Arquitectura de Redes

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1 Arquitectura de Redes Routing Dinâmico Vectores de distância RIP Algoritmos de encaminhamento vectores de distância Influência no desempenho da rede Alterações na topologia Routers divulgam informação de encaminhamento com os seus vizinhos até as tabelas de encaminhamento estarem coerentes; Demora algum tempo após falha de energia ou quebra ou restituição de uma ligação: Período de convergência pacotes de dados não são transmitidos ou são encaminhados por percursos errados Actualizações da informação de encaminhamento (RIP 3 em 3 seg)

2 Problemas e soluções dos distance vector hop count Os protocolos D.V. mais simples usam saltos como unidade de distância para tomar as decisões de encaminhamento (ex.: RIP). Rede * para Rremoto: A escolha é baseada no caminho com o menor número de saltos: o caminho eleito seria o da linha analógica a 56kbps; Caminho pela LAN + E é muito mais rápido e mais económico: enganar o router com uma rota estática - só quando o caminho LAN+E estiver indisponível é que o modem é usado. 3 56kbps Rremoto E * Não é usado uma rede IP para salientar o facto de distance vector e RIP não serem necessariamente para IP. Nos diagramas seguintes usa-se endereços IPs, tendo em conta que esta ressalva foi referida. Problemas e soluções dos distance vector 4 Podem ocorrer ciclos com a informação de encaminhamento; Rede 9.../4 fora de serviço - deixa de ser anunciada por R; Uma rota RIP, por exemplo, só deixa de ser usada se o router não receber anúncios dessa rota durante determinado tempo (Flush Timer no RIP). Uma rota para o mesmo destino com outra métrica é considerada uma rota diferente. Ao fim de algum tempo, dá a rede 9.../4 como não acessível; No entanto, R não sabe disso e anuncia caminho para 9.../4 com mais um salto que (pois aprendeu-a através deste). Tomando esta rota com 3 saltos o lugar da rota de salto que tinha, formar-se-á um ciclo de encaminhamento: um pacote para a rede 9.../4 a partir de será enviado para R e depois para... R R4

3 Problemas e soluções dos distance vector Efeito de ressalto I R R 5 Problemas e soluções dos distance vector Efeito de ressalto II + R 6

4 Problemas e soluções dos distance vector Efeito de ressalto III + 3+ R 7 Problemas e soluções dos distance vector Efeito de ressalto IV A solução está em atribuir um limite máximo para esta contagem (RIP =6). No entanto, não evita que o ciclo exista durante bastante tempo (pode demorar algumas dezenas de minutos); entretanto não há tráfego a ser encaminhado e pode-se perder informação de encaminhamento relativa a outras redes. 6 6 R 8

5 Problemas e soluções dos distance vector Split horizon (horizonte de divisão); Evita que a informação de encaminhamento seja anunciada a quem a forneceu: Não envia anúncios de rotas pelos interfaces por onde as aprendeu; R 9 Problemas e soluções dos distance vector Route Poisoning: O router anuncia o route poisoning substituindo o nº de saltos da entrada da tabela de encaminhamento por 6 (infinito), sem de deixar de anunciar as entradas; O não fica susceptível de ser enganado pelo, acelerando o processo de contagem até ao infinito; guarda esta informação na sua tabela até a rede ficar OK de novo; Triggered Updates Envio da tabela logo após alteração Acelera o processo de route poisoning (não é necessário esperar os 3s para a actualização). Trig. Updates podem provocar tempestades de broadcasts R R com 6 saltos

6 Problemas e soluções dos distance vector Temporizador de espera: ao perceber queda de R espera um determinado tempo (RIP=6s) até ter em conta outros anúncios para Previne as oscilações dos estados das redes; Evita que entradas que tenham sido dadas como inválidas, sejam repostas por actualizações desactualizados de outros routers; Evita que ligações intermitentes façam a tabela de encaminhamento estar sempre desfasada do estado da rede e evita que essa informação seja propagada. R RIP Routing Information Protocol Protocolo standard Há implementações de RIP anteriores à normalização Não incluem todas as características da norma (p.ex. Poison Reverse ou Triggered Updates) RIP- (versão ) RFC 58 / STD 34 RIP- (versão ) RFC 73 É um protocolo interior - Interior Gateway Protocol (IGP); Baseado em encaminhamento por vectores de distância; Usado em redes pequenas.

7 Características 3 Usa UDP (porto 5) Os pacotes RIP têm um máximo de 5 bytes; Tabelas maiores usam vários datagramas UDP. Os pacotes RIP são transmitidos por: Broadcast em LANs; Unicast em redes ponto-a-ponto ou em redes NBMA (Non Broadcast Multiple Access). Modo de funcionamento do router Modo activo: o router anuncia a própria tabela distance vector e actualiza-a com o anúncio da dos vizinhos; Modo passivo: o router extremo actualiza a sua tabela distance vector com o anúncio da dos vizinhos. (RFC 58 define silent RIP processes) RIP não admite load-balancing de rotas (aproveitar a existência de rotas com o mesmo custo), pois apenas existe um caminho na tabela de routing. A implementação da Cisco no entanto adiciona esta capacidade. Formato do pacote RIP- Comando: pedido, resposta Versão: versão do protocolo AFI: Address Family Identifier ( para IP) Máximo de 5 rotas 4 Uma rota Comando Versão Reservado () AFI Reservado () Endereço IP Reservado () Reservado () Métrica 3

8 Funcionamento do RIP 5 O RIP especifica tipos de pacotes: pedido e resposta; Um pacote pedido é enviado por routers a pedir aos vizinhos para lhes enviarem parte das suas tabelas distance vector (se o pacote contiver destinos) ou as suas tabelas completas (se não for especificado qualquer destino); Um pacote resposta é enviado por routers para anunciar a sua tabela distance vector, nas seguintes circunstâncias: Todos os 3 segundos; Em resposta a um pacote pedido; Quando as tabelas distance vector são alteradas (se a característica triggered updates for suportada). Os routers, activos ou passivos, escutam todos os pacotes resposta e actualizam as suas tabelas distance vector de acordo os pacotes recebidos. Uma rota para um destino, é mantida até uma rota alternativa de menor custo ser encontrada, caso o router destino de uma rota aumentar a métrica a rota é actualizada. Se a rota não for anunciada em seis pacotes resposta consecutivos, ela é apagada por time-out. Para reduzir os problemas de contagem para o infinito, a métrica máxima é 6 (unreachable) e as redes directamente ligadas são definidas como tendo uma métrica de. Funcionamento do RIP- 6 Sequência de operações de modo a criar a tabela de encaminhamento num router: Cada router é configurado com um identificador e um custo para cada uma das interfaces; O custo é normalmente fixado em, reflectindo um único salto; Cada router inicializa a tabela distance vector com custo para si próprio, para redes directamente ligadas e infinito para qualquer outro destino; Cada router, periodicamente (tipicamente, todos os 3 segundos), transmite a sua tabela distance vector a cada um dos seus vizinhos; A tabela pode também ser transmitida quando uma ligação vai abaixo ou quando a tabela é alterada (triggered updates); Cada router guarda a tabela mais recente que recebe de cada vizinho e usa essa informação para calcular a sua própria tabela distance vector; O custo total para cada destino é calculado adicionando o custo reportado na tabela recebida do vizinho, para esse destino, ao custo da sua ligação para esse vizinho.

9 Funcionamento do RIP- 7 Vantagens: Fácil implementação; Pouca capacidade de processamento; Mas Mensagens transmitidas periodicamente, mesmo sem alteração da rede; O RIP- não anuncia sub-redes: No pacote RIP- não está prevista qualquer informação sobre máscaras; Restringe o anúncio de sub-redes; Router necesita de ter informação da máscara de sub-rede para interpretar correctamente as partes de rede e de terminal dum endereço IP; Estas limitações impedem que o RIP- seja usado em redes VLSM (Variable Length Subnet Masks). Limitações do RIP- (cont) 8 Diâmetro máximo da rede de 6 O RIP (versão e ) não é adequado para ser usado como IGP duma AS onde um valor de 6 é demasiado baixo para ser entendido como infinito (face à dimensão da AS); Valores de infinito mais altos pioram o problema da contagem para o infinito e, consequentemente, o tempo de convergência, diminuindo o desempenho do protocolo: Máximo de rotas transmitidas em cada mensagem é de 5; Apenas utilizado em redes pequenas.

10 RIP- Adiciona: Sub-redes autenticação 9 Autenticação Rota Comando Versão Reservado () xffff Tipo de autenticação Informação autenticação Informação autenticação Informação autenticação Informação autenticação AFI Etiqueta de rota Endereço IP Máscara de sub-rede Próximo salto Métrica RIP- A primeira entrada da mensagem RIP- pode ser a entrada de autenticação ou pode ser uma rota como especificado no RIP-: No primeiro caso só são permitidas um máximo de 4 rotas; No outro caso, um máximo de 5 rotas como no RIP-. Campos da mensagem RIP-: Versão: Routers RIP-, ao receber uma mensagem RIP-, ignoram os campos que tinham que ser zero e que no RIP- não o são (entre routers apenas RIP-, o router receptor descarta todas as mensagens que não tenham os bytes reservados a ); Família de endereços - FFFF na primeira entrada para indicar que é a entrada de autenticação; Tipo de autenticação - Define o uso do campo de informação de autenticação: - contém uma password clear-text; 3 - autenticação MD5; (RFC8)

11 RIP- Campos da mensagem RIP- (cont) Informação de autenticação - password é 6 bytes; Etiqueta de rota indica que pretende comunicar algo sobre quem originou a informação da rota: Foi especificado com o objectivo de interoperar o RIP com outros protocolos de encaminhamento. Máscara de sub-rede nesta rota; Próximo salto - recomendação sobre o próximo salto que o router deve usar para enviar datagramas para a sub-rede ou terminal referido nesta rota. RIP- Extensão do RIP-; Interoperável com RIP-; Limitado às características do RIP- (IPs de Classe A, B e C). Permite tipos de sub-rede: Sub-rede estático (máscara fixa); VLSM (máscara variável). Suporta multicast (endereço = todos os routers RIP-); Suporta autenticação: Password clear-text; Chave secreta partilhada (MD5) (extensão RFC8).

12 Acrónimos NBMA Non Broadcast Multiple Access RIP Routing Information Protocol VLSM Variable Length Subnet Masks 3