφ ζεκαίλεη φηη νη routers δελ κπνξνχλ λα ιάβνπλ broadcasts θαη multicasts απφ άιινπο routers. Non Broadcast Multi Access (NBMA) Networks κπνξεί λα είλαη ηα Frame Relay, ηα X25 θαη ηα ATM δίθηπα. Οη ηνπνινγίεο απηψλ ησλ δηθηχσλ είλαη νη εμήο: Star: Δίλαη ηνπνινγίεο hub-and-spoke. ε απηήλ ηελ ηνπνινγία (ρήκα 4-8) remote sites (spokes) ζπλδένληαη ζε έλα θεληξηθφ (hub). Δίλαη ε πην νηθνλνκηθή ηνπνινγία γηαηί απαηηεί ηνλ ειάρηζην δπλαηφ αξηζκφ PVCs (Permanent Virtual Circuits). Όκσο έρεη θαη κεηνλεθηήκαηα: Σν Hub Site είλαη Single Point of Failure. Η επηθνηλσλία ησλ spoke routers απαηηεί 2 hops (κέζσ ηνπ Hub) ρήκα 4-8 Hub-and-Spoke Full Mesh: ε απηήλ ηελ ηνπνινγία (ρήκα 4-9) θάζε router ζπλδέεηαη κε φινπο ηνπο άιινπο routers κε PVCs. H ηνπνινγία απηή ιχλεη ηα παξαπάλσ δχν πξνβιήκαηα ηεο Star ηνπνινγίαο αθνχ φινη νη routers έρνπλ απεπζείαο ζχλδεζε κεηαμχ ηνπο θαη ππάξρεη redundancy. Όκσο φηαλ απμάλεηαη ν αξηζκφο ησλ routers, γίλεηαη πνιχ αθξηβή θαζφηη ν απαηηνχκελνο αξηζκφο ησλ ζπλδέζεσλ γηα N routers είλαη Ν*(Ν-1)/2. 118

119 ρήκα 4-9 Full Mesh Partial Mesh: Η ηνπνινγία απηή ζπλδπάδεη ηηο δχν πξνεγνχκελεο. Κάπνηνη θφκβνη ζπλδένληαη κεηαμχ ηνπο κε ηνπνινγία Full Mesh, θάπνηνη κε Star θαη ππάξρνπλ θαη ελδηάκεζεο θαηαζηάζεηο. Η θηινζνθία είλαη λα ππάξρεη νηθνλνκία ζηνλ αξηζκφ ησλ ζπλδέζεσλ ελψ ηαπηφρξνλα λα ππάξρεη θαη redundancy γηα ηνπο πην ζεκαληηθνχο θφκβνπο. ρήκα 4-10 Partial Mesh ηα Non Broadcast Multi Access (NBMA) Networks ε εθινγή ηνπ DR θαη ηνπ BDR δελ είλαη πάληα εθηθηφ λα γίλεηαη απηφκαηα. Μφλν ζηα Full Mesh NBMA Networks φινη νη routers κπνξνχλ λα επηθνηλσλνχλ απεπζείαο κεηαμχ ηνπο. 119

120 ε φιεο ηηο άιιεο πεξηπηψζεηο ε εθινγή ηνπ DR θαη ηνπ BDR είλαη πξφβιεκα αθνχ απαηηείηαη θπζηθή ζχλδεζε κεηαμχ φισλ ησλ routers ζην NBMA Network. Ο ιφγνο είλαη φηη ηα Non Broadcast Multi Access (NBMA) Networks αληηκεησπίδνληαη απφ ην OSPF ζαλ Broadcast Networks. Δθ φζνλ ππάξρνπλ ζε έλα network segment πνιινί routers ζπλδεδεκέλνη ρξεηάδεηαη λα ππάξρεη DR θαη BDR. Όκσο ηα δίθηπα απηά δελ έρνπλ δπλαηφηεηα broadcast (θαη multicast) ψζηε λα ηξέμνπλ φιεο νη δηεξγαζίεο ηνπ OSPF Hello Protocol θαη λα εθιεγνχλ DR θαη BDR. Οπφηε, είλαη αλάγθε ζηνπο Routers πνπ επηζπκνχκε λα γίλνπλ DR θαη BDR λα δειψλνπκε φινπο ηνπο άιινπο neighboring routers ψζηε λα ζρεκαηηζηνχλ adjacencies. Καη θπζηθά πξέπεη λα ξπζκίδνπκε ηηο πξνηεξαηφηεηεο αλάινγα. Σα Hello Packets ζηέιλνληαη ζαλ unicasts ζηνπο ζπγθεθξηκέλνπο routers. Πνιιέο θνξέο έλα Hello Packet απνζηέιιεηαη πεξηνδηθά θαη άιιεο ζαλ απάληεζε ζε Hello Packet. Πην ζπγθεθξηκέλα, νη Routers πνπ επηζπκνχκε λα γίλνπλ DR ε BDR ζηέιλνπλ ηα πεξηνδηθά Hello Packets ζηνπο neighbors θαη εθείλνη απαληνχλ. ε κηα NBMA ηνπνινγία ην OSPF ιεηηνπξγεί κε έλαλ απφ ηνπο παξαθάησ δχν ηξφπνπο: 1. Non Broadcast Multi Access (NBMA) ε απηφλ ηνλ ηξφπν ιεηηνπξγίαο εμνκνηψλεηαη ε ιεηηνπξγία ηνπ OSPF ζε έλα broadcast network. Η δήισζε ησλ neighbors πνπ αλαθέξζεθε παξαπάλσ είλαη απαξαίηεηε. Γηα ηελ εμνκνίσζε ηνπ broadcasting ηα απνζηειιφκελα παθέηα γίλνληαη replicate. Ο ηξφπνο απηφο ιεηηνπξγίαο ζπλαληάηαη θπξίσο ζε Full Mesh ηνπνινγίεο. 2. Point-to-Multipoint ε απηφλ ηνλ ηξφπν ιεηηνπξγίαο ην OSPF αληηκεησπίδεη ην NBMA Network ζαλ έλα ζχλνιν απφ Point-to-Point links. Οη routers αλαθαιχπηνπλ ηνπο γείηνλέο ηνπο αιιά δελ ρξεηάδεηαη λα γίλεη εθινγή DR θαη BDR. Ο ηξφπνο απηφο ιεηηνπξγίαο ζπλαληάηαη θπξίσο ζε Partial Mesh (θαη Hub-and-Spoke) ηνπνινγίεο. 120

121 4.12 OSPF Adjacencies Οη Neighboring Routers δεκηνπξγνχλ adjacencies κε ζηφρν ηελ αληαιιαγή routing πιεξνθνξίαο. Οη routers πνπ γίλνληαη adjacent ζα έρνπλ ηειηθά θαη ηελ ίδηα Link State Database. H δηαδηθαζία απηή νινθιεξψλεηαη κεηά απφ δηάθνξα ζηάδηα ηα νπνία είλαη: Down: Γελ έρεη γίλεη αθφκα θακία αληαιιαγή πιεξνθνξίαο κε άιινλ router. Attempt: Σν ζηάδην απηφ αθνξά κφλν ηα Non Broadcast Multi Access (NBMA) Networks (Frame Relay, X.25) θαη ζεκαίλεη φηη δελ έρεη ιεθζεί πξφζθαηα θάπνηα πιεξνθνξία θαη φηη ζα πξέπεη λα γίλεη κηα πξνζπάζεηα επηθνηλσλίαο κε απνζηνιή Hello παθέησλ κε ξπζκφ PollInterval. Init: Έρεη παξαιεθζεί Hello packet απφ θάπνηνλ neighbor αιιά αθφκα δελ έρεη ππάξμεη επηθνηλσλία θαη απφ ηηο δχν θαηεπζχλζεηο. Two way: Έρεη ππάξμεη επηθνηλσλία θαη απφ ηηο δχν θαηεπζχλζεηο κε έλαλ neighboring router ( Έρεη δεη ηoλ εαπηφ ηνπ ζε Hello packets πνπ έρεη ιάβεη απφ Neighboring Router). Απφ εδψ θαη κεηά ε ζπλέρεηα εμαξηάηαη απφ ην είδνο ηνπ δηθηχνπ. ε έλα Broadcast Network εθιέγνληαη DR and BDR θαη αλάινγα αλ θάπνηνο απφ ηνπο ζπκκεηέρνληεο routers αλήθεη ζε απηήλ ηελ θαηεγνξία ζπλερίδεηαη ε αληαιιαγή κελπκάησλ κε ζηφρν ηε δεκηνπξγία adjacency. Γηαθνξεηηθά νη routers παξακέλνπλ ζε απηήλ ηελ θαηάζηαζε. Σν ίδην ηζρχεη θαη γηα ηα NBMA networks κε ηελ δηαθνξά φηη ε εθινγή DR θαη BDR δελ είλαη απηφκαηε. ε έλα Point to Point network (ή virtual link) νη routers ζα πξνρσξήζνπλ ζηελ αληαιιαγή κελπκάησλ γηα λα δεκηνπξγήζνπλ adjacency ρσξίο λα ρξεηαζηεί εθινγή DR θαη BDR. Exstart: Οη routers δεκηνπξγνχλ έλα αξρηθφ sequence number πνπ ζα εμαζθαιίζεη φηη ζα ιακβάλνπλ ηελ πην ελεκεξσκέλε πιεξνθνξία. ε απηφ ην ζηάδην έλαο router γίλεηαη primary θαη ν άιινο secondary. Ο primary μεθηλάεη ζηέιλνληαο ζηνλ secondary αίηεζε γηα πιεξνθνξία. Exchange: ε απηφ ην ζηάδην νη routers πεξηγξάθνπλ νιφθιεξε ηελ Link State Database ζηέιλνληαο Database Description Packets. Απφ δσ θαη ζην εμήο επηηξέπεηαη λα μεθηλήζεη ην flooding ησλ παθέησλ. Loading: ε απηφ ην ζηάδην νη routers νινθιεξψλνπλ ηελ αληαιιαγή πιεξνθνξηψλ έρνληαο δεκηνπξγήζεη κηα link state request list θαη κηα link state retransmission list. 121

122 Πιεξνθνξία γηα links πνπ είλαη εκηηειήο ή έρεη ιήμεη πξνζηίζεηαη ζηελ request list. Οπνηαδήπνηε ελεκέξσζε πνπ απνζηέιιεηαη ηνπνζεηείηαη ζηελ retransmission list κέρξη λα γίλεη acknowledged (δειαδή λα επαιεζεπηεί ε ιήςε ηνπ). Full: ε απηφ ην ζηάδην έρεη δεκηνπξγεζεί adjacency αλάκεζα ζηνπο εκπιεθφκελνπο Neighboring Routers πνπ ζεσξνχληαη fully adjacent θαη έρνπλ παλνκνηφηππε Link State Database. Παξαθάησ απεηθνλίδεηαη ε αθνινπζία κελπκάησλ θαη θαηαζηάζεσλ πνπ νδεγνχλ απφ ηελ Down State ζηελ Full RT1 RT Down Down Hello(DR=0,seen=0) > Hello (DR=RT2,seen=RT1,...) Init Two Way < ExStart D-D (Seq=x,I,M,Master) > D-D (Seq=y,I,M,Master) ExStart < Exchange D-D (Seq=y,M,Slave) > D-D (Seq=y+1,M,Master) Exchange < D-D (Seq=y+1,M,Slave) > D-D (Seq=y+n, Master) < D-D (Seq=y+n, Slave) Loading > LS Request Full > LS Update < LS Request > LS Update Full < Full 122

123 4.13 Multi-Area OSPF Μέρξη ζηηγκήο έρεη γίλεη αλαθνξά ζηηο OSPF Areas αιιά δελ έρεη ζπδεηεζεί ε βέιηηζηε ηαθηηθή δηεπζπλζηνδφηεζεο ησλ Areas θαζψο θαη ε κεηαθνξά πιεξνθνξίαο απφ Area ζε Area πνπ ζα επηθέξεη ηνλ ειάρηζην θφξην ηφζν ηνπ δηθηχνπ φζν θαη ησλ δηθηπαθψλ ζπζθεπψλ. Απηά ζα ζπδεηεζνχλ ζηηο πξνηεηλφκελεο ιχζεηο ησλ πξνβιεκάησλ πνπ αθνινπζνχλ Πρόβλημα: Broken Backbone Σν ζπγθεθξηκέλν πξφβιεκα θαη ε ιχζε ηνπ έρνπλ αλαθεξζεί αλαιπηηθά ζηελ παξάγξαθν 4.5. Αλαθέξεηαη γηα ιφγνπο πιεξφηεηαο Πρόβλημα: Συχνόσ υπολογιςμόσ του Shortest Path Όηαλ ν αξηζκφο ησλ routers ζε έλα δίθηπν απμάλεη, απηφ ζεκαίλεη θαη απμεκέλν αξηζκφ απφ links επνκέλσο θαη απμεκέλε πηζαλφηεηα κεηαβνιήο. Κάζε κεηαβνιή ηεο θαηάζηαζεο ελφο ή πεξηζζνηέξσλ links πξνθαιεί θαη flooding ησλ LSAs. Μεγαιχηεξν δίθηπν ζεκαίλεη θαη κεγαιχηεξν αξηζκφ απφ network segments ηα νπνία κπνξνχλ λα θνξησζνχλ απφ ην flooding. Όια απηά ζπλεπάγνληαη κεγαιχηεξν bandwidth overhead. Όκσο, έλα πνιχ ζνβαξφ ζέκα είλαη φηη ηέηνηεο αιιαγέο πξνθαινχλ αιιαγή ηεο Link State Database κε επαθφινπζν, ηελ αλάγθε επαλππνινγηζκνχ ηνπ Shortest Path Tree (απαξαίηεηνπ γηα ηελ δεκηνπξγία θαη ελεκέξσζε ηνπ routing table). Απηφ κε ηελ ζεηξά ηνπ πξνθαιεί ζεκαληηθή αχμεζε ηεο ρξήζεο CPU κε φηη απηφ ζπλεπάγεηαη. Αλ κάιηζηα ν router ιακβάλεη LSAs πνιχ ζπρλά ηφηε απηφ θαηαληάεη ζνβαξφ Πρόβλημα: Μεγάλο Routing Table Πνιινί routers ζπλεπάγνληαη κεγάιν δίθηπν επνκέλσο θαη κεγάιν αξηζκφ απφ network segments άξα θαη κεγάιν Routing Table. Απηφ ζεκαίλεη θαηαλάισζε κλήκεο αιιά θαη θάπνηα (έζησ κηθξή) θαζπζηέξεζε ζηελ πξνψζεζε ησλ παθέησλ (αθνχ πξέπεη νη πξννξηζκνί λα αλαδεηνχληαη ζην Routing Table) Πρόβλημα: Μεγάλο Link State Database Όπσο αλαθέξζεθε θαη παξαπάλσ, κεγάιν δίθηπν ζεκαίλεη θαη κεγάιε Link State Database εθφζνλ ζε απηήλ θπιάζζνληαη πιεξνθνξίεο γηα φια ηα links φισλ ησλ routers ηνπ δηθηχνπ. Δπνκέλσο ε θαηαλάισζε κλήκεο ζηνπο Routers είλαη κεγάιε. 123

124 Λύςη: Ιεραρχικό routing με Summarization Γηα ηελ αληηκεηψπηζε ησλ παξαπάλσ πξνβιεκάησλ ην OSPF επηηξέπεη ηνλ θαηακεξηζκφ ηνπ Απηφλνκνπ πζηήκαηνο ζε κηθξφηεξα ηκήκαηα, ηηο Areas. Όπσο έρεη αλαθεξζεί παξαπάλσ αξθεηέο θνξέο, κφλν νη routers πνπ αλήθνπλ ζηελ ίδηα Area είλαη ππνρξεσκέλνη λα έρνπλ παλνκνηφηππε Link State Database. Βέβαηα, νη Area Border Routers (ABRs) πξέπεη λα έρνπλ πιεξνθνξίεο γηα φιεο ηηο Areas πνπ ζπλδένπλ. Όκσο εθαξκφδνληαο ηελ ηαθηηθή νη ABRs λα ζπλδένπλ δχν, ή ην πνιχ ηξείο Areas κεηαμχ ηνπο απηφ δελ απνηειεί πξφβιεκα. Μέρξη ζηηγκήο φκσο, αλ απιψο θξνληίζνπκε λα πξνσζνχληαη απφ ηνπο ABR φιεο νη routing πιεξνθνξίεο δελ έρνπκε πεηχρεη πιήξσο ηνλ ζηφρν καο. Γη απηφ: 1. Δίλαη απαξαίηεην λα ζρεδηάδνπκε ην Addressing ηεο θάζε Area έηζη ψζηε λα ηεξεί ηνπο θαλφλεο ηνπ Summarization πνπ αλαθέξνληαη ζηελ παξάγξαθν Καηφπηλ, πξέπεη λα ξπζκίζνπκε ηνπο ABRs έηζη ψζηε λα θάλνπλ advertise κφλν ηελ summarized routing πιεξνθνξία απφ θάπνηα non Backbone Area ζηελ Backbone Area. Με απηφλ ηνλ ηξφπν επηηπγράλνπκε ηα κηθξφηεξα δπλαηά Routing Tables θαη Link State Databases Λύςη: Χρήςη Stub Areas όπου είναι αυτό δυνατόν Οη Stub Areas δελ δέρνληαη External Routing Updates (Type 5). Ο ABR πνπ είλαη ζπλδεδεκέλνο κε κία Stub Area κπινθάξεη φια ηα External Route Updates θαη ζηέιλεη απιψο έλα Default Route ζηνπο routers ηεο Stub Area. Έηζη επηηπγράλνπκε κηθξφηεξν Link State Database, κηθξφηεξν Routing Table θαη κηθξφηεξε θαηαλάισζε CPU. Όηαλ ηζρχνπλ νη πξνυπνζέζεηο γηα λα είλαη κηα Area Stub (δειαδή λα κελ είλαη transit Area άξα λα κελ πεξλάλε virtual links απφ απηήλ θαη λα κελ πεξηιακβάλεη ASBR) είλαη θαιφ λα ην επηδηψθνπκε γηαηί κπνξνχκε λα ρξεζηκνπνηήζνπκε κηθξφηεξεο ηζρχνο θαη κε ιηγφηεξε κλήκε routers Λύςη: External Route Summarization Όηαλ ππάξρνπλ έλαο ή πεξηζζφηεξνη ASBRs ζην Απηφλνκν χζηεκα ηφηε ελδέρεηαη λα εηζάγεη πνιιά external routes. Tα αξλεηηθά απνηειέζκαηα έρνπλ ήδε αλαθεξζεί. Η ιχζε είλαη πάιη λα ππάξμεη πξφβιεςε ψζηε λα είλαη δπλαηφλ ην summarization. 124

125 Λύςη: Χρήςη Timers για περιοριςμό του Overhead. ην OSPF ρξεζηκνπνηνχληαη ηα παξαθάησ δχν timers ζε κηα πξνζπάζεηα ειέγρνπ ηνπ flooding: 1. MinLSInterval Δίλαη ην ειάρηζην ρξνληθφ δηάζηεκα πνπ πξέπεη λα κεζνιαβήζεη αλάκεζα ζε δχν δηαθνξεηηθέο απνζηνιέο νπνηνπδήπνηε LSA. Η ηηκή ηνπ MinLSInterval είλαη 5 δεπηεξφιεπηα. 2. MinLSArrival Δίλαη ν ειάρηζηνο ρξφλνο πνπ πξέπεη λα κεζνιαβήζεη αλάκεζα ζηε ιήςε δχν instances ελφο LSA θαηά ηελ δηάξθεηα ηνπ flooding. Σα LSA instances πνπ ιακβάλνληαη κε πςειφηεξε ζπρλφηεηα δηαγξάθνληαη. Η ηηκή ηνπ MinLSArrival είλαη 1 δεπηεξφιεπην. Μία ιχζε πνπ έρνπλ αθνινπζήζεη ε CISCO, ε Juniper θαη ε HP γηα λα πεξηνξηζηεί ε ππεξβνιηθή θαηαλάισζε CPU είλαη λα κπνπλ πεξηνξηζκνί ζην πφζν ζπρλά κπνξεί λα γίλεηαη ν ππνινγηζκφο ηνπ Shortest Path. Η θηινζνθία είλαη ε εμήο: 1. Υξεζηκνπνηείηαη timer γηα θαζπζηέξεζε κεηαμχ ηνπ ρξφλνπ άθημεο ελφο LSA θαη ηεο έλαξμεο ππνινγηζκνχ ηνπ SPF. Απηφ πξνζηαηεχεη ηφζν απφ γξήγνξα ups θαη downs ηνπ interface αιιά θαη δίλεη ηελ επθαηξία άθημεο θαη άιισλ LSAs επνκέλσο γιπηψλνπκε απφ πεξηηηή ρξήζε CPU. 2. Υξεζηκνπνηείηαη timer πνπ επηβάιεη κηα ειάρηζηε θαζπζηέξεζε ηεο εθηέιεζεο ηνπ Shortest Path απφ ηελ πξνεγνχκελε Δπεθηαζηκόηεηα (Scalability) Σν πφζν scalable είλαη έλα Routing Protocol είλαη θάηη πνπ δελ κπνξεί λα πξνζδηνξηζηεί κε απφιπηε αθξίβεηα. Όζνλ αθνξά ην OSPF είλαη ζπλάξηεζε πνιιψλ παξαγφλησλ φπσο: Ο αξηζκόο ησλ routers αλά Area θαη ησλ links αλά router. Οη routes πνπ αλήθνπλ ζε κηα Area έρνπλ ηελ ίδηα Link State Database πνπ πεξηέρεη Link State entries γηα φια ηα links φισλ ησλ routers. Πεξηζζφηεξνη 125

126 routers αλά Area, αιιά θαη links αλά router ζεκαίλνπλ πεξηζζφηεξα Link State entries, άξα θαη κεγαιχηεξε Link State Database θαη πεξηζζφηεξν ρξφλν εθηέιεζεο ηνπ αιγφξηζκνπ ηνπ Dijsktra γηα λα ππνινγηζηεί ην Shortest Path. Σα παξαπάλσ έρνπλ ζαλ επαθφινπζν απμεκέλε θαηαλάισζε ππνινγηζηηθήο ηζρχνο θαη κλήκεο. Η ζηαζεξόηεηα ησλ links. Αλ ηα links ελεξγνπνηνχληαη θαη απελεξγνπνηνχληαη ζπρλά πξνθαινχλ ζπρλή απνζηνιή παθέησλ (flooding) γηα ελεκέξσζε φισλ ησλ routers ηεο Area. Σαπηφρξνλα αιιάδεη ζπρλά ην πεξηερφκελν ηεο Link State Database θαη επίζεο θαιείηαη ζπρλά ν Shortest Path First αιγφξηζκνο. Σα επαθφινπζν είλαη απμεκέλε θαηαλάισζε ππνινγηζηηθήο ηζρχνο. Η ηζρύο θαη ε κλήκε ησλ routers. Ιζρπξφηεξνη routers ζεκαίλνπλ θαη ηαρχηεξε εθηέιεζε ηνπ αιγφξηζκνπ ηνπ Dijkstra. Η ηαρύηεηα ηνπ θάζε network segment. Γξεγνξφηεξα network segments ζεκαίλνπλ ηαρχηεξε δεκηνπξγία adjacencies, γξεγνξφηεξν flooding θαη γξεγνξφηεξε απνζηνιή LSAs άξα θαη ζχγθιηζε (convergence). Η ηνπνινγία ηνπ θάζε network segment (Broadcast, Point-to-Point, Non- Broadcast). Σν Point-to-Point network segment είλαη ην segment πνπ επηθέξεη ην κηθξφηεξν overhead. To Non-Broadcast πξνθαιεί duplication ησλ παθέησλ γηα λα εμνκνηψζεη ην broadcasting θαη ην Broadcast network απαηηεί DR θαη BDR election αθνινπζνχκελν απφ απνζηνιή LSAs. Ο ρσξηζκόο ηνπ Απηόλνκνπ πζηήκαηνο ζε Areas. Ο ρσξηζκφο ηνπ Απηφλνκνπ πζηήκαηνο ζε Areas κηθξαίλεη ηνλ αξηζκφ ησλ routers αλά Area, ην κέγεζνο ηεο Link State Database αλά Router, ηνλ ρξφλν εθηέιεζεο ηνπ Shortest Path Algorithm θαη (ππφ πξνυπνζέζεηο) ην κέγεζνο ηνπ Routing Table. 126

127 To είδνο ησλ Areas. Οη Stub Areas δελ δέρνληαη external routes. Ο Area Border Router ηα αληηθαζηζηά κε έλα Default Route. Απηφ έρεη ζαλ απνηέιεζκα ηελ κείσζε ηνπ κεγέζνπο ηεο Link State Database, ηνπ ρξφλνπ εθηέιεζεο ηνπ Shortest Path γηα ηελ δεκηνπξγία ηνπ Routing Table θαη ηνπ κεγέζνπο ηνπ Routing Table. Αλ κηα Area δελ ρξεηάδεηαη λα γίλεη Transit (γηα λα ππνζηεξίδεη Virtual Links) θαη δελ ρξεηάδεηαη λα ζπκπεξηιακβάλεη Autonomous Systems Boundary Routers (ASBRs) ηφηε είλαη θαιή ηδέα λα γίλεηαη Stub. Tν summarization ζηηο Areas. Η ζσζηή ζρεδίαζε ησλ Areas έηζη ψζηε λα επηηξέπεη ην summarization απφ ηελ Area ζην Backbone ζπληειεί ζηελ κείσζε ηνπ Link State Database κε φιεο ηηο ζεηηθέο ζπλέπεηεο πνπ έρνπλ αλαθεξζεί παξαπάλσ. Η ύπαξμε ή κε εμσηεξηθώλ route entries θαζώο θαη ην summarization ηνπο αλ ππάξρνπλ. Σα εμσηεξηθά routes κπνξνχλ θαη απηά λα απμήζνπλ ην κέγεζνο ηεο Link State Database, ηνλ ρξφλν ππνινγηζκνχ ηνπ Shortest Path θαη ην κέγεζνο ηνπ Routing Table. Με ζσζηή ζρεδίαζε κπνξνχλ λα γίλνπλ summarized θαη λα κεηψζνπλ ην κέγεζνο ηεο Link State Database, ηνλ ρξφλν ππνινγηζκνχ ηνπ Shortest Path θαζψο θαη ην κέγεζνο ηνπ Routing Table. Σα δηάθνξα timers. Σα δηάθνξα timers (HelloInterval, RouterDeadInterval, RxmtInterval, PollInterval, MinLSInterval, MinLSArrival) επεξεάδνπλ ηελ απφδνζε ηνπ OSPF είηε πξνο ειαθξά γξεγνξφηεξε ζχγθιηζε (αιιά κε επηβάξπλζε ηφζν ζε ππνινγηζηηθή ηζρχ φζν θαη θαηαλάισζε bandwidth), είηε πξνο ην αληίζεην (πην αξγή ζχγθιηζε αιιά κε κηθξφηεξν overhead). Σπρόλ πξόζζεηεο proprietary ιύζεηο πνπ πεξηνξίδνπλ ηνλ θόξην ππνινγηζκνύ ηνπ Shortest Path. Proprietary πινπνηήζεηο φπσο απηέο πνπ αλαθέξζεθαλ πξνεγνπκέλσο βνεζάλε ζηελ κείσζε ηνπ θφξηνπ επεμεξγαζίαο, ηεο κλήκεο θαη ηνπ bandwidth. Μηα αθφκα proprietary πινπνίεζε είλαη ν πεξηνξηζκφο ηνπ κεγέζνπο ηνπ Link State Table κε επίπησζε φκσο ηελ απψιεηα πιεξνθνξίαο. 127

128 Έρνληαο αλαθέξεη φια ηα παξαπάλσ είλαη πξνθαλέο φηη δελ κπνξεί λα πξνζδηνξηζηεί αθξηβψο ν κέγηζηνο αξηζκφο ησλ επηηξεπνκέλσλ routers αλά Area ή ν κέγηζηνο αξηζκφο ησλ network segments αλά Area. Best practices φπσο ζσζηή ζρεδίαζε ηνπ Addressing ζε θάζε Area ψζηε λα κπνξνχκε λα εθαξκφδνπκε Summarization πξνο ην Backbone, summarization ησλ external routes (εθφζνλ είλαη απηφ εθηθηφ) θαη ρξήζε Stub Areas φπνπ νη ζπλζήθεο ην επηηξέπνπλ ζπληεινχλ ζηελ δεκηνπξγία ελφο βηψζηκνπ θαη επεθηάζηκνπ δηθηχνπ OSPF Version 3 Γηα λα ππνζηεξηρζεί ην IPv6 κε ην OSPF ρξεηάδνληαη κεηαβνιέο ζηα κελχκαηα ηνπιάρηζηνλ γηα λα ζπκπεξηιεθζνχλ νη θαηλνχξγηεο πνιχ κεγαιχηεξεο δηεπζχλζεηο ησλ 128 bit. ην OSPF ζα κπνξνχζε λα γίλεη είηε κε ηελ κεηαβνιή ησλ ππαξρφλησλ Link State Advertisements (LSA) είηε κε ηελ δεκηνπξγία λέσλ. Αληί φκσο λα επεθηαζεί ην OSPFv2 ζεσξήζεθε πξνηηκφηεξν δνζείζαο ηεο βειηίσζεο ηεο ππνδνκήο ησλ δηθηχσλ θαη ηνπ hardware λα δεκηνπξγεζεί κηα θαηλνχξγηα βειηησκέλε έθδνζε. Έηζη δεκηνπξγήζεθε ην OSPF version 3. Σν OSPF version 3 δελ είλαη backward compatible κε ην OSPF version 2. Έηζη, αλ ρξεηαδφκαζηε λα ππνζηεξίδνπκε routing ηφζν γηα IPv4 θαη IPv6 πξέπεη λα ρξεζηκνπνηνχκε θαη ηηο δχν εθδφζεηο ηαπηφρξνλα. Οη βαζηθνί κεραληζκνί ηνπ OSPF (flooding, εθινγή Designated Router, ρξήζε ησλ Areas, Link State Database, αιγφξηζκνο Shortest Path θιπ) παξακέλνπλ σο έρνπλ. Φπζηθά, έρνπλ γίλεη ηξνπνπνηήζεηο γηα λα κπνξνχλ λα ρεηξίδνληαη ηηο 128-bit IPv6 Addresses. Σν IPv6 ρξεζηκνπνηεί ηνλ φξν "link" φηαλ αλαθέξεηαη ζε θάπνην δηθηπαθφ κέζν πνπ ρξεζηκνπνηείηαη απφ θφκβνπο γηα λα επηθνηλσλνχλ ζην επίπεδν ηνπ link layer. Σα Interfaces ζπλδένληαη ζε links. Πνιιαπιά IPv6 subnets κπνξνχλ λα αληηζηνηρνχλ ζε έλα link, θαη δχν θφκβνη κπνξνχλ λα επηθνηλσλνχλ ζε έλα link αθφκα θαη αλ δελ έρνπλ ην ίδην IPv6 prefix. Έηζη νπνηαδήπνηε αλαθνξά ζε network ε subnet ζην OSPF version 2 αληηθαζίζηαηαη κε ηνλ φξν link ζην OSPF version 3. Η νξνινγία απηή αθνξά ηα OSPF protocol packets, ηα Hello packets θαη ην πεξηερφκελν ησλ network LSAs. Οη IP version 6 Multicast Addresses πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη είλαη νη: 128

129 FF02 5 (All SPF Routers) FF02 6 (All DR Routers) Παξαηεξνχκε φηη έρνπλ Link Local scope (02 ζαλ δεχηεξν Byte) Αλλαγέσ ςτην χρήςη των διευθύνςεων ην OSPF version 3 έγηλε πξνζπάζεηα λα κελ ππάξρεη address specific πιεξνθνξία ζηα OSPF protocol packets θαη ζηα θχξηα LSA types κε ζηφρν έλαλ βαζηθφ ππξήλα αλεμάξηεην ηνπ πξσηνθφιινπ. Αλαιπηηθφηεξα: Οη IPv6 addresses δελ ππάξρνπλ πιένλ ζηα OSPF packets εθηφο απφ ηα LSA payloads ησλ Link State Update packets. Σα Router-LSAs θαη ηα Network-LSAs δελ πεξηιακβάλνπλ δηεπζχλζεηο αιιά απιά παξέρνπλ πιεξνθνξία ζρεηηθά κε ηελ ηνπνινγία ηνπ δηθηχνπ. Γηα πιεξνθνξίεο ζρεηηθέο κε δηεπζχλζεηο δεκηνπξγήζεθαλ θαηλνχξγηνη ηχπνη LSAs (φπσο ζα εμεγεζεί αλαιπηηθφηεξα παξαθάησ). Σα OSPF Router IDs, Area IDs, and LSA Link State IDs παξακέλνπλ ζηα 32 bits. Δπνκέλσο νη αλαθεξζείζεο παξάκεηξνη δελ είλαη IPv6 addresses. Οη Neighboring routers πξνζδηνξίδνληαη απφ ην Router ID θαη φρη απφ ηελ IP Address φπσο ζηα broadcast, NBMA (Non-Broadcast Multi-Access) θαη Point-to- Multipoint links ζηελ πεξίπησζε ηνπ OSPF v Εμβέλεια του Flooding Χο γλσζηφλ, ην OSPF ρξεζηκνπνηεί Flooding γηα λα ζηέιλεη ηα LSAs είηε ζε φιε ηελ Area είηε ζε φιν ην Απηφλνκν χζηεκα (αλάινγα κε ηνλ ηχπν ηνπ LSA). ην OSPF3 ε εκβέιεηα ησλ LSAs θσδηθνπνηείηαη ζην LS type πεδίν ηνπ LSA (πνπ γίλεηαη 2 Bytes απφ 1). Τπάξρνπλ νη εμήο ηξείο ηχπνη εκβέιεηαο ηνπ flooding γηα ηα LSAs: Link-local scope: Σν LSA γίλεηαη flood ζην local link θαη φρη πάξα πέξα. Υξεζηκνπνηείηαη γηα ηα θαηλνχξγηα link-lsas. 129

130 Area scope: Σν LSA γίλεηαη flood ζε φιε ηελ OSPF Area. Υξεζηκνπνηείηαη γηα router-lsas, network-lsas, inter-area-prefix-lsas, inter- area-router-lsas θαη intra-area-prefix-lsas. Βαζηθά, κε εμαίξεζε ηα link-lsas (πνπ ζα εμεγεζνχλ παξαθάησ) θαη ηα AS-external-LSAs φια ηα άιια LSAs έρνπλ Area scope. AS scope: To LSA γίλεηαη flood ζε φιν ην routing domain (Απηφλνκν χζηεκα). Υξεζηκνπνηείηαη γηα ηα AS-external-LSAs πνπ απνζηέιινληαη απφ ηνπο AS Boundary Routers (ASBRs) Αλλαγέσ ςτην μορφή των LSAs Όιεο νη πιεξνθνξίεο νη ζρεηηθέο κε addressing έρνπλ αθαηξεζεί απφ ηνλ LSA header, ηα router-lsas θαη ηα network-lsas. Απηνί νη δχν ηχπνη LSAs πεξηγξάθνπλ ηελ ηνπνινγία ηνπ δηθηχνπ αλεμαξηήησο πξσηνθφιινπ. Γηα ηελ πιεξνθφξεζε ζρεηηθά κε ηα IPv6 routes θαη next hops δεκηνπξγήζεθαλ θαηλνχξγηα LSAs. Αλαιπηηθά, νη θπξηφηεξεο αιιαγέο είλαη νη εμήο: Σα router-lsas θαη ηα network-lsas δελ πεξηιακβάλνπλ πιεξνθνξία ζρεηηθή κε addressing θαη είλαη network protocol independent. Έρεη δεκηνπξγεζεί έλαο θαηλνχξγηνο ηχπνο LSA ην link-lsa πνπ έρεη link-local flooding scope. Ο ξφινο ηνπ είλαη λα παξέρεη ηελ link-local address ηνπ router ζε φινπο ηνπο άιινπο routers πνπ ζπλδένληαη κε ην link, λα ηνπο πιεξνθνξήζεη γηα φια ηα IPv6 prefixes πνπ αληηζηνηρνχλ ζην link θαη λα αλαθνηλψζεη ηα Options ηνπ network-lsa πνπ ζα δεκηνπξγεζεί γηα ην link. ην OSPFv2 ηα router-lsas κεηαθέξνπλ ηηο δηεπζχλζεηο ησλ interfaces ησλ routers addresses. Απηφ ηζνδπλακεί κε ηηο link-local addresses. Οη δηεπζχλζεηο απηέο ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηνλ ππνινγηζκφ ησλ next hops νπφηε δελ ρξεηάδεηαη λα γίλνληαη flood πέξα απφ ην local link. Οπφηε, ν απνδνηηθφηεξνο ηξφπνο απνζηνιήο ηνπο είλαη κε ηελ ρξήζε Link-LSAs. Γεκηνπξγήζεθε έλα θαηλνχξγην LSA ην intra-area-prefix-lsa. Σν LSA απηφ κεηαθέξεη IPv6 prefix πιεξνθνξία. ην OSPFv2 ε πιεξνθνξία απηή ζπκπεξηιακβαλφηαλ ζηα router-lsas θαη ζηα network-lsas. Οη δηεπζχλζεηο ζηα LSAs είλαη ηεο κνξθήο [prefix, prefix length] [address, mask]. Σν default route είλαη έλα prefix κήθνπο 0. αληί γηα 130

131 Σα Type-3 summary-lsas κεηνλνκάζηεθαλ ζε "inter-area-prefix-lsas" θαη ηα Type-4 summary LSAs κεηνλνκάζηεθαλ ζε "inter-area-router-lsas". Γηα ιφγνπο θαζαξά πιεξφηεηαο αλαθέξνληαη θαη νη ππφινηπεο αιιαγέο: Σν πεδίν Options κεηαθέξζεθε απφ ηνλ LSA header ζην payload ησλ router- LSAs, network-lsas, inter-area-router-lsas θαη link-lsas θαη κεγάισζε ζε 24 bits. To πεδίν LSA Type κεγάισζε ζηα 16 bits, κε ηα 3 πξψηα λα δειψλνπλ ην flood scope θαη ηελ δηαρείξηζε ησλ αγλψζησλ LSA types. Σν πεδίν Options ηνπ network LSA ζπκπεξηιακβάλεη φια ηα Options πνπ αλαθνηλψλνπλ νη ζπλδεδεκέλνη ζην link routers. Σν Link State ID ζηα inter-area-prefix-lsas, inter-area-router-lsas, NSSA- LSAs, θαη AS-external-LSAs δελ εκπεξηέρεη θάπνηα πιεξνθνξία θαη ρξεζηκεχεη απιψο ζαλ id. Πιεξνθνξίεο ζρεηηθέο κε addressing βξίζθνληαη ζην LSA Payload. Σα Network-LSAs θαη ηα Link-LSAs είλαη ηα κφλα LSAs ησλ νπνίσλ ην Link State ID εκπεξηέρεη πιεξνθνξία. Δίλαη ην Interface ID ηνπ originating router ζην ζπγθεθξηκέλν link. Γηα απηφλ ηνλ ιφγν ηα network-lsas θαη ηα link-lsas είλαη ηα κφλα LSAs ησλ νπνίσλ ην κέγεζνο δελ κπνξεί λα πεξηνξηζηεί: έλα network- LSA πξέπεη λα πεξηέρεη φινπο ηνπο routers πνπ είλαη ζπλδεδεκέλνη ζην link θαη έλα link-lsa πξέπεη λα πεξηέρεη φιεο ηηο δηεπζχλζεηο ηνπ router addresses ζην link Αλλαγέσ ςτην μορφή των OSPF Packets Σν OSPFv3 ηξέρεη πάλσ απφ IPv6. Πέξα φκσο απφ απηφ φπσο αλαθέξζεθε θαη παξαπάλσ, ζην OSPFv3 έρνπλ αθαηξεζεί αλαθνξέο ζε addresses απφ ηα OSPFv3 packet headers ζε κία πξνζπάζεηα λα γίλεη "network-protocol-independent". Οη αιιαγέο ζηε κνξθή ησλ OSPFv3 παθέησλ είλαη νη εμήο: Η OSPF version απμήζεθε απφ 2 ζε

132 Σν Options πεδίν ζηα Hello packets θαη Database Description packets κεγάισζε ζηα 24 bits. Σα Authentication θαη AuType πεδία αθαηξέζεθαλ απφ ηνλ OSPF packet header (Ο ιφγνο είλαη φηη ην authentication φπσο άιισζηε θαη ην encryption έρνπλ πξνζηεζεί ζηηο δπλαηφηεηεο ηνπ IPv6). Σν Hello packet δελ πεξηέρεη πιένλ πιεξνθνξία ζρεηηθά κε θάπνηα δηεχζπλζε. Αληίζεηα, ρξεζηκνπνηεί έλα κνλαδηθφ Interface ID πνπ ρξεζηκνπνηεί ν απνζηέιισλ router γηα λα ηαπηνπνηεί ην interface ηνπ ζην link. Σν Interface ID ρξεζηκνπνηείηαη θαη ζαλ ην Link State ID ηνπ network-lsa ζηελ πεξίπησζε ηνπ Designated Router ζην link. ην πεδίν Options πξνζεηέζε ε δπλαηφηεηα έλαο θφκβνο λα κπνξεί λα ζπκκεηέρεη ζηελ ηνπνινγία ρσξίο λα πξνσζεί IPv6 datagrams, θάηη ρξήζηκν ζε multi-homed hosts πνπ πξέπεη λα ζπκκεηέρνπλ ζην routing protocol. Ο OSPF packet header πεξηιακβάλεη έλα "Instance ID" πνπ επηηξέπεη ζε άιια OSPF protocol instances λα ηξέρνπλ παξάιιεια ζε θάπνην link Διαχείριςη των αγνώςτων LSA Types ε αληίζεζε κε ην OSPFv2 πνπ αγλννχζε ηειείσο ηα άγλσζηα LSA Types, ζην OSPFv3 είηε αληηκεησπίδνληαη ζαλ λα έρνπλ link-local flooding scope θαη είηε απνζεθεχνληαη θαη πξνσζνχληαη ζαλ λα ήηαλ γλσζηά Ταυτοποίηςη των Neighbors με χρήςη του Router ID ην OSPFv3, νη neighboring routers ζε έλα link πξνζδηνξίδνληαη απφ ην OSPF Router ID. Απηφ έξρεηαη ζε αληίζεζε κε ην OSPFv2 φπνπ νη κελ neighbors ζε point-to-point networks θαη virtual links αλαγλσξίδνληαη απφ ηα Router IDs ελψ νη neighbors ζε broadcast, NBMA, θαη point-to-multipoint links πξνζδηνξίδνληαη απφ ηηο δηεπζχλζεηο ηνπο. 132

133 5 Intermediate System to Intermediate System (IS-IS) Αλ θαη ην IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) μεθίλεζε ζαλ ISO Standard (ISO10589) εληνχηνηο αλαδεκνζηεχηεθε ηνλ Φεβξνπάξην ηνπ 1990 ζαλ RFC1142 (OSI IS-IS Intra-domain Routing Protocol). Απηή ήηαλ κηα αλαδεκνζίεπζε ζηελ νπνία αλαθεξφηαλ ξεηψο φηη δελ απνηεινχζε Internet Standard. Λίγνπο κήλεο κεηά φκσο (Γεθέκβξην 1990) δεκνζηεχηεθε ην RFC1195 (Use of OSI IS-IS for Routing in TCP/IP and Dual Environments). To πξσηφθνιιν απηφ πνπ νλνκάζηεθε θαη Integrated IS-IS βαζίδεηαη ζην OSI Intradomain IS-IS Routing Protocol αιιά έρεη επεθηάζεηο πνπ πξνζζέηνπλ TCP/IP Routing δπλαηφηεηεο. Έηζη ινηπφλ ην Integrated IS-IS Protocol ππνζηεξίδεη ηαπηφρξνλα IP θαη OSI protocol suites (IP hosts, OSI end systems, dual end systems). Πην ζπγθεθξηκέλα κπνξεί λα ππνζηεξίδεη θαζαξά IP πεξηβάιινληα, θαζαξά OSI, ή ηαπηφρξνλα θαη ηα δχν (εμ νπ θαη ν ραξαθηεξηζκφο integrated ). To OSI Layer 3 protocol είλαη ην Connectionless Network Protocol (CLNP) θαη ην παξερφκελν service Connectionless Network Service (CLNS). Οη Routers ζην IS-IS νλνκάδνληαη Intermediate Systems. Παιαηφηεξα ήηαλ πνιχ δεκνθηιέο πξσηφθνιιν ζε ISPs ιφγσ ηνπ φηη ε Ακεξηθάληθε θπβέξλεζε επέβαιε ζηνπο ISPs ηελ ππνζηήξημε ησλ OSI πξσηνθφιισλ. Δπηπιένλ πξνζέθεξε ζηαζεξφηεηα, επεθηαζηκφηεηα θαη ηαρεία ζχγθιηζε. Σν Integrated IS-IS αλ θαη δελ είλαη πιένλ δεκνθηιέο πξσηφθνιιν είλαη ζπγθξίζηκν θαη πηζαλφλ θάπνηεο θνξέο αλψηεξν ηνπ OSPF. Σν κφλν ζέκα ηελ ζεκεξηλή επνρή είλαη φηη δελ κπνξνχλ εχθνια λα βξεζνχλ άηνκα κε εκπεηξία ζην IS-IS. Δίλαη έλα ηεξαξρηθφ Link-State Routing Protocol πνπ παξέρεη δπλαηφηεηεο subnetting, Variable Length Subnet Masks (VLSM), TOS-based routing, external routing θαη authentication θαη βαζίδεηαη ζηνλ Shortest Path First αιγφξηζκν ηνπ Dijkstra. εκείσζε: Απφ δσ θαη ζην εμήο γηα ιφγνπο απιφηεηαο αλαθνξά ζην IS-IS ζα ζεκαίλεη αλαθνξά ζην Integrated IS-IS. 133

134 5.1 Βαζηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπ IS-IS χκθσλα κε ην IS-IS ην δίθηπν απνηειείηαη απφ Routing Domains ηα φξηα ησλ νπνίσλ θαζνξίδνληαη απφ ηνπο network administrators κε ηνλ ραξαθηεξηζκφ θάπνησλ links ζαλ external. Απφ external links δελ απνζηέιινληαη routing updates. Σν IS-IS έρεη κηα ηεξαξρηθή δνκή δχν επηπέδσλ. Έλα Routing Domain θαηακεξίδεηαη ζε Areas. Σν IS-IS είλαη έλα Link-State Protocol. Δπνκέλσο θαη ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε ππάξρεη έλα Link State Database. Όπσο θαη ζηελ πεξίπησζε ηνπ OSPF, νη Routers δεκηνπξγνχλ adjacencies κε έλα Hello Protocol θαη αληαιιάζνπλ Link State Information ρξεζηκνπνηψληαο Link State Packets (LSPs) ζε θάζε Area κε ζηφρν λα δεκηνπξγήζνπλ ηελ Link State Database. Καηφπηλ, ρξεζηκνπνηείηαη ν Shortest Path First (SPF) αιγφξηζκνο ηνπ Dijkstra γηα λα επηιεγνχλ ηα βέιηηζηα Paths θαη λα δεκηνπξγεζεί ην Routing Table Οι τύποι των Routers ςτο IS-IS ην IS-IS νξίδνληαη νη εμήο ηχπνη Routers: Level-1: Οη Level-1 Routers έρνπλ πιήξε γλψζε ηεο ηνπνινγίαο ηεο Area πνπ αλήθνπλ αιιά δελ έρνπλ πιεξνθνξίεο γηα Routers θαη πξννξηζκνχο εθηφο ηεο Area ηνπο. Level-2: Οη Level-2 Routers έρνπλ γλψζε ηεο Layer-2 ηνπνινγίαο δειαδή γλσξίδνπλ πψο λα πξνσζήζνπλ παθέηα πνπ ν πξννξηζκφο ηνπο αλήθεη ζε Area δηαθνξεηηθή απφ ηνλ απνζηνιέα ηνπο. Όκσο δελ ρξεηάδεηαη λα έρνπλ ιεπηνκεξείο πιεξνθνξίεο γηα ηηο Areas. Level-1-2: Οη Level-1-2 Routers ζπλδπάδνπλ ηελ δπλαηφηεηεο θαη ησλ δχν θαηεγνξηψλ. Δίλαη απαξαίηεηνη γηαηί κπνξνχλ λα δέρνληαη παθέηα απφ ηνπο ππφινηπνπο Level-1 Routers ηεο Area πνπ αλήθνπλ θαη λα ηα πξνσζνχλ ζε άιιεο Areas. Μφλν νη Level-2 θαη νη Level-1-2 Routers κπνξνχλ λα ζηέιλνπλ παθέηα εθηφο ηνπ routing Domain. 134

135 5.1.2 Addressing Η ηεξαξρηθή δνκή ησλ δηεπζχλζεσλ εηθνλίδεηαη παξαθάησ: IDP DSP AFI IDI HO-DSP ID SEL Οη δηεπζχλζεηο (πνπ ιέγνληαη θαη NSAP δηεπζχλζεηο) απνηεινχληαη απφ ην Initial Domain Part (IDP) θαη απφ ην Domain Specific Part (DSP). Σo IDP είλαη ην ηκήκα ησλ δηεπζχλζεσλ πνπ έρεη ηππνπνηεζεί θαηά ISO θαη πξνζδηνξίδεη ηφζν ηελ κνξθή ηνπ DSP φζν θαη ηνλ ππεχζπλν νξγαληζκφ γηα ηελ επηινγή ησλ ηηκψλ ηνπ DSP. Πην ζπγθεθξηκέλα ην IDP απνηειείηαη απφ ηα εμήο δχν πεδία: Authority and Format Identifier (AFI): Δίλαη ην πεδίν πνπ ζηελ νπζία πξνζδηνξίδεη ηφζν ηελ κνξθή ησλ δηεπζχλζεσλ φζν θαη ηνλ θάηνρφ ηνπο. Κάπνηεο απφ ηηο ηηκέο πνπ κπνξεί λα πάξεη είλαη νη εμήο: 39: ISO Data Country Code (DCC) 45: E : International Code Designator 49: Private Addresses Initial Domain Identifier (IDI): Οπζηαζηηθά πξνζδηνξίδεη έλα subdomain part γηα ην ζπγθεθξηκέλν AFI. Πρ είλαη ε δηεχζπλζε θάπνησλ ππνπξγείσλ ηεο Ακεξηθήο. Σν DSP ρσξίδεηαη πεξαηηέξσ ζηα: 1. High Order Part of DSP (HO-DSP): Υσξίδεη ην Domain ζε Areas. 2. System identifier (ID): Πξνζδηνξίδεη κνλαδηθά έλα ζχζηεκα (ηφζν Host φζν θαη Router) κέζα ζε κηα Area. Σν ζπλεζηζκέλν κήθνο ηνπ είλαη 6 octets. 135

136 3. NSAP selector (SEL): Πξνζδηνξίδεη έλα Process ζε κηα ζπζθεπή. Γελ παίξλεη κέξνο ζηηο απνθάζεηο routing γη απηφ θαη ζε φινπο ηνπο routers γηαηί θαη νη routers έρνπλ κηα δηεχζπλζε έρεη ηελ ηηκή 0. Σν HO-DSP κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεί νπνηνδήπνηε format επηιέγεη ν νξγαληζκφο πνπ πξνζδηνξίδεηαη απφ ην IDP. Ο ζπλδπαζκφο ησλ [IDP, HO-DSP] πξνζδηνξίδεη ην routing domain θαη ηελ Area εληφο ηνπ routing domain θαη κπνξεί λα αλαθέξεηαη θαη ζαλ "Area Address". Με βάζε ηα παξαπάλσ, ζπλεζηζκέλεο ηηκέο γηα Area Addresses ζε δίθηπα νξγαληζκψλ πνπ δελ ζπλδένληαη κε δίθηπα άιισλ κπνξεί λα είλαη: , , θιπ. Όιεο νη δηθηπαθέο ζπζθεπέο (IS, ES) ζε έλα IS-IS network πξέπεη λα έρνπλ κηα NSAP δηεχζπλζε. Δπνκέλσο θαη νη routers (ISs). Η NSAP δηεχζπλζε απηή αλαθέξεηαη ζε νιφθιεξν ηνλ router θαη φρη εηδηθά ζε θάπνην απφ ηα interfaces ηνπ. Αληίζηνηρα κε ηα παξαπάλσ, κπνξνχκε λα πνχκε φηη ζπλεζηζκέλεο ηηκέο δηεπζχλζεσλ γηα routers πρ ηεο Area είλαη , θιπ. Οη NSAP δηεπζχλζεηο ησλ routers ιέγνληαη θαη ΝΔΣ (Network Entity Title) Addresses. ε απηέο ηηο addresses ην πεδίν SEL (ηειεπηαίν byte) είλαη πάληα 0 (θαη φπσο εηπψζεθε θαη πξνεγνπκέλσο ην πεδίν απηφ δελ ζπκκεηέρεη ζηηο απνθάζεηο routing). Σν routing εληφο ηεο Area γίλεηαη κε βάζε ην System ID. Έηζη είλαη ινγηθφ πνπ νη ηηκέο ηνπ System ID πξέπεη λα είλαη κνλαδηθέο ζε κηα Area. Αιιά θαη νη Level-2 routers πξέπεη λα αλαγλσξίδνληαη κεηαμχ ηνπο άξα πξέπεη λα έρνπλ θαη απηνί κνλαδηθά System IDs. Μηα θαιή πξαθηηθή γηα λα κελ δεκηνπξγνχληαη ζπγθξνχζεηο αλ αιιάμεη ν ραξαθηεξηζκφο ελφο router απφ Level-1 ζε Level-2 ή αληίζηξνθα είλαη λα ρξεζηκνπνηνχληαη κνλαδηθά System Ids ζε φιν ην Domain. Πρ αλ νη routers έρνπλ έλα ηνπιάρηζηνλ Ethernet interface κπνξνχκε λα ρξεζηκνπνηνχκε ηελ MAC Address ηνπ (ηφζν ην System ID φζν θαη ην MAC Address έρνπλ κήθνο 6 Bytes) κηαο πνπ νη MAC Addresses είλαη κνλαδηθέο. 136

137 5.1.3 Subnetwork Point of Attachment (SNPA) Έλα interface ελφο router πνπ είλαη ζπλδεδεκέλν ζε έλα subnetwork θαη πνπ παξέρεη θάπνηεο ππεξεζίεο είλαη έλα Subnetwork Point of Attachment (SNPA). Σν SNPA είλαη πην πνιχ κηα έλλνηα αθνχ είλαη ην ζεκείν φπνπ παξέρνληαη ππεξεζίεο θαη φρη ην θπζηθφ interface απηφ θαζ εαπηφ. Οη δηεπζχλζεηο πνπ αλαηίζεληαη ζηα SNPAs έρνπλ ηελ εμήο ινγηθή: Γηα ηα LANs ρξεζηκνπνηνχκε ηελ MAC Address ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ interface. Γηα ηηο ATM θαη X.25 ζπλδέζεηο ρξεζηκνπνηνχκε ην Virtual Circuit id. Γηα ηηο Frame Relay ζπλδέζεηο ρξεζηκνπνηνχκε ην Data Link Connection Identifier (DLCI). Γηα ηα High Level Data Link (HDLC) interfaces ρξεζηκνπνηνχκε κηα ηηκή πάληα πνπ ζπκβνιίδεηαη κε HDLC. Πξέπεη λα ππάξρεη θαη έλαο ηξφπνο γηα λα πξνζδηνξίδνληαη κνλαδηθά ηα interfaces θαη λα έρνπλ δηεπζχλζεηο. Σα interfaces ζην IS-IS νλνκάδνληαη circuits. ε θάζε interface αλαηίζεηαη έλα circuit id. H κεζνδνινγία έρεη σο εμήο: ηελ πεξίπησζε ησλ LAN interfaces ζην System ID ηνπ router πξνζηίζεηαη έλα byte κε ηηκέο απφ έλα θαη απμαλφκελεο γηα θάζε LAN interface. To λνχκεξν ησλ 7 bytes πνπ δεκηνπξγείηαη ιέγεηαη θαη LAN ID. ηελ πεξίπησζε ησλ point-to-point interfaces ην circuit id είλαη ην SNPA Routing ςτο IS-IS ε θάζε Area ην Level-1 routing εληνπίδεη ηηο ζέζεηο ησλ IS (Intermediate Systems) δειαδή ησλ routers θαη ησλ ES (End Systems) δειαδή ησλ Hosts. Οη ζπζθεπέο ζε κηα Area ραξαθηεξίδνληαη απφ ην System Identifier. Σν Area Address κέξνο ηεο δηεχζπλζεο είλαη ην ίδην ζε κηα Area (κε εμαίξεζε ηηο πεξηπηψζεηο κεηάπησζεο φπνπ ρξεζηκνπνηνχληαη πξνζσξηλά πεξηζζφηεξα Area Addresses ). 137

138 Έλαο Level-1 router ινηπφλ γηα λα πξνσζήζεη έλα παθέην εμεηάδεη ηελ Area Address ηνπ παθέηνπ. Αλ είλαη ίδηα κε ηνπ router ηφηε ην πξνσζεί βάζεη ηνπ Routing Table ηνπ. Αλ δηαθέξεη ηφηε ην πξνσζεί ζηνλ πιεζηέζηεξν Level-1-2 router. Οη Level-2 routers καζαίλνπλ ηελ επξχηεξε ηνπνινγία ηνπ δηθηχνπ κε ηελ θαηαγξαθή ησλ Areas. Απηφ πνπ ρξεηάδεηαη λα μέξνπλ είλαη πσο ζα πξνσζήζνπλ ην παθέην κέρξη ηελ Area πξννξηζκνχ. Γελ ρξεηάδεηαη λα μέξνπλ ιεπηνκέξεηεο ζρεηηθά κε ηελ εζσηεξηθή ηνπνινγία ζε θάζε Area. Απηφ ην αλαιακβάλεη ν Level-1-2 router ηεο Area πξννξηζκνχ πνπ ζα ην πξνσζήζεη κε βάζε ηα δηθά ηνπ routing tables. ρήκα 5-1 Multi-Area IS-IS Network ην παξαπάλσ ζρήκα βιέπνπκε έλα δίθηπν IS-IS απνηεινχκελν απφ 4 Areas. Απαξαίηεηε πξνυπφζεζε γηα ζπλδεζηκφηεηα είλαη φιεο νη Areas λα ζπλδένληαη ζε θάπνην backbone απφ ζπλδεδεκέλνπο Level-2 ε Level-1-2 Routers (Απηφ εηθνλίδεηαη κε ηηο πην bold γξακκέο ζχλδεζεο ζην παξαπάλσ ζρήκα θαη ζα εμεγεζεί αλαιπηηθά ζε επφκελν θεθάιαην). Αλ ραζεί ε ζπλέρεηα ηνπ backbone ηφηε ράλεηαη θαη ε ζπλδεζηκφηεηα. Γελ κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ Level-1 routers γηα λα επαλαζπλδεζεί ην backbone. Αο ππνζέζνπκε φηη έλα παθέην έρεη απνζηνιέα έλα ES πνπ βξίζθεηαη ζε έλα segment ηνπ Router R12 ηεο Area θαη παξαιήπηε έλα ES πνπ βξίζθεηαη ζε έλα segment ηνπ Router R44 ηεο Area Σα βήκαηα πνπ ζα αθνινπζεζνχλ είλαη ηα εμήο: 138

139 1. Σν ES (End System) απνζηέιιεη ην παθέην ζηνλ IS (Intermediate System) πνπ είλαη ν Router R Ο Router R12 ζπγθξίλεη ηελ Area ζηελ νπνία αλήθεη θαη ηελ Area ηεο δηεχζπλζεο πξννξηζκνχ. Βιέπνληαο φηη δελ είλαη ίδηεο απνζηέιιεη ην παθέην ζηνλ πιεζηέζηεξν L1-2 Router R11 (πνπ ζηελ ζπγθεθξηκέλε πεξίπησζε είλαη θαη ν κνλαδηθφο L1-2 Router). 3. Ο L1-2 Router R11 έρεη γλψζε ηεο ηνπνινγίαο ησλ Areas θαη μέξεη πψο λα ην πξνσζήζεη γηα λα ην ζηείιεη ζηελ Area To απνζηέιιεη ζηνλ L2 Router R21 ηεο Area O L2 Router R21 φληαο επίζεο γλψζηεο ηεο ηνπνινγίαο μέξεη φηη πξέπεη λα ην πξνσζήζεη ζηνλ L2 Router R24 ν νπνίνο είλαη ζπλδεδεκέλνο κε ηελ Area Γηα λα ην επηηχρεη απηφ ην πξνσζεί πξψηα ζε έλαλ απφ ηνπο R22 ή R23 αλάινγα κε ηα metrics. 5. Ο L2 Router R22 ή ν L2 Router R23 ην πξνσζεί κε ηελ ζεηξά ηνπ ζηνλ L2 Router R Ο L2 Router R24 μέξεη πψο λα πξνσζήζεη ην παθέην απφ ηελ Area ζηελ Area θαη ην πξνσζεί ζηνλ L1-2 Router R41 ηεο Area O L1-2 Router R41 ηεο Area πνπ παξαιακβάλεη ην παθέην βιέπεη φηη πξννξίδεηαη γηα ηελ ίδηα Area. Γλσξίδνληαο ηελ ηνπνινγία ην πξνσζεί είηε ζηνλ L1 Router R42 είηε ζηνλ L1 Router R Ο L1 Router R42 ή ν L1 Router R43 ην πξνσζεί κε ηελ ζεηξά ηνπ ζηνλ L1 Router R Ο L1 Router R44 ην παξαιακβάλεη, βιέπεη φηη ην παθέην πξννξίδεηαη γηα έλα ES ζε δηθφ ηνπ segment θαη ην απνζηέιιεη ζε απηφ ρξεζηκνπνηψληαο απηήλ ηελ θνξά ην System Id ηεο δηεχζπλζεο πξννξηζκνχ. 139

140 5.2 Η ρξήζε ηνπ Hello Protocol γηα ηνλ ζρεκαηηζκό adjacencies Παξφκνηα κε ην OSPF, ην IS-IS ρξεζηκνπνηεί έλα Hello protocol γηα λα δεκηνπξγεί adjacencies. Τπάξρνπλ πνιιέο παξαιιαγέο ηνπ Hello Protocol αλάινγα κε ην πνηνί ηχπνη ζπζθεπψλ επηθνηλσλνχλ κεηαμχ ηνπο. Πξνεγνπκέλσο αλαθέξζεθαλ ζπλνιηθά δχν ηχπνη ζπζθεπψλ: End Systems (ES): Οπζηαζηηθά είλαη νη Hosts. Γελ έρνπλ routing capabilities θαη βαζίδνληαη ζηνπο IS γηα απηφ. Intermediate Systems (IS): Δίλαη νη Routers. Καη αξρήλ, γηα ηελ επηθνηλσλία ησλ End Systems κε ηα Intermediate Systems δεκηνπξγήζεθε ην End System to Intermediate System (ES-IS) Protocol πνπ επηηξέπεη ζηα End Systems (ES) θαη ζηα Intermediate Systems (IS) λα αιιειναλαθαιχπηνληαη δεκηνπξγψληαο adjacencies αλάκεζά ηνπο. Σα End Systems (ESs) απνζηέιινπλ End System Hellos (ESHs) ζε ζπγθεθξηκέλεο δηεπζχλζεηο γηα λα αλαθνηλψλνπλ ηελ παξνπζία ηνπο ζηα Intermediate Systems (ISs) πνπ αθνχλε ζε απηέο ηηο δηεπζχλζεηο γηα λα εληνπίδνπλ ηα γεηηνληθά ESs. Σα Intermediate Systems (ISs) απνζηέιινπλ Intermediate System Hellos (ISH) ζε ζπγθεθξηκέλεο δηεπζχλζεηο γηα λα αλαθνηλψλνπλ ηελ παξνπζία ηνπο ζηα End Systems (ESs) πνπ αθνχλε ζε απηέο ηηο δηεπζχλζεηο θαη δηαιέγνπλ θάπνηνλ IS γηα λα πξνσζνχλ ηα κελχκαηά ηνπο. Σαπηφρξνλα, κπνξνχλ λα ζηέιλνπλ έηζη θαη ηελ Area πνπ αλήθνπλ δίλνληαο ζηα ES ηελ δπλαηφηεηα γηα autoconfiguration. Δλαιιαθηηθά, αλ θάπνην ES έρεη ξπζκηζηεί λα αλήθεη ζε ζπγθεθξηκέλε Area ηφηε ιακβάλεη ππφςε κφλν ISHs απφ ISs πνπ αλήθνπλ ζηελ ίδηα Area. Παξφκνηα, ζην Intermediate System to Intermediate System (IS-IS) Protocol ηα Intermediate Systems (ISs) απνζηέιινπλ IS-IS Hellos (IIHs) γηα λα δεκηνπξγνχλ θαη λα ζπληεξνχλ adjacencies κεηαμχ ηνπο. Τπάξρνπλ θαη ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε θαλφλεο γηα ην πφηε θαη πσο ζρεκαηίδνληαη adjacencies απφ γεηηνληθνχο ISs. 140

141 Γχν Level-1 routers ζρεκαηίδνπλ Level-1 adjacency κφλν εθφζνλ αλήθνπλ ζηελ ίδηα Area. Γχν Level-2 routers ζρεκαηίδνπλ Level-2 adjacency αθφκα θαη αλ αλήθνπλ ζε δηαθνξεηηθέο Areas. Έλαο Level-1 router ζρεκαηίδεη Level-1 adjacency κε έλαλ Level-1-2 router κφλν εθφζνλ αλήθνπλ ζηελ ίδηα Area. Έλαο Level-2 router ζρεκαηίδεη Level-2 adjacency κε έλαλ Level-1-2 αθφκα θαη αλ αλήθνπλ ζε δηαθνξεηηθέο Areas. Γχν Level-1-2 routers ζρεκαηίδνπλ θαη Level-1 θαη Level-2 adjacencies αλ αλήθνπλ ζηελ ίδηα Area. Γχν Level-1-2 routers ζρεκαηίδνπλ κφλνλ Level-2 adjacency αλ αλήθνπλ ζε δηαθνξεηηθέο Areas. Όηαλ δεκηνπξγεζνχλ adjacencies ηφηε ηα Hello κελχκαηα δξνπλ ζαλ keepalives: ζπληεξνχλ ηα adjacencies. Όπσο θαη ζην OSPF, έηζη θαη ζην IS-IS ππάξρεη Hello Interval (ν ρξφλνο πνπ κεζνιαβεί αλάκεζα ζηα hellos) θαη Hold Time πνπ είλαη ην ρξνληθφ δηάζηεκα πνπ αλ πεξάζεη ρσξίο ιήςε Hello ηα αληίζηνηρα adjacencies δηαγξάθνληαη. Η δηαθνξά κε ην OSPF έγθεηηαη ζην φηη ζην IS-IS δελ είλαη ππνρξεσηηθφ ηα Hello Intervals θαη ηα Hold Times λα είλαη ίδηα γηα λα δεκηνπξγεζεί adjacency. Τπάξρνπλ 3 εηδψλ IS-IS Hellos (IIHs): LAN Level 1 Hello Packets LAN Level 2 Hello Packets Point-to-Point Hello Packets 5.3 IS-IS Broadcast Networks Όπσο θαη ην OSPF έηζη θαη ην IS-IS εθιέγεη έλαλ Designated Router (ε νξνινγία εδψ είλαη Designated IS) ζε έλα Broadcast Multi-Access network. Σν ίδην ην network segment αληηκεησπίδεηαη ζαλ έλαο pseudonode. Κάζε router, (ζπκπεξηιακβαλνκέλνπ θαη ηνπ Designated IS) αλαθνηλψλνπλ έλα link ζηνλ pseudonode. Δπηπιένλ, ν Designated IS αλαθνηλψλεη, ζαλ αληηπξφζσπνο ηνπ pseudonode, έλα link κεδεληθνχ θφζηνπο ζε φινπο ηνπο ζπλδεδεκέλνπο routers. 141

142 Αληίζεηα κε ην OSPF φκσο, έλαο IS-IS router δεκηνπξγεί adjacencies κε φινπο ηνπο γείηνλέο ηνπ ζε έλα broadcast multi-access network θαη φρη κφλν κε ηνλ Designated IS. Όκσο θάζε router (ζπκπεξηιακβαλνκέλνπ θαη ηνπ DIS) ζην broadcast network δειψλεη φηη έρεη link κε ην pseudonode (αληί λα δειψλεη φινπο ηνπο routers) θαη ζηέιλεη κε multicasts Link State Packets (LSPs) ζε φινπο ηνπο γείηνλέο ηνπ. Γηα ηνλ ζθνπφ απηφ ρξεζηκνπνηεί κηα θαηεγνξία απφ PDUs πνπ νλνκάδνληαη Sequence Number PDUs (SNPs) γηα λα εμαζθαιίζεη αμηφπηζην flooding ησλ LSPs. Η δηαδηθαζία εθινγήο ηνπ Designated IS είλαη απιή. ε θάζε IS-IS router interface αλαηίζεληαη κηα Level-1 πξνηεξαηφηεηα θαη κηα Level-2 πξνηεξαηφηεηα απφ 0 κέρξη 127. Ο Router αλαθνηλψλεη ηηο Level-1 θαη Level-2 πξνηεξαηφηεηέο ηνπ ζηα Hellos πνπ απνζηέιιεη απφ ηα interfaces ηνπ. Η Level-1 πξνηεξαηφηεηα αλαθνηλψλεηαη ζηα Level-1 Hellos, θαη ε Level-2 πξνηεξαηφηεηα αλαθνηλψλεηαη ζηα Level-2 Hellos. Αληίζεηα κε ην OSPF φπνπ ε πξνηεξαηφηεηα 0 εκπνδίδεη ηνλ router απφ ην λα γίλεη DIS, έλαο IS-IS router κε πξνηεξαηφηεηα 0 έρεη απιά ηελ ρακειφηεξε πξνηεξαηφηεηα αιιά κπνξεί λα εθιεγεί ζαλ DIS. Interfaces ζε non-broadcast networks φπνπ δελ εθιέγεηαη DIS έρνπλ πάληα πξνηεξαηφηεηα 0. Ο router κε ηελ πςειφηεξε πξνηεξαηφηεηα εθιέγεηαη DIS. ε πεξίπησζε ηζνβαζκίαο, εθιέγεηαη ν router ην interface ηνπ νπνίνπ έρεη ηελ πςειφηεξε MAC address. ε έλα broadcast network κπνξεί λα εθιεγνχλ μερσξηζηνί DISs γηα Level 1 θαη γηα Level 2. Απηφ ζπκβαδίδεη κε ην γεγνλφο φηη δεκηνπξγνχληαη μερσξηζηέο adjacencies (γηα Level- 1 θαη Level-2). Απηφ, ζε ζπλδπαζκφ κε ην γεγνλφο φηη έλα interface κπνξεί λα έρεη δηαθνξεηηθέο πξνηεξαηφηεηεο γηα θάζε level, ζεκαίλεη φηη κπνξεί o Level-1 DIS λα είλαη δηαθνξεηηθφο απφ ηνλ Level-2 DIS. 5.4 Η Link State Database ην IS-IS ζπληεξνχληαη δχν Link State Databases(LSDBs) ε Level-1 LSDB θαη ε Level- 2 LSDB. Γηα ηελ δεκηνπξγία ηνπο απνζηέιινληαη απφ ηα router interfaces Level-1 θαη Level-2 Link State Packets (LSPs). Η δηαδηθαζία είλαη ε flooding πνπ έρεη πεξηγξαθεί ζην OSPF. Βέβαηα, ε επηινγή ηεο απνζηνιήο Level-1 LSPs, Level-2 LSPs ή θαη ησλ δχν Levels LSPs εμαξηάηαη απφ ην Level ηνπ Router θαη ησλ adjacencies πνπ δεκηνπξγεί ην θάζε interface. 142

143 5.4.1 Link State Packets (LSPs) Κάζε Link State Packet (LSP) πεξηέρεη εθηφο ησλ άιισλ ηα εμήο: 1. Header κε ηα εμήο πεδία: PDU Type Length LSP Remaining Lifetime LSP ID LSP Sequence Number Checksum 2. Έλα κεηαβιεηφ αξηζκφ πεδίσλ ηεο κνξθήο TLV (Type, Length, Value) κε ηηο εμήο πιεξνθνξίεο: Σνπο γεηηνληθνχο IS ηνπ router. Σνπο γεηηνληθνχο ES ηνπ router. Σπρφλ authentication πιεξνθνξία. IP Subnets (αλ ππάξρνπλ). Σν LSP ID ραξαθηεξίδεη κνλαδηθά ηα LSPs. Σα LSPs έρνπλ sequence numbers γηα λα εληνπίδνληαη ηα duplicates θαη λα κελ εηζέξρνληαη ζηελ Link State Database. Δπίζεο ρξεζηκεχνπλ γηα λα εληνπίδνληαη ηα λεψηεξα. Ξεθηλάλε απφ ηελ ηηκή 1 θαη απμάλνπλ. Αλ ηα LSPs έρνπλ ην ίδην LSP Id ηφηε LSP κε κεγαιχηεξν sequence number ζεκαίλεη θαη λεψηεξε έθδνζε ηνπ LSP. Σν LSP Remaining Lifetime ή αιιηψο MaxAge είλαη ν ελαπνκέλσλ ρξφλνο (κεηξνχκελνο ζε δεπηεξφιεπηα) φπνπ ην ζπγθεθξηκέλν LSP είλαη έγθπξν. Όηαλ ε ηηκή γίλεη ίζε κε 0 μεθηλάεη ε aging δηαδηθαζία ψζηε λα δηαγξαθεί ην ζπγθεθξηκέλν LSP απφ ηελ Link State Database φισλ ησλ routers ηεο Area. Η default ηηκή ηνπ MaxAge είλαη 1200 δεπηεξφιεπηα (20 ιεπηά). Δπίζεο ππάξρεη έλα ρξνληθφ δηάζηεκα πνπ νλνκάδεηαη LSP refresh interval (ην νπνίν έρεη ηηκή κηθξφηεξε απφ MaxAge) θαη πνπ αθνξά ηνλ ρξφλν αλάκεζα ζηελ απνζηνιή αλαλεσκέλσλ LSPs κε ζηφρν ηα ππάξρνληα λα κελ γίλνληαη aging. 143

144 Σν πεδίν MaxAge κπνξεί λα πάξεη κέγηζηε ηηκή Αληίζηνηρα κπνξεί λα κεγαιψζεη θαη ην LSP refresh interval (λα πάξεη κηα ηηκή ιίγν κηθξφηεξε). Οπφηε, ζε έλα ζηαζεξφ δίθηπν κηα επέκβαζε ζε απηνχο ηνπο timers ηέηνηα ψζηε ηα ρξνληθά δηαζηήκαηα ζηα νπνία αλαθέξνληαη λα κεγαιψζνπλ αηζζεηά, ζα έρεη ζαλ απνηέιεζκα λα ζηέιλνληαη πνιχ πην αξαηά LSPs ζπληειψληαο ζηελ ειάηησζε ηνπ θφξηνπ απφ flooding ζε WAN networks θαη ζηελ βειηίσζε ηνπ scalability. Σo Checksum ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηνλ έιεγρν ηνπ integrity. Πηζαλέο αληηδξάζεηο ζε ιήςε LSP κε ιάζνο Checksum είλαη ή λα αγλνεζεί ή λα μεθηλήζεη δηαδηθαζία δηαγξαθήο απφ ηνλ παξαιήπηε. Σν ηειεπηαίν έξρεηαη ζε αληίζεζε κε ην OSPF φπνπ κφλν ν θάηνρνο ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ Link State Entry κπνξεί λα ην δηαγξάςεη. Tα πεδία ηεο κνξθήο TLV (Type, Length, Value) πνπ αθνινπζνχλ είλαη απηά πνπ νπζηαζηηθά παξέρνπλ ηηο πιεξνθνξίεο γηα ESs, ISs, IP Subnets θιπ. Δλδεηθηηθέο ηηκέο αθνινπζνχλ: Type Value 1 Area Address 2 Intermediate System and pseudonode neighbors. 3 End System Neighbors 4 Partition Designated Level 2 Intermediate System for the partition 5 Prefix Neighbors 6 LAN Address 8 Authentication Information 9 LSP Entries 10 Authentication Value 128 IP Internal Reachability Information 129 Protocols Supported (NLPID) 130 IP External Reachability Information 131 Inter-Domain Routing Protocol Information 132 IP Interface Address 133 Authentication Information 144

145 IP Routing Tα attributes 128 (IP Internal Reachability Information) θαη 130 (IP External Reachability Information) κεηαθέξνπλ IP πιεξνθνξία. Πην ζπγθεθξηκέλα, ην πεδίν Value πεξηέρεη entries πνπ έρνπλ ηελ παξαθάησ κνξθή: I/E DEFAULT METRIC 1 octet S R DELAY METRIC 1 octet S R EXPENSE METRIC 1 octet S R ERROR METRIC 1 octet IP ADDRESS 4 octets SUBNET MASK 4 octets Παξέρεηαη ε δπλαηφηεηα ππνζηήξημεο δηαθνξεηηθψλ metrics αλάινγα κε ην πεδίν Type of Service (TOS). Tν πεδίν I/E (Internal/External Metrics) κήθνπο 1 bit πξέπεη λα έρεη ηηκή 0 φηαλ αλαθεξφκαζηε ζε IP Internal Reachability Information TLV θαη κπνξεί λα παίξλεη θαη ηηο δχν ηηκέο φηαλ πξφθεηηαη γηα IP External Reachability Information. To πεδίν S κήθνπο 1 bit παίξλεη ηηκή 1 γηα λα δειψζεη φηη ην ζπγθεθξηκέλν metric είλαη unsupported θαη 0 αλ είλαη supported (Αξγφηεξα απνδείρηεθε φηη metrics πέξα απφ ην Default δελ ρξεζηκνπνηνχλην). Σo πεδίν R κήθνπο 1 bit είλαη Reserved θαη πξέπεη λα παίξλεη ηηκή 0 ζηελ απνζηνιή θαη λα αγλνείηαη ζηελ ιήςε. Σα πεδία πνπ αλαθέξνληαη ζηα metrics έρνπλ κήθνο 6 bits επνκέλσο παίξλνπλ ηηκέο απφ 0 κέρξη 63. Η θιίκαθα απφ 0 κέρξη 63 είλαη δεζκεπηηθή γη απηφ θαη ην metric νλνκάζηεθε θαη narrow metric. Αληίζηνηρα, ηo κέγηζην ζπλνιηθφ Path metric είλαη Οη ηηκέο απηέο επηιέρζεθαλ αξρηθά γηα λα ειαηηψζεη ηνλ θφξην ππνινγηζκνχ ηνπ Shortest Path 145

146 First. Όκσο, ην hardware εμειίζζεηαη γξήγνξα θαη θξίζεθε πξνηηκφηεξν (RFC5305) λα δεκηνπξγεζεί έλα Extended Reachability TLV κε κέγεζνο ηνπ πεδίνπ metric 4 Bytes θαη έλα Extended Neighbor Reachability TLV κε κέγεζνο ηνπ πεδίνπ metric 3 Bytes Supported Protocols Σo Supported Protocols TLV παίξλεη ζαλ ηηκή έλα ζχλνιν απφ ηηκέο πνπ αληηζηνηρνχλ ζηα ππνζηεξηδφκελα πξσηφθνιια. Οη ηηκέο απηέο ιέγνληαη Network Layer Protocol Identifiers (NLPIDs) Complete and Partial Sequence Number PDUs Σα Sequence number PDUs ρξεζηκνπνηνχληαη γηα λα εμαζθαιίδεηαη ν ζπγρξνληζκφο ησλ Link State Databases. Λέγνληαο ζπγρξνληζκφ ελλννχκε φηη νη neighboring routers ζπκθσλνχλ κεηαμχ ηνπο σο πξνο ηη ζεσξείηαη ζαλ ην πην πξφζθαην LSP απφ ηνπο άιινπο routers. Οη sequence number PDUs ρξεζηκνπνηνχληαη θαη γηα ην acknowledgement ησλ παθέησλ. Τπάξρνπλ νη εμήο ηχπνη Sequence Number PDUs: 1. Level 1 Complete Sequence Numbers PDUs. 2. Level 2 Complete Sequence Numbers PDUs. 3. Level 1 Partial Sequence Numbers PDUs. 4. Level 2 Partial Sequence Numbers PDUs. Έλα Partial Sequence Number PDU θαηαγξάθεη ηα πην πξφζθαηα sequence numbers ησλ LSPs θαη παίδεη ηνλ ξφιν ηνπ acknowledgement. Γηαθέξεη φκσο απφ ηα παξαδνζηαθά acknowledgements κε ηελ έλλνηα φηη: Μπνξεί λα θάλεη acknowledge πνιιαπιά LSPs ζπγρξφλσο Μπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα λα δεηεζεί πιεξνθνξία Έλα Complete Sequence Number PDU πεξηέρεη φια ηα πην πξφζθαηα sequence numbers φισλ ησλ LSPs ζηελ Link State Database. Απνζηέιιεηαη πεξηνδηθά αλάκεζα ζε γεηηνληθνχο routers γηα ζπγρξνληζκφ ηεο Link State Database θαη επίζεο φηαλ ελεξγνπνηείηαη έλα router link. 146

147 5.5 Οκνηόηεηεο θαη δηαθνξέο ηνπ IS-IS κε ην OSPF Τπάξρνπλ αξθεηέο νκνηφηεηεο ηνπ OSPF κε ην IS-IS. Απηέο είλαη νη παξαθάησ: Καη ηα δχν ρξεζηκνπνηνχλ κηα Link-State Database ε νπνία δίλεηαη ζαλ είζνδνο ζηνλ αιγφξηζκν Shortest Path First ηνπ Dijkstra γηα λα ππνινγηζηεί έλα shortestpath tree θαη απφ απηφ ην Routing Table. Καη ηα δχν ρξεζηκνπνηνχλ Hello packets γηα λα ζρεκαηίδνπλ θαη λα δηαηεξνχλ adjacencies. Καη ηα δχν ρξεζηκνπνηνχλ Areas γηα λα ζρεκαηίζνπλ κηα ηεξαξρηθή ηνπνινγία δχν επηπέδσλ. Καη ηα δχν έρνπλ ηελ δπλαηφηεηα γηα address summarization αλάκεζα ζηηο areas. Καη ηα δχν είλαη classless protocols. Καη ηα δχν εθιέγνπλ έλαλ Designated Router γηα λα αληηπξνζσπεχεη ηα broadcast networks. Καη ηα δχν έρνπλ δπλαηφηεηα γηα authentication. Βέβαηα, ππάξρνπλ θαη δηαθνξέο (θάπνηεο απφ ηηο νπνίεο είραλ θαη αλαθεξζεί ζε πξνεγνχκελεο παξαγξάθνπο αιιά φρη ζπζηεκαηηθά). Μία δηαθνξά πνπ αθνξά ηνλ ηξφπν δηαρσξηζκνχ ησλ Areas είλαη ε παξαθάησ: ην OSPF ην ζεκείν δηαρσξηζκνχ ησλ Areas είλαη κέζα ζηνλ Area Border Router. Απηφ γηαηί έλαο Area Border Router κπνξεί λα έρεη interfaces πνπ ην θαζέλα λα αλήθεη ζε δηαθνξεηηθή Area. ρήκα 5-2 Γηαρσξηζκόο ησλ Areas ζην OSPF 147

148 Αληίζεηα, ζην IS-IS ην ζεκείν δηαρσξηζκνχ είλαη πάλσ ζην Interface δειαδή αλάκεζα ζε δχν Routers. Έλαο Router κπνξεί λα αλήθεη ζε κία κφλν Area πνπ πξνζδηνξίδεηαη απφ ην System ID ηνπ. ρήκα 5-3 Γηαρσξηζκόο ησλareas ζην IS-IS Άιιεο δηαθνξέο είλαη νη εμήο: Σν OSPF έρεη δηάθνξνπο ηχπνπο Areas πνπ ζπλδένληαη ζηελ Backbone Area: πρ Normal, Stub, Not so Stubby. Σν IS-IS δελ έρεη δηαθνξεηηθνχο ηχπνπο Areas. Σν OSPF απαηηεί λα ππάξρεη κηα Area πνπ παίδεη ην ξφιν ηνπ Backbone. Όιεο νη άιιεο Areas πξέπεη ή λα ζπλδένληαη απεπζείαο ζην Backbone πνπ είλαη θαη ν ζσζηφο ηξφπνο ή έκκεζα κε ρξήζε virtual links. ην IS-IS ην backbone είλαη απιψο κηα ζεηξά απφ ζπλδεδεκέλνπο Level-2 θαη/ή Level-1-2 routers. Οη routers απηνί δελ είλαη ππνρξεσηηθφ λα αλήθνπλ ζηελ ίδηα Area. Σν OSPF απνζηέιιεη πνιιά κηθξά LSAs. Σν IS-IS απνζηέιιεη ιηγφηεξα LSPs. Σν OSPF ηξέρεη over IP (protocol 89). Σν IS-IS ηξέρεη over Layer 2 (Data Link). Όζνλ αθνξά ηα refreshes ην OSPF κεηξάεη πξνο ηα πάλσ (απφ 0 κέρξη MaxAge) ελψ ην IS-IS αληίζηξνθα (απφ MaxAge κέρξη 0). ην OSPF ππάξρνπλ μερσξηζηνί ηχπνη παθέησλ γηα επαιήζεπζε (Link State Acknowledgment packet) θαη γηα αίηεζε (Link State Request Packet). ην IS-IS ηα Partial Sequence Number PDUs αλαιακβάλνπλ θαη ηνπο δχν ξφινπο. Δπίζεο κπνξνχλ λα θάλνπλ Acknowledge πνιιά LSPs ηαπηφρξνλα. 148

149 5.6 Πξνβιήκαηα ηνπ IS-IS θαη αληηκεηώπηζή ηνπο Σα πξνβιήκαηα πνπ κπνξνχκε λα ζπλαληήζνπκε φηαλ ρξεζηκνπνηνχκε IS-IS είλαη παξφκνηα κε εθείλα πνπ κπνξνχκε λα ζπλαληήζνπκε φηαλ ρξεζηκνπνηνχκε OSPF. ην θάησ-θάησ θαη ηα δχν είλαη Ιεξαξρηθά Link State Routing Protocols. Οπφηε, ζα αλαθεξζνχλ πεξηιεπηηθά: 1. πρλόο ππνινγηζκόο ηνπ Shortest Path 2. Μεγάιν Routing Table 3. Μεγάιν Link State Database Η (θαηά ην δπλαηφλ) ιχζε ζηα παξαπάλσ πξνβιήκαηα είλαη κία ηεξαξρηθή ζρεδίαζε έηζη ψζηε: Ο αξηζκφο ησλ routers αλά Area παξακέλεη ζε ινγηθφ επίπεδν. Σν Addressing ηεο θάζε Area είλαη ζρεδηαζκέλν έηζη πνπ λα επηηξέπεη summarization ησλ routes πνπ εηζάγνληαη ζην backbone. Η επηινγή ησλ νξίσλ ηεο Area θαζνξίδεηαη απφ ηα φξηα ηνπ θάζε Site αιιά θαη ηεο ηαρχηεηαο ησλ links κε ζηφρν ην flooding λα πεξηνξίδεηαη ζε ηκήκαηα ηνπ δηθηχνπ πνπ δηαζέηνπλ ηθαλνπνηεηηθφ bandwidth. 5.7 Scalability Σα ζέκαηα πνπ επεξεάδνπλ ην scalability ηνπ IS-IS είλαη πνιχ παξφκνηα κε ηα ζέκαηα πνπ επεξεάδνπλ ην scalability ηνπ OSPF. Απηφ είλαη αλακελφκελν θαζφηη θαη ηα δχν είλαη Link State Protocols κε αξθεηέο νκνηφηεηεο κάιηζηα πνπ αλαθέξζεθαλ ζην πξνεγνχκελν θεθάιαην. Οπφηε, εδψ νη παξάγνληεο ζα αλαθεξζνχλ πνιχ ζπλνπηηθά. Ο αξηζκφο ησλ routers αλά Area θαη ησλ links αλά router. Η ζηαζεξφηεηα ησλ links. Η ηζρχο θαη ε κλήκε ησλ routers. Η ηαρχηεηα ηνπ θάζε network segment. Η ηνπνινγία ηνπ θάζε network segment. Ο ρσξηζκφο ηνπ Απηφλνκνπ πζηήκαηνο ζε Areas. Tν summarization ζηηο Areas. Σα δηάθνξα timers. Σπρφλ Proprietary πινπνηήζεηο γηα ηελ πξνζηαζία ησλ Resources. 149

150 Tν IS-IS πάλησο ζεσξείηαη πην Scalable απφ ην OSPF θαη νη ιφγνη είλαη ε επθνιία επέθηαζεο ηνπ Backbone θαη ε δπλαηφηεηα αχμεζεο ησλ MaxAge θαη RefreshInterval timers ζε πνιχ κεγάιεο ηηκέο (κέρξη θαη αληίζηνηρα) φηαλ ηα δίθηπα είλαη ζηαζεξά κε απνηέιεζκα ην ειάρηζην δπλαηφ overhead. 5.8 IPv6 Support Σν IS-IS είλαη έλα εχθνια επεθηάζηκν πξσηφθνιιν θαζφηη θάλεη ρξήζε πεδίσλ ηεο κνξθήο TLV (Type, Length, Value). Έηζη, γηα ηελ ππνζηήξημε ηνπ IPv6 ην IS-IS ρξεζηκνπνηεί ηα παξαθάησ δχν λέα TLVs: ην Reachability TLV θαη ην Interface Address TLV. ηελ παξάγξαθν έγηλε αλαθνξά ζηα ρξεζηκνπνηνχκελα TLVs θαη ηηο ηηκέο ηνπ πεδίνπ Type. Οπφηε κπνξνχκε λα πνχκε φηη ν πίλαθαο πνπ παξνπζηάζηεθε εθεί ζπκπιεξψλεηαη κε ηηο παξαθάησ αληηζηνηρίεο: Type Value 236 IPv6 Reachability 232 IPv6 Interface Address IPv6 Reachability TLV Αληί λα πξνζηεζεί Internal θαη External Reachability Information φπσο ίζρπε αληίζηνηρα γηα ην IPv4, ρξεζηκνπνηείηαη κφλν έλα TLV κε ρξήζε ελφο external bit. Σν πεξηερφκελφ ηνπ πεξηιακβάλεη: Σν IPv6 prefix Σν prefix length Σν metric Βits ζρεηηθά κε ην αλ ην entry είλαη internal ε external, up ε down IPv6 Interface Address TLV Σν IPv6 Interface Address TLV αληηζηνηρεί ζην IP Interface Address TLV ιακβαλνκέλεο ππφςε θπζηθά ηεο αχμεζεο ηνπ κεγέζνπο ηεο IP Address απφ 32 ζε 128 bits. Δπηπιένλ, εηζάγνληαη πεξηνξηζκνί φζνλ αθνξά ηηο IPv6 addresses πνπ γίλνληαη advertise. Όζνλ αθνξά ηα Hello PDUs, ην "Interface Address" TLV πξέπεη λα πεξηέρεη 150

151 κφλν ηηο link-local IPv6 addresses πνπ έρνπλ αλαηεζεί ζην interface πνπ ζηέιλεη ην Hello. Απηφ είλαη ινγηθφ αλ ζθεθηεί θαλείο φηη κφλν γεηηνληθνί routers επηθνηλσλνχλ κε ην Hello Protocol. Όζνλ αθνξά ηα LSPs, ην "Interface Address" TLV πξέπεη λα πεξηέρεη κφλν ηηο κε link-local IPv6 addresses IPv6 NLPID Γηα λα δειψλεηαη ππνζηήξημε ηνπ IPv6 πξέπεη λα ρξεζηκνπνηείηαη ην Network Protocols Supported TLV (NLPID) κε ηηκή142 (0x8E) IPv6 Operation Σν ρξεζηκνπνηνχκελν metric είλαη απηφ πνπ έρεη αλαθεξζεί ζην RFC5305. Αλ θαηά ηνλ ππνινγηζκφ ηνπ SPF έλα path metric μεπεξάζεη ηελ κέγηζηε ηηκή (MAX_V6_PATH_METRIC) ηφηε απηή ζεσξείηαη ίζε κε ηελ κέγηζηε ηηκή. Η ζεηξά πξνηίκεζεο κεηαμχ paths γηα έλα ζπγθεθξηκέλν IPv6 prefix πξέπεη λα κεηαβιεζεί γηα λα ζπκπεξηιεθζεί θαη ην up/down bit. Έηζη ε ζεηξά πξνηίκεζεο γίλεηαη: 1. Level 1 up prefix 2. Level 2 up prefix 3. Level 2 down prefix 4. Level 1 down prefix Αλ πνιιαπιά paths έρνπλ ηελ ίδηα ζεηξά πξνηίκεζεο ηφηε ε επηινγή βαζίδεηαη ζην metric. Αλ αθφκα θαη ην metric είλαη ην ίδην ηφηε κπνξεί λα εθαξκνζηεί equal-cost multipath routing αλ απηφ ππνζηεξίδεηαη απφ ηελ ζπγθεθξηκέλε πινπνίεζε ηνπ IS-IS, δηαθνξεηηθά, ε επηινγή ηνπ path κπνξεί λα είλαη ηπραία. 151

152 152

153 6 Ταυτόχρονη χρήςη περιςςοτέρων του ενόσ Routing Protocols Τπάξρνπλ πεξηπηψζεηο φπνπ ρξεηάδεηαη λα ρξεζηκνπνηνχληαη πεξηζζφηεξα ηνπ ελφο Routing Protocols. Σέηνηεο πεξηπηψζεηο κπνξνχλ λα είλαη: Όηαλ γίλεηαη κεηάβαζε απφ έλα παιαηφηεξν Routing Protocol ζε έλα λεψηεξν πρ επεηδή ην δίθηπν έρεη κεγαιψζεη θαη ρξεηαδφκαζηε πιένλ έλα ηεξαξρηθφ πξσηφθνιιν. Όηαλ ρξεηάδεηαη λα κεηαβνχκε ζε έλα θαηλνχξγην Routing Protocol αιιά ρξεηάδεηαη λα θξαηήζνπκε θαη ην παιαηφηεξν γηα ιφγνπο ζπκβαηφηεηαο. Όηαλ πξφθεηηαη λα ζπλδεζνχλ δηαθνξεηηθά ηκήκαηα ελφο νξγαληζκνχ πνπ ζηα δίθηπά ηνπο ρξεζηκνπνηνχλ γηα θάπνην ιφγν δηαθνξεηηθά Routing Protocols ηα νπνία δηαρεηξίδνληαη απφ δηαθνξεηηθά άηνκα ε νκάδεο θαη πηζαλφ λα πξέπεη λα δηαηεξεζνχλ γηα ιφγνπο πνιηηηθήο ή απιά νηθνλνκίαο. Όηαλ ρξεζηκνπνηνχληαη Routers δηαθνξεηηθψλ θαηαζθεπαζηψλ είλαη πηζαλφ ζε θάπνηα ηκήκαηα ηνπ δηθηχνπ λα ρξεζηκνπνηείηαη έλα Routing Protocol γηα ιφγνπο ζπκβαηφηεηαο θαη ζε θάπνην άιιν ηκήκα πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη Routers ηνπ ίδηνπ θαηαζθεπαζηή λα ρξεζηκνπνηείηαη θάπνην άιιν Routing Protocol γηα ιφγνπο βειηηζηνπνίεζεο ηεο απφδνζεο. Όηαλ ζέινπκε θάπνηα Static Routes λα ηα αλαθνηλψζνπκε ζε έλα Routing Protocol. ε φιεο ηηο πεξηπηψζεηο γηα λα επηηχρνπκε ηελ ηαπηφρξνλε ιεηηνπξγία δχν ή πεξηζζνηέξσλ Routing Protocols ζε έλα δίθηπν πξέπεη λα ρξεζηκνπνηήζνπκε ηνπιάρηζηνλ έλαλ (Boundary) Router ζπλδεδεκέλν ζηα αληίζηνηρα Απηφλνκα πζηήκαηα θαη πνπ έρεη ηελ δπλαηφηεηα (software, ηζρχ, κλήκε) λα ηξέρεη θαη ηα δχν Routing protocols ηαπηφρξνλα. 153

154 6.1 Route Redistribution ε κηα απιή ηνπνινγία φπσο απηή πνπ εηθνλίδεηαη παξαθάησ (ρήκα 6-1) δχν Απηφλνκα πζηήκαηα πνπ ην έλα ρξεζηκνπνηεί RIP θαη ην άιιν OSPF ζπλδένληαη κέζσ ελφο Boundary Router (R1). ρήκα 6-1 Υξήζε RIP θαη OSPF Θα κπνξνχζε θάπνηνο λα ηζρπξηζηεί φηη ζα κπνξνχζε ν Boundary Router (R1) λα απνζηέιιεη Default Route. Όκσο απηφ παξνπζηάδεη ηα εμήο πξνβιήκαηα: Πηζαλή κε ππνζηήξημε ηνπ Default Route απφ θάπνηα πινπνίεζε ελφο Routing Protocol. Πηζαλφηεηα κε βέιηηζηεο δηαδξνκήο φηαλ ηα δχν Απηφλνκα πζηήκαηα ζπλδένληαη κε παξαπάλσ απφ έλαλ Router. Πηζαλφηεηα λα ζπκβεί Routing Loop αλ αλαδεηείηαη πξννξηζκφο πνπ δελ ππάξρεη ζε θαλέλα απφ ηα Απηφλνκα πζηήκαηα (αλ ην θάζε Απηφλνκν χζηεκα έρεη Default Route πνπ «δείρλεη» ζην άιιν Απηφλνκν χζηεκα!). Γηα φινπο απηνχο ηνπο ιφγνπο ε ιχζε είλαη ην Route Redistribution πνπ είλαη ε αληαιιαγή Routing information αλάκεζα ζε Απηφλνκα πζηήκαηα. Αλαθνξά ζε Route Redistribution πξαθηηθά δελ ππάξρεη ζε θάπνην RFC. Δμαίξεζε ίζσο ην RFC1812 (Requirements for IPv4 Routers) φπνπ φκσο ε αλαθνξά πεξηνξίδεηαη ζην φηη νη routers δελ πξέπεη λα έρνπλ ελεξγνπνηήζεη by default ην redistribution θαη ζα πξέπεη λα ξπζκίδνληαη πνιχ ζπληεξεηηθά φζνλ αθνξά ηη external routes επηηξέπνπλ. ην RFC αλαθέξεηαη φηη πξέπεη λα ξπζκίδεηαη ηνπηθά ζηνπο routers δνζέληνο φηη ππνζηεξίδεηαη απφ ηελ πινπνίεζε ηνπ εθάζηνηε Routing Protocol. ην παξαπάλσ ζρήκα (ρήκα 6-1) ν Router πνπ ρξεηάδεηαη λα ξπζκηζηεί γηα ην redistribution είλαη κφλν ν Boundary Router R1 ν νπνίνο πξέπεη λα ζπκκεηέρεη ζηα 154

155 routing protocols θαη ησλ δχν Απηφλνκσλ πζηεκάησλ. Οη ππφινηπνη routers θαη ησλ δχν Απηφλνκσλ πζηεκάησλ δελ ρξεηάδεηαη λα έρνπλ γλψζε παξά κφλν γηα ην Απηφλνκν χζηεκα ζην νπνίν αλήθνπλ. 6.2 Route Redistribution (Γύν ζελάξηα) ηελ πξνεγνχκελε παξάγξαθν αλαθέξζεθε φηη δελ είλαη θαιή ηδέα λα απνζηέιιεηαη Default Route απφ ηνλ ελδηάκεζν router πξνο ηα δχν (ή πεξηζζφηεξα) Απηφλνκα πζηήκαηα. Όκσο, ζε έλα ιίγν δηαθνξεηηθφ ζελάξην φπνπ έλα απφ ηα δχν Απηφλνκα πζηήκαηα αλαθέξεηαη ζε έλα Branch Site πνπ κάιηζηα ζπλδέεηαη κε έλαλ κφλν router ηφηε ε πεξίπησζε απνζηνιήο Default Route πξνο απηφ ην Site είλαη ειθπζηηθή. ρήκα 6-2 Default Route πξνο κηα θαηεύζπλζε ην παξαπάλσ ζρήκα (ρήκα 6-2) ζεσξνχκε φηη ην Απηφλνκν χζηεκα πνπ «ηξέρεη» RIP είλαη έλα ηέηνην Branch Site πνπ ζπλδέεηαη κε έλαλ κφλν router θαη ρξεζηκνπνηεί routers κηθξήο ή κέηξηαο ηζρχνο θαη κλήκεο. ηελ πεξίπησζε απηή είλαη πξαθηηθφ ν Boundary Router R1 λα απνζηείιεη έλα κφλν route, ην Default Route. Έηζη δελ επηβαξχλνληαη νη ηνπηθνί routers θαη ην routing παξακέλεη ζσζηφ αθνχ φινη νη ππφινηπνη πξννξηζκνί είλαη πξνζπειάζηκνη κέζσ ηνπ R1. Αληίζηνηρα, ζεσξνχκε φηη ην θχξην Site «ηξέρεη» OSPF. Σν θχξην site δνζέληνο φηη ζα έρεη θαη άιιεο ζπλδέζεηο κε ηνλ εμσηεξηθφ θφζκν ρξεηάδεηαη λα ιακβάλεη φια ηα routes. ρήκα 6-3 Redistribution ρσξίο Default Route 155

156 Αληίζεηα, ππάξρνπλ πεξηπηψζεηο φπνπ ηα ζπλδεδεκέλα Απηφλνκα πζηήκαηα είλαη ηζφηηκα. Σφηε ην Redistribution πξέπεη λα γίλεηαη θαη πξνο ηηο δχν πιεπξέο (ρήκα 6-3). Σπρφλ ρξήζε Default Route κφλν πξνβιήκαηα ζα δεκηνπξγνχζε φπσο αλαθέξζεθε θαη ζηελ πξνεγνχκελε παξάγξαθν. 6.3 Seed Metrics Όηαλ ρξεζηκνπνηνχκε Route Redistribution νπζηαζηηθά αλακηγλχνπκε Routing Protocols. Σα Routing Protocols απηά θαηά ην πηζαλφηεξν ρξεζηκνπνηνχλ δηαθνξεηηθνχ ηχπνπ metrics. Πξέπεη λα έρνπκε ινηπφλ έλαλ ηξφπν λα θαζνξίδνπκε ηα metrics γηα ην «μέλν» (redistributed) Routing Protocol. Ο ηξφπνο απηφο είλαη ηα Seed Metrics. Λέγνληαο Seed Metrics ελλννχκε ξπζκίζεηο ζηνλ Boundary Router πνπ πξνζδηνξίδνπλ ην default routing metric ηνπ redistributed Routing Protocol. Σo metric απηφ ηζρχεη γηα ηα redistributed routes ζηνλ ζπγθεθξηκέλν (Boundary) router. Απφ θεη θαη ζην εμήο θαζψο ε ζπγθεθξηκέλε (redistributed) routing πιεξνθνξία δηαδίδεηαη ζηνπο ππφινηπνπο routers ηα metrics απμάλνπλ κε ηνλ ίδην ηξφπν πνπ απμάλνπλ θαη ηα metrics ησλ ππφινηπσλ route entries. Η ινγηθή ππαγνξεχεη φηη γηα ηελ επηινγή ησλ Seed Metrics απηά πξέπεη λα έρνπλ θάπνηα ηηκή ελδεηθηηθή ηεο ζέζεο ησλ route entries πνπ αλαθέξνληαη θαη θαηά πξνηίκεζε κεγαιχηεξε απφ ηελ κέγηζηε ηηκή πνπ κπνξεί λα πξνθχςεη ζηα metrics ζε θάπνην δίθηπν. Ο ιφγνο είλαη λα απνθεπρζεί ηπρφλ Routing Loop. Βέβαηα θάζε Routing Protocol έρεη θαη πεξηνξηζκνχο. Πρ ζην RIP μέξνληαο φηη απηφ έρεη maximum απνδεθηή ηηκή ηνπ Routing Metric ην 15 δελ έρεη λφεκα λα ρξεζηκνπνηήζνπκε ζαλ Seed Metric κηα ηηκή ίζε κε 12 αλ ην δίθηπν έρεη δηάκεηξν (κέγηζηε απφζηαζε αλάκεζα ζε routers) κεγαιχηεξε απφ 3 hops. ηε ζπγθεθξηκέλε πεξίπησζε ε ηηκή 4 είλαη κηα ξεαιηζηηθή επηινγή. Ρεαιηζηηθή επηινγή ησλ Seed Metrics επηβάιιεηαη αθφκα πεξηζζφηεξν ζηελ πεξίπησζε φπνπ ππάξρνπλ πεξηζζφηεξνη ηνπ ελφο Boundary Routers. Ο ιφγνο είλαη φηη κε ζσζηή επηινγή ησλ metrics ζα επηηχρνπκε βειηηζηνπνίεζε ζην routing αθνχ πξνθεηκέλνπ γηα πξννξηζκνχο εθηφο Απηφλνκνπ πζηήκαηνο ζα επηιέγεηαη θάζε θνξά ν Boundary Router πνπ αληηζηνηρεί ζην βέιηηζην Path. 156

157 6.4 ρεδίαζε θαη Τινπνίεζε Route Redistribution Γεληθά, γηα ηελ ζσζηή ζρεδίαζε ηνπ Route Redistribution πξέπεη λα αθνινπζήζνπκε θάπνηεο αξρέο. Να είκαζηε γλώζηεο ηνπ δηθηύνπ θαη ηεο δηθηπαθήο θίλεζεο Απηφ είλαη πξσηαξρηθήο ζεκαζίαο. Τπάξρνπλ πνιινί ηξφπνη λα πινπνηεζεί ην Route Redistribution νπφηε, ε θαιχηεξε γλψζε ηνπ δηθηχνπ θαη ηεο θίλεζεο ζα βνεζήζεη ζηε ιήςε πην ζσζηήο απφθαζεο. Να κελ έρνπκε επηθάιπςε ζηα Routing Protocols Γελ πξέπεη λα ρξεζηκνπνηνχληαη δχν Routing Protocols ζην ίδην δίθηπν. Αληίζεηα, πξέπεη λα ππάξρνπλ ζαθψο θαζνξηζκέλα φξηα αλάκεζα ζε δίθηπα πνπ ρξεζηκνπνηνχλ δηαθνξεηηθά Routing Protocols. Μφλν νη Boundary Routers κπνξνχλ λα ηξέρνπλ θαη ηα δχν Routing Protocols. Route Redistribution πξνο κηα κόλν θαηεύζπλζε Γηα ηελ απνθπγή ησλ Routing Loops, ηεο επηινγήο κε βέιηηζησλ Paths θαη θαζπζηεξήζεσλ ζηελ ζχγθιηζε ζπζηήλεηαη λα ρξεζηκνπνηνχκε Redistribution πξνο κηα κφλν θαηεχζπλζε θαη λα ρξεζηκνπνηνχκε Default Route πξνο ηελ άιιε θαηεχζπλζε. Βέβαηα, φπσο έρεη αλαθεξζεί θαη πξνεγνπκέλσο, απηφ δελ είλαη πάληα εθηθηφ. Route Redistribution θαη πξνο ηηο δύν θαηεπζύλζεηο ε πεξηπηψζεηο πνπ είλαη αλαγθαίν λα έρνπκε Route Redistribution θαη πξνο ηηο δχν θαηεπζχλζεηο πξέπεη λα αμηνπνηνχκε φια ηα κέζα πνπ καο δίλεη ν εθάζηνηε vendor πξνθεηκέλνπ λα έρνπκε ηνλ έιεγρν θαη λα απνθχγνπκε ηα πξνβιήκαηα πνπ αλαθέξζεθαλ παξαπάλσ (Routing Loops, επηινγή κε βέιηηζησλ Paths, θαζπζηεξήζεηο ζηελ ζχγθιηζε). Οη κέζνδνη πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηνλ έιεγρν ηνπ Route Redistribution εμαξηψληαη απφ ηηο ζπγθεθξηκέλεο πινπνηήζεηο ησλ vendors. Σέηνηεο κέζνδνη είλαη: 157

158 1. Administrative Distance Η Administrative Distance φπσο έρεη ήδε αλαθεξζεί είλαη ν βαζκφο εκπηζηνζχλεο ζην ζπγθεθξηκέλν Routing Protocol. Σα Metrics ησλ Routing Protocols δελ είλαη φια ίδηα. Δπνκέλσο δελ ππάξρεη ε δπλαηφηεηα ζχγθξηζεο. Οπφηε, ρξεηάδεηαη έλαο ηξφπνο γηα λα επηιέγεηαη θάπνην απφ ηα Routing Protocols. Αλάινγα κε ηελ πινπνίεζε ππάξρεη κηα ζεηξά πξνηίκεζεο. Βέβαηα, είλαη ινγηθφ ηα connected routes λα έρνπλ ηελ πςειφηεξε πξνηεξαηφηεηα αθνινπζνχκελα απφ ηα static routes. Αθνινπζνχλ ηα πην εχξσζηα Routing Protocols. Οπσζδήπνηε ε ζεηξά πξνηίκεζεο παξνπζηάδεη ππνθεηκεληθφηεηα θαη ζίγνπξα είλαη vendor specific. Απηφ φκσο έρεη κηθξή ζεκαζία αλ κπνξνχκε λα επεκβαίλνπκε ζην configuration ησλ routers θαη λα ηελ αιιάδνπκε. 2. Passive Interfaces Δίλαη interfaces πνπ ζπλδένληαη κε δίθηπα ζηα νπνία δελ επηζπκνχκε λα απνζηέιινπκε routing updates. Οη ιφγνη κπνξεί λα είλαη: a. είηε γηαηί δελ ηξέρεη ζε εθείλα ηα δίθηπα ην ζπγθεθξηκέλν Routing Protocol b. είηε γηαηί ζέινπκε λα απνθξχςνπκε πιεξνθνξία c. είηε γηαηί ζέινπκε λα κελ δεκηνπξγήζνπκε δηθηπαθή θίλεζε πξνο ην ζπγθεθξηκέλν interface d. είηε γηαηί πξνζπαζνχκε λα γιπηψζνπκε απφ Routing Loops. H πεξίπησζε c ρξεζηκνπνηείηαη ζπλήζσο ζε πεξηπηψζεηο on-demand WAN links φπνπ δελ επηζπκνχκε λα δεκηνπξγνχκε θίλεζε γηα λα κελ ηα ελεξγνπνηνχκε θαη ρξεσλφκαζηε ή απιά δελ επηζπκνχκε λα απμάλνπκε ηνλ θφξην ηεο γξακκήο. Οη ππφινηπεο πεξηπηψζεηο θαιχπηνπλ (ελ κέξεη ηνπιάρηζηνλ) θαη ηελ πεξίπησζε φπνπ λαη κελ ρξεζηκνπνηνχκε Route Redistribution, πξνζπαζνχκε δε λα γιπηψζνπκε (ή κεηξηάζνπκε γηαηί απφ κφλα ηνπο ηα Passive Interfaces δελ είλαη αξθεηά) ηα πξνβιήκαηα πνπ κπνξνχλ λα πξνθχςνπλ. εκείσζε: Δλψ δελ κπνξεί λα απνζηαινχλ Routing Updates απφ ηα passive interfaces, εληνχηνηο κπνξνχλ λα ιεθζνχλ. 3. Distribute lists Σα Distribute lists είλαη κηα απιή κέζνδνο επηινγήο ελφο ππνζπλφινπ απφ ηα Route Entries ελφο Routing Protocol πνπ επηζπκνχκε λα αλαθνηλσζνχλ ζε έλα 158

159 άιιν Routing Protocol. Σαπηφρξνλα καο δίλνπλ ηελ δπλαηφηεηα λα αιιάδνπκε ηελ Administrative Distance γηα έλα κφλν ππνζχλνιν απφ Routing Updates θαη φρη γηα φιν ην Routing Protocol. 4. Route maps Σα Route maps είλαη - εθηφο ησλ άιισλ - κηα επέιηθηε κέζνδνο επηινγήο ησλ Route Entries πνπ επηζπκνχκε λα αλαθνηλψζνπκε ζε έλα άιιν Routing Protocol. Μαο δίλνπλ δπλαηφηεηα επηινγήο κε βάζε κηα επξεία θιίκαθα θξηηεξίσλ. Δπίζεο καο δίλνπλ ηελ δπλαηφηεηα αιιαγήο ησλ Route Metrics. 5. Static Routes Πνιιέο θνξέο είλαη αλαγθαίν θάπνηα Static Routes πνπ είλαη ξπζκηζκέλα ζε έλαλ router λα ηα αλαθνηλψζνπκε ζε θάπνην Routing Protocol. 6.5 Πξνβιήκαηα ηνπ Route Redistribution Σα πξνβιήκαηα πνπ κπνξνχλ λα δεκηνπξγεζνχλ κε ην Route Redistribution έρνπλ αλαθεξζεί ήδε παξαπάλσ: Πηζαλά Routing Loops Με βέιηηζην Routing Αξγή χγθιηζε ηνπ Γηθηχνπ Η πξνζεθηηθή εθαξκνγή ησλ αξρψλ θαη κεζφδσλ πνπ παξνπζηάζηεθαλ ζηελ πξνεγνχκελε παξάγξαθν ζίγνπξα βνεζάεη ζηελ πξφιεςε πξνβιεκάησλ. Όκσο, φζν ηα δίθηπα γίλνληαη φιν θαη πην πνιχπινθα, δηαθνξεηηθά Απηφλνκα πζηήκαηα ζπλδένληαη κε πεξηζζφηεξνπο απφ έλαλ Boundary Routers θαη ν αξηζκφο ησλ Route Entries απμάλεη, ηφηε θαη ε πηζαλφηεηα λα εκθαληζηεί θάπνην απφ ηα παξαπάλσ πξνβιήκαηα ζίγνπξα απμάλεη επίζεο. Κακηά θνξά, θάπνηα εθαξκνδφκελε πξαθηηθή γηα απνθπγή πξνβιεκάησλ κπνξεί λα αθαηξέζεη ηαπηφρξνλα θαη θάπνηα απφ ηα πιενλεθηήκαηα ηνπ Route Redistribution. Έλα ηέηνην παξάδεηγκα είλαη ην λα εκπνδίδνπκε Routing πιεξνθνξία πνπ έρεη εμαρζεί απφ έλα Routing Protocol λα επαλεηζάγεηαη ζην ίδην. Ο ιφγνο είλαη ε απνθπγή ησλ Routing Loops ή κε βέιηηζηνπ Routing. Όκσο, απηφ κε ηε ζεηξά ηνπ έρεη θαη ζαλ ζπλέπεηα ηελ απψιεηα ηνπ redundancy. 159

160 Η απφθαζε γηα εθαξκνγή ή φρη ινηπφλ ηνπ Route Redistribution θαζψο θαη ε ζπγθεθξηκέλε παξακεηξνπνίεζή ηνπ επαθίεηαη ζηελ εκπεηξία ηνπ Network Designer θαζψο θαη ζηελ ζπζηεκαηηθή παξαθνινχζεζε ηνπ δηθηχνπ. 160

161 7 Ειςαγωγή ςτο MPLS 7.1 Μεηνλεθηήκαηα ηνπ παξαδνζηαθνύ Routing ην παξαδνζηαθφ IP Routing ηζρχνπλ ηα εμήο: Σα Routing protocols ρξεζηκνπνηνχληαη ζε φιεο ηηο δηθηπαθέο ζπζθεπέο (Routers, L3 Switches) ελφο δηθηχνπ γηα λα δηαλείκνπλ routing πιεξνθνξία κε ζηφρν λα δεκηνπξγεζνχλ ηα routing tables ζε θάζε ζπκκεηέρνπζα ζπζθεπή. Η πξνψζεζε ησλ παθέησλ βαζίδεηαη κφλν ζηελ δηεχζπλζε πξννξηζκνχ (κε κφλε εμαίξεζε ην Policy Based Routing, ην νπνίν φκσο δελ είλαη scalable θαζφηη πξέπεη λα ξπζκίδεηαη αλά Router). Κάζε Router ζην δίθηπν αλαιχεη θάζε παθέην ρσξηζηά θαη ζπκβνπιεχεηαη ην δηθφ ηνπ Routing Table γηα λα απνθαζίζεη πνπ ζα ην πξνσζήζεη. Η δηαδηθαζία απηή νλνκάδεηαη θαη hop-by-hop destination-based unicast routing. Αλάινγα κε ην κέγεζνο ηνπ Routing Table κπνξεί λα ππάξμνπλ θαζπζηεξήζεηο κε απηήλ ηελ δηαδηθαζία. Μηα Layer 2 ηνπνινγία κπνξεί λα είλαη δηαθνξεηηθή απφ κηα Layer 3 ηνπνινγία νπφηε ππάξρεη πηζαλφηεηα λα επηιεγνχλ κε βέιηηζηεο δηαδξνκέο. Απηφ κπνξεί λα ζπκβεί γηαηί νη Layer 2 ζπζθεπέο δελ έρνπλ γλψζε ηεο ηνπνινγίαο ηνπ δηθηχνπ. 161

162 7.2 Δηζαγσγή ζην Multiprotocol Label Switching Σν Multiprotocol Label Switching είλαη κηα ηερλνινγία πνπ πξνζπαζεί λα ιχζεη αξθεηά απφ ηα πξναλαθεξζέληα πξνβιήκαηα ηνπ παξαδνζηαθνχ Routing. Σν MPLS επηδηψθεη λα ζπλδπάζεη ηα πιενλεθηήκαηα ηεο πξνψζεζεο παθέησλ ζε Layer 2 κε ην Routing (Layer 3). ην MPLS ε πξνψζεζε ησλ παθέησλ βαζίδεηαη ζηα Labels. ε θάζε παθέην εθρσξείηαη έλα Label. O κεραληζκφο πξνψζεζεο πνπ είλαη ε αληαιιαγή ησλ Labels (Label Swapping) ζα ζπδεηεζεί παξαθάησ. To Label απηφ δηαβάδεηαη απφ ηηο MPLS-enabled δηθηπαθέο ζπζθεπέο θαη νπζηαζηηθά παξέρεη ηελ πιεξνθνξία γηα ην πνπ ζα πξνσζεζεί ην παθέην. Σα Labels απηά ζπλήζσο αληηζηνηρνχλ ζε target IP Addresses. Όκσο, απηφ δελ είλαη ππνρξεσηηθφ. Μπνξνχλ λα αληηζηνηρεζνχλ θαη κε θάπνηα άιιε παξάκεηξν φπσο source IP Address. Σν ζεκαληηθφ πιενλέθηεκα ηνπ πξσηνθφιινπ απηνχ είλαη ν ηξφπνο πνπ εθρσξνχληαη ηα labels θαη ε δπλαηφηεηα λα ππάξρεη έλαο stack απφ labels. Απηφ ην ζεκαληηθφ ραξαθηεξηζηηθφ είλαη πνπ δίλεη ζην MPLS δηάθνξεο ελδηαθέξνπζεο δπλαηφηεηεο φπσο Traffic Engineering, Virtual Private Networks, Fast Rerouting control θιπ. Σν MPLS κπνξεί λα ππνζηεξίμεη θαη άιια Network protocols θαη φρη κφλν ην IP. Απηφ ηζρχεη γηαηί ηo Label Switching είλαη αλεμάξηεην ηνπ Layer 3 protocol. Τπνδειψλεηαη θαη απφ ηελ ιέμε Multiprotocol (ζηα Αξρηθά MPLS). Έλαο MPLS-enabled Router ιέγεηαη θαη Label Switch Router ε αιιηψο LSR. Παξαθάησ ζα γίλεη ρξήζε απηήο ηεο νξνινγίαο. Σέινο, νξίδνπκε ζαλ MPLS domain έλα ζχλνιν ζπλδεδεκέλσλ θφκβσλ κε ελεξγνπνηεκέλν MPLS θαη νη νπνίνη βξίζθνληαη θάησ απφ έλα θνηλφ administrative domain (κε ηελ έλλνηα φηη ηξέρνπλ έλα θνηλφ routing protocol θαη αληαιιάζνπλ ζρεηηθή πιεξνθνξία κεηαμχ ηνπο). ην παξαθάησ ζρήκα (ρήκα 7-1) ζπλνςίδεηαη ε ιεηηνπξγία ηνπ MPLS. 162

163 ρήκα 7-1 Γηέιεπζε IP παθέηνπ κέζα από MPLS domain. Έζησ ηξείο Routers (R1, R2, R3) πνπ «ηξέρνπλ» MPLS. Έλα παθέην πνπ πξννξίδεηαη γηα κηα IP δηεχζπλζε εηζέξρεηαη ζηνλ Router R1. Ο Router R1 ςάρλεη ην Routing Table. Έλαο Router πνπ βξίζθεηαη ζηα «άθξα» ηνπ MPLS δηθηχνπ (MPLS domain) ιέγεηαη Edge-LSR. Ο Edge-LSR (R1 ζην παξάδεηγκα) εθηειεί έλα routing lookup. Καηφπηλ πξνζζέηεη έλα Label ζην παθέην θαη ην πξνσζεί. Ο Router R2 ιακβάλεη ην παθέην, αιιάδεη ην label θαη ην επαλαπξνσζεί. Ο Router R2 βξίζθεηαη ζην εζσηεξηθφ ηνπ MPLS δηθηχνπ. Έλαο Router ηνπ νπνίνπ φια ηα interfaces επηθνηλσλνχλ κε MPLS-enabled Routers ιέγεηαη Core-LSR. Οη routers απηήο ηεο θαηεγνξίαο δελ ρξεηάδνληαη λα θάλνπλ routing table lookup. Ο Router R3 ιακβάλεη ην παθέην αθαηξεί ην label, ςάρλεη ην routing table θαη ην πξνσζεί εθηφο MPLS domain. Καη ν Router απηφο είλαη Edge-LSR. 163

164 7.3 Η Αξρηηεθηνληθή ηνπ MPLS To MPLS Label Σν MPLS έρεη ζρεδηαζηεί γηα λα ρξεζηκνπνηείηαη πξαθηηθά κε φια ηα θπζηθά κέζα (Layer 1) θαη φινπο ηνπο ηχπνπο Layer 2 encapsulation. Σα πεξηζζφηεξα encapsulations είλαη ηχπνπ frame (frame-based). ε απηέο ηηο πεξηπηψζεηο tν MPLS ιέγεηαη frame-mode MPLS θαη ην Label ηνπνζεηείηαη κεηαμχ ηνπ 2 νπ θαη ηνπ 3 νπ layer. Γη απηφ θακηά θνξά ιέγεηαη αλεπίζεκα θαη 2.5 layer. Σν ΑΣΜ είλαη κηα εηδηθή πεξίπησζε φπνπ ρξεζηκνπνηνχληαη παθέηα ζπγθεθξηκέλνπ κεγέζνπο (53 bytes = 5 header + 48 payload) θαη ηα νπνία νλνκάδνληαη cells. ε απηέο ηηο πεξηπηψζεηο δελ είλαη δπλαηφλ λα παξεκβιεζεί ην Label νπφηε ρξεζηκνπνηεί ηα πεδία (VPI/VCI) ηνπ ATM header ζαλ Label θαη ην MPLS νλνκάδεηαη cell-mode MPLS. Δπηπιένλ ππάξρεη ε δπλαηφηεηα λα ηνπνζεηνχληαη πεξηζζφηεξα απφ έλα Labels ζρεκαηίδνληαο έηζη έλα Label Stack (φπσο αλαθέξζεθε θαη ζηελ πξνεγνχκελε παξάγξαθν). To MPLS Label έρεη κήθνο 32 bits θαη ην format ηνπ φπσο πεξηγξάθεηαη ζην RFC3032 (MPLS Label Stack Encoding) απεηθνλίδεηαη παξαθάησ: Label Label Exp S TTL Stack Entry Label: Label Value, 20 bits Exp: Experimental Use, 3 bits S: Bottom of Stack, 1 bit TTL: Time to Live, 8 bits Η ρξήζε ησλ πεδίσλ ελφο Label πεξηγξάθεηαη παξαθάησ: 164

165 Label 20 bits πνπ απνζεθεχνπλ ηελ αξηζκεηηθή ηηκή ηνπ Label. Όηαλ έλαο MPLSenabled Router ιακβάλεη έλα labeled packet θάλεη κία αλαδήηεζε κε βάζε ηελ ηηκή ηνπ Label ζηελ θνξπθή ηνπ Label Stack. Μηα επηηπρήο αλαδήηεζε θέξλεη ηηο αθφινπζεο πιεξνθνξίεο: Exp 1. Σν επφκελν hop πνπ ζα πξνσζεζεί ην παθέην. 2. Σελ ιεηηνπξγία πνπ ζα εθηειεζηεί ζηνλ Label Stack πξηλ ηελ πξνψζεζε ηνπ παθέηνπ. Απηή ε ιεηηνπξγία κπνξεί λα είλαη κία απφ ηηο παξαθάησ: i. Αληηθαηάζηαζε ηνπ Label πνπ βξίζθεηαη ζηελ θνξπθή ηνπ Stack κε άιιν (swap). ii. Αθαίξεζε ηνπ Label πνπ βξίζθεηαη ζηελ θνξπθή ηνπ Stack (pop). iii. Αληηθαηάζηαζε ηνπ Label πνπ βξίζθεηαη ζηελ θνξπθή ηνπ Stack (swap) θαη θαηφπηλ εηζαγσγή ελφο ή πεξηζζνηέξσλ αθφκα Labels ζηνλ Stack (push). 3. Σν encapsulation ηνπ link εμφδνπ θαη γεληθά φηη ρξεηάδεηαη ν Router λα μέξεη γηα λα πξνσζήζεη ην παθέην. 3 bits δεζκεπκέλα γηα πεηξακαηηθή ρξήζε (ζπλήζσο κεηαθέξεη ηελ ηηκή ηνπ πεδίνπ IP Precedence). S 1 bit πνπ ππνδειψλεη αλ ην ζπγθεθξηκέλν Label είλαη ην ηειεπηαίν ηνπ Stack (bottom) νπφηε έρεη ηελ ηηκή 1. Γηαθνξεηηθά έρεη ηελ ηηκή 0 (γηα φια ηα άιια Labels). TTL Time to Live. Πεδίν 8 bits πνπ ρξεζηκνπνηείηαη φπσο θαη ην TTL πεδίν ζην IP packet (γηα λα απνθεπρζνχλ ηα άπεηξα loops ησλ παθέησλ). 165

166 7.3.2 Οι Εςωτερικέσ MPLS δομέσ του Router software Σo Router software παξέρεη δχν θχξηεο ιεηηνπξγηθέο δνκέο πνπ ππνζηεξίδνπλ ην MPLS. Απηέο είλαη: Control Plane Αληαιιάζεη Layer 3 (Routing) πιεξνθνξία θαη Labels. πκπεξηιακβάλεη φινπο ηνπο κεραληζκνχο ππνζηήξημεο ησλ Routing protocols (επνκέλσο αληαιιαγήο πιεξνθνξίαο ρξήζηκεο γηα ηελ δξνκνιφγεζε ησλ παθέησλ). Βέβαηα φια απηά ππνζηεξίδνληαη θαη απφ ηνπο Routers πνπ δελ είλαη MPLS-enabled. Δπηπιένλ φκσο νη MPLS-enabled Routers αληαιιάζζνπλ θαη πιεξνθνξία ζρεηηθά κε ηα Labels. Απηφ επηηπγράλεηαη κε έλα Label Distribution Protocol ην νπνίν επηπιένλ ηεο αληαιιαγήο Labels, ηα αληηζηνηρεί ζε networks πνπ γίλνληαη γλσζηά κε ηελ ρξήζε ελφο Routing protocol. Data Plane Σν Data Plane αλαιακβάλεη ηελ πξνψζεζε ησλ παθέησλ, είηε βαζηδφκελν ζηελ δηεχζπλζε πξννξηζκνχ, είηε - ζηελ πεξίπησζε ησλ MPLS-enabled Routers - βαζηδφκελν ζε Labels. Παξαθάησ (ρήκα 7-2), φρη κφλν θαίλνληαη αλαιπηηθφηεξα νη πξναλαθεξζείζεο δνκέο (control plane, data plane) αιιά αλαιχνληαη ζε πεξαηηέξσ δνκέο θαη ιεηηνπξγίεο. 166

167 ρήκα 7-2 Control & Data Planes. Cisco Press: MPLS and VPN Architectures. ην Control Plane απεηθνλίδνληαη: Η αληαιιαγή routing πιεξνθνξίαο θαη ε θαηνπηλή δεκηνπξγία ηνπ Routing Table. Η αληαιιαγή ησλ Labels. H δεκηνπξγία πίλαθα αληηζηνίρεζεο Labels θαη IP δηεπζχλζεσλ. ην Data Plane απεηθνλίδνληαη: Ο IP Forwarding Table πνπ έρεη ζρεκαηηζηεί απφ ην Routing Table θαη ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ πξνψζεζε ησλ IP packets κε βάζε ηελ δηεχζπλζε πξννξηζκνχ. O Label Forwarding Table πνπ ζρεκαηίδεηαη απφ θάπνην Label Exchange Protocol (πρ LDP) θαη ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ πξνψζεζε ησλ παθέησλ κε βάζε ην Label. 167

168 7.3.3 O MPLS Label Stack Πξνεγνπκέλσο έγηλε αλαθνξά ζηνλ Label Stack. Σo MPLS δελ πεξηνξίδεηαη ζε έλα Label. Τπάξρεη ε δπλαηφηεηα λα ρξεζηκνπνηνχληαη πνιιά Labels. Σν κνληέιν ζπγθεθξηκέλα είλαη Last-In, First-out εμ νπ θαη ε αλαθνξά ζε Label Stack. Η επεμεξγαζία ησλ Labels είλαη αλεμάξηεηε ηνπ αξηζκνχ ηνπο. Σν MPLS επεμεξγάδεηαη πάληα ην top Label. Έλα unlabeled παθέην (άξα non-mpls) αληηκεησπίδεηαη ζαλ παθέην ρσξίο Label Stack (βάζνο 0). Η αξίζκεζε μεθηλά απφ ην bottom ηνπ stack. Έηζη αλ έρνπκε έλα Label Stack κε πρ 3 Labels, ην «πην πάλσ» δειαδή ην top Label είλαη ην Label επηπέδνπ 3 θαη ην ακέζσο πην θάησ επηπέδνπ 2. Σν «ηειεπηαίν» δειαδή απηφ πνπ είλαη ζην bottom ηνπ Label Stack είλαη πάληα επηπέδνπ 1. Σα παξαπάλσ απεηθνλίδνληαη ζην παξαθάησ ζρήκα (ρήκα 7-3). αλ Layer 3 protocol ζεσξνχκε ην IP. ρήκα 7-3 MPLS Label Stack. Ο Layer 2 Header (Frame Header) πξνζδηνξίδεη ην πξσηφθνιιν πνπ αθνινπζεί (Αλαιπηηθφηεξα ζηελ επφκελε ζειίδα). Καηφπηλ, ην Top Level Label (ζην Level 3) έρεη ην end-of-stack bit (S) ίζν κε 0 ην νπνίν ζεκαίλεη φηη δελ είλαη ην ηειεπηαίν Label ζηνλ MPLS Label Stack. Tφ ίδην ηζρχεη θαη γηα ην επφκελν Label (ζην Level 2). Σν ηειεπηαίν Label (ζην Level 1) έρεη ην end-of-stack bit (S) ίζν κε 1. Απηφ ππνδειψλεη ηέινο ηνπ MPLS Stack θαη ζπλέρεηα κε ην L3 παθέην (IP Header + Payload). 168

169 To MPLS Label δελ πεξηέρεη πιεξνθνξία γηα ην L3 protocol πνπ αθνινπζεί. Γη απηφ ρξεηάζηεθε λα νξηζηνχλ ζηνλ Layer 2 header θαη άιινη ηχπνη πξσηνθφιισλ θαη ζπγθεθξηκέλα έλαο γηα θάζε MPLS-enabled L3 πξσηφθνιιν. Έηζη γηα ην IP Protocol έρνπκε ηα αθφινπζα πξσηφθνιια: Unlabeled IP unicast: Απηφ είλαη ην γλψξηκν IP Protocol ζαλ L3 protocol. H ηηκή ηνπ πεδίνπ είλαη 0x0800 (hex 800). Labeled IP unicast: Απηφ είλαη ην IP Protocol κε έλα ηνπιάρηζην Label πξηλ ηνλ IP Header. Σν bottom-of-the-stack bit πξνζδηνξίδεη ηελ αξρή ηνπ Layer 3. H ηηκή ηνπ πεδίνπ είλαη 0x8847. Labeled IP multicast: Πξνζδηνξίδεη ην πξσηφθνιιν πνπ αθνινπζεί ζαλ multicast IP packet κε ηνπιάρηζηνλ έλα Label (θαη εδψ ην bottom-of-the-stack bit πξνζδηνξίδεη ηελ αξρή ηνπ Layer 3). H ηηκή ηνπ πεδίνπ είλαη 0x8848. Σν πην ζπλεζηζκέλν είλαη λα ππάξρεη κφλν έλα Label. Τπάξρνπλ φκσο εηδηθέο ρξήζεηο ηνπ MPLS πνπ επηβάιινπλ ηελ ρξήζε παξαπάλσ ηνπ ελφο Labels. Απηέο είλαη: MPLS VPNs (2 labels) Σν top label θαζνξίδεη ηνλ router εμφδνπ (egress router) θαη ην δεχηεξν label πξνζδηνξίδεη ην VPN. MPLS TE (2 ή πεξηζζφηεξα labels) To top label θαζνξίδεη ην endpoint ηνπ traffic engineering tunnel θαη ην δεχηεξν θαζνξίδεη ηνλ πξννξηζκφ. MPLS VPNs ζπλδπαζκέλα κε MPLS TE (3 ή πεξηζζφηεξα labels) 169

170 7.3.4 Δημιουργία και Διανομή των MPLS Labels Όπσο έρεη αλαθεξζεί ήδε, ηα MPLS Labels ρξεζηκνπνηνχληαη ζηνλ κεραληζκφ πξνψζεζεο. Σα MPLS Labels έρνπλ ηνπηθή κφλν ζεκαζία. Παξφια απηά πξέπεη λα απνζηαινχλ ζηνπο γεηηνληθνχο Routers. Απηφ κπνξεί λα πινπνηεζεί κε δχν ηξφπνπο: Με ην λα ζπκπεξηιεθζεί ην Label ζε έλα ππαξθηφ Routing protocol. Με ην λα δεκηνπξγεζεί έλα θαηλνχξγην πξσηφθνιιν γηα ηελ αληαιιαγή ησλ Labels κεηαμχ ησλ Routers. Η πξψηε επηινγή ζπλεπάγεηαη αιιαγή όισλ ησλ Routing protocols. Απηφ φρη κφλν απαηηεί πνιχ κεγάιε πξνζπάζεηα αιιά κπνξεί λα εηζάγεη θαη αζπκβαηφηεηα κεηαμχ δηθηπαθψλ ζπζθεπψλ (πρ. κηα λα «ηξέρεη» ην αξρηθφ routing protocol θαη άιιε ην αλαλεσκέλν). Γη απηφ ε δεχηεξε επηινγή θξίζεθε ζαλ πην πξαθηηθή. Έηζη δεκηνπξγήζεθε ην LDP (Label Distribution protocol) πνπ είλαη IETF standard θαη έρεη ζαλ ζθνπφ λα δηαλέκεη MPLS Labels κεηαμχ γεηηνληθψλ Routers. Σν LDP απνηειεί ιεηηνπξγία ηνπ Control Plane. Σα MPLS Labels πνπ κεηαθέξνληαη κε απηφ ην πξσηφθνιιν απνζεθεχνληαη ζε κηα δνκή ηνπ Control Plane πνπ ιέγεηαη Label Information Base (LIB). ηελ πξαγκαηηθφηεηα, ε πιεξνθνξία πνπ αληαιιάζζεηαη κεηαμχ ησλ MPLS-enabled Routers κέζσ ηνπ LDP θαη απνζεθεχεηαη ζην Control Plane είλαη ε αληηζηνηρία ησλ IP Prefixes κε MPLS Labels. Κάζε Router παξάγεη έλα ηνπηθφ Label γηα θάζε IP Prefix πνπ βξίζθεηαη ζην Routing Table ηνπ. Σνλ ζπλδπαζκφ απηφ (IP Prefix, Label) ηνλ απνζηέιιεη ζηνπο γεηηνληθνχο Routers κε ην LDP. Ο Router πνπ ιακβάλεη απηήλ ηελ πιεξνθνξία ελεκεξψλεη ηνλ πίλαθα LIB πνπ αλαθέξζεθε πξνεγνπκέλσο. Σν Label πνπ έιαβε καδί κε ην ζπγθεθξηκέλν IP Prefix ην ραξαθηεξίδεη ζαλ next hop Label γηα απηφ ην IP Prefix. Tν ζπγθεθξηκέλν Prefix ην γλσξίδεη απφ ην Routing table, θαη γηα ην νπνίν (prefix) έρεη θηηάμεη θαη απηφο έλα αληίζηνηρν ηνπηθφ Label. Tα δπν απηά Labels (next hop θαη ηνπηθφ) ηα αληηζηνηρίδεη. 170

171 Σν ηνπηθφ απηφ Label ζα ρξεζηκνπνηεζεί γηα λα δηαθεκίζεη ν ζπγθεθξηκέλνο Router κε ηελ ζεηξά ηνπ ηελ αληηζηνηρία ηνπ κε ην IP Prefix θάλνληαο ρξήζε ηνπ LDP. Μεηά απφ φια απηά ε πιεξνθνξία κεηαθέξεηαη θαη ζην Data Plane γηα λα ρξεζηκνπνηεζεί σο εμήο: ηελ IP Forwarding Table αληηζηνηρείηαη ην Label (πνπ ειήθζε κε ην LDP) κε ην αληίζηνηρν IP Prefix. Σν Σνπηθφ Label αληηζηνηρείηαη κε ην next-hop Label ζε έλαλ άιιν Πίλαθα (Label Forwarding Information Table) Σψξα, φιεο νη εζσηεξηθέο δνκέο πνπ απαηηνχληαη γηα ηελ πινπνίεζε ηνπ MPLS είλαη έηνηκεο λα ππνζηεξίμνπλ ηελ ιεηηνπξγία ηνπ MPLS. εκείσζε: H νξνινγία Control θαη Data Planes είλαη επεξεαζκφο απφ ηελ Cisco βηβιηνγξαθία αιιά επηπιένλ πεξηγξάθεηαη ζπλνπηηθά ζην RFC2917 (A Core MPLS IP VPN Architecture Κεθ Performance Considerations) φπνπ γίλεηαη δηαρσξηζκφο αλάκεζα ζε routing (control) plane θαη forwarding (data) plane. 171

172 7.4 Η Λεηηνπξγία ηνπ MPLS Έρνληαο αλαθέξεη ηα παξαπάλσ κπνξνχκε λα δηαθξίλνπκε δηάθνξα πηζαλά ζελάξηα ζηελ ιεηηνπξγία ελφο MPLS-enabled Router (LSR). 1. Έλα unlabeled IP παθέην εηζέξρεηαη ζηνλ Router θαη απιψο γίλεηαη ε ρξήζε ηεο Forwarding Information Base γηα λα επαλαπξνσζεζεί ρσξίο λα εηζαρζεί MPLS Label (Καλνληθφ IP Routing). Απηφ ζα κπνξνχζε λα γίλεη αλ δελ ππάξρεη Label γηα ην ζπγθεθξηκέλν prefix. 2. Έλα unlabeled IP παθέην εηζέξρεηαη ζηνλ Router θαη κε ρξήζε ηεο πιεξνθνξίαο ηεο Forwarding Information Base επαλαπξνσζείηαη ζαλ Labeled παθέην αλ ππάξρεη Label γηα ην ζπγθεθξηκέλν prefix. To γεγνλφο φηη ην παθέην εηζέξρεηαη ζαλ unlabeled IP θαη εμέξρεηαη labeled ππνδειψλεη φηη ν ζπγθεθξηκέλνο Router είλαη Edge-LSR. 3. Έλα labeled IP παθέην εηζέξρεηαη ζηνλ Router θαη κε ρξήζε ηεο πιεξνθνξίαο πνπ ππάξρεη ζηελ Label Forwarding Information Base επαλαπξνσζείηαη πάιη ζαλ labeled παθέην. Αλ κάιηζηα φια ηα interfaces ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ Router έρνπλ MPLS-enabled γείηνλεο ηφηε ν Router απηφο είλαη Core-LSR. 4. Έλα labeled IP παθέην εηζέξρεηαη ζηνλ Router αιιά δελ βξίζθεηαη ζρεηηθή πιεξνθνξία ζηελ Label Forwarding Information Base. Σν απνηέιεζκα είλαη ην labeled παθέην λα δηαγξαθεί. 5. Έλα labeled IP παθέην εηζέξρεηαη ζηνλ Router θαη κε ρξήζε ηεο πιεξνθνξίαο πνπ ππάξρεη ζηελ Label Forwarding Information Base ην Label αθαηξείηαη (pop) θαη ζηε ζπλέρεηα ην Routing Table πξνζδηνξίδεη ηελ πξνψζεζή ηνπ ζαλ unlabeled IP παθέην. To γεγνλφο φηη ην παθέην εηζέξρεηαη ζαλ labeled IP θαη εμέξρεηαη unlabeled ππνδειψλεη φηη ν ζπγθεθξηκέλνο Router είλαη Edge-LSR. 172

173 Μέξνο 2 ν Δξγαζηήξηα 173

174 174

175 8 Παραδείγματα RIP 8.1 Rip Classful Routing ην ζπγθεθξηκέλν παξάδεηγκα ρξεζηκνπνηνχληαη 3 Routers ζηελ παξαθάησ ζπλδεζκνινγία. Καη νη ηξείο Routers ηξέρνπλ RIP version 1. ρήκα 8-1 RIP Classful Routing Η ξχζκηζε ησλ Routers γηα RIP version 1 θαίλεηαη παξαθάησ: R1(config)#router rip R1(config-router)#version 1 R1(config-router)#network R2(config)#router rip R2(config-router)#version 1 R2(config-router)#network R2(config-router)#network R3(config)#router rip R3(config-router)#version 1 R3(config-router)#network Ο Router R1 έρεη δχν interfaces κε IP Addresses πνπ αλήθνπλ ζην major network θαη ν Router R3 έρεη δχν interfaces κε IP Addresses πνπ αλήθνπλ ζην major network. Οη Routers απηνί ζπλδένληαη κέζσ ηνπ Router R2. Δπηπιένλ ηζρχνπλ ηα εμήο: 1. Όια ηα subnets ηνπ major network /8 είλαη ζπλερφκελα. 175

176 2. Όια ηα subnets ηνπ major network /16 είλαη ζπλερφκελα. 3. Τπάξρεη ζπλέπεηα φζνλ αθνξά ηελ ρξήζε ηεο subnet mask ζε φια ηα interfaces ηνπ Routers R1 θαη ζε φια ηα interfaces ηνπ Router R3. Οπφηε, δελ ππάξρεη θαλέλα πξφβιεκα κε ην Routing αλ θαη Classful. Σα Routing Tables ησλ ηξηψλ Routers αθνινπζνχλ: R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set R /16 [120/1] via , 00:00:23, Serial1/ /16 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Serial1/0 C is directly connected, Loopback0 R1# R2#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set C /24 is subnetted, 2 subnets is directly connected, Serial1/0 176

177 R [120/1] via , 00:00:17, Serial1/ /16 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Serial1/1 R [120/1] via , 00:00:25, Serial1/1 R2# R3#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Serial1/1 C is directly connected, Loopback0 R /8 [120/1] via , 00:00:06, Serial1/1 R3# Παξαθάησ θαίλεηαη ην output ηνπ debugging ηνπ Rip Protocol γηα θάζε έλαλ απφ ηνπο 3 Routers. Βιέπνπκε ηφζν ηελ δεκηνπξγία ησλ Routing Entries φζν θαη ηελ απνζηνιή θαη ηελ ιήςε ησλ Routing Updates. R1# *May 10 13:16:49.695: RIP: sending v1 update to via Loopback0 ( ) *May 10 13:16:49.699: RIP: build update entries *May 10 13:16:49.699: subnet metric 1 *May 10 13:16:49.703: network metric 2 *May 10 13:17:00.899: RIP: received v1 update from on Serial1/0 *May 10 13:17:00.903: in 1 hops *May 10 13:17:08.591: RIP: sending v1 update to via Serial1/0 ( ) *May 10 13:17:08.595: RIP: build update entries *May 10 13:17:08.595: subnet metric 1 177

178 *May 10 13:17:15.423: RIP: sending v1 update to via Loopback0 ( ) *May 10 13:17:15.427: RIP: build update entries *May 10 13:17:15.427: subnet metric 1 *May 10 13:17:15.431: network metric 2 R2# *May 10 13:17:14.255: RIP: received v1 update from on Serial1/0 *May 10 13:17:14.259: in 1 hops *May 10 13:17:27.591: RIP: sending v1 update to via Serial1/1 ( ) *May 10 13:17:27.595: RIP: build update entries *May 10 13:17:27.595: network metric 1 *May 10 13:17:37.283: RIP: sending v1 update to via Serial1/0 ( ) *May 10 13:17:37.287: RIP: build update entries *May 10 13:17:37.287: network metric 1 *May 10 13:17:38.163: RIP: received v1 update from on Serial1/1 *May 10 13:17:38.167: in 1 hops *May 10 13:17:40.239: RIP: received v1 update from on Serial1/0 *May 10 13:17:40.243: in 1 hops *May 10 13:17:57.479: RIP: sending v1 update to via Serial1/1 ( ) *May 10 13:17:57.483: RIP: build update entries *May 10 13:17:57.483: network metric 1 R3# *May 10 13:14:50.515: RIP: received v1 update from on Serial1/1 *May 10 13:14:50.519: in 1 hops *May 10 13:14:51.559: RIP: sending v1 update to via Serial1/1 ( ) *May 10 13:14:51.563: RIP: build update entries *May 10 13:14:51.563: subnet metric 1 *May 10 13:14:54.615: RIP: sending v1 update to via Loopback0 ( ) *May 10 13:14:54.619: RIP: build update entries *May 10 13:14:54.619: network metric 2 *May 10 13:14:54.623: subnet metric 1 *May 10 13:15:18.439: RIP: sending v1 update to via Serial1/1 ( ) 178

179 *May 10 13:15:18.443: RIP: build update entries *May 10 13:15:18.443: subnet metric 1 *May 10 13:15:18.655: RIP: received v1 update from on Serial1/1 *May 10 13:15:18.659: in 1 hops *May 10 13:15:22.607: RIP: sending v1 update to via Loopback0 ( ) *May 10 13:15:22.611: RIP: build update entries *May 10 13:15:22.611: network metric 2 *May 10 13:15:22.615: subnet metric 1 Σα παξαπάλσ debug outputs επαιεζεχνληαη θαη απφ ηα παξαθάησ απνηειέζκαηα ηνπ capture ησλ παθέησλ ζε κνξθή αλαγλψζηκε απφ ην Wireshark. Σα captures έγηλαλ κεηαμχ R1 θαη R2. Αθνινπζνχλ screenshots πνπ δείρλνπλ ην πεξηερφκελν ησλ Routing Updates. Tν επηιεγκέλν παθέην (Frame 4 γηα ην ρήκα 8-2 θαη Frame 1 γηα ην ρήκα 8-3) θαίλεηαη κε κπιε ρξψκα ζηα παξαθάησ δχν ζρήκαηα. ρήκα 8-2 Wireshark capture RIP Response (1) 179

180 ρήκα 8-3 Wireshark capture RIP Response (2) 180

181 8.2 Rip Classless Routing ην ζπγθεθξηκέλν παξάδεηγκα ρξεζηκνπνηνχληαη 3 Routers ζηελ παξαθάησ ζπλδεζκνινγία. Καη νη ηξείο Routers ηξέρνπλ RIP version 2. ρήκα 8-4 RIP Classless Routing Ο Router R1 έρεη δχν interfaces κε IP Addresses πνπ αλήθνπλ ζην major network θαη ν Router R3 έρεη δχν interfaces κε IP Addresses πνπ αλήθνπλ ζην major network. Οη Routers απηνί ζπλδένληαη κέζσ ηνπ Router R2. Δπηπιένλ ηζρχεη ην εμήο: Καη νη ηξείο Routers έρνπλ ελεξγνπνηεκέλν Classless Routing. Οη ζρεηηθέο εληνιέο ξχζκηζεο είλαη νη εμήο: R1(config)#router rip R1(config-router)#version 2 R1(config-router)#network R1(config-router)#no auto-summary R2(config)#router rip R2(config-router)#version 2 R2(config-router)#network R2(config-router)#network R2(config-router)# no auto-summary R3(config)#router rip R3(config-router)#version 2 R3(config-router)#network R3(config-router)# no auto-summary 181

182 ε αληίζεζε κε ην Classful Routing ην γεγνλφο φηη ηζρχνπλ θαη ηα παξαθάησ είλαη αδηάθνξν: 1. Όια ηα subnets ηνπ major network είλαη ζπλερφκελα. 2. Όια ηα subnets ηνπ major network είλαη ζπλερφκελα. 3. Τπάξρεη ζπλέπεηα φζνλ αθνξά ηελ ρξήζε ηεο subnet mask ζε φια ηα interfaces ηνπ Routers R1 θαη ζε φια ηα interfaces ηνπ Router R3. Ο ιφγνο είλαη φηη θάζε Router ελεκεξψλεηαη γηα ην routing prefix αιιά θαη ην prefix length. Σα Routing Tables ησλ ηξηψλ Routers αθνινπζνχλ: R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 2 subnets R [120/1] via , 00:00:12, Serial1/0 R [120/2] via , 00:00:12, Serial1/ /16 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Serial1/0 C is directly connected, Loopback0 R1# R2#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route 182

183 Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Serial1/0 R [120/1] via , 00:00:27, Serial1/ /16 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Serial1/1 R [120/1] via , 00:00:15, Serial1/1 R2# R3#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Serial1/1 C is directly connected, Loopback /16 is subnetted, 2 subnets R [120/1] via , 00:00:15, Serial1/1 R [120/2] via , 00:00:15, Serial1/1 R3# Παξαθάησ θαίλεηαη ην output ηνπ debugging ηνπ Rip Protocol γηα θάζε έλαλ απφ ηνπο 3 Routers. Βιέπνπκε ηφζν ηελ δεκηνπξγία ησλ Routing Entries φζν θαη ηελ απνζηνιή θαη ηελ ιήςε ησλ routing updates. R1#debug ip rip RIP protocol debugging is on *May 11 16:38:23.135: RIP: sending v2 update to via Serial1/0 ( ) *May 11 16:38:23.139: RIP: build update entries *May 11 16:38:23.139: /16 via , metric 1, tag 0 *May 11 16:38:36.615: RIP: received v2 update from on Serial1/0 183

184 *May 11 16:38:36.619: /24 via in 1 hops *May 11 16:38:36.619: /24 via in 2 hops *May 11 16:38:39.547: RIP: sending v2 update to via Loopback0 ( ) *May 11 16:38:39.551: RIP: build update entries *May 11 16:38:39.551: /16 via , metric 1, tag 0 *May 11 16:38:39.555: /24 via , metric 2, tag 0 *May 11 16:38:39.559: /24 via , metric 3, tag 0 *May 11 16:38:39.567: RIP: ignored v2 packet from (sourced from one of our addresses) *May 11 16:38:52.023: RIP: sending v2 update to via Serial1/0 ( ) R2# *May 11 16:38:23.131: RIP: received v2 update from on Serial1/1 *May 11 16:38:23.135: /16 via in 1 hops *May 11 16:38:36.367: RIP: sending v2 update to via Serial1/1 ( ) *May 11 16:38:36.371: RIP: build update entries *May 11 16:38:36.371: /24 via , metric 1, tag 0 *May 11 16:38:36.375: /24 via , metric 2, tag 0 *May 11 16:38:38.723: RIP: received v2 update from on Serial1/0 *May 11 16:38:38.727: /24 via in 1 hops *May 11 16:38:47.843: RIP: sending v2 update to via Serial1/0 ( ) *May 11 16:38:47.847: RIP: build update entries *May 11 16:38:47.847: /16 via , metric 2, tag 0 *May 11 16:38:47.851: /16 via , metric 1, tag 0 *May 11 16:38:51.999: RIP: received v2 update from on Serial1/1 *May 11 16:38:52.003: /16 via in 1 hops *May 11 16:39:03.771: RIP: sending v2 update to via Serial1/1 ( ) R3# *May 11 16:38:33.015: RIP: sending v2 update to via Loopback0 ( ) *May 11 16:38:33.019: RIP: build update entries *May 11 16:38:33.019: /16 via , metric 3, tag 0 *May 11 16:38:33.023: /16 via , metric 2, tag 0 *May 11 16:38:33.027: /24 via , metric 1, tag 0 *May 11 16:38:33.035: RIP: ignored v2 packet from (sourced from one of our addresses) *May 11 16:38:38.475: RIP: sending v2 update to via Serial1/1 ( ) *May 11 16:38:38.479: RIP: build update entries *May 11 16:38:38.479: /24 via , metric 1, tag 0 *May 11 16:38:47.867: RIP: received v2 update from on Serial1/1 184

185 *May 11 16:38:47.871: /16 via in 2 hops *May 11 16:38:47.875: /16 via in 1 hops *May 11 16:39:00.615: RIP: sending v2 update to via Loopback0 ( ) Σα παξαπάλσ debug outputs επαιεζεχνληαη θαη απφ ηα παξαθάησ απνηειέζκαηα ηνπ capture ησλ παθέησλ ζε κνξθή αλαγλψζηκε απφ ην Wireshark. εκείσζε: Έγηλε ρξήζε ηεο δπλαηφηεηαο ηνπ Cisco emulator πνπ ρξεζηκνπνηήζεθε ζηελ ζπγθεθξηκέλε εξγαζία λα δεκηνπξγεί wireshark compatible captures αλεμαξηήησο ηχπνπ interface. Σα captures έγηλαλ κεηαμχ R1 θαη R2. Αθνινπζνχλ screenshots πνπ δείρλνπλ ην πεξηερφκελν ησλ Routing Updates. Tν επηιεγκέλν παθέην (Frame 8 γηα ην ρήκα 8-5 θαη Frame 13 γηα ην ρήκα 8-6) θαίλεηαη κε κπιε ρξψκα ζηα παξαθάησ δχν ζρήκαηα. ρήκα 8-5 Wireshark capture Classless RIP Response (1) 185

186 ρήκα 8-6 Wireshark capture Classless RIP Response (2) 186

187 8.3 Rip: Classful Routing Discontinuous Subnets Θα εμεηαζηεί ε πεξίπησζε ησλ discontinuous subnets φπσο εηθνλίδεηαη ζην παξαθάησ ζρήκα φπνπ ρξεζηκνπνηνχληαη 3 Routers ζηελ παξαθάησ ζπλδεζκνινγία. Καη νη ηξείο Routers ηξέρνπλ RIP version 1. ρήκα 8-7 Classful Routing Discontinuous Subnets (1) Έζησ φηη δνθηκάδνπκε απφ ηνλ Router R1 λα θάλνπκε ping ην Loopback0 interface ηνπ Router R3. R1#ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:... Success rate is 0 percent (0/5) R1# Παξαηεξνχκε απνηπρία. Όκνηα δνθηκάδνπκε απφ ηνλ Router R3 λα θάλνπκε ping ην Loopback0 interface ηνπ Router R1. R3#ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:... Success rate is 0 percent (0/5) R3# Δπίζεο απνηπρία. Η εμήγεζε βξίζθεηαη αλ εμεηάζνπκε ηα Routing Tables ησλ Routers. R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 187

188 N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Serial1/0 R [120/1] via , 00:00:26, Serial1/ /16 is subnetted, 1 subnets C is directly connected, Loopback0 R1# Παξαηεξνχκε φηη δελ ππάξρεη ζην Routing Table ην subnet Απηφ ζα εμεγεζεί παξαθάησ. Όκνηα θαη γηα ηνλ R3 δελ ππάξρεη ζην Routing Table ην subnet : R3#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 2 subnets R [120/1] via , 00:00:12, Serial1/1 C is directly connected, Serial1/ /16 is subnetted, 1 subnets C is directly connected, Loopback0 R3# Σν ελδηαθέξνλ είλαη ην Routing Table ηνπ Router R2: R2#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP 188

189 D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Serial1/1 C is directly connected, Serial1/0 R /8 [120/1] via , 00:00:23, Serial1/0 [120/1] via , 00:00:21, Serial1/1 R2# Όινη νη Routers ρξεζηκνπνηνχλ RIP version 1 θαη επίζεο παξεκβάιιεηαη ν Router (R2) ηα Interfaces ηνπ νπνίνπ αλήθνπλ ζε δηαθνξεηηθφ Major network number ( αληί γηα ). Χο εθ ηνχηνπ νη Routers R1 θαη R3 απνζηέιινπλ ζηα Routing Updates κφλν ην Major Network Number ( ). Σν απνηέιεζκα είλαη ν Router R2 λα έρεη δχν next hops (κε ηα ίδηα metrics) γηα ην ίδην subnet. ρήκα 8-8 Classful Routing Discontinuous Subnets (2) Θα κπνξνχζε θάπνηνο λα πεη φηη κε ηελ εθαξκνγή ηνπ θαλφλα ηνπ Split Horizon έλαο Router πνπ ιακβάλεη έλα route update απφ έλα interface δελ απνζηέιιεη ην route update απφ ην ίδην interface. Έηζη αθνχ ν Router R2 ιακβάλεη ην route update γηα ην θαη απφ ηα δχν interfaces δελ ην ζηέιλεη ζε θαλέλα απφ απηά. Απηφ είλαη ζσζηφ. Όκσο δελ είλαη ην κφλν. Αιιά θαηαξρήλ αο ην επηβεβαηψζνπκε ελεξγνπνηψληαο ην debugging: R2#debug ip rip RIP protocol debugging is on *May 12 02:16:10.415: RIP: sending v1 update to via Serial1/0 ( ) *May 12 02:16:10.419: RIP: build update entries 189

190 *May 12 02:16:10.419: subnet metric 1 *May 12 02:16:20.915: RIP: received v1 update from on Serial1/0 *May 12 02:16:20.919: in 1 hops *May 12 02:16:21.467: RIP: sending v1 update to via Serial1/1 ( ) *May 12 02:16:21.471: RIP: build update entries *May 12 02:16:21.471: subnet metric 1 *May 12 02:16:36.551: RIP: received v1 update from on Serial1/1 *May 12 02:16:36.551: in 1 hops *May 12 02:16:38.615: RIP: sending v1 update to via Serial1/0 ( ) *May 12 02:16:38.619: RIP: build update entries *May 12 02:16:38.619: subnet metric 1 *May 12 02:16:47.719: RIP: received v1 update from on Serial1/0 *May 12 02:16:47.719: in 1 hops *May 12 02:16:50.263: RIP: sending v1 update to via Serial1/1 ( ) *May 12 02:16:50.267: RIP: build update entries *May 12 02:16:50.267: subnet metric 1 R2# Βιέπνπκε παξαπάλσ (κε Bold) φηη ν Router R2 εηνηκάδεη πξνο απνζηνιή κφλν ηα route entries θαη Καηφπηλ, αο απελεξγνπνηήζνπκε ην Split Horizon ζηα interfaces ηνπ Router R2. R2(config)#int s1/0 R2(config-if)#no ip split-horizon R2(config-if)#int s1/0 R2(config-if)#no ip split-horizon Αθνινχζσο ελεξγνπνηνχκε ην debugging. R2#debug ip rip RIP protocol debugging is on *May 12 02:29:51.591: RIP: sending v1 update to via Serial1/1 ( ) *May 12 02:29:51.595: RIP: build update entries *May 12 02:29:51.595: network metric 2 *May 12 02:29:51.599: subnet metric 1 190

191 *May 12 02:29:51.599: subnet metric 1 *May 12 02:29:52.231: RIP: sending v1 update to via Serial1/0 ( ) *May 12 02:29:52.235: RIP: build update entries *May 12 02:29:52.235: network metric 2 *May 12 02:29:52.239: subnet metric 1 *May 12 02:29:52.239: subnet metric 1 *May 12 02:29:52.983: RIP: received v1 update from on Serial1/0 *May 12 02:29:52.987: in 1 hops R2# Βιέπνπκε δειαδή φηη ν Router R2 απνζηέιιεη θαη ην network Σν debug δείρλεη φηη ιακβάλεη ην route entry γηα ην δίθηπν R1#debug ip rip RIP protocol debugging is on *May 12 02:37:00.583: RIP: sending v1 update to via Loopback0 ( ) *May 12 02:37:00.587: RIP: build update entries *May 12 02:37:00.587: network metric 1 *May 12 02:37:04.247: RIP: sending v1 update to via Serial1/0 ( ) *May 12 02:37:04.251: RIP: build update entries *May 12 02:37:04.251: network metric 1 *May 12 02:37:19.339: RIP: received v1 update from on Serial1/0 *May 12 02:37:19.343: in 2 hops *May 12 02:37:19.347: in 1 hops *May 12 02:37:19.347: in 1 hops Αλ εμεηάζνπκε φκσο ην Routing Table αο πνχκε ηνπ R1 δελ ζα δνχκε δηαθνξά: R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route 191

192 Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Serial1/0 R [120/1] via , 00:00:06, Serial1/ /16 is subnetted, 1 subnets C is directly connected, Loopback0 R1# Πσο ζα κπνξνχζακε φκσο λα μεπεξάζνπκε θάηη ηέηνην ππνζέηνληαο φηη νη δηθηπαθέο καο ζπζθεπέο δελ ππνζηήξηδαλ νχηε θαλ ην RIP version 2 πνπ είλαη έλα classless protocol; Η απάληεζε είλαη κε Static Routes. R1(config)#ip route R2(config) #ip route R2(config) #ip route R3(config)#ip route Σψξα έρνπκε connectivity: R1#ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:!!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 32/101/272 ms R1# R3#ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:!!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/65/116 ms R3# R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 192

193 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Serial1/0 R [120/1] via , 00:00:04, Serial1/ /16 is subnetted, 2 subnets S [1/0] via C is directly connected, Loopback0 R1# R3#show ip route Codes: C - -νconnected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 2 subnets R [120/1] via , 00:00:13, Serial1/1 C is directly connected, Serial1/ /16 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Loopback0 S [1/0] via R3# Συμπεράςματα Αθφκα φκσο θαη κε ηξείο Routers γηα λα εηζάγνπκε ηα static routes απαηηήζεθε configuration. Δίλαη πξνθαλέο φηη ζε έλα κεγαιχηεξν δίθηπν κε αξθεηά route entries ε ιχζε ησλ static routes γηα ηελ επίιπζε ηνπ πξνβιήκαηνο ηνπ Discontinuous Subnets κε Classful Routing Protocols δελ είλαη Scalable. Δπνκέλσο, γηα ην ζπγθεθξηκέλν πξφβιεκα ε ρξήζε ελφο Classless Routing Protocol είλαη επηβαιιφκελε. 193

194 8.4 Rip: Classless Routing Discontinuous Subnets Σψξα, ζα εμεηαζηεί ε ίδηα πεξίπησζε ησλ discontinuous subnets φπσο εηθνλίδεηαη ζην παξαθάησ ζρήκα κε ηνπο 3 Routers ζηελ παξαθάησ ζπλδεζκνινγία. Η δηαθνξά είλαη φηη θαη νη ηξείο Routers ηψξα ηξέρνπλ RIP version 2 κε απελεξγνπνηεκέλν ην auto summarization. ρήκα 8-9 Classless Routing Discontinuous Subnets (1) Οη εληνιέο γηα λα ελεξγνπνηήζνπκε ηνλ ζπγθεθξηκέλν ηξφπν ιεηηνπξγίαο θαίλνληαη παξαθάησ (γηα ηνλ Router R1). R1(config)#router rip R1(config-router)#version 2 R1(config-router)#no auto-summary Αο εμεηάζνπκε ηψξα ηα Routing Tables. R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set C R R C /24 is subnetted, 2 subnets is directly connected, Serial1/ [120/1] via , 00:00:06, Serial1/ /16 is subnetted, 2 subnets [120/2] via , 00:00:06, Serial1/ is directly connected, Loopback0 194

195 R1# R2#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Serial1/1 C is directly connected, Serial1/ /8 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks R /16 [120/1] via , 00:00:17, Serial1/0 R /8 [120/1] via , 00:02:37, Serial1/0 R /16 [120/1] via , 00:00:05, Serial1/1 R2# R3#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 2 subnets R [120/1] via , 00:00:14, Serial1/1 C is directly connected, Serial1/ /16 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, Loopback0 R [120/2] via , 00:00:14, Serial1/1 R3# 195

196 Βιέπνπκε φηη ζηo Routing Table ηνπ θάζε Router ππάξρνπλ ηα subnets θαη ησλ άιισλ. ρήκα 8-10 Classless Routing Discontinuous Subnets (2) Δπαιεζεχνπκε ηελ ζπλδεζηκφηεηα θάλνληαο Ping ην loopback interface ηνπ Router R3 απφ ηνλ Router R1. R1#ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:!!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 28/54/92 ms R1# Δπίζεο θάλνπκε Ping ην loopback interface ηνπ Router R1 απφ ηνλ Router R3. R3#ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:!!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 28/48/88 ms R3# 196

197 8.5 RIP: Αληηκεηώπηζε ηνπ Counting to Infinity (ελάξην 1) Έζησ φηη έρνπκε 5 Routers κε ηελ παξαθάησ ζπλδεζκνινγία: ρήκα 8-11 RIP Counting to infinity ελάξην 1 Σν Routing protocol πνπ ηξέρνπλ φινη νη Routers είλαη ην Rip version 2. ε θαηάζηαζε ηζνξξνπίαο έρνπκε πιήξε ζπλδεζηκφηεηα. Απφ ηνλ Router R1 έρνπκε επηθνηλσλία κε ην Loopback Interface ηνπ Router R5. R1#ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:!!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 8/69/120 ms R1# Θα παξαθνινπζήζνπκε ηη ζπκβαίλεη αλ γίλεη down ην loopback interface ηνπ Router R5 (αθνχ ελεξγνπνηήζνπκε πξψηα ην debugging ζηνλ Router R1). 197

198 ρήκα 8-12 RIP Counting to infinity ελάξην 1 (Interface Down) R5(config)#int lo0 R5(config-if)#shut *May 21 01:49:06.815: %LINK-5-CHANGED: Interface Loopback0, changed state to administratively down *May 21 01:49:07.815: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Loopback0, changed state to down R5(config-if)# ηνλ Router R1 έρνπκε: R1#debug ip rip RIP protocol debugging is on *May 21 01:49:02.575: RIP: received v2 update from on Serial1/1 *May 21 01:49:02.579: /24 via in 2 hops *May 21 01:49:02.583: /24 via in 1 hops *May 21 01:49:02.587: /24 via in 1 hops *May 21 01:49:02.587: /24 via in 2 hops *May 21 01:49:05.851: RIP: received v2 update from on Serial1/0 *May 21 01:49:05.855: /24 via in 1 hops *May 21 01:49:05.859: /24 via in 2 hops *May 21 01:49:09.723: RIP: received v2 update from on Serial1/1 *May 21 01:49:09.723: /24 via in 16 hops (inaccessible) *May 21 01:49:11.727: RIP: sending v2 flash update to via Serial1/0 ( ) *May 21 01:49:11.731: RIP: build flash update entries 198

199 *May 21 01:49:11.731: /24 via , metric 16, tag 0 *May 21 01:49:11.735: RIP: sending v2 flash update to via Serial1/1 ( ) *May 21 01:49:11.739: RIP: build flash update entries *May 21 01:49:11.739: /24 via , metric 16, tag 0 *May 21 01:49:13.771: RIP: received v2 update from on Serial1/0 *May 21 01:49:13.775: /24 via in 16 hops (inaccessible) (Παξαιείθζεθε ιφγσ κεγάινπ φγθνπ επαλαιακβαλφκελεο πιεξνθνξίαο) *May 21 01:50:02.235: RIP: received v2 update from on Serial1/0 *May 21 01:50:02.239: /24 via in 1 hops *May 21 01:50:02.243: /24 via in 2 hops *May 21 01:50:02.247: /24 via in 16 hops (inaccessible) *May 21 01:50:10.971: RIP: sending v2 update to via Serial1/1 ( ) *May 21 01:50:10.975: RIP: build update entries *May 21 01:50:10.975: /24 via , metric 1, tag 0 *May 21 01:50:10.979: /24 via , metric 2, tag 0 *May 21 01:50:18.083: RIP: sending v2 update to via Serial1/0 ( ) *May 21 01:50:18.087: RIP: build update entries *May 21 01:50:18.087: /24 via , metric 2, tag 0 *May 21 01:50:18.091: /24 via , metric 1, tag 0 *May 21 01:50:18.095: /24 via , metric 2, tag 0 *May 21 01:50:25.351: RIP: received v2 update from on Serial1/1 *May 21 01:50:25.355: /24 via in 2 hops *May 21 01:50:25.359: /24 via in 1 hops *May 21 01:50:25.363: /24 via in 1 hops *May 21 01:50:27.807: RIP: received v2 update from on Serial1/0 *May 21 01:50:27.811: /24 via in 1 hops *May 21 01:50:27.815: /24 via in 2 hops *May 21 01:50:37.087: RIP: sending v2 update to via Serial1/1 ( ) Σν πξφβιεκα δεκηνπξγείηαη ζηνλ Router R5 ζηηο 01:49: θαη ην αληίζηνηρν Route Entry ελεκεξψλεηαη φηη είλαη κε πξνζπειάζηκν ζηηο May 21 01:50: Σα routing updates πνπ μεθηλνχλ απφ ηηο 01:50: θαη κεηά ππνδειψλνπλ φηη δηαγξάθεηαη ηειείσο θαη απφ ην Routing Table ηνπ Router R1. 199

200 πκπεξάζκαηα: Βιέπνπκε φηη ζηελ πξάμε κε ηελ ρξήζε ηερληθψλ φπσο Split-Horizon, Route Poisoning with Poisoned Reverse θαη Triggered Updates ηα πξάγκαηα δελ είλαη ηφζν ηξαγηθά θαη ζηελ πξαγκαηηθφηεηα δελ έρνπκε θαλ counting to infinity! Όκσο, ην παξαπάλσ παξάδεηγκα δελ είλαη ραξαθηεξηζηηθφ φισλ ησλ πεξηπηψζεσλ γηαηί γηλφηαλ ρξήζε πιεξνθνξίαο απφ ρακειφηεξν Layer. Πην ζπγθεθξηκέλα ν Router R5 έρνληαο πιεξνθνξία φηη έλα interface κεηέβαηλε ζηελ θαηάζηαζε Down έζηειλε Route Poisoning γηα ην αληίζηνηρν routing prefix. 200

201 8.6 RIP: Αληηκεηώπηζε ηνπ Counting to Infinity (ελάξην 2) ε απηφ ην παξάδεηγκα πξνζζέηνπκε 1 Router (ηνλ R6) θαη έρνπκε ηελ παξαθάησ ζπλδεζκνινγία: ρήκα 8-13 Counting to infinity ελάξην 2 ε θαηάζηαζε ηζνξξνπίαο ππάξρνπλ ζηα Routing Tables φισλ ησλ Routers πιεξνθνξίεο θαη γηα ηα 7 network segments. Σν Routing protocol πνπ ηξέρνπλ φινη νη Routers είλαη ην Rip version 2. ε θαηάζηαζε ηζνξξνπίαο έρνπκε πιήξε ζπλδεζηκφηεηα. Απφ ηνλ Router R1 έρνπκε επηθνηλσλία κε ην Loopback Interface ηνπ Router R6. R1#ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:!!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 28/96/176 ms R1# Αο εμεηάζνπκε 2 Routing Tables, ην Routing Table ηνπ Router R1 θαη ην Routing Table ηνπ Router R5: R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 201

202 N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set C /24 is directly connected, Serial1/1 R /24 [120/1] via , 00:00:12, Serial1/1 R /24 [120/2] via , 00:00:12, Serial1/1 R /24 [120/3] via , 00:00:12, Serial1/1 C /24 is directly connected, Serial1/0 R /24 [120/1] via , 00:00:09, Serial1/0 R /24 [120/1] via , 00:00:12, Serial1/1 R1# R5#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set R /24 [120/1] via , 00:00:10, Serial1/1 C /24 is directly connected, Serial1/1 C /24 is directly connected, Serial1/0 R /24 [120/1] via , 00:00:08, Serial1/0 R /24 [120/2] via , 00:00:10, Serial1/1 R /24 [120/2] via , 00:00:10, Serial1/1 R /24 [120/1] via , 00:00:10, Serial1/1 R5# Καη ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε ζα εμνκνηψζνπκε κηα δηαθνπή κε ην λα θάλνπκε Down έλα Interface. Πην ζπγθεθξηκέλα, ζα θάλνπκε down ην Interface Serial 1/1 ηνπ Router R6 κε ζηφρν λα απνθφςνπκε ην segment κε prefix /

203 ρήκα 8-14 Counting to infinity ελάξην 2 (Γηαθνπή επηθνηλσλίαο) Όκσο ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε ζα εκπνδίζνπκε ηνλ Router R5 λα ελεκεξσζεί φηη ε ζχλδεζε ηνπ Serial 1/0 Interface ηνπ κε ηνλ Router R6 είλαη Down γηα λα κελ γπξίζνπκε ζηελ πξνεγνχκελε πεξίπησζε φπνπ έλα ρακειφηεξν Layer εηδνπνηνχζε ην αλψηεξν, ην νπνίν κε ηε ζεηξά ηνπ ραξαθηήξηδε θάπνηα Routing entries ζαλ inaccessible (Route poisoning). Θα ην επηηχρνπκε απηφ δίλνληαο ηηο παξαθάησ εληνιέο: R5(config)#int s1/0 R5(config-if)#no keepalive R6(config)#int s1/0 R6(config-if)#no keepalive Καηφπηλ θάλνπκε shutdown ην interface s1/1 ηνπ Router R6. Ο Router R5 απιά ζα ζηακαηήζεη λα ιακβάλεη Routing Updates απφ ηνλ Router R6. R6(config)#int s1/1 R6(config-if)#shutdown *Jul 1 02:52:03.303: %LINK-5-CHANGED: Interface Serial1/1, changed state to administratively down *Jul 1 02:52:03.307: %ENTITY_ALARM-6-INFO: ASSERT INFO Se1/1 Physical Port Administrative State Down *Jul 1 02:52:04.303: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial1/1, changed state to down Σν interface s1/1 γίλεηαη shutdown ζηνλ Router R6 πεξίπνπ ζηηο 02:52:03 203

204 Μέρξη ηηο 2:52:03 o Router R5 ιακβάλεη Routing Updates γηα ην prefix /24 *Jul 1 02:51:46.127: RIP: received v2 update from on Serial1/0 *Jul 1 02:51:46.131: /24 via in 1 hops *Jul 1 02:51:46.135: RIP: Update contains 1 routes *Jul 1 02:51:55.419: RIP: received v2 update from on Serial1/1 *Jul 1 02:51:55.423: /24 via in 2 hops *Jul 1 02:51:55.427: /24 via in 2 hops *Jul 1 02:51:55.431: /24 via in 1 hops *Jul 1 02:51:55.431: /24 via in 1 hops *Jul 1 02:51:55.435: RIP: Update contains 4 routes *Jul 1 02:52:01.091: RIP: sending v2 update to via Serial1/1 ( ) *Jul 1 02:52:01.095: RIP: build update entries *Jul 1 02:52:01.099: /24 via , metric 1, tag 0 *Jul 1 02:52:01.099: /24 via , metric 2, tag 0 *Jul 1 02:52:01.103: RIP: Update contains 2 routes *Jul 1 02:52:01.107: RIP: Update queued *Jul 1 02:52:01.107: RIP: Update sent via Serial1/1 Μεηά ηηο 2:52:03 δελ ππάξρνπλ Routing Updates από ηνλ Router R6. *Jul 1 02:52:10.323: RIP: sending v2 update to via Serial1/0 ( ) *Jul 1 02:52:10.327: RIP: build update entries *Jul 1 02:52:10.327: /24 via , metric 3, tag 0 *Jul 1 02:52:10.331: /24 via , metric 3, tag 0 *Jul 1 02:52:10.335: /24 via , metric 2, tag 0 *Jul 1 02:52:10.335: /24 via , metric 2, tag 0 *Jul 1 02:52:10.339: /24 via , metric 1, tag 0 *Jul 1 02:52:10.339: RIP: Update contains 5 routes *Jul 1 02:52:10.339: RIP: Update queued *Jul 1 02:52:10.343: RIP: Update sent via Serial1/0 *Jul 1 02:52:25.299: RIP: received v2 update from on Serial1/1 *Jul 1 02:52:25.303: /24 via in 2 hops *Jul 1 02:52:25.307: /24 via in 2 hops *Jul 1 02:52:25.311: /24 via in 1 hops *Jul 1 02:52:25.311: /24 via in 1 hops *Jul 1 02:52:25.315: RIP: Update contains 4 routes 204

205 ην δηάζηεκα απηό ν Router R5 ζπλερίδεη λα ελεκεξώλεη γηα ην prefix /24 απνζηέιινληαο updates από ην άιιν interface ηνπ (Serial 1/1) *Jul 1 02:52:26.723: RIP: sending v2 update to via Serial1/1 ( ) *Jul 1 02:52:26.727: RIP: build update entries *Jul 1 02:52:26.731: /24 via , metric 1, tag 0 *Jul 1 02:52:26.735: /24 via , metric 2, tag 0 *Jul 1 02:52:26.735: RIP: Update contains 2 routes *Jul 1 02:52:26.739: RIP: Update queued *Jul 1 02:52:26.743: RIP: Update sent via Serial1/1 Όκσο παξαηεξνύκε όηη ηώξα δελ αιιάδεη (ακέζσο) ην Routing Table ηνπ Router R5. Σν prefix /24 ζπλερίδεη λα ππάξρεη γηα ηα επόκελα 3 ιεπηά (κέρξη δειαδή λα γίλεη timeout). R5#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set R /24 [120/1] via , 00:00:14, Serial1/1 C /24 is directly connected, Serial1/1 C /24 is directly connected, Serial1/0 R /24 [120/1] via , 00:02:45, Serial1/0 R /24 [120/2] via , 00:00:14, Serial1/1 R /24 [120/2] via , 00:00:14, Serial1/1 R /24 [120/1] via , 00:00:14, Serial1/1 R5# ηα 3 ιεπηά ην route prefix /24 γίλεηαη delete θαη μεθηλάεη ην hold down period. *Jul 1 02:54:49.683: RT: delete route to via , rip metric [120/1] 205

206 *Jul 1 02:54:49.687: RT: SET_LAST_RDB for /24 OLD rdb: via *Jul 1 02:54:49.691: RT: no routes to , entering holddown *Jul 1 02:54:49.695: RT: NET-RED /24 Ακέζσο κεηά απνζηέιινληαη triggered updates όπνπ πεξηέρνπλ ην /24 prefix κε metric 16 δειαδή ην θάλνπλ poison. *Jul 1 02:54:51.699: RIP: sending v2 flash update to via Serial1/1 ( ) *Jul 1 02:54:51.703: RIP: build flash update entries *Jul 1 02:54:51.703: /24 via , metric 16, tag 0 *Jul 1 02:54:51.707: RIP: Update contains 1 routes *Jul 1 02:54:51.711: RIP: Update queued *Jul 1 02:54:51.711: RIP: sending v2 flash update to via Serial1/0 ( ) *Jul 1 02:54:51.715: RIP: build flash update entries *Jul 1 02:54:51.715: /24 via , metric 16, tag 0 *Jul 1 02:54:51.719: RIP: Update contains 1 routes *Jul 1 02:54:51.723: RIP: Update queued *Jul 1 02:54:51.723: RIP: Update sent via Serial1/1 *Jul 1 02:54:51.727: RIP: Update sent via Serial1/0 *Jul 1 02:54:51.995: RIP: sending v2 update to via Serial1/0 ( ) *Jul 1 02:54:51.999: RIP: build update entries *Jul 1 02:54:51.999: /24 via , metric 3, tag 0 *Jul 1 02:54:52.003: /24 via , metric 3, tag 0 *Jul 1 02:54:52.007: /24 via , metric 2, tag 0 *Jul 1 02:54:52.007: /24 via , metric 2, tag 0 *Jul 1 02:54:52.011: /24 via , metric 1, tag 0 *Jul 1 02:54:52.011: /24 via , metric 16, tag 0 *Jul 1 02:54:52.011: RIP: Update contains 6 routes *Jul 1 02:54:52.011: RIP: Update queued *Jul 1 02:54:52.011: RIP: Update sent via Serial1/0 H εμέηαζε ηνπ Routing Table ηώξα δείρλεη ην /24 ζαλ possibly down. R5#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 206

207 N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set R /24 [120/1] via , 00:00:09, Serial1/1 C /24 is directly connected, Serial1/1 C /24 is directly connected, Serial1/0 R /24 is possibly down, routing via , Serial1/0 R /24 [120/2] via , 00:00:09, Serial1/1 R /24 [120/2] via , 00:00:09, Serial1/1 R /24 [120/1] via , 00:00:09, Serial1/1 R5# Λίγν αξγόηεξα έξρνληαη ηα παξαθάησ κελύκαηα πνπ δείρλνπλ όηη πιένλ ην /24 είλαη inaccessible. R5# *Jul 1 02:54:53.755: RIP: received v2 update from on Serial1/1 *Jul 1 02:54:53.759: /24 via in 16 hops (inaccessible) *Jul 1 02:54:53.759: RT: came out of holddown *Jul 1 02:54:53.763: RIP: Update contains 1 routes R5# Φπζηθά ην prefix θεύγεη από ην Routing Table. R5#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route 207

208 Gateway of last resort is not set R /24 [120/1] via , 00:00:09, Serial1/1 C /24 is directly connected, Serial1/1 C /24 is directly connected, Serial1/0 R /24 [120/2] via , 00:00:09, Serial1/1 R /24 [120/2] via , 00:00:09, Serial1/1 R /24 [120/1] via , 00:00:09, Serial1/1 R5# πκπεξάζκαηα: Σψξα είδακε ζηελ πξάμε θαη ηελ εθαξκνγή ησλ timeout θαη hold-down timers επηπιένλ ησλ Split-Horizon, Route Poisoning with Poisoned Reverse θαη Triggered Updates πνπ είδακε θαη πξηλ. Καη πάιη δελ έρνπκε πξφβιεκα countdown to infinity. 208

209 9 Παραδείγματα OSPF 9.1 OSPF Single Area Broadcast Network Θα κειεηήζνπκε θαη αξρήλ έλα ηκήκα Απηφλνκνπ πζηήκαηνο νη Routers ηνπ νπνίνπ ηξέρνπλ OSPF, ζπλδένληαη ζε έλα broadcast network θαη αλήθνπλ ζε κηα Area. Ο ιφγνο είλαη αθ ελφο γηα λα θαλεί ε ινγηθή επηινγήο ηνπ Designated Router θαη αθ εηέξνπ γηα λα κειεηεζεί ε Link State Database. Δπίζεο κπνξνχκε λα κειεηήζνπκε ην Hello Protocol. ρήκα 9-1 OSPF Single Area Broadcast Network ην παξαπάλσ δίθηπν νη ηέζζεξεηο Routers R1, R2, R3 θαη R4 αλήθνπλ φινη ζην ίδην network ( /24) κε δηεπζχλζεηο αληίζηνηρα: /24, /24, /24 θαη /24 ζην Ethernet interface ηνπο. Γελ έρνπλ δνζεί ζπγθεθξηκέλεο νδεγίεο γηα λα αιιάμεη ην Router id ηνπο θαη έρνπλ ελεξγνπνηεκέλν κφλν ην ζπγθεθξηκέλν Ethernet interface. Αο μεθηλήζνπκε παξαηεξψληαο ην status ησλ neighboring routers ηνπ Router R1. R1#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface WAY/DROTHER 00:00: FastEthernet0/ FULL/BDR 00:00: FastEthernet0/ FULL/DR 00:00: FastEthernet0/0 R1# Καη απφ ηελ παξαπάλσ αλαθνξά ινηπφλ βιέπνπκε φηη ν Designated Router είλαη ν (R4) θαη Backup Designated Router o (R3). Καη απηφ είλαη ινγηθφ. Κάζε Router έρεη κφλν έλα interface ελεξγνπνηεκέλν άξα απνθηά ην Router Id ηνπ απφ απηφ ην interface. Δπνκέλσο ν Router κε ην πςειφηεξν Router Id είλαη ν R4 θαη ν Router κε ην ακέζσο πςειφηεξν ν R3. 209

210 Ο Router R1 έρεη δεκηνπξγήζεη Full Adjacencies κφλν κε ηνλ R4 (DR) θαη ηνλ R3 (BDR) ελψ ε 2WAY adjacency δείρλεη φηη απιψο ν R1 θαη ν R2 έρνπλ αλαγλσξηζηεί κεηαμχ ηνπο ζαλ γείηνλεο θαη ηίπνηα άιιν. Απφ ηελ ζθνπηά ηνπ Router R4 πνπ είλαη ν Designated Router έρνπκε: R4#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface FULL/DROTHER 00:00: FastEthernet0/ FULL/DROTHER 00:00: FastEthernet0/ FULL/BDR 00:00: FastEthernet0/0 R4# Βιέπνπκε θαη ζηελ πξάμε φηη ν Designated Router δεκηνπξγεί adjacencies κε φινπο ηνπο ππφινηπνπο Routers. Απφ ηελ ζθνπηά ηνπ Router R3 πνπ είλαη ν Backup Designated Router έρνπκε: R3#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface FULL/DROTHER 00:00: FastEthernet0/ FULL/DROTHER 00:00: FastEthernet0/ FULL/DR 00:00: FastEthernet0/0 R3# Βιέπνπκε θαη ζηελ πξάμε φηη ν Backup Designated router δεκηνπξγεί adjacencies κε φινπο ηνπο ππφινηπνπο Routers. Αο εμεηάζνπκε ζπλνπηηθά ηελ Link State Database ηνπ Router R1. R1#show ip ospf database OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Router Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count x x000D x x000B x x x x00076F 1 210

211 Net Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum x x007E20 R1# Σα Router Link States αληηζηνηρνχλ ζηα Type 1 LSAs θαη ηα Net Link States αληηζηνηρνχλ ζηα Type 2 LSAs. Απφ αξηζηεξά πξνο δεμηά έρνπκε: Link ID: Δίλαη ην Link State ID ηνπ LSA (θαη αο αλαθέξεηαη ζαλ Link ID ). Πξνζδηνξίδεη κνλαδηθά έλα LSA ελφο Router. ADV Router: Δίλαη ν Advertising Router θαη πην ζπγθεθξηκέλα ην OSPF Router id ηνπ Router πνπ δεκηνχξγεζε (θαη επνκέλσο απέζηεηιε πξψηνο) ην ζπγθεθξηκέλν LSA. Age: Δίλαη ε «ειηθία» ηνπ LSA (κεηξεκέλε ζε δεπηεξφιεπηα) απφ ηφηε πνπ δεκηνπξγήζεθε. Seq#: Δίλαη ην sequence number πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα βξεζεί ην λεψηεξν LSA γηα ηηο πεξηπηψζεηο φπνπ έλαο Router έρεη δχν LSAs κε ην ίδην id (ε ρακειφηεξε ηηκή είλαη 0x ). Checksum: Υξεζηκνπνηείηαη γηα λα εληνπίδεη ηπρφλ αιινηψζεηο ηνπ LSA παθέηνπ. Παξαθάησ ζα δνχκε έλα LSA Type 1 Entry ηεο Link State Database (πξνο απνθπγή κεγάινπ φγθνπ output) αλαιπηηθά: R1#show ip ospf database router OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Router Link States (Area 0) LS age: 215 Options: (No TOS-capability, DC) LS Type: Router Links Link State ID: Advertising Router: LS Seq Number: D Checksum: 0xFA7B Length: 36 Number of Links: 1 211

212 Link connected to: a Transit Network (Link ID) Designated Router address: (Link Data) Router Interface address: Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 1 Ο LSA Header έρεη ήδε αλαιπζεί. Όζνλ αθνξά ην LSA Payload βιέπνπκε ηα εμήο: Link connected to: a Transit Network (interface ζπλδεδεκέλν ζε network πνπ έρεη παξαπάλσ απφ έλαλ Router ζπλδεδεκέλνπο). Link ID: Designated Router address: Link Data: Router Interface address: Αθφκα βιέπνπκε φηη δελ ρξεζηκνπνηνχληαη TOS metrics (εμάιινπ είλαη πξναηξεηηθά θαη ζπλήζσο δελ πινπνηνχληαη) θαη ην Metric έρεη ηηκή 1. Ο default απηφκαηνο αιγφξηζκνο ππνινγηζκνχ ηνπ OSPF metric γηα ηνπο Cisco Routers είλαη ν αθφινπζνο: /<ηαρχηεηα ηνπ Interface>. Οπφηε, αθνχ ην Fast Ethernet Interface έρεη ηαρχηεηα 100Mbps ν ιφγνο (άξα θαη ην metric) είλαη 1. Πάλησο ε ηηκή ηνπ αξηζκεηή ηνπ παξαπάλσ αιγφξηζκνπ είλαη παξακεηξνπνηήζηκε. Παξαθάησ ζα δνχκε ην κνλαδηθφ LSA Type 2 Entry ηεο Link State Database αλαιπηηθά: R1#show ip ospf database network OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Net Link States (Area 0) Routing Bit Set on this LSA LS age: 13 Options: (No TOS-capability, DC) LS Type: Network Links Link State ID: (address of Designated Router) Advertising Router: LS Seq Number: B Checksum: 0x7027 Length: 40 Network Mask: /24 212

213 Attached Router: Attached Router: Attached Router: Attached Router: Έηζη βιέπνπκε φηη ν Router κε Router ID (Advertising Router) θαη IP Address (Link State ID ) είλαη ν Designated Router ζηνλ νπνίν ζπλδένληαη νη Routers κε Router IDs: , , θαη Αο ππνζέζνπκε ηψξα φηη γηα θάπνην ιφγν ην Ethernet Interface ηνπ Designated Router R4 απνηπγράλεη (γηα ηελ ζπγθεθξηκέλε δνθηκή ην θάλνπκε shutdown). Κάπνηα κελχκαηα πνπ εκθαλίζηεθαλ ζην Router R1 ήηαλ ηα εμήο: *May 13 03:43:04.438: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on FastEthernet0/0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Dead timer expired *May 13 03:43:06.618: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on FastEthernet0/0 from LOADING to FULL, Loading Done Απηφ ζεκαίλεη φηη φηαλ ην RouterDeadInterval πέξαζε, ηφηε ζπλέβεζαλ ηα εμήο: 1. To Status ηνπ Adjacency έγηλε DOWN θαη ν Router R4 έπαςε λα είλαη neighboring Router ηνπ R1. 2. Μεηά ην DR Election ν R3 έγηλε DR θαη ν R2 έγηλε BDR. 3. Οη Routers πξέπεη λα αληαιιάμνπλ LSAs κε ηνλ DR θαη ηνλ BDR. Σειηθά ηα Adjacencies κε ηνπο R2 θαη R3 κεηαβαίλνπλ ζηελ FULL state. R1#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface FULL/BDR 00:00: FastEthernet0/ FULL/DR 00:00: FastEthernet0/0 Αθνινπζνχλ screenshots πνπ δείρλνπλ Hello Packets ιίγν πξηλ ην RouterDeadInterval θαη κεηά ην election ηνπ R3 σο DR θαη ηνπ R2 σο BDR. 213

214 ρήκα 9-2 OSPF Hello Packet ρήκα 9-3 OSPF Hello Packet DR election 214

215 ρήκα 9-4 OSPF Hello Packet DR, BDR election ηελ παξνχζα θάζε δελ είρακε ρξεζηκνπνηήζεη Router ids νπφηε ε επηινγή γηα θάζε Router γηλφηαλ κε βάζε ην interface πνπ είρε ηελ κεγαιχηεξε ελεξγή IP Address. Απηφ φκσο δελ είλαη θαιή ηδέα αλ καο ελδηαθέξεη έλαο Router λα έρεη πάληα ην ίδην Router id - ψζηε λα ηνλ μερσξίδνπκε εχθνια - γηαηί ηα Interfaces δελ είλαη πάληα ζηαζεξά. Δμαίξεζε ζην ηειεπηαίν απνηεινχλ ηα Loopback Interfaces βέβαηα. Όκσο, ζηα ζπγθεθξηκέλα παξαδείγκαηα ζα ξπζκίζνπκε ηνπο Routers κε ζπγθεθξηκέλα Router ids. Οη εληνιέο είλαη νη εμήο: R1(config)#router ospf 1 R1(config-router)#router-id R2(config)#router ospf 1 R2(config-router)#router-id R3(config)#router ospf 1 R3(config-router)#router-id R4(config)#router ospf 1 R4(config-router)#router-id

216 Αθνινχζσο κπνξνχκε είηε λα θάλνπκε reset ηα ospf processes ζε θάζε Router είηε λα ηνπο επαλεθθηλήζνπκε. Δπηιέγεηαη ε δεχηεξε ιχζε. Μεηά ηελ επαλεθθίλεζε αο εμεηάζνπκε ηελ Link State Database ζε θάπνηνλ Router: R1#show ip ospf database OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Router Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count x x00A4AB x x0066E x x x x00E94B 1 Net Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum x x R1# Σψξα είλαη πην θαζαξφ πνπ ρξεζηκνπνηείηαη Router id θαη πνπ IP Address. Παξαθάησ ζα μαλαδνχκε έλα Type 1 LSA Entry ηεο Link State Database αλαιπηηθά γηα λα μερσξίζνπκε router id απφ IP Address: R1#show ip ospf database router OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Router Link States (Area 0) LS age: 693 Options: (No TOS-capability, DC) LS Type: Router Links Link State ID: Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0xA4AB Length: 36 Number of Links: 1 216

217 R1# Link connected to: a Transit Network (Link ID) Designated Router address: (Link Data) Router Interface address: Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 1 Γηα ηνλ ίδην ιφγν ζα μαλαδνχκε θαη ην κνλαδηθφ Type 2 LSA Entry ηεο Link State Database: R1#show ip ospf database network OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Net Link States (Area 0) Routing Bit Set on this LSA LS age: 862 Options: (No TOS-capability, DC) LS Type: Network Links Link State ID: (address of Designated Router) Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x8803 Length: 40 Network Mask: /24 Attached Router: Attached Router: Attached Router: Attached Router: R1# Σέινο βιέπνπκε ηνπο neighboring routers ηνπ Router R1: R1#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface WAY/DROTHER 00:00: FastEthernet0/ FULL/BDR 00:00: FastEthernet0/ FULL/DR 00:00: FastEthernet0/0 R1# 217

218 9.2 OSPF Multi Area Network Δδψ ζα κειεηήζνπκε έλα Απηφλνκν χζηεκα πνπ απνηειείηαη απφ 3 Areas: Σελ Backbone Area (Area 0) ηελ Area 1 θαη ηελ Area 2. Όινη νη Routers ηνπ Απηφλνκνπ πζηήκαηνο ηξέρνπλ OSPF. ρήκα 9-5 OSPF Multi Area Network Ιζρχνπλ ηα εμήο: Οη Routers R3 θαη R4 είλαη Internal, Backbone Routers. Ο Router R1 είλαη Internal Router ηεο Area 1. Ο Router R6 είλαη Internal Router ηεο Area 2. Ο Router R2 είλαη Area Border Router (ABR) θαη ελψλεη ηελ Area 1 κε ηελ Backbone Area. Ο Router R5 είλαη Area Border Router (ABR) θαη ελψλεη ηελ Area 2 κε ηελ Backbone Area. Γηα ηελ πινπνίεζε ησλ External Routes ρξεζηκνπνηνχληαη δχν Loopback Interfaces πνπ δελ ζπκκεηέρνπλ ζην Routing Protocol (OSPF process 1) ηνπ Απηφλνκνπ πζηήκαηνο. Ο Router R6 είλαη θαη Autonomous System Border Router (ASBR). Αλ θαη δελ απεηθνλίδεηαη, ζεσξνχκε φηη ζηελ Backbone Area 0 αλήθεη θαη ην δίθηπν

219 9.2.1 OSPF Standard Areas Σo Configuration ησλ Routers είλαη πνιχ απιφ. Οη βαζηθέο εληνιέο πρ γηα ηνλ Router R2 πνπ φληαο ABR ζπλδέεη δχν Areas είλαη ηεο κνξθήο: R2(config)#router ospf 1 R2(config-router)#network area 0 R2(config-router)#network area 1 Αο μεθηλήζνπκε εμεηάδνληαο ηα Routing Tables θάπνησλ απφ ηνπο Routers. R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set O E /16 [110/20] via , 03:02:06, Serial1/0 O E /16 [110/20] via , 03:02:06, Serial1/0 C /24 is directly connected, Serial1/0 C /24 is directly connected, Loopback0 O IA /24 [110/131] via , 03:13:36, Serial1/0 O IA /24 [110/65] via , 04:23:33, Serial1/0 O IA /24 [110/66] via , 04:23:33, Serial1/0 O IA /24 [110/67] via , 03:15:34, Serial1/0 R1# Όζνλ αθνξά ηνλ Router R1 παξαηεξνχκε ηα εμήο: Ο Router R1 αλήθεη ζηελ Area 1. Σα Route entries κε ηνλ ραξαθηεξηζκφ Ο ΙΑ ζεκαίλνπλ OSPF Inter Area. Δίλαη network segments ηνπ Απηφλνκνπ πζηήκαηνο πνπ αλήθνπλ ζε άιιε Area. 219

220 Σα Route entries κε ηνλ ραξαθηεξηζκφ O E2 ζεκαίλνπλ Type 2 External Route entries (Δίλαη απηά πνπ πξνέξρνληαη απφ ηνλ Router R6). R2#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set O E /16 [110/20] via , 00:02:07, FastEthernet0/0 O E /16 [110/20] via , 00:02:07, FastEthernet0/0 C /24 is directly connected, Serial1/1 O /24 [110/65] via , 00:02:07, Serial1/1 O IA /24 [110/67] via , 00:02:07, FastEthernet0/0 C /24 is directly connected, FastEthernet0/0 O /24 [110/2] via , 10:54:31, FastEthernet0/0 O /24 [110/3] via , 10:54:31, FastEthernet0/0 R2# Ο Router R2 αλήθεη ζηελ Area 0. Τπάξρνπλ θαη άιια networks ζε απηήλ ηελ Area θαη ηα βιέπνπκε κε ηνλ ραξαθηεξηζκφ O ζην Routing Table. Σα Route Entries απηά ηα ιέκε θαη Intra-Area Route Entries. Καη εδψ βιέπνπκε επίζεο Inter-Area Route Entries (O IA) θαζψο θαη External Type 2 (E2). Αο δνχκε θαη ηελ Link State Database ηνπ Router R2. R2#show ip ospf database OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Router Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count x x

221 x x00A9AC x x00A1A x x009C8F 1 Net Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum x x003F6E x x006A x x0095FD Summary Net Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum x x00F x x00F x x0081F7 Summary ASB Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum x x00527D Router Link States (Area 1) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count x x0078BF x x Summary Net Link States (Area 1) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum x x009A2F x x00992E x x00982D x x00F988 Summary ASB Link States (Area 1) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum 221

222 x x00CA0E Type-5 AS External Link States Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Tag x x00AD1E x x00A129 0 R2# Παξαηεξνχκε φηη: Ο Router R2 ζαλ Area Border Router έρεη Link State πιεξνθνξία θαη γηα ηηο δχν Areas. Σν ηη είλαη ηα πεδία έρεη πεξηγξαθεί ζηε πξνεγνχκελε παξάγξαθν φπσο έρνπλ πεξηγξαθεί αλαιπηηθά θαη θάπνηνη ηχπνη Link State Entries νπφηε ζα πξνρσξήζνπκε ζηελ αλαιπηηθή πεξηγξαθή ησλ ππφινηπσλ ηχπσλ Link State Entries. Με ηελ παξαθάησ εληνιή εμεηάδνπκε έλα ζπγθεθξηκέλν Type-1 Link State Entry ηνπ Area Border Router R2. Δθφζνλ είλαη ABR ζα πάξνπκε πιεξνθνξίεο θαη γηα φιεο ηηο Areas πνπ ζπλδέεηαη. R2#show ip ospf database router OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Router Link States (Area 0) LS age: 500 Options: (No TOS-capability, DC) LS Type: Router Links Link State ID: Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x4702 Length: 36 Area Border Router Number of Links: 1 Link connected to: a Transit Network (Link ID) Designated Router address:

223 (Link Data) Router Interface address: Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 1 Router Link States (Area 1) LS age: 534 Options: (No TOS-capability, DC) LS Type: Router Links Link State ID: Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x2190 Length: 48 Area Border Router Number of Links: 2 Link connected to: another Router (point-to-point) (Link ID) Neighboring Router ID: (Link Data) Router Interface address: Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 64 Link connected to: a Stub Network (Link ID) Network/subnet number: (Link Data) Network Mask: Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 64 Όζνλ αθνξά παξαθάησ ζπλδεδεκέλν ζε Transit Network Link ηεο Area 0 (Link ID) Designated Router address: (Link Data) Router Interface address: έρεη ζπδεηεζεί αλαιπηηθά ζηελ πξνεγνχκελε παξάγξαθν. Πεξηιεπηηθά, αλαθέξεηαη ζην Ethernet Interface (fa0/0) ηνπ Router R2 πνπ ζπλδέεηαη κε εθείλν (fa0/1) ηνπ Router R3 ν νπνίνο κάιηζηα είλαη θαη DR. 223

224 Δδψ (φζνλ αθνξά ηελ Area 1) βιέπνπκε γηα πξψηε θνξά point-to-point Link ζπλδεδεκέλν ζε άιιν Router θαζψο θαη Link ζπλδεδεκέλν ζε Stub Network. ηελ πξαγκαηηθφηεηα ζε point-to-point networks φηαλ πξνζδίδνληαη IP Addresses ζε interfaces εθηφο απφ ην point-to-point link πνπ ελεκεξψλεη γηα ηελ IP Address ηνπ άιινπ Router δεκηνπξγείηαη θαη έλα stub link πνπ αλαθνηλψλεη ζχλδεζε ζην IP subnet. Με ηελ παξαθάησ εληνιή ζα εμεηάζνπκε έλα ζπγθεθξηκέλν Type-2 Link State Entry ηνπ Area Border Router R2. R2#show ip ospf database network adv-router OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Net Link States (Area 0) Routing Bit Set on this LSA LS age: 1976 Options: (No TOS-capability, DC) LS Type: Network Links Link State ID: (address of Designated Router) Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x3F6E Length: 32 Network Mask: /24 Attached Router: Attached Router: Η εληνιή απηή έρεη αλαιπζεί ζην πξνεγνχκελν παξάδεηγκα. Με ηελ παξαθάησ εληνιή ζα εμεηάζνπκε έλα ζπγθεθξηκέλν Type-3 Link State Entry ηνπ Area Border Router R2. R2#show ip ospf database summary LS age: 81 OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Summary Net Link States (Area 0) 224

225 Options: (No TOS-capability, DC, Upward) LS Type: Summary Links(Network) Link State ID: (summary Network Number) Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0xEF96 Length: 28 Network Mask: /24 TOS: 0 Metric: 64 Βιέπνπκε φηη ην Link State ID πεξηέρεη θαη πιεξνθνξία: ην Network Number. Η πιεξνθνξία ζπκπιεξψλεηαη απφ ηελ subnet mask θαη ην metric. Με ηελ παξαθάησ εληνιή ζα εμεηάζνπκε ηα Type-4 Link State Entries ηνπ Area Border Router R2. R2#show ip ospf database asbr-summary OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Summary ASB Link States (Area 0) Routing Bit Set on this LSA LS age: 246 Options: (No TOS-capability, DC, Upward) LS Type: Summary Links(AS Boundary Router) Link State ID: (AS Boundary Router address) Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x507E Length: 28 Network Mask: /0 TOS: 0 Metric: 64 Summary ASB Link States (Area 1) LS age: 223 Options: (No TOS-capability, DC, Upward) LS Type: Summary Links(AS Boundary Router) 225

226 Link State ID: (AS Boundary Router address) Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0xC80F Length: 28 Network Mask: /0 TOS: 0 Metric: 67 R2# Σν Type-4 Link State Entry παξέρεη πιεξνθνξία γηα ηνπο Autonomous System Boundary Routers (ASBRs). Έρνπκε κφλν έλαλ ASBR νπφηε δελ ζα πάξνπκε ππεξβνιηθή πνζφηεηα πιεξνθνξίαο έηζη θαη αιιηψο. Παξαηεξνχκε φηη ππάξρεη έλα Entry γηα θάζε Area. Σν Link State ID πεξηέρεη θαη ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε πιεξνθνξία: Σν Router ID ηνπ ASBR. Πξέπεη λα δηεπθξηληζηεί ην εμήο: Ο ζπγθεθξηκέλνο ηχπνο ηνπ entry απηνχ είλαη ηεο θαηεγνξίαο Summary. Μεηαδίδεηαη ινηπφλ ζηηο Areas. Γη απηφ θαη αλ παξαηεξήζνπκε ηα Advertising Routers ζηα δχν παξαπάλσ entries είλαη θαη ζηηο δχν πεξηπηψζεηο Router ids πνπ αλήθνπλ ζε Area Border Routers. Μφλν Area Border Routers έρνπλ ζηελ Link State Database ηέηνηνπ ηχπνπ entries. Με ηελ παξαθάησ εληνιή ζα εμεηάζνπκε ηα Type-5 Link State Entries ηνπ Area Border Router R2. R2#show ip ospf database external OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Type-5 AS External Link States Routing Bit Set on this LSA LS age: 360 Options: (No TOS-capability, DC) LS Type: AS External Link Link State ID: (External Network Number ) Advertising Router:

227 LS Seq Number: Checksum: 0xAB1F Length: 36 Network Mask: /16 Metric Type: 2 (Larger than any link state path) TOS: 0 Metric: 20 Forward Address: External Route Tag: 0 Routing Bit Set on this LSA LS age: 360 Options: (No TOS-capability, DC) LS Type: AS External Link Link State ID: (External Network Number ) Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x9F2A Length: 36 Network Mask: /16 Metric Type: 2 (Larger than any link state path) TOS: 0 Metric: 20 Forward Address: External Route Tag: 0 Παξαηεξνχκε φηη θαη ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε ην Link State Id πεξηέρεη πιεξνθνξία (ην External Network). Η πιεξνθνξία ζπκπιεξψλεηαη απφ ηε Network Mask, ηελ Forward Address θαη ην metric. Αλ ε Forwarding Address είλαη ηφηε next hop Router είλαη ν Advertising Router. Μπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί βέβαηα αλ ππάξρεη ε δπλαηφηεηα λα γιπηψζνπκε extra hops (ζε απηήλ ηελ πεξίπησζε ε ηηκή ηνπ θαζνξίδεηαη απφ ηνλ Advertising Router). Αο εμεηάζνπκε ην Routing Table ζε έλαλ Internal Backbone Router έζησ ηνλ Router R3: R3#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 227

228 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set O E /16 [110/20] via , 00:00:02, FastEthernet0/0 O E /16 [110/20] via , 00:00:02, FastEthernet0/0 O IA /24 [110/65] via , 10:52:32, FastEthernet0/1 O IA /24 [110/66] via , 00:00:07, FastEthernet0/1 O IA /24 [110/66] via , 10:52:32, FastEthernet0/0 C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 C /24 is directly connected, FastEthernet0/0 O /24 [110/2] via , 10:52:32, FastEthernet0/0 R3# Summarization των Non-backbone Areas Σα Inter-Area route entries /24 θαη /24 πνπ πξνέξρνληαη απφ ηελ Area 1 ζα κπνξνχζαλ λα γίλνπλ summarized ζε έλα supernet: /23 Δπίζεο, ηα External Type 2 Routers /16 θαη /24 ζα κπνξνχζαλ θαη απηά λα γίλνπλ summarized. Mε ην summarization γιπηψλνπκε ηα εμήο: 1. Υψξν ζηελ Link State Database κε απνηέιεζκα εμνηθνλφκεζε κλήκεο αιιά θαη ρξφλν ππνινγηζκνχ ηνπ Shortest Path Tree. 2. Μεγαιχηεξε ζηαζεξφηεηα. Αλ κεηαβάιινληαη links νη δηεπζχλζεηο ησλ νπνίσλ είλαη κφλν έλα ππνζχλνιν ησλ δηεπζχλζεσλ πνπ γίλνληαη summarized ηφηε ην status ηνπ summary δελ αιιάδεη. Απηφ καο γιπηψλεη επίζεο απφ πεξηηηφ ρξφλν ππνινγηζκνχ ηνπ Shortest Path Tree. 3. Σν Routing Table είλαη κηθξφηεξν κε απνηέιεζκα εμνηθνλφκεζε κλήκεο θαη γξεγνξφηεξε αλαδήηεζε. πλερίδνπκε ινηπφλ θάλνληαο απηέο ηηο δχν παξαθάησ αιιαγέο. 1. ηνλ Area Border Router R2 ελεξγνπνηνχκε ην summarization γηα ηα δχν networks ηεο Area

229 R2(config)#router ospf 1 R2(config-router)#area 1 range ηνλ Autonomous System Boundary Router R6 ελεξγνπνηνχκε ην summarization γηα ηα δχν external networks. R6(config)#router ospf 1 R6(config-router)#summary-address ρήκα 9-6 OSPF Multi Area Network Summarization (1) Σν απνηέιεζκά ηνπο θαίλεηαη παξαθάησ ζην Route Table ηνπ Internal Backbone Router R3: R3#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set O IA /24 [110/66] via , 00:27:43, FastEthernet0/0 C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 C /24 is directly connected, FastEthernet0/0 O /24 [110/2] via , 00:27:43, FastEthernet0/0 O E /15 [110/20] via , 00:00:43, FastEthernet0/0 O IA /23 [110/65] via , 00:19:30, FastEthernet0/1 229

230 R3# Αο εμεηάζνπκε θαη ηα αληίζηνηρα entries ηεο Link State Database: R3#show ip ospf database summary OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Summary Net Link States (Area 0) Routing Bit Set on this LSA LS age: 392 Options: (No TOS-capability, DC, Upward) LS Type: Summary Links(Network) Link State ID: (summary Network Number) Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0xEC9B Length: 28 Network Mask: /23 TOS: 0 Metric: 64 R3#show ip ospf database external OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Type-5 AS External Link States Routing Bit Set on this LSA LS age: 507 Options: (No TOS-capability, DC) LS Type: AS External Link Link State ID: (External Network Number ) Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0xA923 Length: 36 Network Mask: /15 Metric Type: 2 (Larger than any link state path) TOS: 0 230

231 Metric: 20 Forward Address: External Route Tag: 0 Η εηζαγσγή ζηε Backbone Area summarized routes απφ ηηο άιιεο Areas είλαη θαη ε ζπληζηψκελε βέιηηζηε πξαθηηθή. Ο ιφγνο είλαη φηη απφ ηελ ζηηγκή πνπ εηζάγνληαη Summarized Routes απφ κηα Area ζηελ Backbone κεηαδίδνληαη summarized θαη ζηηο άιιεο Areas. Απηφ κπνξνχκε λα ην επαιεζεχζνπκε εμεηάδνληαο ην Routing Table ηνπ Router R6 ζρεηηθά κε Inter-Area Route Entries γηα ηα Routing Prefixes πνπ αλήθνπλ ζηελ Area 1 θαη εηζάγνληαη summarized απφ ηνλ Area Border Router R2. R6#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static rνute o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set C /16 is directly connected, Loopback1 C /16 is directly connected, Loopback0 C /24 is directly connected, Serial1/1 O IA /24 [110/67] via , 00:39:31, Serial1/1 O IA /24 [110/66] via , 00:39:31, Serial1/1 O IA /24 [110/65] via , 00:39:59, Serial1/1 O /15 is a summary, 00:40:14, Null0 O IA /23 [110/131] via , 00:39:20, Serial1/1 R6# 231

232 9.2.3 Summarization και του Backbone Όζνλ αθνξά ην Summarization ζην εμεηαδφκελν δίθηπν, κπνξνχκε λα πξνβνχκε ζε κηα αθφκα ζεκαληηθή βειηίσζε: Μπνξνχκε λα ην εθαξκφζνπκε θαη ζηηο δηεπζχλζεηο ηνπ Backbone (Area 0). ρήκα 9-7 OSPF Multi Area Network Summarization (2) Σν Backbone έρεη δχν ABRs (R2 θαη R5) νπφηε ζα ην ξπζκίζνπκε θαη ζηνπο δχν σο εμήο: R2(config)#router ospf 1 R2(config-router)#area 0 range R5(config)#router ospf 1 R5(config-router)#area 0 range Καηφπηλ, κπνξνχκε λα εμεηάζνπκε ην Routing Table θάπνηνπ Router πνπ είλαη internal ζε θάπνηα απφ ηηο non-backbone Areas (Area 1 ε Area 2). Έζησ φηη εμεηάδνπκε ηνλ Router R6 πνπ είλαη Internal Router ηεο Area 2. R6#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set C /16 is directly connected, Loopback1 232

233 C /16 is directly connected, Loopback0 C /24 is directly connected, Serial1/1 O /15 is a summary, 01:25:32, Null0 O IA /23 [110/131] via , 01:24:38, Serial1/1 O IA /22 [110/65] via , 00:06:30, Serial1/1 R6# Όκνηα ζηνλ R1(Internal Router ηεο Area 1): R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set C /24 is directly connected, Serial1/0 C /24 is directly connected, Loopback0 O IA /24 [110/131] via , 01:52:48, Serial1/0 O E /15 [110/20] via , 00:35:39, Serial1/0 O IA /22 [110/65] via , 00:35:44, Serial1/0 R1# Η ρεδίαζε ηνπ Addressing ησλ Areas έηζη ψζηε λα είλαη δπλαηφλ ην Summarization είλαη απαξαίηεηε πξνυπφζεζε γηα ην scalability γηα ηνπο ιφγνπο πνπ αλαθέξζεθαλ πξνεγνπκέλσο (κηθξφηεξε Link State Database, ζπαληφηεξεο αιιά θαη ζπληνκφηεξεο θιήζεηο ηνπ αιγφξηζκνπ ππνινγηζκνχ ηνπ Shortest Path, κηθξφηεξν Routing Table, γξεγνξφηεξε αλαδήηεζε ζην Routing Table). 233

234 9.2.4 Stub Area Έλαο αθφκα ηξφπνο πνπ νδεγεί ζην ίδην απνηέιεζκα είλαη ε ρξήζε Stub Areas φπνπ είλαη απηφ εθηθηφ. ηηο Stub Areas ηα AS external advertisements δελ κεηαδίδνληαη απφ ηνλ ABR. Αληίζεηα, ν ABR ζηέιλεη έλα Default Route. ηηο πεξηπηψζεηο πνπ ππάξρνπλ πνιιά External Routes θάηη ηέηνην κεηψλεη ην κέγεζνο ηνπ Link State Database κε φια ηα ζπλαθφινπζα πιενλεθηήκαηα. Οη πξνυπνζέζεηο γηα λα κπνξεί λα ραξαθηεξηζηεί κηα Area ζαλ Stub Area είλαη λα κελ είλαη Transit Area θαη λα κελ πεξηέρεη ASBRs. ηελ πεξίπησζή καο απηφ ηζρχεη γηα ηελ Area 1. ρήκα 9-8 OSPF Multi Area Network Summarization, Stub Area Γηα λα κεηαηξαπεί ε Area 1 ζε Stub Area πξέπεη λα γίλνπλ configure αλάινγα νη Routers πνπ αλήθνπλ ζε απηήλ ηελ Area. Απηφ κπνξεί λα γίλεη σο εμήο: R1(config)#router ospf 1 R1(config-router)#area 1 stub R2(config)#router ospf 1 R2(config-router)#area 1 stub Σν ελδηαθέξνλ είλαη λα παξαηεξήζνπκε ηα κελχκαηα πνπ δεκηνπξγνχληαη ζηνπο 2 Routers ζαλ απνηέιεζκα ησλ παξαπάλσ εληνιψλ: R1(config-router)# *Jun 23 21:00:12.287: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on Serial1/0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Adjacency forced to reset *Jun 23 21:00:32.631: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on Serial1/0 from LOADING to FULL, Loading Done R1(config-router)# R2(config-router)# 234

235 *Jun 23 21:00:24.207: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on Serial1/1 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Adjacency forced to reset R2(config-router)# *Jun 23 21:00:32.423: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on Serial1/1 from LOADING to FULL, Loading Done R2(config-router)# Ο ιφγνο πνπ ην Adjacency κεηαμχ ησλ Routers R1 θαη R2 θαηαζηξέθεηαη θαη επαλαδεκηνπξγείηαη είλαη φηη δχν Routers ζρεκαηίδνπλ adjacencies κφλν αλ ζπκθσλνχλ φηη αλήθνπλ ζε Stub Area (Hello Option E-bit = Γπλαηφηεηα επεμεξγαζίαο AS-external- LSAs). Σν απνηέιεζκα ζην Routing Table ηνπ Router R1 είλαη ην εμήο: R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is to network C /24 is directly connected, Serial1/0 C /24 is directly connected, Loopback0 O IA /24 [110/131] via , 00:12:51, Serial1/0 O*IA /0 [110/65] via , 00:12:51, Serial1/0 O IA /22 [110/65] via , 00:12:51, Serial1/0 R1# Βιέπνπκε φηη αληί γηα External Route Entries ππάξρεη ην Default Route (O*IA /0). 235

236 9.2.5 Not So Stubby Area (NSSA) Η Area 2 πιεξνί ηηο πξνυπνζέζεηο γηα λα γίλεη Not So Stubby Area (NSSA): Γελ είλαη transit αιιά πεξηιακβάλεη ASBR. Αθφκα θαη έηζη φκσο, πεξηνξίδνληαο External Routes πνπ πξνέξρνληαη απφ εμσηεξηθφ ηεο NSSA ASBR κεηψλνπκε ηα κεγέζε ηεο Link State Database θαη ηoπ Routing Σable απμάλνληαο ηαπηφρξνλα ηελ απφδνζε φπσο έρεη ήδε αλαθεξζεί παξαπάλσ. ρήκα 9-9 OSPF Multi Area Network Summarization, Stub, NSSA Γηα λα κεηαηξαπεί ε Area 2 ζε Not so Stubby Area πξέπεη λα γίλνπλ configure αλάινγα νη Routers πνπ αλήθνπλ ζε απηήλ ηελ Area. Απηφ κπνξεί λα γίλεη σο εμήο: R5(config)#router ospf 1 R5(config-router)#area 2 nssa R6(config)#router ospf 1 R6(config-router)#area 2 nssa Όπσο θαη ζηελ πεξίπησζε ησλ Stub Areas έηζη θαη εδψ είλαη ελδηαθέξνλ είλαη λα παξαηεξήζνπκε ηα κελχκαηα πνπ δεκηνπξγνχληαη ζηνπο 2 Routers ζαλ απνηέιεζκα ησλ παξαπάλσ εληνιψλ: R5(config-router)# *Jun 23 21:04:34.467: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on Serial1/0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Adjacency forced to reset *Jun 23 21:04:43.111: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on Serial1/0 from LOADING to FULL, Loading Done R6(config-router)# *Jun 23 21:04:40.347: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on Serial1/1 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Adjacency forced to reset 236

237 *Jun 23 21:04:43.531: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on Serial1/1 from LOADING to FULL, Loading Done Ο ιφγνο πνπ ην Adjacency κεηαμχ ησλ Routers R5 θαη R6 θαηαζηξέθεηαη θαη επαλαδεκηνπξγείηαη είλαη φηη δχν Routers ζρεκαηίδνπλ adjacencies κφλν αλ ζπκθσλνχλ φηη αλήθνπλ ζε Not So Stubby Area (Hello Options N-bit, E-bit). Σν απνηέιεζκα ζην Routing Table ηνπ Area Border Router R6 είλαη ην εμήο: R5#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set C /24 is directly connected, Serial1/0 O /24 [110/3] via , 00:09:29, FastEthernet0/1 O /24 [110/2] via , 00:09:29, FastEthernet0/1 C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 O N /15 [110/20] via , 00:08:30, Serial1/0 O IA /23 [110/67] via , 00:08:30, FastEthernet0/1 O /22 is a summary, 00:09:29, Null0 R5# Αο δνχκε ηψξα ην Routing Table ηνπ Router R6. R6#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set 237

238 C /16 is directly connected, Loopback1 C /16 is directly connected, Loopback0 C /24 is directly connected, Serial1/1 O /15 is a summary, 00:01:20, Null0 O IA /23 [110/131] via , 00:00:26, Serial1/1 O IA /22 [110/65] via , 00:01:05, Serial1/1 R6# Παξαηεξνχκε φηη δελ ππάξρεη Default Route. Απηφ νθείιεηαη ζην φηη ν Area Border Router κπνξεί λα δεκηνπξγήζεη Default Route γηα κηα Not So Stubby Area αιιά ζε αληίζεζε κε κηα Stub Area απηή δελ είλαη ε Default ζπκπεξηθνξά. Γηα λα ππάξμεη Default Route ζηελ NSSA Area 2 ρξεηάδεηαη ε παξαθάησ εληνιή ζηνλ Area Border Router R5. R5(config)#router ospf 1 R5(config-router)#area 2 nssa default-information-originate Αο εμεηάζνπκε ηψξα ην Routing Table ηνπ Router R6. R6#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is to network C /16 is directly connected, Loopback1 C /16 is directly connected, Loopback0 C /24 is directly connected, Serial1/1 O*N /0 [110/1] via , 00:01:33, Serial1/1 O /15 is a summary, 00:08:41, Null0 O IA /23 [110/131] via , 00:07:48, Serial1/1 O IA /22 [110/65] via , 00:08:26, Serial1/1 R6# Σψξα ην Default Route ππάξρεη ζην Routing Table θαη ν Gateway είλαη ν ABR R5. 238

239 9.2.6 Broken Backbone ρήκα 9-10 OSPF Broken Backbone Έζησ φηη ην link κεηαμχ ησλ R3 θαη R4 routers ράλεηαη. Σν απνηέιεζκα είλαη φηη ην backbone απνθφπηεηαη ζηα δχν. Σν απνηέιεζκα θαίλεηαη ζηα Routing Tables. Αο θνηηάμνπκε ην Routing Table ησλ Routers R3 θαη R4. R3#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 O IA /23 [110/65] via , 00:04:36, FastEthernet0/1 R3# R4#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route 239

240 Gateway of last resort is not set O IA /24 [110/65] via , 00:04:36, FastEthernet0/0 C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 C /24 is directly connected, FastEthernet0/0 O E /15 [110/20] via , 00:04:36, FastEthernet0/0 R4# Βιέπνπκε θαη ζηελ πξάμε φηη ην δίθηπν θφβεηαη ζηα δχν. Γηα ηελ απνθαηάζηαζε πξέπεη λα δεκηνπξγεζεί έλα virtual link κεηαμχ ησλ R3 θαη R4. ρήκα 9-11 OSPF Repaired Backbone Σν Virtual Link δεκηνπξγείηαη κε ρξήζε κηαο Transit Area (πρ Area 3). To configuration ησλ Virtual Links απαηηεί γλψζε ηνπ Router Id. Δίλαη έλαο απφ ηνπο ιφγνπο πνπ είλαη πξνηηκφηεξν λα ξπζκίδνπκε εκείο ην Router Id γηα λα είλαη πάληα ζηαζεξφ αληί λα εμαξηάηαη απφ ηηο IP Addresses ησλ interfaces. Δπηπρψο απηφ έρεη ήδε εμαζθαιηζηεί. Έηζη εθηεινχκε ηηο παξαθάησ εληνιέο: Γηα λα «ελψζνπκε» ην Backbone ζα ρξεζηκνπνηήζνπκε απφ έλα Serial Interface ζηνπο Routers R3 θαη R4. R3(config)#interface Serial1/2 R3(config-if)#ip address R3(config-if)#no shutdown 240

241 R4(config)#interface Serial1/2 R4(config-if)#ip address R4(config-if)#no shutdown Αθφκα, ζα ρξεηαζηεί λα δεκηνπξγήζνπκε έλα virtual link αλάκεζα ζηνπο Routers R3 θαη R4. Θα νξίζνπκε θαη ζηνπο 2 Routers ηελ Transit Area 3 θαη ακέζσο κεηά ην Virtual Link. R3(config)#router ospf 1 R3(config-router)#network area 3 R3(config-router)#area 3 virtual-link R4(config)#router ospf 1 R4(config-router)#network area 3 R4(config-router)#area 3 virtual-link *Jun 23 21:27:34.147: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on Serial1/2 from LOADING to FULL, Loading Done R3(config-router)#area 3 virtual-link *Jun 23 21:27:56.939: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on OSPF_VL0 from LOADING to FULL, Loading Done *Jun 23 21:27:58.099: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on OSPF_VL0 from LOADING to FULL, Loading Done R4(config-router)# Ακέζσο κεηά εμεηάδνπκε ην Routing Table ζηνπο Routers R3 θαη R4. R3#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set 241

242 /30 is subnetted, 1 subnets C is directly connected, Serial1/2 O IA /24 [110/129] via , 00:04:04, Serial1/2 C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 O /24 [110/65] via , 00:04:04, Serial1/2 O /24 [110/65] via , 00:04:04, Serial1/2 O E /15 [110/20] via , 00:04:04, Serial1/2 O IA /23 [110/65] via , 00:04:04, FastEthernet0/1 R3# R4#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /30 is subnetted, 1 subnets C is directly connected, Serial1/2 O IA /24 [110/65] via , 00:04:48, FastEthernet0/0 O /24 [110/65] via , 00:04:48, Serial1/2 C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 C /24 is directly connected, FastEthernet0/0 O E /15 [110/20] via , 00:04:38, FastEthernet0/0 O IA /23 [110/129] via , 00:04:48, Serial1/2 R4# Παξαηεξνχκε φηη ε επηθνηλσλία απνθαηαζηάζεθε. Παξαθάησ βιέπνπκε θάηη θαηλνχξγην: ν ραξαθηεξηζκφο DNA ζεκαίλεη Set ην Do Not Age bit πνπ ζεκαίλεη κε απνζηνιή Periodic Updates θάηη πνπ γίλεηαη θαλνληθά θάζε 30 ιεπηά. εκεησηένλ φηη απηφ δελ έρεη θακία απνιχησο επίδξαζε ζην Hello Protocol. 242

243 R3#show ip ospf database OSPF Router with ID ( ) (Process ID 1) Router Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count x x x x0077EE (DNA) 0x x00C71B x x00A088 1 Net Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum x x003D6F x x0095FD Summary Net Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum x x00EA9C x x0081F x x007F (DNA) 0x x00611B Router Link States (Area 3) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count x x00B5DA x x Summary Net Link States (Area 3) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum x x007C x x00536D x x x x00D8AA x x00A9D2 243

244 Summary ASB Link States (Area 3) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum x x00C x x0026F0 Type-5 AS External Link States Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Tag x x0062FC 0 R3# 244

245 9.3 OSPF version 3 Multi Area Network Θα εμεηάζνπκε ζηε ζπλέρεηα έλα παξφκνην ζελάξην ζε έλα Απηφλνκν χζηεκα κε 3 Areas αιιά ζην νπνίν γίλεηαη ρξήζε IP version 6. Η version ηνπ OSPF πνπ ππνζηεξίδεη IP version 6 είλαη ε 3. ρήκα 9-12 OSPFv3 Multi Area Network Οη IPv6 Site Local Addresses (FEC0 /10) είλαη πιένλ Obsolete. Όκσο, παξακέλνπλ έγθπξεο θαη νη ρξήζε ηνπο επηηξέπεηαη. Οπφηε ζα ρξεζηκνπνηεζνχλ ζην ζπγθεθξηκέλν Απηφλνκν χζηεκα. ηελ πεξίπησζε ηνπ OSPFv3 θάζε Router πξέπεη λα έρεη έλα Router Id (ην κήθνο ηνπ νπνίνπ παξακέλεη 32 bit άξα δελ κπνξεί λα αλαηίζεηαη απηφκαηα απφ IPv6 Address). Ρπζκίδνπκε ηνπο Routers σο εμήο: 1. Δλεξγνπνηνχκε ην IPv6 R2(config)#ipv6 unicast-routing 2. Γίλνπκε IPv6 Address ζηα interfaces R2(config)#int fa 0/0 R2(config-if)#ipv6 address fec0::1:1/112 R2(config)#int s 1/1 R2(config-if)#ipv6 address fec0::4:1/112 Δδψ ρξεηάδεηαη κηα εμήγεζε: ην ζπγθεθξηκέλν παξάδεηγκα ζεσξνχκε ζαλ host part ηα ηειεπηαία 16 Bits (νπφηε ην κέγεζνο ηεο κάζθαο είλαη = 112). 245

246 3. Δλεξγνπνηνχκε ην OSPF γηα IPv6 (βιέπνληαο θαη ηελ απαίηεζε αλάζεζεο router id). R2(config)#ipv6 router ospf 1 *May 18 02:37:33.699: %OSPFv3-4-NORTRID: OSPFv3 process 1 could not pick a router-id, please configure manually R2(config-rtr)#router-id Αλαζέηνπκε interfaces ζε OSPF Areas. R2(config)#int fa 0/0 R2(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0 R2(config)#int s 1/1 R2(config-if)#ipv6 ospf 1 area 1 Καη βιέπνπκε ην απνηέιεζκα: *May 18 03:13:34.075: %OSPFv3-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on FastEthernet0/0 from LOADING to FULL, Loading Done *May 18 03:15:42.519: %OSPFv3-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on FastEthernet0/0 from LOADING to FULL, Loading Done Αο δνχκε ην Routing Table ζηνπο Routers R2 θαη R3: R2#show ipv6 route IPv6 Routing Table - 10 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2 ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2 L FE80::/10 [0/0] via ::, Null0 C FEC0::1:0/112 [0/0] via ::, FastEthernet0/0 L FEC0::1:1/128 [0/0] via ::, FastEthernet0/0 C FEC0::4:0/112 [0/0] via ::, Serial1/1 L FEC0::4:1/128 [0/0] 246

247 via ::, Serial1/1 O FEC0::5:0/112 [110/65] via FE80::C800:1AFF:FE14:0, Serial1/1 OI FEC0::6:0/112 [110/65] via FE80::C803:1AFF:FE14:8, FastEthernet0/0 OE2 FEC0:1::10:0/112 [110/20] via FE80::C803:1AFF:FE14:8, FastEthernet0/0 OE2 FEC0:1::20:0/112 [110/20] via FE80::C803:1AFF:FE14:8, FastEthernet0/0 L FF00::/8 [0/0] via ::, Null0 R2# R3#show ipv6 route IPv6 Routing Table - 9 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2 ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2 L FE80::/10 [0/0] via ::, Null0 C FEC0::1:0/112 [0/0] via ::, FastEthernet0/0 L FEC0::1:3/128 [0/0] via ::, FastEthernet0/0 OI FEC0::4:0/112 [110/65] via FE80::C801:1AFF:FE14:8, FastEthernet0/0 OI FEC0::5:0/112 [110/66] via FE80::C801:1AFF:FE14:8, FastEthernet0/0 OI FEC0::6:0/112 [110/65] via FE80::C803:1AFF:FE14:8, FastEthernet0/0 OE2 FEC0:1::10:0/112 [110/20] via FE80::C803:1AFF:FE14:8, FastEthernet0/0 OE2 FEC0:1::20:0/112 [110/20] via FE80::C803:1AFF:FE14:8, FastEthernet0/0 L FF00::/8 [0/0] via ::, Null0 R3# 247

248 Δπίζεο, αο δνχκε ηελ Link State Database ζηνλ Router R2: R2#show ipv6 ospf database OSPFv3 Router with ID ( ) (Process ID 1) Router Link States (Area 0) ADV Router Age Seq# Fragment ID Link count Bits x B x B 0 1 None x B Net Link States (Area 0) ADV Router Age Seq# Link ID Rtr count x Inter Area Prefix Link States (Area 0) ADV Router Age Seq# Prefix x FEC0::4:0/ x FEC0::5:0/ x FEC0::6:0/112 Inter Area Router Link States (Area 0) ADV Router Age Seq# Link ID Dest RtrID x Link (Type-8) Link States (Area 0) ADV Router Age Seq# Link ID Interface x Fa0/ x Fa0/ x Fa0/0 Intra Area Prefix Link States (Area 0) ADV Router Age Seq# Link ID Ref-lstype Ref-LSID x x Router Link States (Area 1) ADV Router Age Seq# Fragment ID Link count Bits x None x B Inter Area Prefix Link States (Area 1) ADV Router Age Seq# Prefix x FEC0::1:0/ x FEC0::6:0/112 Inter Area Router Link States (Area 1) ADV Router Age Seq# Link ID Dest RtrID x Link (Type-8) Link States (Area 1) 248

249 ADV Router Age Seq# Link ID Interface x Se1/ x Se1/1 Intra Area Prefix Link States (Area 1) ADV Router Age Seq# Link ID Ref-lstype Ref-LSID x x x x Type-5 AS External Link States ADV Router Age Seq# Prefix x FEC0:1::10:0/ x FEC0:1::20:0/112 R2# Σα router (Type-1) Link State entries πνπ δεκηνπξγνχληαη απφ ηνλ Router R2 είλαη ηα εμήο: R2#show ipv6 ospf database router adv-router OSPFv3 Router with ID ( ) (Process ID 1) Router Link States (Area 0) LS age: 441 Options: (V6-Bit E-Bit R-bit DC-Bit) LS Type: Router Links Link State ID: 0 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0xAD2B Length: 40 Area Border Router Number of Links: 1 Link connected to: a Transit Network Link Metric: 1 Local Interface ID: 4 Neighbor (DR) Interface ID: 4 Neighbor (DR) Router ID: Router Link States (Area 1) 249

250 LS age: 1508 Options: (V6-Bit E-Bit R-bit DC-Bit) LS Type: Router Links Link State ID: 0 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x6C3A Length: 40 Area Border Router Number of Links: 1 R2# Link connected to: another Router (point-to-point) Link Metric: 64 Local Interface ID: 7 Neighbor Interface ID: 5 Neighbor Router ID: Σo network (Type-2) Link State entry ηνπ Router R2 πνπ δεκηνπξγείηαη ηνλ Router R4 (είλαη ν DR) είλαη ηo εμήο: R2#show ipv6 ospf database network OSPFv3 Router with ID ( ) (Process ID 1) Net Link States (Area 0) LS age: 1578 Options: (V6-Bit E-Bit R-bit DC-Bit) LS Type: Network Links Link State ID: 4 (Interface ID of Designated Router) Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0xAC1 Length: 36 Attached Router: Attached Router: Attached Router:

251 Σν πεδίν Advertising Router πεξηέρεη ην Router Id ηνπ Designated Router. Πιεξνθνξίεο γηα ηνλ Designated Router βξίζθνπκε θαη απφ ζρεηηθφ Type-1 Link State Entry ηνπ Router R2. R2#show ipv6 ospf database router adv-router OSPFv3 Router with ID ( ) (Process ID 1) Router Link States (Area 0) Routing Bit Set on this LSA LS age: 1658 Options: (V6-Bit E-Bit R-bit DC-Bit) LS Type: Router Links Link State ID: 0 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x715F Length: 40 Area Border Router Number of Links: 1 Link connected to: a Transit Network Link Metric: 1 Local Interface ID: 4 Neighbor (DR) Interface ID: 4 Neighbor (DR) Router ID: Μέρξη ζηηγκήο βιέπνπκε απηφ πνπ έρεη αλαθεξζεί ζην ζεσξεηηθφ κέξνο: Σελ απφθξπςε πιεξνθνξίαο ζρεηηθά κε ηηο IPv6 Addresses ζε κηα πξνζπάζεηα λα γίλεη ην OSPFv3 πην επέιηθην. Φπζηθά, ε πιεξνθνξία γηα ηηο δηεπζχλζεηο πξέπεη λα ππάξρεη. Αο εμεηάζνπκε έλαλ θαηλνχξγην ηχπν Link State Entries ηα Link (Type-8). R2#show ipv6 ospf database link adv-router OSPFv3 Router with ID ( ) (Process ID 1) Link (Type-8) Link States (Area 0) 251

252 LS age: 1751 Options: (V6-Bit E-Bit R-bit DC-Bit) LS Type: Link-LSA (Interface: FastEthernet0/0) Link State ID: 4 (Interface ID) Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x3411 Length: 64 Router Priority: 1 Link Local Address: FE80::C801:1AFF:FE14:8 Number of Prefixes: 1 Prefix Address: FEC0::1:0 Prefix Length: 112, Options: None Link (Type-8) Link States (Area 1) LS age: 1751 Options: (V6-Bit E-Bit R-bit DC-Bit) LS Type: Link-LSA (Interface: Serial1/1) Link State ID: 7 (Interface ID) Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x9AA4 Length: 64 Router Priority: 1 Link Local Address: FE80::C801:1AFF:FE14:8 Number of Prefixes: 1 Prefix Address: FEC0::4:0 Prefix Length: 112, Options: None ε απηφλ ηνλ θαηλνχξγην ηχπν πεξηέρνληαη νη πιεξνθνξίεο γηα ηα Routing Prefixes αιιά έρεη Link Local Scope. Βιέπνπκε πιεξνθνξίεο ηφζν γηα ηα Prefixes φζν θαη γηα ηηο Link Local Addresses (ηα ζπγθεθξηκέλα παξαδείγκαηα δελ έρνπλ επηιεγεί ζπγθεθξηκέλεο Link Local Address νπφηε ε επηινγή γίλεηαη απηφκαηα κε ηνλ αιγφξηζκν πνπ έρεη ήδε αλαθεξζεί (ην Interface Id δεκηνπξγείηαη απφ ηελ MAC Address κε ηελ παξεκβνιή ζε ζπγθεθξηκέλεο ζέζεηο ηεο ηηκήο: FFFE). Αο εμεηάζνπκε ηψξα ηνλ άιιν θαηλνχξγην ηχπν ησλ Link State Entries ηα intra-area prefix LSAs πνπ κεηαθέξεη prefix θαη έρεη Area Scope. 252

253 R2#show ipv6 ospf database prefix OSPFv3 Router with ID ( ) (Process ID 1) Intra Area Prefix Link States (Area 0) Routing Bit Set on this LSA LS age: 1418 LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA Link State ID: 4096 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0xAEE9 Length: 52 Referenced LSA Type: 2002 Referenced Link State ID: 4 Referenced Advertising Router: Number of Prefixes: 1 Prefix Address: FEC0::1:0 Prefix Length: 112, Options: None, Metric: 0 Intra Area Prefix Link States (Area 1) Routing Bit Set on this LSA LS age: 1440 LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA Link State ID: 0 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x87AF Length: 72 Referenced LSA Type: 2001 Referenced Link State ID: 0 Referenced Advertising Router: Number of Prefixes: 2 Prefix Address: FEC0::4:0 Prefix Length: 112, Options: None, Metric: 64 Prefix Address: FEC0::5:0 253

254 Prefix Length: 112, Options: None, Metric: 1 Routing Bit Set on this LSA LS age: 1456 LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA Link State ID: 0 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0xED8C Length: 52 Referenced LSA Type: 2001 Referenced Link State ID: 0 Referenced Advertising Router: Number of Prefixes: 1 Prefix Address: FEC0::4:0 Prefix Length: 112, Options: None, Metric: 64 Σα inter area prefix (Type-3) Link State entries πνπ ππάξρνπλ ζηελ Link State Database ηνπ Router R3 - ν ζπγθεθξηκέλνο Internal Backbone Router επηιέγεηαη γηα λα δείμεη φια ηα inter area prefixes ηφζν ηεο Area 1 φζν θαη ηεο Area 2, γηα λα είλαη ινγηθφ ην κέγεζνο ηνπ output αθνχ ζαλ internal ζα δψζεη πιεξνθνξίεο κφλν γηα κηα Area θαη γηα κειινληηθή ζχγθξηζε φηαλ αξγφηεξα ζα γίλεη summarization - είλαη ηα εμήο: R3#show ipv6 ospf database inter-area prefix OSPFv3 Router with ID ( ) (Process ID 1) Inter Area Prefix Link States (Area 0) Routing Bit Set on this LSA LS age: 238 LS Type: Inter Area Prefix Links Link State ID: 0 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x7C35 Length: 44 Metric: 64 Prefix Address: FEC0::4:0 Prefix Length: 112, Options: None 254

255 Routing Bit Set on this LSA LS age: 238 LS Type: Inter Area Prefix Links Link State ID: 1 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x901E Length: 44 Metric: 65 Prefix Address: FEC0::5:0 Prefix Length: 112, Options: None Routing Bit Set on this LSA LS age: 284 LS Type: Inter Area Prefix Links Link State ID: 0 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x7037 Length: 44 Metric: 64 Prefix Address: FEC0::6:0 Prefix Length: 112, Options: None Σo inter area router (Type-4) Link State entry πνπ ππάξρεη ζηελ Link State Database ηνπ Router R3 - ν ζπγθεθξηκέλνο επηιέγεηαη γηα λα είλαη ινγηθφ ην κέγεζνο ηνπ output - είλαη ην εμήο: R3#show ipv6 ospf database inter-area router OSPFv3 Router with ID ( ) (Process ID 1) Inter Area Router Link States (Area 0) Routing Bit Set on this LSA LS age: 563 Options: (V6-Bit E-Bit R-bit DC-Bit) LS Type: Inter Area Router Links Link State ID: Advertising Router:

256 LS Seq Number: Checksum: 0xF09C Length: 32 Metric: 64 Destination Router ID: Σέινο, ην external (Type-5) Link State entry πνπ ππάξρνπλ ζηελ Link State Database ηνπ Router R3είλαη ηo εμήο: R3#show ipv6 ospf database external OSPFv3 Router with ID ( ) (Process ID 1) Type-5 AS External Link States Routing Bit Set on this LSA LS age: 578 LS Type: AS External Link Link State ID: 0 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x5648 Length: 44 Prefix Address: FEC0:1::10:0 Prefix Length: 112, Options: None Metric Type: 2 (Larger than any link state path) Metric: 20 Routing Bit Set on this LSA LS age: 1618 LS Type: AS External Link Link State ID: 1 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0xCFBE Length: 44 Prefix Address: FEC0:1::20:0 Prefix Length: 112, Options: None Metric Type: 2 (Larger than any link state path) Metric:

257 9.3.1 Summarization Σα Inter-Area route entries FEC0::4:0/112 θαη FEC0::5:0/112 πνπ πξνέξρνληαη απφ ηελ Area 1 ζα κπνξνχζαλ λα γίλνπλ summarized ζε έλα supernet: FEC0::4:0/111 Δπίζεο, ηα External Type 2 Routers FEC0:1::10:0/112 θαη FEC0:1::20:0/112 ζα κπνξνχζαλ θαη απηά λα γίλνπλ summarized. Δδώ ζα θάλνπκε κηα παξαδνρή: Θα ηα θάλνπκε summarize ζην prefix FEC0:1 0/32 ζεσξψληαο φηη δελ ρξεζηκνπνηνχληαη άιιεο δηεπζχλζεηο απφ ην παξαπάλσ range ζην Site καο. ρήκα 9-13 OSPFv3 Summarization Σα νθέιε ηνπ summarization έρνπλ αλαθεξζεί πνιιέο θνξέο πξνεγνπκέλσο νπφηε δελ ζα επαλαιεθζνχλ εδψ. πλερίδνπκε ινηπφλ θάλνληαο απηέο ηηο δχν παξαθάησ αιιαγέο. ηνλ Area Border Router R2 ελεξγνπνηνχκε ην summarization γηα ηα δχν networks ηεο Area 1. R2(config)#ipv6 router ospf 1 R2(config-router)#area 1 range FEC0::4:0/111 ηνλ Autonomous System Boundary Router R5 ελεξγνπνηνχκε ην summarization γηα ηα δχν external networks. R5(config)#ipv6 router ospf 1 R5(config-router)#summary-address FEC0:1 0/32 Αο εμεηάζνπκε ηψξα ην Routing Table ηνπ Router R3: R3#show ipv6 route IPv6 Routing Table - 7 entries 257

258 Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2 ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2 L FE80::/10 [0/0] via ::, Null0 C FEC0::1:0/112 [0/0] via ::, FastEthernet0/0 L FEC0::1:3/128 [0/0] via ::, FastEthernet0/0 OI FEC0::4:0/111 [110/129] via FE80::C801:1AFF:FE14:8, FastEthernet0/0 OI FEC0::6:0/112 [110/65] via FE80::C803:1AFF:FE14:8, FastEthernet0/0 OE2 FEC0:1::/32 [110/20] via FE80::C803:1AFF:FE14:8, FastEthernet0/0 L FF00::/8 [0/0] via ::, Null0 R3# Σν Routing Table ηνπ Router R3 αληαλαθιά ην summarization πνπ θάλακε. Αο εμεηάζνπκε ηψξα ηα Type-3 Link State Entries ηνπ Router R3. R3#show ipv6 ospf database inter-area prefix OSPFv3 Router with ID ( ) (Process ID 1) Inter Area Prefix Link States (Area 0) Routing Bit Set on this LSA LS age: 230 LS Type: Inter Area Prefix Links Link State ID: 0 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0xF87A Length: 44 Metric:

259 Prefix Address: FEC0::4:0 Prefix Length: 111, Options: None Routing Bit Set on this LSA LS age: 252 LS Type: Inter Area Prefix Links Link State ID: 0 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x7236 Length: 44 Metric: 64 Prefix Address: FEC0::6:0 Prefix Length: 112, Options: None Καηφπηλ, αο εμεηάζνπκε ηα Type-5 Link State Entries ηνπ Router R3. R3#show ipv6 ospf database external OSPFv3 Router with ID ( ) (Process ID 1) Type-5 AS External Link States Routing Bit Set on this LSA LS age: 438 LS Type: AS External Link Link State ID: 0 Advertising Router: LS Seq Number: Checksum: 0x8C7F Length: 32 Prefix Address: FEC0:1:: Prefix Length: 32, Options: None Metric Type: 2 (Larger than any link state path) Metric: 20 R3# 259

260 9.3.2 Stub Area Σα πιενλεθηήκαηα ησλ Stub Areas θαη νη πξνυπνζέζεηο γηα λα γίλεη κηα Area Stub έρνπλ αλαιπζεί πξνεγνπκέλσο νπφηε ζα πξνρσξήζνπκε άκεζα ζην λα κεηαηξέςνπκε ηελ Standard Area 1 ζε Stub Area. ρήκα 9-14 OSPFv3 Summarization, Stub Area Θα ρξεηαζηεί λα ξπζκηζηνχλ ζρεηηθά νη Routers R1 θαη R2. R1(config)#ipv6 router ospf 1 R1(config-rtr)#area 1 stub R2(config)#ipv6 router ospf 1 R2(config-rtr)#area 1 stub ην κηθξφ δηάζηεκα πνπ κεζνιαβεί φηαλ αιιάδνπκε ηνλ έλα Router ην adjacency θαηαξγείηαη γηαηί ην λα ζπκθσλνχλ νη Routers ζην λα είλαη ή λα κελ είλαη stub είλαη απαξαίηεηε πξνυπφζεζε δεκηνπξγίαο adjacency. *May 19 03:54:57.827: %OSPFv3-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on Serial1/0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Adjacency forced to reset *May 19 03:55:19.235: %OSPFv3-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on Serial1/0 from LOADING to FULL, Loading Done *May 19 03:55:21.167: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console R1# Αο εμεηάζνπκε ηψξα ην Routing Table Router ηνπ R1. R1#show ipv6 route IPv6 Routing Table - 9 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary 260

261 O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2 ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2 OI ::/0 [110/65] via FE80::C801:1AFF:FE14:8, Serial1/0 L FE80::/10 [0/0] via ::, Null0 OI FEC0::1:0/112 [110/65] via FE80::C801:1AFF:FE14:8, Serial1/0 C FEC0::4:0/112 [0/0] via ::, Serial1/0 L FEC0::4:2/128 [0/0] via ::, Serial1/0 C FEC0::5:0/112 [0/0] via ::, Loopback0 L FEC0::5:1/128 [0/0] via ::, Loopback0 OI FEC0::6:0/112 [110/129] via FE80::C801:1AFF:FE14:8, Serial1/0 L FF00::/8 [0/0] via ::, Null0 R1# Παξαηεξνχκε φηη δελ ππάξρνπλ πηα External Routes. Αληίζεηα, πξνζηέζεθε ην entry: OI ::/0 δειαδή ην Default Route Not So Stubby Area (NSSA) Η Area 2 πιεξνί ηηο πξνυπνζέζεηο γηα λα γίλεη Not So Stubby Area. Βέβαηα, γηα λα έρεη λφεκα ζα έπξεπε λα έρνπκε θαη δεχηεξν ASBR εθηφο ηεο Area γηα λα δνχκε πνπ ζα ζηακαηήζεη ηα External Routes θαη (πξναηξεηηθά) ζα ζηείιεη Default Route. ρήκα 9-15 OSPFv3 Summarization, Stub Area, NSSA 261

262 Γηα ηνλ ζθνπφ απηφ ζα ρξεζηκνπνηήζνπκε πξνζσξηλά έλα Loopback interface ζηνλ Internal Backbone Router R3. R3(config)#int lo0 R3(config-if)#ipv6 address FEC0:2::10:1/112 R3(config-if)#ipv6 router ospf 1 R3(config-rtr)#redistribute connected Δπίζεο, ζα ρξεηαζηεί λα ξπζκηζηνχλ ζρεηηθά νη Routers R4 θαη R5. R4(config)#ipv6 router ospf 1 R4(config-rtr)#area 2 nssa R5(config)#ipv6 router ospf 1 R5(config-rtr)#area 2 nssa Δλψ ην θαηλνχξγην external prefix (FEC0:2::10:0/112) ππάξρεη ζην Routing Table ηνπ Router R4, δελ ππάξρεη ζην Routing Table ηνπ Router R5. R4#show ipv6 route IPv6 Routing Table - 9 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2 ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2 L FE80::/10 [0/0] via ::, Null0 C FEC0::1:0/112 [0/0] via ::, FastEthernet0/0 L FEC0::1:4/128 [0/0] via ::, FastEthernet0/0 OI FEC0::4:0/111 [110/129] via FE80::C801:1AFF:FE14:8, FastEthernet0/0 C FEC0::6:0/112 [0/0] via ::, Serial1/0 L FEC0::6:1/128 [0/0] via ::, Serial1/0 ON2 FEC0:1::/32 [110/20] 262

263 via FE80::C804:1AFF:FE14:0, Serial1/0 OE2 FEC0:2::10:0/112 [110/20] via FE80::C802:1AFF:FE14:8, FastEthernet0/0 L FF00::/8 [0/0] via ::, Null0 R4# R5#show ipv6 route IPv6 Routing Table - 11 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2 ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2 L FE80::/10 [0/0] via ::, Null0 OI FEC0::1:0/112 [110/65] via FE80::C803:1AFF:FE14:8, Serial1/1 OI FEC0::4:0/111 [110/193] via FE80::C803:1AFF:FE14:8, Serial1/1 C FEC0::6:0/112 [0/0] via ::, Serial1/1 L FEC0::6:2/128 [0/0] via ::, Serial1/1 O FEC0:1::/32 [110/0] via ::, Null0 C FEC0:1::10:0/112 [0/0] via ::, Loopback0 L FEC0:1::10:1/128 [0/0] via ::, Loopback0 C FEC0:1::20:0/112 [0/0] via ::, Loopback1 L FEC0:1::20:1/128 [0/0] via ::, Loopback1 L FF00::/8 [0/0] via ::, Null0 R5# Δπηπιένλ, κπνξνχκε λα ξπζκίζνπκε ηνλ Area Border Router R4 λα ζηέιλεη έλα Default Route ζηελ Area

264 R4(config)#ipv6 router ospf 1 R4(config-rtr)#area 2 nssa default-information-originate Σν απνηέιεζκα θαίλεηαη ζην Route Table ηνπ Router R5. R5#show ipv6 route IPv6 Routing Table - 12 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2 ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2 ON2 ::/0 [110/1] via FE80::C803:1AFF:FE14:8, Serial1/1 L FE80::/10 [0/0] via ::, Null0 OI FEC0::1:0/112 [110/65] via FE80::C803:1AFF:FE14:8, Serial1/1 OI FEC0::4:0/111 [110/193] via FE80::C803:1AFF:FE14:8, Serial1/1 C FEC0::6:0/112 [0/0] via ::, Serial1/1 L FEC0::6:2/128 [0/0] via ::, Serial1/1 O FEC0:1::/32 [110/0] via ::, Null0 C FEC0:1::10:0/112 [0/0] via ::, Loopback0 L FEC0:1::10:1/128 [0/0] via ::, Loopback0 C FEC0:1::20:0/112 [0/0] via ::, Loopback1 L FEC0:1::20:1/128 [0/0] via ::, Loopback1 L FF00::/8 [0/0] via ::, Null0 R5# Βιέπνπκε φηη ηψξα ππάξρεη ζην Route Table ηνπ Router R5 θαη ην Default Route (θαη θπζηθά φπσο ήδε αλαθέξζεθε δελ ππάξρνπλ External Routes πνπ γίλνληαη originate εθηφο ηεο Area. 264

265 9.3.4 Broken Backbone ρήκα 9-16 OSPFv3 Broken Backbone Αο εμεηάζνπκε θαη αξρήλ ην Route Table ησλ Routers R1 θαη R3. R1#show ipv6 route IPv6 Routing Table - 9 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2 ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2 OI ::/0 [110/65] via FE80::C801:19FF:FE2C:8, Serial1/0 L FE80::/10 [0/0] via ::, Null0 OI FEC0::1:0/112 [110/65] via FE80::C801:19FF:FE2C:8, Serial1/0 C FEC0::4:0/112 [0/0] via ::, Serial1/0 L FEC0::4:2/128 [0/0] via ::, Serial1/0 C FEC0::5:0/112 [0/0] via ::, Loopback0 L FEC0::5:1/128 [0/0] via ::, Loopback0 OI FEC0::6:0/112 [110/129] via FE80::C801:19FF:FE2C:8, Serial1/0 L FF00::/8 [0/0] via ::, Null0 R1# 265

266 R3#show ipv6 route IPv6 Routing Table - 9 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2 ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2 L FE80::/10 [0/0] via ::, Null0 C FEC0::1:0/112 [0/0] via ::, FastEthernet0/0 L FEC0::1:3/128 [0/0] via ::, FastEthernet0/0 OI FEC0::4:0/111 [110/129] via FE80::C801:19FF:FE2C:8, FastEthernet0/0 OI FEC0::6:0/112 [110/65] via FE80::C803:19FF:FE2C:8, FastEthernet0/0 OE2 FEC0:1::/32 [110/20] via FE80::C803:19FF:FE2C:8, FastEthernet0/0 C FEC0:2::10:0/112 [0/0] via ::, Loopback0 L FEC0:2::10:1/128 [0/0] via ::, Loopback0 L FF00::/8 [0/0] via ::, Null0 Έζησ φηη ην Fast Ethernet link ηνπ Router R2 ράλεηαη (ην εμνκνηψλνπκε θάλνληάο ην shutdown). R2(config)#int fa0/0 R2(config-if)#shut *May 20 01:20:34.671: %OSPFv3-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on FastEthernet0/0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Interface down or detached *May 20 01:20:34.679: %OSPFv3-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on FastEthernet0/0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Interface down or detached *May 20 01:20:36.635: %LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to administratively down *May 20 01:20:36.639: %ENTITY_ALARM-6-INFO: ASSERT INFO Fa0/0 Physical Port Administrative State Down 266

267 *May 20 01:20:37.635: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to down R2(config-if)# Σν απνηέιεζκα είλαη φηη ην backbone απνθφπηεηαη ζηα δχν. Σν απνηέιεζκα θαίλεηαη ζηα Routing Tables. Αο θνηηάμνπκε ην Routing Table ησλ Routers R1θαη R3. R1#show ipv6 route IPv6 Routing Table - 6 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2 ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2 L FE80::/10 [0/0] via ::, Null0 C FEC0::4:0/112 [0/0] via ::, Serial1/0 L FEC0::4:2/128 [0/0] via ::, Serial1/0 C FEC0::5:0/112 [0/0] via ::, Loopback0 L FEC0::5:1/128 [0/0] via ::, Loopback0 L FF00::/8 [0/0] via ::, Null0 R1# Παξαηεξνχκε φηη ράζεθαλ Route Entries: R3#show ipv6 route IPv6 Routing Table - 8 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2 ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2 L FE80::/10 [0/0] via ::, Null0 C FEC0::1:0/112 [0/0] 267

268 via ::, FastEthernet0/0 L FEC0::1:3/128 [0/0] via ::, FastEthernet0/0 OI FEC0::6:0/112 [110/65] via FE80::C803:19FF:FE2C:8, FastEthernet0/0 OE2 FEC0:1::/32 [110/20] via FE80::C803:19FF:FE2C:8, FastEthernet0/0 C FEC0:2::10:0/112 [0/0] via ::, Loopback0 L FEC0:2::10:1/128 [0/0] via ::, Loopback0 L FF00::/8 [0/0] via ::, Null0 R3# Παξαηεξνχκε φηη ράζεθαλ ηα Inter Area Route Entries ηεο Area 1 αιιά θαη ηα entries πνπ αλαθέξνληαη ζηνλ Router R2. Η ιχζε είλαη θαη εδψ ε ρξήζε Virtual Links. Θα αμηνπνηεζνχλ ηα Serial interfaces ησλ Routers R2 θαη R4. Θα ηνπο δψζνπκε IPv6 Addresses θαη ζα ηα θαηαηάμνπκε ζε κηα θαηλνχξγηα Area πρ ηελ 3. ρήκα 9-17 OSPFv3 Repaired Backbone R2(config-if)#int s1/2 R2(config-if)#ipv6 address fec0::10:1/112 R2(config-if)#ipv6 ospf 1 area 3 R2(config-if)#no shutdown R4(config)#int s1/2 R4(config-if)#ipv6 address fec0::10:2/112 R4(config-if)#ipv6 ospf 1 area 3 268

269 R4(config-if)#no shutdown R2# *May 20 01:53:36.495: %OSPFv3-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on Serial1/2 from LOADING to FULL, Loading Done R2# R4# *May 20 01:53:46.651: %OSPFv3-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on Serial1/2 from LOADING to FULL, Loading Done R4# Καηφπηλ ζα ξπζκίζνπκε Virtual Links ζηνπο Routers R2 θαη R4. R2(config)#ipv6 router ospf 1 R2(config-rtr)#area 3 virtual-link R4(config)#ipv6 router ospf 1 R4(config-rtr)#area 3 virtual-link R2# *May 20 01:57:53.855: %OSPFv3-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on OSPFv3_VL1 from LOADING to FULL, Loading Done R4# *May 20 01:58:03.935: %OSPFv3-5-ADJCHG: Process 1, Nbr on OSPFv3_VL1 from LOADING to FULL, Loading Done Αο εμεηάζνπκε πάιη ηα Routing Tables ησλ Routers R1 θαη R3. R1#show ipv6 route IPv6 Routing Table - 12 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2 ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2 OI ::/0 [110/65] via FE80::C801:19FF:FE2C:8, Serial1/0 L FE80::/10 [0/0] via ::, Null0 269

270 OI FEC0::1:0/112 [110/129] via FE80::C801:19FF:FE2C:8, Serial1/0 C FEC0::4:0/112 [0/0] via ::, Serial1/0 L FEC0::4:2/128 [0/0] via ::, Serial1/0 C FEC0::5:0/112 [0/0] via ::, Loopback0 L FEC0::5:1/128 [0/0] via ::, Loopback0 OI FEC0::6:0/112 [110/192] via FE80::C801:19FF:FE2C:8, Serial1/0 OI FEC0::10:0/112 [110/128] via FE80::C801:19FF:FE2C:8, Serial1/0 OI FEC0::10:1/128 [110/64] via FE80::C801:19FF:FE2C:8, Serial1/0 OI FEC0::10:2/128 [110/128] via FE80::C801:19FF:FE2C:8, Serial1/0 L FF00::/8 [0/0] via ::, Null0 R1# R3#show ipv6 route IPv6 Routing Table - 12 entries Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2 ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2 L FE80::/10 [0/0] via ::, Null0 C FEC0::1:0/112 [0/0] via ::, FastEthernet0/0 L FEC0::1:3/128 [0/0] via ::, FastEthernet0/0 OI FEC0::4:0/111 [110/193] via FE80::C803:19FF:FE2C:8, FastEthernet0/0 OI FEC0::6:0/112 [110/65] via FE80::C803:19FF:FE2C:8, FastEthernet0/0 OI FEC0::10:0/112 [110/65] 270

271 via FE80::C803:19FF:FE2C:8, FastEthernet0/0 OI FEC0::10:1/128 [110/65] via FE80::C803:19FF:FE2C:8, FastEthernet0/0 OI FEC0::10:2/128 [110/1] via FE80::C803:19FF:FE2C:8, FastEthernet0/0 OE2 FEC0:1::/32 [110/20] via FE80::C803:19FF:FE2C:8, FastEthernet0/0 C FEC0:2::10:0/112 [0/0] via ::, Loopback0 L FEC0:2::10:1/128 [0/0] via ::, Loopback0 L FF00::/8 [0/0] via ::, Null0 R3# Παξαηεξνχκε φηη έρνπλ απνθαηαζηαζεί ηα Routing Tables ζηελ αξρηθή ηνπο θαηάζηαζε. 271

272 272

273 10 Παραδείγματα IS-IS 10.1 Multi-Area IS-IS (CLNS Routing) Έζησ ην παξαθάησ Multi-Area Network ζην νπνίν ην Routing Protocol είλαη ην IS-IS. ρήκα 10-1 IS-IS CLNS Routing Οη Areas θαη είλαη Areas εληφο ησλ νπνίσλ ππάξρνπλ hosts πνπ πξέπεη λα επηθνηλσλνχλ κεηαμχ ηνπο. Με Bold γξακκέο ζεκεηψλεηαη ην Backbone (πνπ φπσο αλαθέξζεθε είλαη ην ζχλνιν ησλ ζπλερφκελα ζπλδεδεκέλσλ Level-2 ή Level-1-2 Routers). ην παξαπάλσ δίθηπν ζα ελεξγνπνηήζνπκε ην CLNS Routing. Οη εληνιέο πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζνχλ γηα ηηο ξπζκίζεηο είλαη νη εμήο: 1. Καη αξρήλ ελεξγνπνηνχκε ην IS-IS routing protocol, πξνζδίλνπκε κηα NET Address ζε θάζε Router θαη πξνζδηνξίδνπκε αλ ν Router ζα είλαη Level-1, Level- 2 ή θαη ηα δχν. ην ζπγθεθξηκέλν παξάδεηγκα ζα ξπζκίζνπκε ηνλ Level-1 Router R1 θαη ηνλ Level-1-2 Router R2. R1(config)#router isis R1(config-router)#net R1(config-router)#is-type level-1 R2(config)#router isis R2(config-router)#net R2(config-router)#is-type level-1-2 Ο Router R2 ζε θάπνην interface ζπλδέεηαη κφλν κε Level-1 Router θαη ζε θάπνην άιιν κφλν κε Level-2 Router. Οπφηε ζα παξακεηξνπνηήζνπκε ηα interfaces ηνπ αληίζηνηρα. 273

274 R2(config)#int fa0/1 R2(config-if)#isis circuit-type level-1 R2(config)#int s1/0 R2(config-if)#isis circuit-type level-2 2. Καηφπηλ, ελεξγνπνηνχκε ην CLNS Routing γεληθά ζηνλ θάζε Router. R1(config)#clns routing 3. ηε ζπλέρεηα ζα ελεξγνπνηήζνπκε ην CLNS Routing θαη ζηα interfaces πνπ ζέινπκε λα ζπκκεηάζρνπλ ζε απηφ. R1(config)#int fa0/0 R1(config-if)#clns enable R1(config-if)#clns router isis ηελ παξνχζα θάζε δελ έρνπκε αθφκα πξνζδψζεη IP Addresses νπφηε δελ κπνξνχκε λα ελεξγνπνηήζνπκε θαη ην IP Routing. Καη αξρήλ αο πάξνπκε θάπνηεο γεληθέο πιεξνθνξίεο φπσο Router NET Address, αξηζκφ ησλ interfaces πνπ ην CLNS είλαη ελεξγνπνηεκέλν, αλ επηηξέπεηαη ην CLNS Routing, ην IS IS Level ηνπ Router θιπ. R2>show clns Global CLNS Information: 2 Interfaces Enabled for CLNS NET: Configuration Timer: 60, Default Holding Timer: 300, Packet Lifetime 64 ERPDU s requested on locally generated packets Intermediate system operation enabled (CLNS forwarding allowed) IS-IS level-1-2 Router: Routing for Area: R2> Παξαθάησ βιέπνπκε πιεξνθνξίεο γηα ηα interfaces ζρεηηθά κε ην IS-IS. R2#show clns interface fa 0/1 FastEthernet0/1 is up, line protocol is up Checksums enabled, MTU 1497, Encapsulation SAP 274

275 ERPDUs enabled, min. interval 10 msec. RDPDUs enabled, min. interval 100 msec., Addr Mask enabled Congestion Experienced bit set at 4 packets CLNS fast switching enabled CLNS SSE switching disabled DEC compatibility mode OFF for this interface Next ESH/ISH in 12 seconds Routing Protocol: IS-IS Circuit Type: level-1 Interface number 0x0, local circuit ID 0x1 Level-1 Metric: 10, Priority: 64, Circuit ID: R2.01 DR ID: R2.01 Level-1 Ipv6 Metric: 10 Number of active level-1 adjacencies: 1 Next IS-IS LAN Level-1 Hello in 634 milliseconds R2# R2#show clns interface s1/0 Serial1/0 is up, line protocol is up Checksums enabled, MTU 1500, Encapsulation HDLC ERPDUs enabled, min. interval 10 msec. RDPDUs enabled, min. interval 100 msec., Addr Mask enabled Congestion Experienced bit set at 4 packets CLNS fast switching enabled CLNS SSE switching disabled DEC compatibility mode OFF for this interface Next ESH/ISH in 13 seconds Routing Protocol: IS-IS Circuit Type: level-2 Interface number 0x1, local circuit ID 0x100 Neighbor System-ID: R3 Level-2 Metric: 10, Priority: 64, Circuit ID: R2.00 Level-2 Ipv6 Metric: 10 Number of active level-2 adjacencies: 1 Next IS-IS Hello in 4 seconds if state UP R2# Οη neighbors ηνπ Router R2 είλαη νη εμήο: 275

276 R2#show clns neighbors System Id Interface SNPA State Holdtime Type Protocol R3 Se1/0 *HDLC* Up 23 L2 IS-IS R1 Fa0/1 ca Up 21 L1 IS-IS R2# Σν ελδηαθέξνλ είλαη λα δνχκε ην CLNS Route Table. ε έλαλ Level-1 κφλν Router (εηδηθά ζην ζπγθεθξηκέλν ζελάξην φπνπ ππάξρνπλ κφλν δχν Routers ζε θάζε Area) ζην Route Table δελ ζα θαλεί θαη πνιχ πιεξνθνξία. R1#show clns route Codes: C connected, S static, d DecnetIV I ISO-IGRP, I IS-IS, e ES-IS B BGP, b ebgp-neighbor C [1/0], Local IS-IS NET C [2/0], Local IS-IS Area R1# Αληίζεηα, ζηνλ Level-1-2 Router R2 ην Routing Table έρεη πεξηζζφηεξεο πιεξνθνξίεο: R2#show clns route Codes: C connected, S static, d DecnetIV I ISO-IGRP, I IS-IS, e ES-IS B BGP, b ebgp-neighbor C [1/0], Local IS-IS NET C [2/0], Local IS-IS Area I [110/30] via R3, Serial1/0 I [110/10] via R3, Serial1/0 R2# Παξφκνηα θαη γηα ηνλ Level-2 Router R3: R3#show clns route Codes: C connected, S static, d DecnetIV I ISO-IGRP, I IS-IS, e ES-IS 276

277 B BGP, b ebgp-neighbor C [1/0], Local IS-IS NET C [2/0], Local IS-IS Area I [110/20] via R4, FastEthernet0/0 I [110/10] via R2, Serial1/1 R3# Αο δνθηκάζνπκε λα θάλνπκε ping ηελ NET Address ηνπ Router R6 απφ ηνλ R1. R1#ping clns Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte CLNS Echos with timeout 2 seconds!!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 88/136/212 ms R1# Δπηηπρία! Αο εμεηάζνπκε ηελ πιεξνθνξία πνπ έρνπλ νη Routers ζρεηηθά κε ηελ ηνπνινγία ηνπ δηθηχνπ: R1#show isis topology IS-IS paths to level-1 routers System Id Metric Next-Hop Interface SNPA R1 -- R2 10 R2 Fa0/0 ca01.1c R1# R2#show isis topology IS-IS paths to level-1 routers System Id Metric Next-Hop Interface SNPA R1 10 R1 Fa0/1 ca00.1c R

278 IS-IS paths to level-2 routers System Id Metric Next-Hop Interface SNPA R2 -- R3 10 R3 Se1/0 *HDLC* R4 20 R3 Se1/0 *HDLC* R5 30 R3 Se1/0 *HDLC* R2# Σέινο ε Link State Database ηνπ Router R2 αθνινπζεί: R2#show isis database IS-IS Level-1 Link State Database: LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime ATT/P/OL R x x115B 942 0/0/0 R * 0x x411D /0/0 R * 0x x7AD /0/0 IS-IS Level-2 Link State Database: LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime ATT/P/OL R * 0x x /0/0 R x xC /0/0 R x x /0/0 R x x /0/0 R x x /0/0 R2# Σα πεδία είλαη ηα εμήο: LSPID: Link State Id. Υαξαθηεξίδεη κνλαδηθά ην Link State Packet (LSP). LSP Seq Num: Σν Sequence Number γηα ην ζπγθεθξηκέλν LSP. Υξεζηκνπνηείηαη φπσο θαη ζην OSPF γηα λα εληνπίδνληαη ηα λεψηεξα instances ησλ LSPs. LSP Checksum: Σν checksum ηνπ LSP. Υξεζηκνπνηείηαη γηα εληνπηζκφ ιαζψλ. LSP Holdtime: Ο ελαπνκέλσλ ρξφλνο θαηά ηνλ νπνίνλ ην ζπγθεθξηκέλν LSP είλαη έγθπξν. ATT/P/OL: ATT: Attach Bit. Σηκή 1 ζεκαίλεη φηη ν router πνπ δεκηνχξγεζε απηφ ην LSP ζπλδέεηαη κέζσ ελφο Level 2 Router ηνπιάρηζηνλ κε κηα αθφκα Area. P: Partition Bit. Σηκή 1 ζεκαίλεη φηη ν router πνπ δεκηνχξγεζε ην ζπγθεθξηκέλν LSP έρεη ηελ δπλαηφηεηα partition repair. OL: Overload Bit. Σηκή 1 ζεκαίλεη φηη ν router πνπ δεκηνχξγεζε ην ζπγθεθξηκέλν LSP είλαη ππεξθνξησκέλνο θαη ην LSP δελ πξέπεη λα ρξεζηκνπνηεζεί. 278

279 10.2 Multi-Area IS-IS (CLNS θαη IP Routing) ην ίδην δίθηπν ζα ελεξγνπνηήζνπκε θαη ην IP. ρήκα 10-2 IS-IS CLNS, IP Routing Οη επηπιένλ εληνιέο πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζνχλ γηα ηηο ξπζκίζεηο είλαη νη εμήο: R1(config)#int lo1 R1(config-if)#ip address R1(config-if)#ip router isis R1(config)#int fa 0/0 R1(config-if)#ip address R1(config-if)#ip router isis R2(config)#int fa 0/1 R2(config-if)#ip address R2(config-if)#ip router isis R2(config)#int s1/0 R2(config-if)#ip address R2(config-if)#ip router isis R3(config)#int s1/1 R3(config-if)#ip address R3(config-if)#ip router isis R3(config)#int fa 0/0 R3(config-if)#ip address R3(config-if)#ip router isis 279

280 R4(config)#int fa0/1 R4(config-if)#ip address R4(config-if)#ip router isis R4(config)#int s1/0 R4(config-if)#ip address R4(config-if)#ip router isis R5(config)#int s1/1 R5(config-if)#ip address R5(config-if)#ip router isis R5(config)#int fa 0/0 R5(config-if)#ip address R5(config-if)#ip router isis R6(config)#int fa 0/1 R6(config-if)#ip address R6(config-if)#ip router isis R6(config)#int lo0 R6(config-if)#ip address R6(config-if)#ip router isis Αο εμεηάζνπκε ηψξα ηα Routing Tables ηξηψλ απφ ηνπο έμη ζπλνιηθά Routers επηιέγνληαο έλαλ Level-1 Router (R1), έλαλ Level-1 θαη Level-2 ηαπηφρξνλα Router (R2) θαη έλαλ Level-2 Router (R3). R1#show ip route Codes: C connected, S static, R RIP, M mobile, B BGP D EIGRP, EX EIGRP external, O OSPF, IA OSPF inter area N1 OSPF NSSA external type 1, N2 OSPF NSSA external type 2 E1 OSPF external type 1, E2 OSPF external type 2 I IS-IS, su IS-IS summary, L1 IS-IS level-1, L2 IS-IS level-2 ia IS-IS inter area, * - candidate default, U per-user static route o ODR, P periodic downloaded static route Gateway of last resort is to network C /24 is directly connected, Loopback1 280

281 C /24 is directly connected, FastEthernet0/ /30 is subnetted, 1 subnets I L [115/20] via , FastEthernet0/0 i*l /0 [115/10] via , FastEthernet0/0 R1# Ο Router R1 είλαη Level-1 Router. Γλσξίδεη ινηπφλ ηα networks ηεο Area πνπ αλήθεη. Γηα δίθηπα εθηφο Area ρξεζηκνπνηεί ηηο ππεξεζίεο ηνπ Level-1-2 Router R2 ν νπνίνο δεκηνπξγεί λα default route entry. R2#show ip route Codes: C connected, S static, R RIP, M mobile, B BGP D EIGRP, EX EIGRP external, O OSPF, IA OSPF inter area N1 OSPF NSSA external type 1, N2 OSPF NSSA external type 2 E1 OSPF external type 1, E2 OSPF external type 2 I IS-IS, su IS-IS summary, L1 IS-IS level-1, L2 IS-IS level-2 ia IS-IS inter area, * - candidate default, U per-user static route o ODR, P periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set I L /24 [115/40] via , Serial1/0 I L /24 [115/50] via , Serial1/0 I L /24 [115/20] via , FastEthernet0/1 C /24 is directly connected, FastEthernet0/ /24 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks C /30 is directly connected, Serial1/0 I L /30 [115/30] via , Serial1/0 I L /25 [115/20] via , Serial1/0 R2# Ο Router R2 πνπ είλαη θαη Level-1 θαη Level-2 Router έρεη ηφζν Level-1 φζν θαη Level-2 Route Entries ζην Routing Table ηνπ. R3#show ip route Codes: C connected, S static, R RIP, M mobile, B BGP D EIGRP, EX EIGRP external, O OSPF, IA OSPF inter area N1 OSPF NSSA external type 1, N2 OSPF NSSA external type 2 E1 OSPF external type 1, E2 OSPF external type 2 I IS-IS, su IS-IS summary, L1 IS-IS level-1, L2 IS-IS level-2 281

282 ia IS-IS inter area, * - candidate default, U per-user static route o ODR, P periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set I L /24 [115/30] via , FastEthernet0/0 I L /24 [115/40] via , FastEthernet0/0 I L /24 [115/30] via , Serial1/1 I L /24 [115/20] via , Serial1/ /24 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks C /30 is directly connected, Serial1/1 I L /30 [115/20] via , FastEthernet0/0 C /25 is directly connected, FastEthernet0/0 R3# Ο Router R3 πνπ είλαη Level-2 κφλν Router έρεη θαη κφλν Level-2 Route Entries ζην Routing Table ηνπ. Σέινο ειέγρνπκε ηελ ζπλδεζηκφηεηα θαη θάλνληαο Ping απφ ηνλ Router R1 ζην Loopback Interface ηνπ Router R6. R1#ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:!!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 108/148/212 ms R1# Δπηηπρία! Δλαιιαθηηθά κπνξνχκε λα ρξεζηκνπνηήζνπκε θαη ηελ εληνιή trace. R1#trace Type escape sequence to abort. Tracing the route to msec 188 msec 72 msec msec 56 msec 96 msec 282

283 msec 84 msec 120 msec msec 104 msec 256 msec msec * 124 msec R1# Παξαθάησ ζα ρξεζηκνπνηήζνπκε ηελ ηερληθή ηνπ Summarization γηα λα ειαηηψζνπκε ην κέγεζνο ηνπ Routing Table. To Addressing ησλ Areas έρεη επηιεγεί έηζη ψζηε λα επηηξέπεη summarization. Οη IP Addresses ηεο Area κπνξνχλ λα γίλνπλ summarized ζαλ έλα supernet σο εμήο: /23 Οη IP Addresses ηεο Area κπνξνχλ λα γίλνπλ summarized ζαλ έλα supernet σο εμήο: /23 Οη εληνιέο πνπ ην ξπζκίδνπλ είλαη νη εμήο: R2(config)#router isis R2(config-router)#summary-address R5(config)#router isis R5(config-router)#summary-address Αο εμεηάζνπκε ηψξα ηo Routing Table ηνπ Level-2 R3 Router: R3#show ip route Codes: C connected, S static, R RIP, M mobile, B BGP D EIGRP, EX EIGRP external, O OSPF, IA OSPF inter area N1 OSPF NSSA external type 1, N2 OSPF NSSA external type 2 E1 OSPF external type 1, E2 OSPF external type 2 I IS-IS, su IS-IS summary, L1 IS-IS level-1, L2 IS-IS level-2 ia IS-IS inter area, * - candidate default, U per-user static route o ODR, P periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks C /30 is directly connected, Serial1/1 I L /30 [115/20] via , FastEthernet0/0 C /25 is directly connected, FastEthernet0/0 283

284 I L /23 [115/30] via , FastEthernet0/0 I L /23 [115/20] via , Serial1/1 R3# Παξαηεξνχκε φηη ην Route Table ηνπ Router R3 έρεη 2 entries ιηγφηεξα. Καη θπζηθά εμαθνινπζνχκε λα έρνπκε connectivity. R1#ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:!!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 128/170/260 ms R1# 284

285 11 Παραδείγματα Route Redistribution Έζησ φηη γηα ιφγνπο πνιηηηθήο ή πεξηνξηζκψλ απφ ππάξρνληα εμνπιηζκφ δχν Sites πνπ ζπλδένληαη κεηαμχ ηνπο ρξεηάδεηαη λα ρξεζηκνπνηνχλ δηαθνξεηηθφ Routing Protocol ύλδεζε 2 Sites κε έλαλ Router ηελ πεξίπησζή απηή ην κηθξφηεξν Site 1 είλαη ην δεπηεξεχνλ θαη ρξεζηκνπνηεί RIP version 2 θαη ην κεγαιχηεξν Site 2 είλαη ην θχξην θαη ρξεζηκνπνηεί OSPF. ρήκα 11-1 Route Redistribution, Single Router Γηα λα επηηχρνπκε ηελ ζχλδεζε ρξεηάδεηαη ν Router πνπ ζα ζπλδέζεη ηα δχν Sites λα κπνξεί λα ηξέρεη θαη ηα δχν πξσηφθνιια. ηελ πεξίπησζή o Router απηφο ζα είλαη ν R2. Καηαξρήλ ξπζκίδνπκε ην RIP Protocol γηα ηνπο Routers R1 θαη R2. R1(config)#router rip R1(config-router)#version 2 R1(config-router)#network R1(config-router)#no auto-summary R2(config)#router rip R2(config-router)#version 2 R2(config-router)#network R2(config-router)# no auto-summary R2(config-router)#passive-interface fa 0/0 285

286 ηνλ Router R2 έρνπκε ηελ πξφζζεηε εληνιή passive-interface fa 0/0 ε νπνία εκπνδίδεη ηελ απνζηνιή RIP κελπκάησλ απφ ην ζπγθεθξηκέλν Interface. Ο ιφγνο είλαη φηη ην ζπγθεθξηκέλν Interface ζπλδέεηαη ζην Site 2 πνπ ηξέρεη OSPF νπφηε δελ έρεη λφεκα ε απνζηνιή κελπκάησλ. Καηφπηλ ξπζκίδνπκε ην OSPF Protocol γηα ηνπο Routers R2, R3 θαη R4. R2(config)#router ospf 1 R2(config-router)#network area 0 R3(config)#router ospf 1 R3(config-router)#network area 0 R3(config-router)#network area 0 R3(config-router)#R4(config)#router ospf 1 R4(config-router)#network area 0 R4(config-router)#network area 0 Αο εμεηάζνπκε ην Routing Table ησλ Routers. R1#show ip route Codes: C connected, S static, R RIP, M mobile, B BGP D EIGRP, EX EIGRP external, O OSPF, IA OSPF inter area N1 OSPF NSSA external type 1, N2 OSPF NSSA external type 2 E1 OSPF external type 1, E2 OSPF external type 2 I IS-IS, su IS-IS summary, L1 IS-IS level-1, L2 IS-IS level-2 ia IS-IS inter area, * - candidate default, U per-user static route o ODR, P periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /25 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, FastEthernet0/0 C is directly connected, Loopback0 R1# Ο Router R1 είλαη απεπζείαο ζπλδεδεκέλνο ζηα κνλαδηθά δχν Segments ηνπ Site 1. Γη απηφ θαη ηα δχν Route Entries έρνπλ ηνλ ραξαθηεξηζκφ Connected. 286

287 R2#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /16 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks C /24 is directly connected, FastEthernet0/0 O /32 [110/3] via , 00:02:48, FastEthernet0/0 O /24 [110/2] via , 00:02:48, FastEthernet0/ /25 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, FastEthernet0/1 R [120/1] via , 00:00:02, FastEthernet0/1 R2# Ο Router R2 έρεη ελεξγνπνηεκέλν θαη RIP Protocol θαη OSPF Protocol. απεηθνλίδεηαη ζην Routing Table ηνπ (entries κε πξφζεκα R θαη O αληίζηνηρα). Απηφ R3#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS levelia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static ro o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /16 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 O /32 [110/2] via , 00:01:39, FastEthernet0/0 C /24 is directly connected, FastEthernet0/0 R3# 287

288 Ο Router R3 αλήθεη ζε Site πνπ ηξέρεη OSPF. Απηφ θαίλεηαη ζην Routing Table ηνπ θαη ηα Connected Segments. R4#show ip route Codes: C connected, S static, R RIP, M mobile, B BGP D EIGRP, EX EIGRP external, O OSPF, IA OSPF inter area N1 OSPF NSSA external type 1, N2 OSPF NSSA external type 2 E1 OSPF external type 1, E2 OSPF external type 2 I IS-IS, su IS-IS summary, L1 IS-IS level-1, L2 IS-IS level-2 ia IS-IS inter area, * - candidate default, U per-user static route o ODR, P periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 3 subnets O [110/2] via , 00:02:34, FastEthernet0/1 C is directly connected, FastEthernet0/1 C is directly connected, Loopback0 R4# Ο Router R4 αλήθεη ζε Site πνπ ηξέρεη OSPF. Απηφ θαίλεηαη ζην Routing Table ηνπ θαη ηα Connected Segments. Μέρξη ζηηγκήο νη Routers ηνπ Site 1 δελ έρνπλ γλψζε ηνπ Site 2 θαη αληίζηξνθα. Μνλαδηθή εμαίξεζε ν Router 2 ζπλδέεη ηα δχν Sites θαη ηξέρεη θαη ηα δχν Routing Protocols. Σν δεηνχκελν είλαη ε Routing πιεξνθνξία γηα ην θάζε Site λα κεηαθέξεηαη ζην άιιν (Redistribution). Απηφ επηηπγράλεηαη κε θαηάιιειε ξχζκηζε ηνπ Router R2. Τπάξρνπλ δχν ηξφπνη αληηκεηψπηζεο: 1. Κάλνπκε redistribute φια ηα Routes ηνπ (δεπηεξεχνληνο) Site 1 ζην (θχξην) Site 2 αιιά ζηέιλνπκε κφλν έλα Default Route ζην Site Σα αληηκεησπίδνπκε ηζνδχλακα θαη θάλνπκε redistribute ηα Routes ηνπ θάζε Site ζην άιιν. 288

289 ην ζπγθεθξηκέλν ζελάξην ν πξψηνο ηξφπνο είλαη αξθεηφο εθ φζνλ ην Site 1 ζεσξείηαη ην δεπηεξεχνλ θαη ην Site 2 ην θχξην, ζπλδένληαη κε έλαλ κφλν Router θαη ην Site 1 δελ ζπλδέεηαη κε θάπνην άιιν Site. Παξφια απηά ζα πινπνηεζνχλ θαη ηα δχν ζελάξηα. Αο μεθηλήζνπκε θάλνληαο redistribute ην RIP ζην OSPF κε ηελ απινχζηεξε κέζνδν πνπ δελ ζα δνπιέςεη ακέζσο ζην ζπγθεθξηκέλν ζελάξην! Αλαιπηηθφηεξα, αο εθηειέζνπκε ηηο παξαθάησ εληνιέο ζηνλ Router R2. R2(config)#router ospf 1 R2(config-router)#redistribute rip Οη εληνιέο εθηεινχληαη θπζηθά αιιά παίξλνπκε ην παξαθάησ κήλπκα: % Only classful networks will be redistributed Αο δνθηκάζνπκε λα δνχκε ην Routing Table έζησ ηνπ Router R4. R4>show ip route Codes: C connected, S static, R RIP, M mobile, B BGP D EIGRP, EX EIGRP external, O OSPF, IA OSPF inter area N1 OSPF NSSA external type 1, N2 OSPF NSSA external type 2 E1 OSPF external type 1, E2 OSPF external type 2 I IS-IS, su IS-IS summary, L1 IS-IS level-1, L2 IS-IS level-2 ia IS-IS inter area, * - candidate default, U per-user static route o ODR, P periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 3 subnets O [110/2] via , 00:06:24, FastEthernet0/1 C is directly connected, FastEthernet0/1 C is directly connected, Loopback0 R4> Παξαηεξνχκε φηη δελ εκθαλίζηεθε θαλέλα Route Entry ηνπ Site 1! Ση ζπλέβε; Αο ζηαζνχκε ζην κήλπκα πνπ είρακε πάξεη: % Only classful networks will be redistributed 289

290 Σν Site 1 δελ ρξεζηκνπνηεί classful networks. Υξεζηκνπνηεί 2 Subnets: / /25 αλ απνηέιεζκα ε πιεξνθνξία γηα απηά ηα subnets δελ γίλεηαη redistribute. Η ξχζκηζε ηνπ redistribution πνπ πεξηιακβάλεη θαη subnets είλαη ε παξαθάησ: R2(config)#router ospf 1 R2(config-router)#redistribute rip subnets Αο εμεηάζνπκε ηψξα ην Routing Table ηνπ Router R2. R4>show ip route Codes: C connected, S static, R RIP, M mobile, B BGP D EIGRP, EX EIGRP external, O OSPF, IA OSPF inter area N1 OSPF NSSA external type 1, N2 OSPF NSSA external type 2 E1 OSPF external type 1, E2 OSPF external type 2 I IS-IS, su IS-IS summary, L1 IS-IS level-1, L2 IS-IS level-2 ia IS-IS inter area, * - candidate default, U per-user static route o ODR, P periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /24 is subnetted, 3 subnets O [110/2] via , 00:01:03, FastEthernet0/1 C is directly connected, FastEthernet0/1 C is directly connected, Loopback /25 is subnetted, 2 subnets O E [110/20] via , 00:01:03, FastEthernet0/1 O E [110/20] via , 00:01:03, FastEthernet0/1 R4> Παξαηεξνχκε ηψξα φηη ηα Routing Entries ηνπ Site 1 εκθαλίζηεθαλ ζηα Routing Tables ησλ Routers ηνπ Site 2 ζαλ External OSPF Route Entries. Αθφκα δελ έρνπκε ηειεηψζεη. Δλψ ππάξρνπλ Route Entries ηνπ Site 1 ζην Site 2 δελ ηζρχεη θαη ην αληίζεην φπσο κπνξεί λα δείμεη θαη ην Route Table ηνπ Router R1. 290

291 R1#show ip route Codes: C connected, S static, R RIP, M mobile, B BGP D EIGRP, EX EIGRP external, O OSPF, IA OSPF inter area N1 OSPF NSSA external type 1, N2 OSPF NSSA external type 2 E1 OSPF external type 1, E2 OSPF external type 2 I IS-IS, su IS-IS summary, L1 IS-IS level-1, L2 IS-IS level-2 ia IS-IS inter area, * - candidate default, U per-user static route o ODR, P periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /25 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, FastEthernet0/0 C is directly connected, Loopback0 R1# Καη ελλνείηαη φηη δελ έρνπκε ζπλδεζηκφηεηα. R1#ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:... Success rate is 0 percent (0/5) R1# Αο ξπζκίζνπκε ηνλ Router R2 έηζη ψζηε λα εηζάγεη έλα default route ζην RIP Protocol. R2(config-router)#router rip R2(config-router)#default-information originate Αο ειέγμνπκε ηψξα ην Routing Table ηνπ Router R1. R1#show ip route Codes: C connected, S static, R RIP, M mobile, B BGP D EIGRP, EX EIGRP external, O OSPF, IA OSPF inter area N1 OSPF NSSA external type 1, N2 OSPF NSSA external type 2 E1 OSPF external type 1, E2 OSPF external type 2 I IS-IS, su IS-IS summary, L1 IS-IS level-1, L2 IS-IS level-2 ia IS-IS inter area, * - candidate default, U per-user static route o ODR, P periodic downloaded static route 291

292 Gateway of last resort is to network /25 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, FastEthernet0/0 C is directly connected, Loopback0 R* /0 [120/1] via , 00:00:25, FastEthernet0/0 R1# Σψξα ππάξρεη Default Route (πνπ «δείρλεη» θπζηθά ζηνλ Router R2) νπφηε έρνπκε ζπλδεζηκφηεηα. R1#ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:!!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 28/69/112 ms R1# Αο αληηθαηαζηήζνπκε ηψξα ην Default Route κε ηα Route Entries ηνπ Site 2. R2(config-router)#router rip R2(config-router)#no default-information originate R2(config-router)#redistribute ospf 1 metric 2 Καη αο εμεηάζνπκε ην Route Table ηνπ Router R1. R1#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /16 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks 292

293 R /24 [120/2] via , 00:00:21, FastEthernet0/0 R /32 [120/2] via , 00:00:21, FastEthernet0/0 R /24 [120/2] via , 00:00:21, FastEthernet0/ /25 is subnetted, 2 subnets C is directly connected, FastEthernet0/0 C is directly connected, Loopback0 R1# Βιέπνπκε φηη φια ηα Route Entries ηνπ Site 2 ππάξρνπλ ζην Route Table ηνπ Router R1 ηνπ Site 1. Με ηελ δηαθνξά φκσο φηη ηψξα θαίλεηαη φηη πξνέξρνληαη απφ ην RIP Protocol Καη θπζηθά έρνπκε ζπλδεζηκφηεηα. R1#ping Type escape sequence to abort. Sending 5, 100-byte ICMP Echos to , timeout is 2 seconds:!!!!! Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 8/82/176 ms R1# 293

294 11.2 ύλδεζε 2 Sites κε 2 Routers ηελ πεξίπησζε απηή ηα Sites 1 θαη 2 ζεσξνχληαη ηζνδχλακα θαη ζπλδένληαη κεηαμχ ηνπο κε δχν Routers. Σν Site 1 ρξεζηκνπνηεί OSPF θαη ην Site 2 ρξεζηκνπνηεί RIP version 2. ρήκα 11-2 Route Redistribution, 2 Routers Δλεξγνπνηνχκε ην OSPF Routing protocol ζηνπο Routers R1, R2, R3 θαη R4. R1(config)#router ospf 1 R1(config-router)#network area 0 R1(config-router)#network area 0 R1(config-router)#network area 0 R2(config)#router ospf 1 R2(config-router)#network area 0 R2(config-router)#network area 0 R2(config-router)#network area 0 R3(config)#router ospf 1 R3(config-router)#network area 0 R4(config)#router ospf 1 R4(config-router)#network area 0 294

295 Δπίζεο, ελεξγνπνηνχκε ην RIP version 2 Routing protocol ζηνπο Routers R3, R4, R5 θαη R6. R3(config)#router rip R3(config-router)#version 2 R3(config-router)#no auto-summary R3(config-router)#network R3(config-router)#passive-interface f0/1 R4(config)#router rip R4(config-router)#version 2 R4(config-router)#no auto-summary R4(config-router)#network R4(config-router)#passive-interface f0/1 R5(config)#router rip R5(config-router)# version 2 R5(config-router)# no auto-summary R5(config-router)# network R5(config-router)# network R5(config-router)# network R6(config)#router rip R6(config-router)#version 2 R6(config-router)#no auto-summary R6(config-router)#network R6(config-router)#network R6(config-router)#network Σν επφκελν βήκα είλαη λα ελεξγνπνηήζνπκε ην Route Redistribution ζηνπο δχν Border Routers R3 θαη R4. R3(config)#router ospf 1 R3(config-router)#redistribute rip subnets R3(config-router)#router rip R3(config-router)#redistribute ospf 1 metric 2 R4(config)#router ospf 1 R4(config-router)#redistribute rip subnets 295

296 R4(config-router)#router rip R4(config-router)#redistribute ospf 1 metric 2 Αο δνχκε ην Routing Table ηνπ Router R3 κεηά απφ ην Redistribution. R3#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks O /32 [110/66] via , 00:13:29, FastEthernet0/1 O /24 [110/65] via , 00:13:29, FastEthernet0/1 C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 O /32 [110/2] via , 00:13:29, FastEthernet0/1 O /24 [110/66] via , 00:13:29, FastEthernet0/1 R /24 [120/1] via , 00:00:06, FastEthernet0/0 R /24 [120/2] via , 00:00:06, FastEthernet0/0 C /24 is directly connected, FastEthernet0/0 O E /24 [110/20] via , 00:13:29, FastEthernet0/1 R /24 [120/1] via , 00:00:06, FastEthernet0/0 R3# Παξαηεξνχκε φηη ην Routing Entry αληί λα έρεη Gateway ηνπ ίδηνπ Απηφλνκνπ πζηήκαηνο δειαδή λα έρεη γηα Gateway ηνλ Router R5 θαη next hop πξνζδηνξίδεη ζαλ next hop ηελ IP ηνπ Router R1 πνπ αλήθεη ζην άιιν Απηφλνκν χζηεκα! Αο θάλνπκε θαη trace ηελ IP γηα λα δνχκε ηελ δηαδξνκή πνπ αθνινπζείηαη: R3#trace Type escape sequence to abort. 296

297 Tracing the route to msec 68 msec 20 msec msec 44 msec 40 msec msec 76 msec 140 msec msec * 164 msec R3# ρήκα 11-3 Suboptimal Routing (trace ) Πνιχ ελδηαθέξνλ! Όλησο αθνινπζήζεθε δηαδξνκή κέζα απφ ην άιιν Απηφλνκν χζηεκα. Γεληθά θάηη ηέηνην είλαη suboptimal θαη ζέινπκε λα ην απνθεχγνπκε. Όκνηα αο δνχκε θαη ην Routing Table ηνπ Router R4. R4#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set O O /16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks /32 [110/2] via , 00:37:49, FastEthernet0/ /24 [110/65] via , 00:37:49, FastEthernet0/1 297

298 O /24 [110/66] via , 00:37:49, FastEthernet0/1 O /32 [110/66] via , 00:37:49, FastEthernet0/1 C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 O E /24 [110/20] via , 00:37:49, FastEthernet0/1 O E /24 [110/20] via , 00:37:49, FastEthernet0/1 O E /24 [110/20] via , 00:37:49, FastEthernet0/1 C /24 is directly connected, FastEthernet0/0 O E /24 [110/20] via , 00:37:49, FastEthernet0/1 R4# Παξαηεξείηαη ην ίδην θαηλφκελν αθξηβψο. Αο θάλνπκε θαη trace. R4#trace Type escape sequence to abort. Tracing the route to msec 60 msec 44 msec msec 52 msec 40 msec msec 112 msec 56 msec msec 52 msec 112 msec msec * 112 msec R4# ρήκα 11-4 Suboptimal Routing (trace ) Ο ιφγνο πνπ ζπκβαίλεη απηφ είλαη φηη ην OSPF έρεη πξνηεξαηφηεηα (κηθξφηεξε administrative distance) σο πξνο ην RIP. Oη Routers R3 θαη R4 ιακβάλνπλ Route Entries 298

299 πνπ αθνξνχλ ην Site 2 θαη κέζσ ηνπ Site 1 (εθ φζνλ γίλνληαη redistribute). Όκσο ηα Site 2 Route Entries πνπ ηα ιακβάλνπλ απεπζείαο κέζσ ηνπ RIP έρνπλ κηθξφηεξε πξνηεξαηφηεηα απφ ηα Site 2 Route Entries πνπ ηα ιακβάλνπλ κέζσ ηνπ OSPF παξφιν πνπ ηα ηειεπηαία είλαη suboptimal. Τπάξρνπλ δχν ιχζεηο ζην παξαπάλσ πξφβιεκα: 1. Με Route Filtering θαη πην ζπγθεθξηκέλα κε απνθιεηζκφ ιήςεο Route Entries πνπ αλήθνπλ ζε έλα Απηφλνκν χζηεκα απφ Interfaces πνπ είλαη ζπλδεδεκέλα κε άιιν Απηφλνκν χζηεκα. 2. Με αιιαγή ηεο Administrative Distance ζε ζπγθεθξηκέλα Route Entries Χρήςη Route Filtering Αο μεθηλήζνπκε κε ηελ κέζνδν ηνπ Route Filtering. Θα δεκηνπξγήζνπκε θαη αξρήλ Access Lists πνπ ζα πεξηέρνπλ ην ζχλνιν ησλ Route Entries ηνπ Site 1. Έηζη ζα δεκηνπξγήζνπκε ηελ παξαθάησ Access List. R3(config)#ip access-list standard Site-1 R3(config-std-nacl)#10 permit R3(config-std-nacl)#20 permit R3(config-std-nacl)#30 permit R3(config-std-nacl)#40 permit R3(config-std-nacl)#50 permit R4(config)#ip access-list standard Site-1 R4(config-std-nacl)#10 permit R4(config-std-nacl)#20 permit R4(config-std-nacl)#30 permit R4(config-std-nacl)#40 permit R4(config-std-nacl)#50 permit Καηφπηλ, ζα δεκηνπξγήζνπκε απφ κηα distribute list ζηνπο Routers R3 θαη Router R4 θαη ζα ηελ εθαξκφζνπκε ζηα interfaces Fa0/1 ηα νπνία ζπλδένπλ ηνπο δχν απηνχο Routers κε ην Site

300 R3(config)#router ospf 1 R3(config-router)#distribute-list Site-1 in fa 0/1 R4(config)#router ospf 1 R4(config-router)#distribute-list Site-1 in fa 0/1 Αο εμεηάζνπκε ηψξα ηα Routing Tables ησλ Border Routers R3 θαη R4. R3#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks O /32 [110/66] via , 00:04:49, FastEthernet0/1 O /24 [110/65] via , 00:04:49, FastEthernet0/1 C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 O /32 [110/2] via , 00:04:49, FastEthernet0/1 O /24 [110/66] via , 00:04:49, FastEthernet0/1 R /24 [120/1] via , 00:00:16, FastEthernet0/0 R /24 [120/2] via , 00:00:16, FastEthernet0/0 C /24 is directly connected, FastEthernet0/0 R /24 [120/2] via , 00:00:16, FastEthernet0/0 R /24 [120/1] via , 00:00:16, FastEthernet0/0 R3# R4#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static rout o - ODR, P - periodic downloaded static route 300

301 Gateway of last resort is not set /16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks O /32 [110/2] via , 00:00:11, FastEthernet0/1 O /24 [110/65] via , 00:00:11, FastEthernet0/1 O /24 [110/66] via , 00:00:11, FastEthernet0/1 O /32 [110/66] via , 00:00:11, FastEthernet0/1 C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 R /24 [120/1] via , 00:00:01, FastEthernet0/0 R /24 [120/1] via , 00:00:01, FastEthernet0/0 R /24 [120/2] via , 00:00:01, FastEthernet0/0 C /24 is directly connected, FastEthernet0/0 R /24 [120/2] via , 00:00:01, FastEthernet0/0 R4# Παξαηεξνχκε φηη ε ηάμε απνθαηαζηάζεθε! Δίλαη θαλεξφ θαη ζηνπο δχν Routers φηη ηα Route Entries ηνπ θάζε Site έρνπλ εηζαρζεί απφ ην Routing protocol πνπ ρξεζηκνπνηεί ην Site. Αο ην επαιεζεχζνπκε θαη κε traces. R3#trace Type escape sequence to abort. Tracing the route to msec 72 msec 20 msec msec * 152 msec R3# Μφλν 2 hops αληί γηα 4! 301

302 ρήκα 11-5 Optimum Routing-Route Filtering (trace ) R4#trace Type escape sequence to abort. Tracing the route to msec * 36 msec R4# Μφλν 1 Hop αληί 5! ρήκα 11-6 Optimum Routing-Route Filtering (trace ) 302

303 Χρήςη Administrative Distance Σψξα, ζα αληηκεησπηζηεί ην πξφβιεκα κε ηελ αιιαγή ηεο Administrative Distance γηα ην Routing Protocol ελφο Site θαη γηα Route Entries πνπ εηζέξρνληαη ζηνπο Border Routers απφ Interface πνπ δελ ζπλδένληαη κε ην ζπγθεθξηκέλν Site. Θα δεκηνπξγήζνπκε θαη αξρήλ Access Lists πνπ ζα πεξηέρνπλ ην ζχλνιν ησλ Route Entries ηνπ Site 2. R3(config)#ip access-list standard Site-2 R3(config-std-nacl)#10 permit R3(config-std-nacl)#20 permit R3(config-std-nacl)#30 permit R3(config-std-nacl)#40 permit R3(config-std-nacl)#50 permit R4(config)#ip access-list standard Site-2 R4(config-std-nacl)#10 permit R4(config-std-nacl)#20 permit R4(config-std-nacl)#30 permit R4(config-std-nacl)#40 permit R4(config-std-nacl)#50 permit Τπφςε φηη νη παξαπάλσ Access Lists ηειεηψλνπλ κε implicit Deny All. Καηφπηλ ζα αιιάμνπκε ηελ Administrative Distance γηα ηα ζπγθεθξηκέλα Route Entries ηνπ Site 2 ζηηο ξπζκίζεηο ηνπ RIP Protocol θαη γηα updates πνπ δέρνληαη νη Border Routers απφ Routers ηνπ Site 2. Σν Site 2 ρξεζηκνπνηεί RIP πνπ έρεη Administrative Distance 120 άξα έρεη κηθξφηεξε πξνηεξαηφηεηα απφ ην OSPF κε Administrative Distance 110. Οπφηε ζα επηιέμνπκε ζαλ λέα Administrative Distance γηα ηα redistributed network entries ηελ ηηκή 100 πνπ είλαη ρακειφηεξε ηνπ OSPF. Φπζηθά, γηα λα επηηεπρζεί ν ζηφρνο ζα πξνζδηνξίδνπκε θαη ηνλ/ηνπο Router/Routers ηα updates ησλ νπνίσλ ζα ρξεηαζηεί λα αιιάμνπλ administrative distance. R3(config)#router rip R3(config-router)#distance Site-2 303

304 R4(config)#router rip R4(config-router)#distance Site-2 Αο εμεηάζνπκε ηψξα ηα Routing Tables ησλ Border Routers R3 θαη R4. R3#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set /16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks O /32 [110/66] via , 00:19:38, FastEthernet0/1 O /24 [110/65] via , 00:19:38, FastEthernet0/1 C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 O /32 [110/2] via , 00:19:38, FastEthernet0/1 O /24 [110/66] via , 00:19:38, FastEthernet0/1 R /24 [100/1] via , 00:00:02, FastEthernet0/0 R /24 [100/2] via , 00:00:02, FastEthernet0/0 C /24 is directly connected, FastEthernet0/0 R /24 [100/2] via , 00:00:02, FastEthernet0/0 R /24 [100/1] via , 00:00:02, FastEthernet0/0 R3# R4#show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set 304

305 /16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks O /32 [110/2] via , 00:20:02, FastEthernet0/1 O /24 [110/65] via , 00:20:02, FastEthernet0/1 O /24 [110/66] via , 00:20:02, FastEthernet0/1 O /32 [110/66] via , 00:20:02, FastEthernet0/1 C /24 is directly connected, FastEthernet0/1 R /24 [100/1] via , 00:00:08, FastEthernet0/0 R /24 [100/1] via , 00:00:08, FastEthernet0/0 R /24 [100/2] via , 00:00:08, FastEthernet0/0 C /24 is directly connected, FastEthernet0/0 R /24 [100/2] via , 00:00:08, FastEthernet0/0 R4# Παξαηεξνχκε φηη θαη απηήλ ηελ θνξά ε ηάμε απνθαηαζηάζεθε! Δίλαη θαλεξφ θαη ζηνπο δχν Routers φηη ηα Route Entries ηνπ θάζε Site έρνπλ εηζαρζεί απφ ην Routing protocol πνπ ρξεζηκνπνηεί ην Site. Αο ην επαιεζεχζνπκε πάιη κε traces. R3#trace Type escape sequence to abort. Tracing the route to msec 72 msec 20 msec msec * 152 msec R3# Μφλν 2 hops αληί γηα 4! 305

306 ρήκα 11-7 Optimum Routing-Admin Distance (trace ) R4#trace Type escape sequence to abort. Tracing the route to msec * 52 msec R4# Καη πάιη 1 Hop! ρήκα 11-8 Optimum Routing-Admin Distance (trace ) 306

307 12 Επίλογοσ Συμπεράςματα Καηεβιήζε πξνζπάζεηα λα θαιπθζνχλ αλαιπηηθά φζν ην δπλαηφλ πεξηζζφηεξα θαη ζπγρξφλσο αληηπξνζσπεπηηθφηεξα Routing Protocols κε ηδηαίηεξε αλαθνξά ζηα πξνβιήκαηα πνπ κπνξνχλ λα παξνπζηαζηνχλ θαζψο θαη ζηελ αληηκεηψπηζε απηψλ ησλ πξνβιεκάησλ. ίγνπξα δελ θαιχθζεθαλ ηα πάληα! Απηφ ζα ήηαλ αδχλαηνλ άιισζηε. Δπηπιένλ, ε παξνχζα εξγαζία εζηίαζε ζε Interior Unicast Routing Protocols ζε Wired Networks πνπ είλαη θαη ηα πην δηαδεδνκέλα ζηελ πξάμε. Θα ήηαλ ελδηαθέξνλ λα ζπκπιεξσζεί απφ εξγαζίεο πνπ αλήθνπλ ζηηο παξαθάησ θαηεγνξίεο: 1. Δξγαζίεο πνπ ζα εζηηάδνπλ ζε Exterior Gateway Protocols (νπζηαζηηθά ζην BGP) ηφζν ζεσξεηηθά φζν θαη πξαθηηθά κε φζνλ ην δπλαηφλ πεξηζζφηεξα ζελάξηα ζε κηα πξνζπάζεηα λα εμνκνησζνχλ πξαγκαηηθέο θαηαζηάζεηο ηεξνπκέλσλ πάληα ησλ αλαινγηψλ. 2. Δξγαζίεο πνπ ζα εζηηάδνπλ ζε Multicast Routing Protocols. 3. Δξγαζίεο πνπ ζα εζηηάδνπλ ζε Routing ζε Wireless πεξηβάιινλ. 307

308 308

309 13 Βιβλιογραφία 1. Computer Networks: Andrew S. Tanenbaum Prentice Hall Zimmerman H: OSI Reference Model The ISO Model of Architecture for Open Systems Interconnection. IEEE Transactions on Communications, vol. COM-28, No-4 April TCP/IP Illustrated Volume 1: The protocols. W. R. Stevens. Addison Wesley (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) 5. RFC1122: Requirement for Internet Hosts: Communication Layers. 6. Building Scalable Cisco networks: Catherine Paquet and Diane Teare, Cisco Press. 7. RFC1180: TCP/IP Tutorial. 8. RFC791: Internet Protocol. 9. RFC1812: Requirements for IP Version 4 Routers. 10. RFC4632: Classless Interdomain Routing. 11. RFC2460: Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification. 12. RFC2373: IP Version 6 Addressing Architecture. 13. RFC4291: IP Version 6 Addressing Architecture. 14. RFC3306: Unicast-Prefix-based IPv6 Multicast Addresses. 15. RFC3956: Embedding the Rendezvous Point (RP) Address in an IPv6 Multicast Address. 16. RFC2461: Neighbor Discovery for IP Version 6 (IPv6). 17. RFC4861: Neighbor Discovery for IP Version 6 (IPv6). 309

310 18. RFC2462: IPv6 Stateless Address Autoconfiguration. 19. RFC1058: Routing Information Protocol. 20. RFC2453: RIP Version Interconnecting Cisco Network Devices. Cisco Press. 22. RFC2091: Triggered Extensions to RIP to Support Demand Circuits. 23. RFC2080: RIPng for IPv RFC2081: RIPng Protocol Applicability Statement. 25. OSPF. Anatomy of a Routing Protocol: John T. Moy. Addison Wesley. 26. RFC2328: OSPF version RFC1587: The OSPF NSSA Option. 28. RFC5340: OSPF for IPv6 29. RFC1142: OSI IS-IS Intra-domain Routing Protocol. 30. RFC1195: Use of OSI IS-IS for Routing in TCP/IP and Dual Environments. 31. RFC1237: Guidelines for OSI NSAP Allocation in the Internet. 32. RFC5305: IS-IS Extensions for Traffic Engineering. 33. RFC5308: Routing IPv6 with IS-IS. 34. Routing TCP-IP Volume 1: Jeff Doyle, Jennifer Caroll. Cisco Press. 35. MPLS VPNs: Απνζηνιφπνπινο Βαζίιεηνο-Άγγεινο. Δξγαζία ηνπ γξάθνληνο γηα ην κάζεκα: «Αζθάιεηα Γηθηπνθεληξηθψλ πζηεκάησλ» ηνπ Γ Δμακήλνπ ηνπ Μεηαπηπρηαθνχ Πξνγξάκκαηνο πνπδψλ ηνπ Σκήκαηνο Φεθηαθψλ πζηεκάησλ ηνπ Παλεπηζηεκίνπ Πεηξαηψο. 310

311 36. Cisco Press: MPLS and VPN Architectures. 37. RFC2917: A Core MPLS IP VPN Architecture 38. RFC3031: Multiprotocol Label Switching Architecture. 39. RFC3032: MPLS Label Stack Encoding. εκείσζε: Με εμαίξεζε ην ρήκα 7-2 (Control & Data Planes. Cisco Press: MPLS and VPN Architectures) φια ηα άιια ζρήκαηα έγηλαλ απφ ηνλ γξάθνληα κε ρξήζε ηνπ MS Paint. Σα εηθνλίδηα ησλ δηθηπαθψλ ζπζθεπψλ ήηαλ free downloads απφ ην site ηεο Cisco. Σν ζρήκα 4-1 είλαη εκπλεπζκέλν απφ ην βηβιίν ηνπ Moy [25]. 311

312 312

313 Παξάξηεκα Α A.1 Cisco Router Emulation Όια ηα labs έγηλαλ κε Cisco Router Emulation. Φπζηθά, είλαη δπλαηφλ λα γίλνπλ θαη κε πξαγκαηηθνχο Cisco Routers αξθεί απηνί λα δηαζέηνπλ ηνλ απαξαίηεην αξηζκφ θαη ην είδνο ησλ interfaces πνπ αλαθέξνληαη ζηα εξγαζηήξηα. Αλάινγα κε ην κνληέιν ηνπ Router θαζψο θαη ην είδνο θαη ηελ ζέζε ησλ interfaces κπνξεί ε νλνκαηνινγία λα δηαθέξεη θάπσο. Απηφ δελ αιιάδεη ην απνηέιεζκα. Σo Emulation Software πνπ ρξεζηκνπνηήζεθε ήηαλ ζπλδπαζκφο ησλ Freeware πξνγξακκάησλ Dynamips θαη Dynagen. Σν Dynamips θάλεη ην Emulation κε ην Dynagen λα παξέρεη έλα επθνιφηεξν command line front- end. ηελ πξαγκαηηθφηεηα, αλ θάπνηνο θάλεη Download θαη Install ην Dynagen ζα δηαπηζηψζεη φηη ην Dynamips εκπεξηέρεηαη. Η έθδνζε ηνπ Dynagen πνπ ρξεζηκνπνηήζεθε ήηαλ ε θαη ε δηεχζπλζε πνπ κπνξεί λα βξεη πιεξνθνξίεο, tutorials, αθφκα θαη λα ην θαηεβάζεη είλαη ε: Απαξαίηεηε πξνυπφζεζε είλαη ε χπαξμε ελφο ππνζηεξηδφκελνπ απφ ην Dynamips Cisco Image. Όια ηα labs έηξεμαλ ζε έλα Laptop κε Core 2 DUO T7300 (ζηα 2GHZ) κε 4GB κλήκεο κε ιεηηνπξγηθφ ζχζηεκα Windows XP. Α.2 Δγθαηάζηαζε ηνπ Emulator Software Σν Dynagen γηα Windows (πνπ φπσο εηπψζεθε εκπεξηέρεη ην Dynamips) εγθαζίζηαηαη πνιχ εχθνια. 313

314 314

315 315