Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι Ενότητα 11: Περισσότερα για τα πρωτόκολλα EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) και RIP (Routing Information Protocol) Νικολάου Σπύρος 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 τα πρωτόκολλα EIGRP και RIP. 4
Περιεχόμενα ενότητας (1/2) Πρωτόκολλο EIGRP. Πλεονεκτήματα του πρωτοκόλλου EIGRP. Πρωτόκολλο RIPv1. Ιστορική αναδρομή του πρωτοκόλλου RIP. Τα χαρακτηριστικά του πρωτοκόλλου RIP. Μορφή του μηνύματος του πρωτοκόλλου RIP. 5
Περιεχόμενα ενότητας (2/2) Λειτουργία του RIP. Διοικητική απόσταση. Παθητικές διεπαφές. Βιβλιογραφία. 6
Περισσότερα για τα πρωτόκολλα EIGRP και RIP
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. 8
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 (Variable Length Subnet Masking) και χειροκίνητης (όχι αυτόματης) συνόψισης διαδρομής. Αυτά τα χαρακτηριστικά επιτρέπουν στο πρωτόκολλο EIGRP να δημιουργεί μεγάλα ιεραρχικά δομημένα δίκτυα. 9
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. Γρήγορη σύγκλιση λόγω του υπολογισμού της διαδρομής του (DUAL) αλγορίθμου ενημέρωσης διάχυσης. 10
Πλεονεκτήματα του πρωτοκόλλου EIGRP (2/3) 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. 11
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. 12
Πρωτόκολλο RIPv1 Με τα χρόνια, τα πρωτόκολλα δρομολόγησης έχουν εξελιχθεί για να μπορέσουν να ανταποκριθούν στις αυξανόμενες απαιτήσεις των πολύπλοκων δικτύων. Το πρώτο πρωτόκολλο που χρησιμοποιήθηκε ήταν το Πρωτόκολλο Πληροφοριών Δρομολόγησης (RIP). Το RIP εξακολουθεί και χρησιμοποιείται αρκετά λόγω της απλότητας και της ευρείας υποστήριξης του. Πρωτόκολλο ταξικής δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης. 13
Ιστορική αναδρομή του πρωτοκόλλου RIP (1/4) Το RIP είναι το παλαιότερο πρωτόκολλο δρομολόγησης. διανυσματικής απόστασης. Παρόλο που το RIP στερείτε της εξέλιξης των πιο προηγμένων πρωτοκόλλων δρομολόγησης, η απλότητά του και συνέχισης ευρεία χρήση του είναι ο λόγος της μακροβιότητας του. Μια μορφή του πρωτοκόλλου RIP η IPv6 ονομάζεται RIPng (επόμενη γενιά) και είναι πλέον διαθέσιμη. 14
Ιστορική αναδρομή του πρωτοκόλλου RIP (2/4) Το πρωτόκολλο RIP εξελίχθηκε από ένα προηγούμενο πρωτόκολλο που αναπτύχθηκε στην Xerox, και ονομάζονταν GWINFO. Με την ανάπτυξη του συστήματος δικτύου της Xerox (XNS),το πρωτόκολλο GWINFO εξελίχθηκε στο πρωτόκολλο RIP. Αργότερα έγινε πιο γνωστό γιατί το εφάρμοσαν στο Berkeley Software Distribution (BSD) ως ένας deamon που ονομάζονταν routed. Διάφοροι άλλοι πωλητές δημιούργησαν τις δικές τους, ελάχιστα διαφορετικές υλοποιήσεις του RIP. 15
Ιστορική αναδρομή του πρωτοκόλλου RIP (3/4) Ο Charles hedrick αναγνωρίζοντας την ανάγκη για τυποποίηση του πρωτοκόλλου έγραψε το RFC 1058 το 1988, στο οποίο καταγράφει το ισχύον πρωτόκολλο και παραθέτει ορισμένες βελτιώσεις. Από τότε, το RIP έχει βελτιωθεί στο RIPv2 το 1994 και στο RIPng το 1997. 16
Σημείωση: Ιστορική αναδρομή του πρωτοκόλλου RIP (4/4) Η πρώτη έκδοση του RIP συχνά ονομάζεται ως RIPv1 να την ξεχωρίζουμε από το RIPv2. Ωστόσο, και οι δύο εκδόσεις έχουν πολλά κοινά χαρακτηριστικά. Όταν μιλάμε για τα κοινά χαρακτηριστικά των δύο εκδόσεων, θα το αναφέρουμε ως RIP. Όταν μιλάμε για χαρακτηριστικά που είναι μοναδικά για κάθε έκδοση, θα αναφέρουμε την πρώτη έκδοση ως RIPv1 και την δεύτερη έκδοση ως RIPv2. 17
Τα χαρακτηριστικά του πρωτοκόλλου RIP (1/2) Το πρωτόκολλο RIP έχει τα ακόλουθα βασικά χαρακτηριστικά: Το RIP είναι ένα πρωτόκολλο δρομολόγησης διανυσματικής απόστασης. Το RIP χρησιμοποιεί μετρητή αλμάτων ως μοναδικό μετρητή για την επιλογή διαδρομής. Αναγγελλόμενες διαδρομές που απέχουν περισσότερα από 15 άλματα δεν μπορούν να προσεγγισθούν. Μεταδίδονται μηνύματα κάθε 30 δευτερόλεπτα. 18
Τα χαρακτηριστικά του πρωτοκόλλου RIP (2/2) Το τμήμα δεδομένων ενός μηνύματος πρωτοκόλλου RIP ενθυλακώνεται σε ένα τμήμα του UDP, με τους αριθμούς Θύρας πηγής και προορισμού να έχουν οριστεί 520. Η κεφαλίδα IP και οι κεφαλίδες συνδέσμου δεδομένων προσθέτουν broadcast διευθύνσεις προορισμού πριν σταλεί το μήνυμα έξω σε όλες τις διαμορφωμένες διεπαφές RIP. 19
Μορφή του μηνύματος του πρωτοκόλλου RIP (1/3) Κεφαλίδα του RIP. Το 4-byte τμήμα της κεφαλίδας προσδιορίζεται σε τρία πεδία. Το πεδίο εντολής (command field) που προσδιορίζει τον τύπο του μηνύματος. Το πεδίο έκδοσης (version field) ορίζεται με τον αριθμό 1 αν πρόκειται για την 1η έκδοση του πρωτοκόλλου RIP, δηλαδή το RIPv 1. Το τρίτο πεδίο ονομάζεται must be zero. Το πεδίο "must be zero" παρέχει χώρο για μελλοντική επέκταση του πρωτοκόλλου. 20
Μορφή του μηνύματος του πρωτοκόλλου RIP (2/3) Καταχώρηση διαδρομής. Το τμήμα καταχώρησης διαδρομής του μηνύματος περιλαμβάνει τρία πεδία με το ακόλουθο περιεχόμενο: Αναγνωριστικό διεύθυνσης οικογένειας (ορίζεται με τον αριθμό 2 για το IP, εκτός και αν ένας δρομολογητής ζητάει τον πλήρη πίνακα δρομολόγησης, οπότε το πεδίο ορίζεται με τον αριθμό 0), την IP διεύθυνση, και την Μετρική. Αυτό το τμήμα καταχώρησης διαδρομή αντιπροσωπεύει μια διαδρομή προορισμού με την σχετική της μετρική. 21
Μορφή του μηνύματος του πρωτοκόλλου RIP (3/3) Μία ενημέρωση RIP μπορεί να περιέχει μέχρι και 25 καταχωρήσεις διαδρομών. Το μέγιστο μέγεθος του διαγράμματος δεδομένων είναι 504 bytes, μη συμπεριλαμβανομένης της IP κεφαλίδας ή της UDP κεφαλίδας. Γιατί υπάρχουν τόσα πολλά μηδενικά πεδία; Το RIP αναπτύχθηκε πριν το IP και χρησιμοποιήθηκε για άλλα πρωτόκολλα δικτύου (όπως το XNS). H BSD το επηρέασε επίσης. Αρχικά, ο επιπλέον χώρος προστέθηκε με την πρόθεση υποστήριξης πιθανόν μεγαλύτερων μελλοντικών χώρων διευθύνσεων. 22
Λειτουργία του RIP (1/5) Διαδικασία αιτήματος/απάντησης του RIP. Το RIP χρησιμοποιεί δύο τύπους μηνυμάτων που προσδιορίζονται στο πεδίο εντολής (command field): To μήνυμα αιτήματος και το μήνυμα απάντησης. Κάθε διαμορφωμένη διεπαφή που έχει RIP πρωτόκολλο στέλνει έξω ένα μήνυμα αιτήματος κατά την εκκίνηση, ζητώντας από όλους τους γειτονικούς δρομολογητές που έχουν πρωτόκολλο RIP να στείλουν τον πλήρη πίνακα δρομολόγησης τους. 23
Λειτουργία του RIP (2/5) Ένα μήνυμα απάντησης έρχεται πίσω από τους γειτονικούς δρομολογητές που έχουν RIP πρωτόκολλο. Όταν ο δρομολογητής που έστειλε το μήνυμα αιτήματος λάβει τα μηνύματα απάντησης, αξιολογεί κάθε καταχώρηση διαδρομής από τους πίνακες που έλαβε. Εάν κατά την αξιολόγηση βρει καταχώρηση μιας νέας διαδρομής, τότε εγκαθιστά-καταχωρεί αυτή την διαδρομή στον πίνακα δρομολόγησης του. 24
Λειτουργία του RIP (3/5) Αν η διαδρομή υπάρχει ήδη στον πίνακα, αντικαθιστά την υπάρχουσα καταχώρηση μόνο εάν η νέα καταχώρηση έχει καλύτερο μετρητή αλμάτων. Ο δρομολογητής εκκίνησης, στη συνέχεια, στέλνει μια ενημέρωση έναυσμα σε όλες τις διεπαφές που έχουν RIP πρωτόκολλο που περιέχει ο δικός του πίνακα δρομολόγησης, έτσι ώστε οι RIP γείτονες του να μπορούν να ενημερωθούν για τυχόν νέα δρομολόγια. 25
Λειτουργία του RIP (4/5) Κατηγορίες IP διευθύνσεων και ταξική δρομολόγησης. Αναφέραμε και νωρίτερα ότι οι IP διευθύνσεις που αντιστοιχιστούν σε φιλοξενητές αρχικά χωρίστηκαν σε 3 κατηγορίες: Την κατηγορία Α, την Β κατηγορίας, και την κατηγορία Γ. Σε κάθε κατηγορία αντιστοιχούσε μια προεπιλεγμένη μάσκα υποδικτύου, για την κατηγορία Α ήταν 255.0.0.0, για την κατηγορία Β 255.255.0.0 και για την κατηγορία Γ 255.255.255.0. 26
Λειτουργία του RIP (5/5) Το RIP είναι ένα πρωτόκολλο ταξικής δρομολόγησης. Στις ενημερώσεις που στέλνει το RIPv1 δεν στέλνει πληροφορίες μάσκας υποδικτύου. Ως εκ τούτου, ένας δρομολογητής χρησιμοποιεί είτε την μάσκα υποδικτύου που έχει ρυθμιστεί σε μια τοπική διεπαφή, ή εφαρμόζει την προεπιλεγμένη μάσκα υποδικτύου με βάση την κατηγορία διεύθυνσης. Λόγω αυτού του περιορισμού, τα δίκτυα που έχουν πρωτόκολλο RIPv1 δεν μπορούν να είναι discontiguous ούτε μπορούν να εφαρμόσουν VLSM. 27
Διοικητική απόσταση (1/2) Όπως γνωρίζουμε ήδη η διοικητική απόσταση (AD) είναι η αξιοπιστία (ή η προτίμηση) σε κάποια πηγή διαδρομής. Το RIP έχει μια προεπιλεγμένη διοικητική απόσταση 120. Σε σύγκριση με άλλα πρωτόκολλα εσωτερικής πύλη, το RIP είναι το λιγότερο προτιμώμενο πρωτόκολλο δρομολόγησης. 28
Διοικητική απόσταση (2/2) Το IS-IS (Intermediate System to Intermediate System), το OSPF (open shortest path first), το IGRP (Interior Gateway Routing Protocol), το EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) έχουν χαμηλότερες τιμές προεπιλεγμένης διοικητικής απόστασης. Θυμηθείτε ότι μπορείτε να ελέγξετε την διοικητική απόσταση, χρησιμοποιώντας τις εντολές show ip route ή την εντολή show ip protocols. 29
Παθητικές διεπαφές (1/4) Επιπτώσεις στο δίκτυο από τις περιττές ενημερώσεις RIP. Η αποστολή περιττών ενημερώσεων σε ένα τοπικό δίκτυο επηρεάζει το δίκτυο με τρεις τρόπους: 1. Σπαταλιέται εύρος ζώνης για να μεταφερθούν περιττές ενημερώσεις. Λόγο ότι οι ενημερώσεις του RIP είναι broadcast, οι διακλαδωτές θα προωθήσουν τις ενημερώσεις σε όλες τις θύρες. 2. Πρέπει όλες οι συσκευές του τοπικό δίκτυο να επεξεργαστούν την ενημέρωση στο στρώμα μεταφορών τους, εκεί η συσκευή λήψης θα απορρίψει την ενημέρωση. 3. Είναι ένα ρίσκο για την ασφάλεια η αναγγελία ενημερώσεων σε ένα broadcast δίκτυο. 30
Παθητικές διεπαφές (2/4) Οι ενημερώσεις RIP μπορούν να παρεμποδιστούν με το sniffing λογισμικό του πακέτου. Οι ενημερώσεις δρομολόγησης μπορούν να τροποποιηθούν και να σταλούν πίσω στον δρομολογητή, αλλοιώνοντας τον πίνακα δρομολόγησης με ψεύτικες μετρικές τιμές που κατευθύνουν λανθασμένα την κυκλοφορία. 31
Παθητικές διεπαφές (3/4) Διακοπή περιττών ενημερώσεων RIP: Η σωστότερη λύση για να σταματήσουν οι περιττές ενημερώσεις είναι να χρησιμοποιήσετε την εντολή passive-interface, η οποία εμποδίζει την μετάδοση των ενημερώσεων δρομολόγησης μέσω μιας διεπαφής δρομολογητή αλλά εξακολουθεί να επιτρέπει αυτό το δίκτυο να αναγγέλλεται σε άλλους δρομολογητές. Router (config-router) # passive-interface interface-type interface-number. 32
Παθητικές διεπαφές (4/4) Αυτή η εντολή σταματά τις ενημερώσεις δρομολόγηση που στέλνονται μέσω της καθορισμένης διεπαφής. Ωστόσο, το δίκτυο που ανήκει αυτή η καθορισμένη διεπαφή θα εξακολουθεί να αναγγέλλεται στις ενημερώσεις δρομολόγησης που αποστέλλονται μέσω άλλων διεπαφών. Όλα τα πρωτόκολλα δρομολόγησης υποστηρίζουν την εντολή passive-interface. 33
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. 34
Τέλος Ενότητας
Σημείωμα Αναφοράς Copyright ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας, Νικολάου Σπύρος. «Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι». Έκδοση: 1.0. Κοζάνη 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: 36
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. 37
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. 38
Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων Το Έργο αυτό κάνει χρήση των ακόλουθων έργων: Εικόνες/Σχήματα/Διαγράμματα/Φωτογραφίες. Βιβλιογραφικές Πηγές. 39