Internetworking livello III

Prof. Alfio Lombardo

Il sistema Internet: Architettura protocollare

IP

network interface

IP

network interface

application

transport

IP

network interface

rete 1 rete 3

application

transport

IP

network interface

rete 2

Router Router

Host A Host B

NODO

NODO

NODO

NODO

CIRCUITO VIRTUALE

Protocolli di rete orientati alla connessione (virtual circuit switching: esempio X.25)

DATAGRAM

Nodo

Nodo

Nodo

Nodo D

A

B

C

Protocolli di rete orientati al datagramma (datagram switching:

esempio IP)

Servizi di Rete Connectionlesstrasferimento di piccole quantità di dati in tempi limitati

robustezza e flessibilità dei path

efficienza nell'uso delle risorse di rete

necessità di controllo del traffico offerto dalla sorgente

processamento durante il trasferimento dei dati

Componenti funzionali routing IP

Componente Componente DatiDati

Protocollo di Routing IPProtocollo di Routing IP Scambio delle informazioni di routing con gli altri router

Componente di Componente di ControlloControllo

Creazione e aggiornamento delle tabelle di lookup

Tabella di Routing IPTabella di Routing IP

Pacchetti uscenti

Pacchetti entranti

Decisione di Instradamento

Modalità di Instradamento

•Direct delivery: sorgente e destinazione sono direttamente connesse alla stessa sottorete; non coinvolge

routers

•Indirect delivery: sorgente e destinazione non sono connesse alla stessa sottorete, coinvolge routers

151.97.3.4

151.97.3.4

Instradamento

router

router router

151.97.3.4

? 151.97.3.4

151.97.3.4

151.97.3.4

? 151.97.3.4

Per inviare a Instrada verso

20.0.0.0 direct delivery

30.0.0.0 direct delivery

40.0.0.0 30.0.0.7

10.0.0.0 20.0.0.5

Routing table router R

Attraverso l’interfaccia

20.0.0.6

30.0.0.7

30.0.0.7

20.0.0.6

Tabelle di routing: statiche dinamiche

algoritmi isolati

algoritmi centralizzati

algoritmi distribuiti

Tabella di routingP1# show ip routeCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, 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, E - EGP i - IS-IS, 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

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 8 subnets, 2 masksO 172.16.23.0/24 [110/128] via 172.16.13.3, 5d00h, Serial0/1C 172.16.12.0/24 is directly connected, Serial0/0C 172.16.13.0/24 is directly connected, Serial0/1C 172.16.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0O IA 172.16.2.0/24 [110/74] via 172.16.12.2, 5d00h, Serial0/0O IA 172.16.3.0/24 [110/74] via 172.16.13.3, 5d00h, Serial0/1 192.168.0.0/32 is subnetted, 9 subnetsO 192.168.0.12 [110/11] via 172.16.1.12, 5d01h, FastEthernet0/0C 192.168.0.1 is directly connected, Loopback0O 192.168.0.2 [110/65] via 172.16.12.2, 5d00h, Serial0/0O 192.168.0.3 [110/65] via 172.16.13.3, 5d00h, Serial0/1O IA 192.168.0.31 [110/75] via 172.16.13.3, 5d00h, Serial0/1O IA 192.168.0.21 [110/75] via 172.16.12.2, 5d00h, Serial0/0

Destinazione Next-Hop Interfaccia di uscitaMetrica IGPDistanza amministrativa

Address Boundary

Ma non sempre e’ cosi’:IPv6 Base Header Format

IPv6Addressing Model

An example of a Unicast address format

| 128 - 48 bits | 48 bits | +--------------------------------+-----------+--------------------+ | subnet ID | interface ID | +--------------------------------+-----------+--------------------+

Where the 48-bit Interface ID is an IEEE-802 MAC address.

IPv6 Addresses of all types are assigned to interfaces, not nodes

Auto- configuration of addresses:A node may discover a subnet ID by listening messages sent by a router on its attached link(s), and then fabricating an IPv6 address for itself by using its IEEE MAC address as the interface ID on that subnet.

- RouteDatagram(Datagram, RoutingTable) - Extract destination IP address, D, from the datagram and compute the network prefix, N; if N matches any directly connected network address deliver datagram to destination D over that network (This involes resolving D to a physical address, encapsulating the datagram and sending the frame) else if the table contains a host-specific route for D send datagram to next-hop specified in table else if the table contains a route for network N send datagram to next-hop specified in table else if the table contains a default route send datagram to the default router specified in table else declare a routing error;

IP routing algorithm

More specific prefix preferred over lessspecific prefix

example: packet with destination of 10.1.1.1is sent to the router announcing 10.1/16 ratherthan the router announcing 10/8.

“Longest match” routing

Architetture di routing:

la circolazione stradale!

C

D E

F

G

HA

B

A,B

G,H,E,F

C,D

A

B

Altre

dir

C

D

Altre dir

C,D

G,H

,B,A

E,F

F

E

Altre dir

E,FA,B,C,D

G,H

G,H

C,D

,E,F

A,B

H

G

Altre dir

Architettura gerarchica:I livelloII livello……….

MR 215

Routing gerarchico

R

RR R

R

R

R

R

Area 1

Area 3

Area 2

R

R

R Border arearouter (livello 2)

R Internal arearouter (livello 1)

R

R

RR

R4

Area2

Area1:backbone

BorderRouter

MR 216

Dominio di routing

Dominio AR R

Dominio BR R

RR

RR

Dominio C

R

R

R

R

R

RIP

OSPF

IGRP

R

RR

Dominio D

MR 217

Autonomous System

AutonomusSystem

Dominio AR R

Dominio BR R

RR

RR

Dominio C

R

R

R

R

R

Autonomous System (AS) è una porzione di rete amministrata da un unico gestore o comunque da un gruppo di persone che decidono una particolare ‘politica di routing’ per lo scambio di informazioni di routing con il resto della rete

Autonomous System Number (ASN)

• An ASN is a 16 bit number1-64511 are assigned by the RIRs64512-65534 are for private use and should never appear onthe Internet0 and 65535 are reserved• 32 bit ASNs are coming soonwww.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-idr-as4bytes-07.txt• ASNs are distributed by the Regional Internet RegistriesCurrent ASN allocations up to 32767 have been made to theRIRs

Tipi di AS

• STUB: Un AS che ha un singolo punto di accesso a Internet; non ha bisogno di partecipare alla diffusione di messaggi di routing (BGP)

• Non transit: un AS multi-homed che non permette traffico di transito

• Transit: un AS multi-homed che permette traffico di transito

MR 218

EGP e I GP

AS3

AS1

AS2

R

Dominio A

R RDominio B

R R

R

R

R

R

R

R R

R

RR

R

R

R

R

IGPEGP

No defaultrouter

Router

n.1

(Partial core)

Router

n.2

(Partial core)

Default route

to sites beyond

AS 2

Default route

to sites beyond

AS 1

Default route

from sites

behind AS 1Default route

from sites

behind AS 2

Esempio di Architettura fisica

del sistema di routing

AS1: Backbone serviceProvider (core system)

AS2: ISP

AS3: piccola azienda

AS4: grande azienda

ASn:..

Internet Structure: yesterday

AS1: Backbone serviceProvider (core system)

AS..: IPS

AS..: piccola azienda

AS4: grande azienda

ASn: ISP..

Internet Structure: today

AS..:grande azienda