Σχεδίαση Δικτύων Υπολογιστών Ενότητα 7: Δρομολόγηση διανυσματικής απόστασης (Μέρος 2 ο ) Άγγελος Μιχάλας Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ
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
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
Σκοποί ενότητας Σε αυτή την ενότητα ασχολούμαστε με τη δρομολόγηση διανυσματικής απόστασης. 4
Περιεχόμενα ενότητας (1/3) Οριοθετημένες ενημερώσεις του πρωτοκόλλου EIGRP. Ενημερώσεις εναύσματα. Τυχαίο jitter. Βρόχοι δρομολόγησης. Μέτρημα ως το άπειρο. Καθορισμός μίας μέγιστης μετρικής τιμής. 5
Περιεχόμενα ενότητας (2/3) Αποτροπή βρόχων δρομολόγησης με την χρήση χρονοδιακοπτών hold-down. Κανόνας της μεθόδου split horizon. Μέθοδος split horizon με poison reverse ή route poisoning. Μέθοδος split horizon με poison reverse. Πρωτόκολλο IP και πεδίο TTL. 6
Περιεχόμενα ενότητας (3/3) Τα πρωτόκολλα RIP και EIGRP. Πρωτόκολλο RIP. Πρωτόκολλο EIGRP. Πλεονεκτήματα του πρωτοκόλλου EIGRP. Βιβλιογραφία. 7
Δρομολόγηση διανυσματικής απόστασης (Μέρος 2 ο )
Οριοθετημένες ενημερώσεις του πρωτοκόλλου EIGRP (1/3) Bounded updates. 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. 9
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. 10
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. 11
Ενημερώσεις εναύσματα (1/4) Triggered updates. Για να επιταχύνει την σύγκλιση όταν υπάρχει κάποια αλλαγή στην τοπολογία, το RIP χρησιμοποιεί τις ενημερώσεις εναύσματα. Μια ενημέρωση έναυσμα είναι μια ενημέρωση του πίνακα δρομολόγησης που στέλνεται απευθείας σαν απάντηση σε κάποια αλλαγή της δρομολόγησης. Οι ενημερώσεις εναύσματα δεν περιμένουν να λήξει ο χρόνος των χρονοδιακοπτών ενημέρωσης. 12
Ενημερώσεις εναύσματα (2/4) 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. 13
Ενημερώσεις εναύσματα (3/4) Οι ενημερώσεις εναύσματα αποστέλλονται όταν συμβεί κάτι από τα παρακάτω: Μία διεπαφή αλλάζει κατάσταση ( up ή down ). Μία διαδρομή έχει εισέλθει ή μόλις βγήκε από το να είναι σε κατάσταση unreachable. Μία διαδρομή εγκαθίσταται στον πίνακα δρομολόγησης. 14
Ενημερώσεις εναύσματα (4/4) 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. 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. 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. 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. 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. 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. 19
Τυχαίο jitter (5/5) Λύση (Συνέχεια). 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. 20
Βρόχοι δρομολόγησης (1/8) Ένας βρόχος δρομολόγησης είναι μια 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. 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. 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. 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 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. 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. 25
Βρόχοι δρομολόγησης (6/8) Ένας βρόχος δρομολόγησης μπορεί να προκαλέσει τις ακόλουθες καταστάσεις: 1. 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. 2. Η CPU ενός δρομολογητή θα είναι τεταμένη λόγω των πακέτα που κάνουν βρόχους. 3. Η CPU ενός δρομολογητή θα επιβαρυνθεί με ανώφελη προώθηση πακέτων και θα επηρεάσει αρνητικά την σύγκλιση του δικτύου. 26
Βρόχοι δρομολόγησης (7/8) 4. 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. 5. Τα πακέτα μπορεί να χαθούν σε «μαύρες τρύπες». 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. 28
Μέτρημα ως το άπειρο Μέτρημα ως το άπειρο είναι μια κατάσταση η οποία υφίσταται όταν ανακριβής ενημερώσεις δρομολόγησης αυξάνουν την τιμή της μετρικής μέχρι το άπειρο για ένα δίκτυο που δεν είναι πλέον προσβάσιμο. 29
Καθορισμός μίας μέγιστης μετρικής τιμής Για να σταματήσει τελικά η ανεξέλεγκτη προσαύξηση της τιμής της μετρικής, ορίζουμε ως "άπειρο" την μέγιστη τιμή της μετρικής. Για παράδειγμα, το RIP ορίζει ως άπειρο τα 16 άλματα, που είναι μια άπιαστη τιμή μετρικής. Μόλις οι δρομολογητές "μετρήσουν ως το άπειρο," σηματοδοτούν αυτή την διαδρομή ως απρόσιτη. 30
Αποτροπή βρόχων δρομολόγησης με την χρήση χρονοδιακοπτών hold-down (1/8) Νωρίτερα μάθαμε ότι τα πρωτόκολλα διανυσματικής απόστασης χρησιμοποιούν ενημερώσεις εναυσμάτων για να επιταχύνουν την διαδικασία της σύγκλισης. Ακόμα μάθαμε ότι επιπροσθέτως με τις ενημερώσεις εναυσμάτων οι δρομολογητές χρησιμοποιούν και πρωτόκολλα δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης, στέλνουν επίσης και περιοδικές ενημερώσεις. 31
Αποτροπή βρόχων δρομολόγησης με την χρήση χρονοδιακοπτών hold-down (2/8) Ας φανταστούμε ότι ένα συγκεκριμένο δίκτυο είναι ασταθές. Οι ρυθμίσεις της κατάστασης της διεπαφής είναι up στην συνέχεια την κάνουμε down και μετά πάλι up με γρήγορη διαδοχή αλλαγής. Τότε δημιουργείται μια αναστάτωση-αναταραχή στην διαδρομή. Χρησιμοποιώντας ενημερώσεις εναυσμάτων, οι δρομολογητές μπορεί να αντιδράσουν πολύ γρήγορα και να δημιουργήσουν εν αγνοία τους ένα βρόχο δρομολόγησης. 32
Αποτροπή βρόχων δρομολόγησης με την χρήση χρονοδιακοπτών hold-down (3/8) Ένας βρόχος δρομολόγησης θα μπορούσε επίσης να δημιουργηθεί από μια περιοδική ενημέρωση που αποστέλλεται από τους δρομολογητές κατά τη διάρκεια της αστάθειας του δικτύου. Οι χρονοδιακόπτες Holddown εμποδίζουν την δημιουργία βρόχων δρομολόγησης από αυτές τις καταστάσεις. Οι χρονοδιακόπτες Holddown ακόμα βοηθάνε να αποφευχθεί η κατάσταση μετρικής ως το άπειρο. 33
Αποτροπή βρόχων δρομολόγησης με την χρήση χρονοδιακοπτών hold-down (4/8) Οι χρονοδιακόπτες Holddown χρησιμοποιούνται για να εμποδίσουν απλά μηνύματα ενημέρωσης από το να επαναεγκαταστήσουν μια διαδρομή που μπορεί να μην λειτουργεί σωστά. Οι χρονοδιακόπτες Holddown ζητούν από τους δρομολογητές να κρατήσουν για μια καθορισμένη χρονική περίοδο τυχόν αλλαγές που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τις διαδρομές. 34
Αποτροπή βρόχων δρομολόγησης με την χρήση χρονοδιακοπτών hold-down (5/8) Εάν η κατάσταση μιας διαδρομής χαρακτηριστεί ως down ή πιθανότατα down, τότε κάθε άλλη πληροφορία για αυτή την διαδρομή που περιέχει την ίδια κατάσταση ή και χειρότερη κατάσταση αγνοείται για ένα προκαθορισμένο χρονικό διάστημα (την περίοδο holddown ). Αυτό σημαίνει ότι οι δρομολογητές θα αφήσουν μια διαδρομή στην συγκεκριμένη κατάσταση χαρακτηρισμένη ως απρόσιτη για ένα χρονικό διάστημα που είναι αρκετό για να διαδώσουν οι ενημερώσεις τους πίνακες δρομολόγησης με τις πιο πρόσφατες πληροφορίες. 35
Αποτροπή βρόχων δρομολόγησης με την χρήση χρονοδιακοπτών hold-down (6/8) Οι χρονοδιακόπτες Holddown λειτουργούν με τον ακόλουθο τρόπο: 1. Ένας δρομολογητής λαμβάνει μια ενημέρωση από έναν γείτονα που δείχνει ότι ένα δίκτυο που προηγουμένως ήταν προσβάσιμο δεν είναι πλέον. 2. Ο δρομολογητής σημειώνει το δίκτυο ως πιθανότατα down και ξεκινάει τον χρονοδιακόπτη holddown. 36
Αποτροπή βρόχων δρομολόγησης με την χρήση χρονοδιακοπτών hold-down (7/8) 3. Εάν κατά την διάρκεια της holddown περιόδου ληφθεί κάποια άλλη ενημέρωση από οποιοδήποτε άλλο γειτονικό δρομολογητή που να έχει μια καλύτερη τιμή μετρικής για αυτό το δίκτυο, τότε το δίκτυο αναεγκαθιστάται και αφαιρείται ο χρονοδιακόπτης holddown. 4. Εάν κατά την διάρκεια της περιόδου holddown δεν ληφθεί κάποια άλλη ενημέρωση από οποιοδήποτε άλλο γειτονικό δρομολογητή με την ίδια ή και χειρότερη τιμή μετρικής για το δίκτυο αυτό, τότε αυτή η ενημέρωση αγνοείται. Έτσι, παραχωρείται περισσότερος χρόνος να διαδοθούν οι πληροφορίες που έχουν αλλάξει. 37
Αποτροπή βρόχων δρομολόγησης με την χρήση χρονοδιακοπτών hold-down (8/8) 5. Οι δρομολογητές εξακολουθούν να προωθούν πακέτα σε δίκτυα προορισμού που είναι σημειωμένα ως πιθανότατα down. Αυτό επιτρέπει στον δρομολογητή να ξεπερνάει οποιοδήποτε πρόβλημα οφείλεται στην διακοπτόμενη συνδεσιμότητα. Αν το δίκτυο προορισμού είναι πραγματικά μη διαθέσιμο και τα πακέτα ακόμα προωθούνται, τότε δημιουργείται μαύρη τρύπα δρομολόγησης και διαρκεί μέχρι την λήξη του χρονοδιακόπτη holddown. 38
Κανόνας της μεθόδου split horizon (1/6) Μία άλλη μέθοδος που χρησιμοποιείται για την πρόληψη των βρόχων δρομολόγησης που προκαλούνται από την αργή σύγκλιση ενός πρωτοκόλλου δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης είναι η μέθοδος split horizon. Ο κανόνας της μεθόδου split horizon μας λέει ότι ένας δρομολογητής δεν πρέπει να αναγγέλλει ένα δίκτυο μέσω της διεπαφής από την οποία έγινε η ενημέρωση. 39
Κανόνας της μεθόδου split horizon (2/6) Εικόνα 1. Τοπολογία. Πηγή: Διδάσκων (2015). 40
Κανόνας της μεθόδου split horizon (3/6) Εφαρμόζοντας την μέθοδο split horizon στην τοπολογία της παραπάνω εικόνας παράγονται οι ακόλουθες ενέργειες: 1. Ο δρομολογητής R3 αναγγέλλει το δίκτυο 10.7.0.0 στον δρομολογητή R2. 2. Ο δρομολογητής R2 λαμβάνει την πληροφορία και ενημερώνει τον πίνακα δρομολόγησης του. 3. Στην συνέχεια ο δρομολογητής R2 αναγγέλλει το δίκτυο 10.7.0.0 στον δρομολογητή R1 μέσω της σειριακής διεπαφής S2/0. 41
Κανόνας της μεθόδου split horizon (4/6) 4. Ο δρομολογητής R2 δεν αναγγέλλει το δίκτυο 10.7.0.0 στον δρομολογητή R3 μέσω της σειριακής διεπαφής S3/0 γιατί η διαδρομή προήλθε από αυτή την διεπαφή. 5. Ο δρομολογητής R1 λαμβάνει την πληροφορία και ενημερώνει τον πίνακα δρομολόγησης του. 6. Λόγω της χρήσης της μεθόδου split horizon, και ο δρομολογητής R1 δεν αναγγείλει την πληροφορία σχετικά με το δίκτυο 10.7.0.0 πίσω στον δρομολογητή R2. 42
Κανόνας της μεθόδου split horizon (5/6) Ανταλλάσσονται πλήρεις ενημερώσεις δρομολόγησης, όχι όμως στις διαδρομές που παραβιάζεται ο κανόνας της μεθόδου split horizon. Τα αποτελέσματα μοιάζουν με αυτό: Ο δρομολογητής R2 αναγγέλλει τα δίκτυα 10.6.0.0 και 10.7.0.0 στον δρομολογητή R1. Ο δρομολογητής R2 αναγγέλλει τα δίκτυα 10.4.0.0 και 10.5.0.0 στον δρομολογητή R3. Ο δρομολογητής R1 αναγγέλλει το 10.4.0.0 δίκτυο στον δρομολογητή R2. Ο δρομολογητής R3 αναγγέλλει το 10.7.0.0 δίκτυο στον δρομολογητή R2. 43
Κανόνας της μεθόδου split horizon (6/6) Παρατηρήστε ότι ο δρομολογητής R2 στέλνει διαφορετικές ενημερώσεις δρομολόγησης στον δρομολογητή R1 και στον δρομολογητή R3. Σημείωση. Η μέθοδος Split horizon μπορεί να απενεργοποιηθεί από έναν διαχειριστή. Υπό ορισμένες συνθήκες, αυτό πρέπει να γίνει για να επιτευχθεί μια σωστή δρομολόγηση. 44
Μέθοδος split horizon με poison reverse ή route poisoning (1/3) H route poisoning είναι μια ακόμη μέθοδος που χρησιμοποιείται από τα πρωτόκολλα δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης για να αποτρέψει την δημιουργία βρόχων δρομολόγησης. Η μέθοδος route poisoning σημειώνει την διαδρομή ως απρόσιτη σε μια ενημέρωση δρομολόγησης που στέλνεται σε άλλους δρομολογητές. Απρόσιτη ερμηνεύεται ως μια μετρική που έχει οριστεί στο μέγιστο. Για το RIP, μια poisoned route έχει τιμή μετρικής 16. 45
Μέθοδος split horizon με poison reverse ή route poisoning (2/3) Προκύπτει η ακόλουθη διαδικασία στην τοπολογία της παραπάνω εικόνας: 1. Το δίκτυο 10.7.0.0 καθίσταται ως μη διαθέσιμο λόγω της αποτυχίας σύνδεσης. 2. Ο δρομολογητής R3 κάνει poisons την τιμή της μετρικής δίνοντας της την τιμή 16 και στη συνέχεια στέλνει ένα έναυσμα ενημέρωσης δηλώνοντας ότι το δίκτυο 10.7.0.0 δεν είναι διαθέσιμο. 3. Ο δρομολογητής R2 επεξεργάζεται αυτήν την ενημέρωση. Για τον λόγο ότι η μετρική είναι 16, ο δρομολογητής R2 ακυρώνει την καταχώρηση δρομολόγησης στον πίνακα δρομολόγησης του. 46
Μέθοδος split horizon με poison reverse ή route poisoning (3/3) 4. Ο δρομολογητής R2 στη συνέχεια στέλνει την poison ενημέρωση στον δρομολογητή R1, υποδεικνύοντας ότι η διαδρομή δεν είναι διαθέσιμη, και πάλι με τον καθορισμό της μετρικής τιμής σε 16. 5. Ο δρομολογητής R1 επεξεργάζεται την ενημέρωση και ακυρώνει την καταχώρηση δρομολόγησης του δικτύου 10.7.0.0 στον πίνακα δρομολόγησης του. Η μέθοδος route poisoning επιταχύνει την διαδικασία σύγκλισης καθώς οι πληροφορία σχετικά με το δίκτυο 10.7.0.0 εξαπλώνεται πιο γρήγορα μέσα στο δίκτυο από το να περιμένει τον μετρητή αλμάτων να φτάσει στο "άπειρο". 47
Μέθοδος split horizon με poison reverse (1/3) Η poison reverse μπορεί να συνδυαστεί με την τεχνική της μεθόδου split horizon. Η μέθοδος ονομάζεται split horizon με poison reverse. Ο κανόνας της μεθόδου split horizon με poison reverse ισχύει κατά την αποστολή ενημερώσεων μέσω μίας συγκεκριμένη διεπαφής, και ορίζει όλα τα δίκτυα που μαθεύτηκαν από αυτή την διεπαφή ως απρόσιτα. 48
Μέθοδος split horizon με poison reverse (2/3) Η έννοια-ιδέα της μεθόδου split horizon με poison reverse είναι ότι το να λέει ρητά σε έναν δρομολογητή να αγνοήσει μια διαδρομή είναι καλύτερο από το να μην του το λέει. Στο παράδειγμα της τοπολογίας της παραπάνω εικόνας ακολουθείται η εξής διαδικασία: Το δίκτυο 10.7.0.0 καθίσταται ως μη διαθέσιμο λόγω της αποτυχίας σύνδεσης. Ο δρομολογητής R3 κάνει poisons στο μετρικό δίνοντας του την τιμή 16 και στη συνέχεια στέλνει μια ενημέρωση έναυσμα δηλώνοντας ότι το δίκτυο 10.7.0.0 δεν είναι διαθέσιμο. Ο δρομολογητής R2 επεξεργάζεται αυτήν την ενημέρωση, στην συνέχεια ακυρώνει την καταχώρηση δρομολόγησης στον πίνακα δρομολόγησης του, και στέλνει απευθείας μια poison reverse πίσω στον δρομολογητή R3. 49
Μέθοδος split horizon με poison reverse (3/3) Η poison reverse είναι μια ειδική περίσταση που παρακάμπτει την μέθοδο split horizon. Αυτό συμβαίνει για να διασφαλιστεί ότι ο δρομολογητής R3 δεν είναι ευπαθής σε εσφαλμένες ενημερώσεις σχετικά με το δίκτυο 10.7.0.0. Σημείωση. Η μέθοδος split horizon είναι ενεργοποιημένη από προεπιλογή. Ωστόσο η μέθοδος split horizonμε poison reverse δεν μπορεί να είναι η προεπιλογή σε όλες τις εφαρμογές του IOS. 50
Πρωτόκολλο IP και πεδίο TTL (1/2) Το TTL είναι ένα 8-bit πεδίο στην κεφαλίδα IP που περιορίζει τον αριθμό των αλμάτων που μπορεί να διασχίσει ένα πακέτο μέσα στο δίκτυο πριν από την απόρριψή του. Ο σκοπός του πεδίου TTL είναι να αποφευχθεί μια κατάσταση κατά την οποία ένα μη παραδοτέο πακέτο συνεχίζει να κυκλοφορεί ασταμάτητα στο δίκτυο. To 8-bit πεδίο TTL ορίζεται με μία τιμή από τη συσκευή πηγής του πακέτου. 51
Πρωτόκολλο IP και πεδίο TTL (2/2) Η τιμή του πεδίου TTL μειώνεται κατά ένα σε κάθε δρομολογητή της διαδρομής προς τον προορισμό του. Εάν η τιμή του πεδίου TTL φτάσει το μηδέν πριν φτάνει το πακέτο στον προορισμό του, τότε το πακέτο απορρίπτεται και ο δρομολογητής στέλνει ένα μήνυμα λάθους ICMP πίσω στην πηγή του πακέτου IP. Ακόμη και στην περίπτωση ενός βρόχου δρομολόγησης τα πακέτα δεν θα κάνουν ασταμάτητους βρόχους στο δίκτυο. Τελικά η τιμή του πεδίου TTL θα μειωθεί στο 0 και το πακέτο θα απορριφθεί από τον δρομολογητή. 52
Τα πρωτόκολλα RIP και EIGRP Υπάρχουν μόνο δυο επιλογές πρωτοκόλλων δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης: Το πρωτόκολλο RIP. Το πρωτόκολλο EIGRP. Η απόφαση σχετικά με το ποιο πρωτόκολλο δρομολόγησης θα χρησιμοποιηθεί σε μια δεδομένη κατάσταση επηρεάζεται από μια σειρά παραγόντων, όπως: Το μέγεθος του δικτύου. Την συμβατότητα μεταξύ των μοντέλων των δρομολογητών. Τις διοικητικές γνώσεις που απαιτούνται. 53
Πρωτόκολλο RIP (1/4) Με τα χρόνια, το πρωτόκολλο RIP έχει εξελιχθεί από ένα πρωτόκολλο ταξικής δρομολόγησης (το RIPv1) σε ένα πρωτόκολλο αταξικής δρομολόγησης (το RIPv2). Το πρωτόκολλο RIPv2 είναι ένα τυποποιημένο πρωτόκολλο δρομολόγησης που λειτουργεί σε ένα περιβάλλον μεικτών προμηθευτών δρομολογητών. Οι δρομολογητές που κατασκευάζονται από διάφορες εταιρείες μπορούν να επικοινωνούν χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο RIP. 54
Πρωτόκολλο RIP (2/4) Είναι ένα από τα ευκολότερα πρωτόκολλα δρομολόγησης για να ρυθμίσετε, καθιστώντας το μια καλή επιλογή για μικρά δίκτυα. Ωστόσο, το πρωτόκολλο RIPv2 εξακολουθεί να έχει περιορισμούς. Τόσο το πρωτόκολλο RIPv1 και το πρωτόκολλο RIPv2 έχουν μια μετρική διαδρομή που βασίζεται μόνο στον μετρητή αλμάτων ο οποίος οριοθετείτε στα 15 άλματα. 55
Πρωτόκολλο RIP (3/4) Τα χαρακτηριστικά του πρωτοκόλλου RIP: Υποστηρίζει την μέθοδο split horizon και την μέθοδο split horizon με poison reverse για να αποτρέψει την δημιουργία βρόχων. Είναι σε θέση να εξισορροπήσει φορτίο γραμμής έως και έξι μονοπατιών που έχουν ίδιο κόστος. Η προεπιλογή είναι τέσσερα μονοπάτια με το ίδιο κόστος. 56
Πρωτόκολλο RIP (4/4) Το πρωτόκολλο RIPv2 παρουσιάζει τις ακόλουθες βελτιώσεις από το πρωτόκολλο RIPv1: Περιλαμβάνει τη μάσκα υποδικτύου στις ενημερώσεις δρομολόγησης, καθιστώντας το ως ένα πρωτόκολλο αταξικής δρομολόγησης. Έχει μηχανισμού ελέγχου ταυτότητας για να διασφαλίσει τις ενημερώσεις του πίνακα δρομολόγησης. Υποστηρίζει την VLSM(μάσκα υποδικτύου μεταβλητού μήκους). Χρησιμοποιεί τις multicast διευθύνσεις αντί για broadcast διευθύνσεις. Υποστηρίζει την χειροκίνητη (όχι αυτόματη) συνόψιση διαδρομής. 57
Πρωτόκολλο EIGRP (1/2) Το ενισχυμένο πρωτόκολλο IGRP (δηλαδή το EIGRP) αναπτύχθηκε από το πρωτόκολλο IGRP, που είναι ένα άλλο πρωτόκολλο διανυσματικής απόστασης. Το πρωτόκολλο EIGRP είναι ένα πρωτόκολλο αταξικής δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης με χαρακτηριστικά που συναντάμε σε πρωτόκολλα δρομολόγησης κατάστασης ζεύξης. Ωστόσο, σε αντίθεση με το πρωτόκολλο RIP και το πρωτόκολλο OSPF, το πρωτόκολλο EIGRP είναι ένα ιδιόκτητο πρωτόκολλο που αναπτύχθηκε από τη Cisco και τρέχει μόνο σε δρομολογητές Cisco. 58
Πρωτόκολλο EIGRP (2/2) Τα χαρακτηριστικά του πρωτοκόλλου EIGRP περιλαμβάνουν: Ενημερώσεις εναυσμάτων (το πρωτόκολλο EIGRP δεν έχει περιοδικές ενημερώσεις). Χρήση ενός πίνακα τοπολογίας για να διατηρήσει όλες τις διαδρομές που έλαβε από τους γειτονικούς δρομολογητές (όχι μόνο τα καλύτερα μονοπάτια). Χρήση του πρωτόκολλου hello EIGRP με τους γειτονικούς δρομολογητές. Υποστήριξη της VLSM και χειροκίνητης(όχι αυτόματης)συνόψισης διαδρομής. Αυτά τα χαρακτηριστικά επιτρέπουν στο πρωτόκολλο EIGRP να δημιουργεί μεγάλα ιεραρχικά δομημένα δίκτυα. 59
Πλεονεκτήματα του πρωτοκόλλου EIGRP (1/3) Παρόλο που οι διαδρομές διαδίδονται με τον τρόπο της διανυσματικής απόστασης: Η μετρική βασίζεται στο ελάχιστο εύρος ζώνης και την σωρευμένη καθυστέρηση του μονοπατιού και όχι σε μετρητή αλμάτων. 60
Πλεονεκτήματα του πρωτοκόλλου EIGRP (2/3) Γρήγορη σύγκλιση λόγω του υπολογισμού της διαδρομής του (DUAL) αλγορίθμου ενημέρωσης διάχυσης. Ο DUAL επιτρέπει την εισαγωγή αντιγράφων ασφαλείας διαδρομών στον πίνακα τοπολογία του πρωτοκόλλου EIGRP, που τα οποία χρησιμοποιούνται σε περίπτωση που η βασική διαδρομή αποτύχει. Επειδή είναι μια τοπική διαδικασία, η μετάβαση στην εφεδρική διαδρομή είναι άμεση και δεν συνεπάγεται η προσφυγή σε οποιαδήποτε άλλον δρομολογητή. 61
Πλεονεκτήματα του πρωτοκόλλου EIGRP (3/3) Οριοθετημένες ενημερώσεις σημαίνει ότι το πρωτόκολλο EIGRP χρησιμοποιεί λιγότερο εύρος ζώνης, ιδίως σε μεγάλα δίκτυα με πολλές διαδρομές. Το πρωτόκολλο EIGRP υποστηρίζει πολλαπλά πρωτόκολλα στρώματος δικτύου μέσω των εξαρτώμενων ενοτήτων πρωτοκόλλου, οι οποίες περιλαμβάνουν την υποστήριξη για IP, IPX και AppleTalk. 62
Σημείωμα Αναφοράς Copyright ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας, Άγγελος Μιχάλας. «Σχεδίαση Δικτύων Υπολογιστών». Έκδοση: 1.0. Κοζάνη 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: 63
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] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ 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. 64
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. 65
Βιβλιογραφία 1. CCNA αυτοδιδασκαλία: Διασύνδεση συσκευών δικτύου CISCO (ICND), (Επιμέλεια) Steve Mc Querry. 2. Σχεδιασμός και υλοποίηση δικτύων, Σπύρος Δ. Αρσένης. 3. Δίκτυα υπολογιστών: Μία προσέγγιση από τη σκοπιά των συστημάτων, larry L. Peterson, Bruce S. Davie. 4. Διαδίκτυα με TCP/IP: Αρχές, πρωτόκολλα και αρχιτεκτονικές, Douglas E. Comer. 66
Τέλος Ενότητας