Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι

Transcript

1 Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι Ενότητα 9: Διατήρηση πίνακα δρομολόγησης Νικολάου Σπύρος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

3 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο TEI Δυτικής Μακεδονίας και στην Ανώτατη Εκκλησιαστική Ακαδημία Θεσσαλονίκης» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

4 Σκοποί ενότητας Σε αυτή την ενότητα ασχολούμαστε με τη διατήρηση του πίνακα δρομολόγησης. 4

5 Περιεχόμενα ενότητας Οριοθετημένες ενημερώσεις του πρωτοκόλλου EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol). Ενημερώσεις εναύσματα. Τυχαίο jitter. Βρόχοι δρομολόγησης. Βιβλιογραφία. 5

6 Διατήρηση πίνακα δρομολόγησης

7 Οριοθετημένες ενημερώσεις του πρωτοκόλλου EIGRP (1/3) Το πρωτόκολλο EIGRP σε αντίθεση με άλλα πρωτόκολλα δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης δεν στέλνει περιοδικές ενημερώσεις. Αντ αυτού, το πρωτόκολλο EIGRP στέλνει οριοθετημένες ενημερώσεις (bounded updates) σχετικά με μια διαδρομή, όταν υπάρχουν αλλαγές σε ένα μονοπάτι ή αλλάζει η μετρική σε αυτό το μονοπάτι. 7

8 Οριοθετημένες ενημερώσεις του πρωτοκόλλου EIGRP (2/3) Όταν γίνεται διαθέσιμη μια νέα διαδρομή ή όταν πρέπει μια διαδρομή να αφαιρεθεί, το πρωτόκολλο EIGRP στέλνει μια ενημέρωση μόνο για το δίκτυο αυτό αντί να στείλει ολόκληρο τον πίνακα δρομολόγησης. Αυτές οι πληροφορίες αποστέλλονται μόνο στους δρομολογητές που τις χρειάζονται. 8

9 Οριοθετημένες ενημερώσεις του πρωτοκόλλου EIGRP (3/3) Το EIGRP χρησιμοποιεί ενημερώσεις που είναι: Μη περιοδικές καθώς δεν αποστέλλονται σε τακτά χρονικά διαστήματα. Αποστέλλονται μερικές(δηλαδή ένα μερικό κομμάτι του πίνακα δρομολόγησης και όχι ολόκληρο τον πίνακα) ενημερώσεις μόνο όταν υπάρχει μια αλλαγή στην τοπολογία που επηρεάζει τις πληροφορίες δρομολόγησης. Οριοθετημένες, που σημαίνει ότι η διάδοση των μερικών ενημερώσεων οριοθετείται αυτόματα έτσι ώστε να ενημερώνονται μόνο οι δρομολογητές που χρειάζονται τις πληροφορίες. 9

10 Ενημερώσεις εναύσματα (1/5) Triggered updates. Για να επιταχύνει την σύγκλιση όταν υπάρχει κάποια αλλαγή στην τοπολογία, το RIP (Routing Information Protocol) χρησιμοποιεί τις ενημερώσεις εναύσματα. Μια ενημέρωση έναυσμα είναι μια ενημέρωση του πίνακα δρομολόγησης που στέλνεται απευθείας σαν απάντηση σε κάποια αλλαγή της δρομολόγησης. 10

11 Ενημερώσεις εναύσματα (2/5) Οι ενημερώσεις εναύσματα δεν περιμένουν να λήξει ο χρόνος των χρονοδιακοπτών ενημέρωσης. Ο δρομολογητής που ανίχνευσε την αλλαγή στην δρομολόγηση στέλνει αμέσως ένα μήνυμα ενημέρωσης στους γειτονικούς δρομολογητές. Οι δρομολογητές που έλαβαν την ενημέρωση, με τη σειρά, δημιουργούν ενημερώσεις εναύσματα που κοινοποιούν στους γείτονές τους την αλλαγή. 11

12 Ενημερώσεις εναύσματα (3/5) Οι ενημερώσεις εναύσματα αποστέλλονται όταν συμβεί κάτι από τα παρακάτω: Μια διεπαφή αλλάζει κατάσταση ( up ή down ). Μια διαδρομή έχει εισέλθει ή μόλις βγήκε από το να είναι σε κατάσταση unreachable. Μια διαδρομή εγκαθίσταται στον πίνακα δρομολόγησης. 12

13 Ενημερώσεις εναύσματα (4/5) Θα ήταν αρκετό να χρησιμοποιήσουμε μόνο ενημερώσεις εναύσματα αν μπορούσαμε να εγγυηθούμε ότι όλες οι ενημερώσεις που θα σταλούν θα φτάσουν απευθείας στους κατάλληλους δρομολογητές. Ωστόσο, προκύπτουν δύο προβλήματα από την χρήση ενημερώσεων εναυσμάτων : Τα πακέτα που περιέχουν το μήνυμα ενημέρωσης μπορεί να πέσουν ή να καταστραφούν από κάποια σύνδεση στο δίκτυο. Οι ενημερώσεις εναύσματα δεν ενημερώνουν απευθείας. 13

14 Ενημερώσεις εναύσματα (5/5) Είναι πιθανό ένας δρομολογητής που δεν έχει λάβει ακόμα την ενημέρωση έναυσμα να εκδώσει μια απλή ενημέρωση την λάθος στιγμή, προκαλώντας έτσι την επανατοποθέτηση της κακής πορείας σε μια γειτονιά που είχε ήδη παραλάβει την ενημέρωση έναυσμα. 14

15 Τυχαίο jitter (1/5) Ζητήματα που προκύπτουν από τις συγχρονισμένες ενημερώσεις: Όταν πολλοί δρομολογητές μεταδίδουν ταυτόχρονα ενημερώσεις δρομολόγησης σε πολλαπλής πρόσβασης τμήματα του τοπικού δικτύου, τότε τα πακέτα ενημέρωσης μπορούν να συγκρουστούν και να προκαλέσουν καθυστερήσεις ή να καταναλώσουν μεγάλο εύρος ζώνης. Σημείωση: Οι συγκρούσεις συμβαίνουν μόνο στους κόμβους και όχι στους διακλαδωτές. 15

16 Τυχαίο jitter (2/5) Η ταυτόχρονη αποστολή ενημερώσεων είναι γνωστή ως συγχρονισμός των ενημερώσεων. Ο συγχρονισμός μπορεί να είναι πρόβλημα για τα πρωτόκολλα δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης επειδή αυτά χρησιμοποιούν περιοδικές ενημερώσεις. Όσοι περισσότεροι χρονοδιακόπτες δρομολογητών συγχρονίζονται, τόσο προκύπτουν στο δίκτυο περισσότερες συγκρούσεις ενημερώσεων και καθυστερήσεις. 16

17 Τυχαίο jitter (3/5) Αρχικά, οι ενημερώσεις των δρομολογητών δεν θα συγχρονιστούν. Αλλά με την πάροδο του χρόνου, οι χρονοδιακόπτες στο δίκτυο θα συγχρονιστούν σε παγκόσμιο επίπεδο. 17

18 Τυχαίο jitter (4/5) Λύση. Για να αποφευχθεί ο συγχρονισμός των ενημερώσεων μεταξύ των δρομολογητών, το Cisco IOS χρησιμοποιεί μια τυχαία μεταβλητή, που ονομάζεται RIP_JITTER, η οποία αφαιρεί ένα μεταβλητό χρονικό διάστημα από το χρονικό διάστημα ενημέρωσης σε κάθε δρομολογητή στο δίκτυο. 18

19 Λύση (Συνέχεια). Τυχαίο jitter (5/5) Αυτή η τυχαία μεταβλητή jitter, ή το μεταβλητό χρονικό διάστημα, κυμαίνεται από 0% έως 15% του καθορισμένου χρονικού διαστήματος της ενημέρωσης. Με αυτόν τον τρόπο, το χρονικό διάστημα ενημέρωσης μεταβάλλεται τυχαία σε ένα εύρος από 25 έως 30 δευτερόλεπτα για το προεπιλεγόμενο διάστημα των 30 δευτερολέπτων. 19

20 Βρόχοι δρομολόγησης (1/8) Τι είναι ο βρόχος δρομολόγησης; Ένας βρόχος δρομολόγησης είναι μία κατάσταση κατά την οποία ένα πακέτο διαβιβάζεται συνεχώς μέσα σε μια σειρά από δρομολογητές χωρίς ποτέ να καταφέρνει να φτάσει το επιδιωκόμενο δίκτυο προορισμού του. Ένας βρόχος δρομολόγησης μπορεί να προκύψει όταν δύο ή περισσότεροι δρομολογητές έχουν πληροφορίες δρομολόγησης που εσφαλμένα υποδεικνύουν ότι υπάρχει μια έγκυρη διαδρομή σε έναν απρόσιτο προορισμό. 20

21 Βρόχοι δρομολόγησης (2/8) Ο βρόχος μπορεί να είναι αποτέλεσμα: Στατικών διαδρομών που έχουν διαμορφωθεί λανθασμένα. Εσφαλμένα διαμορφωμένη ανακατανομή διαδρομής (ανακατανομή είναι μια διαδικασία μεταβίβασης της πληροφορίας δρομολόγησης από το ένα πρωτόκολλο δρομολόγησης σε άλλο πρωτόκολλο δρομολόγησης). Ασυνεπής πίνακες δρομολόγησης που δεν έχουν ενημερωθεί λόγω της αργής σύγκλισης σε ένα δίκτυο που αλλάζει. Λανθασμένα ρυθμιζόμενες διαδρομές ή εγκατάσταση διαδρομών που έχουν απορριφθεί. 21

22 Βρόχοι δρομολόγησης (3/8) Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης είναι απλά στην χρήση. Η απλότητά τους οδηγεί σε μειονεκτήματα πρωτοκόλλου όπως είναι οι βρόχοι δρομολόγησης. Οι βρόχοι δρομολόγησης δεν είναι τρομερό πρόβλημα για τα πρωτόκολλα δρομολόγησης κατάστασης ζεύξης αλλά μπορεί να προκύψουν κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες. 22

23 Βρόχοι δρομολόγησης (4/8) Σημείωση: Το IP πρωτόκολλο έχει τον δικό του μηχανισμό για να αποτρέπει το ενδεχόμενο της επαναλαμβανόμενα ασταμάτητης διάσχισης του δικτύου από ένα πακέτο. Το IP πρωτόκολλο έχει ένα πεδίο TTL (Time to live) και η αξία του πεδίου αυτού μειώνεται κατά 1 σε κάθε δρομολογητή. Εάν το πεδίο TTL έχει την τιμή μηδέν, τότε ο δρομολογητής ρίχνει το πακέτο. 23

24 Βρόχοι δρομολόγησης (5/8) Ποιες είναι οι συνέπειες των βρόχων δρομολόγησης; Ένας βρόχος δρομολόγησης μπορεί να έχει καταστροφικές συνέπειες σε ένα δίκτυο, με αποτέλεσμα την υποβάθμιση της επίδοσης του δικτύου ή ακόμα και διακοπή της λειτουργίας του για κάποιο χρονικό διάστημα. 24

25 Βρόχοι δρομολόγησης (6/8) Ένας βρόχος δρομολόγησης μπορεί να προκαλέσει τις ακόλουθες καταστάσεις: Το εύρος ζώνης σύνδεσης θα χρησιμοποιηθεί για την κυκλοφορία στον βρόχου με φορά προς τα εμπρός και προς τα πίσω μεταξύ των δρομολογητών που βρίσκονται μέσα στον βρόχο. Η CPU (central processing unit) ενός δρομολογητή θα είναι τεταμένη λόγω των πακέτα που κάνουν βρόχους. Η CPU ενός δρομολογητή θα επιβαρυνθεί με ανώφελη προώθηση πακέτων και θα επηρεάσει αρνητικά την σύγκλιση του δικτύου. 25

26 Βρόχοι δρομολόγησης (7/8) Οι ενημερώσεις δρομολόγησης μπορεί να χαθούν ή να μην υποβληθούν σε επεξεργασία εγκαίρως. Αυτές οι καταστάσεις θα προκαλέσουν επιπρόσθετους βρόχους δρομολόγησης, κάνοντας έτσι την κατάσταση ακόμα χειρότερη. Τα πακέτα μπορεί να χαθούν σε «μαύρες τρύπες». 26

27 Βρόχοι δρομολόγησης (8/8) Υπάρχουν μια σειρά από διαθέσιμους μηχανισμούς για την εξάλειψη των βρόχων δρομολόγησης, κυρίως με πρωτόκολλα δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης. Αυτοί οι μηχανισμοί περιλαμβάνουν: Τον καθορισμό μιας ανώτατης μετρικής για να αποτρέψουμε την περίπτωση να μετράμε ως το άπειρο. Χρονοδιακόπτες Holddown. Μέθοδος Split horizon. Μέθοδος route poisoning ή poison reverse. Ενημερώσεις εναυσμάτων. 27

28 Βιβλιογραφία 1. CCNA αυτοδιδασκαλία: Διασύνδεση συσκευών δικτύου Cisco (ICND), (Επιμέλεια) Steve McQuerry. 2. Δίκτυα υπολογιστών: Το πρώτο βώμα, Wendell Odom. 3. Ασκήσεις προσομοίωσης δικτύων, Emad Aboelela. 4. Εργαστηριακά μαθήματα στα δίκτυα και διαδίκτυα υπολογιστών, Βασίλειος Τσαουσίδης, Ελευθέριος Μαμάτας, Ιωάννης Ψαρράς, Ευστράτιος Κοσμίδης, Στυλιανός Δημητρίου. 28

29 Τέλος Ενότητας

30 Σημείωμα Αναφοράς Copyright ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας, Νικολάου Σπύρος. «Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι». Έκδοση: 1.0. Κοζάνη Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: 30

31 Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο. που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο. που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο. Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. 31

32 Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς. το Σημείωμα Αδειοδότησης. τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων. το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει). μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους. 32

33 Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων Το Έργο αυτό κάνει χρήση των ακόλουθων έργων: Εικόνες/Σχήματα/Διαγράμματα/Φωτογραφίες. Βιβλιογραφικές Πηγές. 33