sistemas autônomos e roteamento na internet edgard jamhour
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Sistemas Autônomos e Roteamento na Internet Edgard Jamhour. Topologia de Rede de um ISP (Exemplo ADSL). Broadband Remote Access Server (responsável por autenticar e policiar o tráfego do usuário). linha de baixa capacidade. PPPoE. CPE. DSLAM. B-RAS. CPE. CPE. linha de alta capacidade. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Sistemas Autônomose
Roteamento na InternetEdgard Jamhour
Topologia de Rede de um ISP (Exemplo ADSL)
CPE
B-RAS
linha de baixa capacidade
linha de alta capacidade
Broadband Remote Access Server (responsável por
autenticar e policiar o tráfego do usuário)
PPPoE
usuário acesso núcleoborda
CPE
CPE
DSLAM
Como uma operadora localiza um CPE de outra operadora?
CPE
CPE
CPE
operadora 2operadora 1
CP
E
CP
E
CP
E
CP
E
CP
E
CP
ECPE
CPE
CPE
Sistema Autônomo(Autonomous System - AS)
Sistema Autônomo 1
rederede
Sistema Autônomo 2
rede rede
rede
redeSistema
Autônomo 3
O que é um AS ?
B
I
Conexão com outro AS
200.17.1.0/24
200.17.2.0/24
200.17.3.0/24
O AS pode divulgar rotas agrupadas:
200.17.0.0/16
200.17.130.0/24
II
I
Autoridades de Registro de Endereço
IANA
ARIN RIPE NCC AfriNIC LACNIC APNIC
América do Norte
Europa, Oriente e
Asia Central
Africa América Latina e Caribe
Ásia e Pacífico
Exemplos de AS
AS PUCPR
Número do AS: 13522Prefixos: 3
Endereços IP:8192Nome: Pontificia
Descrição :Universidade Catolica do Parana
País: BR
Autoridade de Registro: LACNIC
Prefixo BGP do endereço www.pucpr.br:
200.192.112.0/21
AS GOOGLE
Número do AS: 15169Prefixos: 109
Endereços: 122624Nome: GOOGLE
Descrição: Google Inc.
País: US
Autoridade de Registro: ARIN
Prefixo BGP do endereço google.com
Prefix:209.85.128.0/17
Backbone e Sistema Autômo são conceitos diferentes
Toda operadora é um AS, mas nem todo AS é uma
operadora
Alguns backbones, como o da RNP, atuam como interligação entre ASs
POP-PRCuritiba
POP = Ponto de Presença
Tipos de AS
[peer] [transit]
AS2transit
AS1non-transit
AS5stub
AS4transit
AS3transit[transit] [transit]
[transit] [transit]
sentido de divulgação das
rotas
PTT (Ponto de Troca de Tráfego)IXP (Internet Exchange Point)
PTT MetroSão Paulo
http://ptt.br
Tipos de RoteadoresSistema
Autônomo 1
rede
Sistema Autônomo 2
rede rede
rede
redeSistema
Autônomo 3
CPE
Conhece rotas dos outros AS
A Internet é apenas a
rota default
Conhece apenas rotas no Interior
do AS
Protocolos de Roteamento
AS1
rede
AS2
rede rede
rede
redeAS3
CPE
Protocolo de roteamento do tipo EGP
(Exterior Gateway Protocol)
Protocolo de roteamento do tipo IGP
(Interior Gateway Protocol)
Não precisa de protocolo
de roteamento
Conceitos Básicos de Roteamento
A B
CD
E
ir até E por B com custo 2
ir até E por C com custo 3
As duas rotas estão da RIB, mas apenas a melhor
está na FIB
Conceitos Básicos de Roteamento
A
C
B E
D
F
2
2
2
53
3
11
A
C
B E
D
F
estado de enlace
vetor de distâncias
[2]
[4]
[2][4]
Vetores de Distância
A
B
C Drede A
1
2
12
1
2
13
acesso a rede A com custo 1
acesso a rede A com custo 2
acesso a rede A com custo 1
acesso a rede A com custo 2
X
rede A por A.1
rede A por A.2 rede A por C3
rede A por B2
Estado de Enlace
A BLink State Database
Link State Database
hello
hello
LSALSA
novo LSA
AX
B
C
D
E
novo LSA novo LSA
novo LSA
novo LSA
Dijkstra Shortest Path First (SPF)
• Princípio: – Encontrar o menor caminho entre um dos nós da rede e todos os demais
• Estratégia:– Escolher sempre o melhor nó adjacente– Atribuir custos acumulativos a cada nó da rede
A
C
B
D
F
E
1
5
3
5
1
6
4
20
1
4
5
9
10
Divisão em Áreas
área A área C
área B
ABR
ABR
resumoresumo
resumo
ABR: Roteador de Borda de Àrea
Roteador Intra-Area
resumo das outras áreas
(rotas agregadas)
estado completo da própria área
ABR
ABR
Vetores de Caminho
200.17.1.0/24
B
C D
EF G
I JEGP
SA1
Y
X W
Z
EGP
200.17.1.0/24 via SA3
SA2
SA3
200.17.1.0/24 via SA3, SA2
200.17.1.0/24 via SA3, SA1
200.17.1.0/24 via SA3
Protocolos para Redes IP
• Vetor de Distâncias– RIP (Routing Information Protocol)
• Estado de Enlace– OSPF (Open Shortest Path First)
• Vetor de caminho– BGP (Border Gateway Protocol)
RIP
Rede 200.192.0.0/24
Rede 200.134.51.0/24
ATIVOUsualmente roteador
PASSIVOUsualmente host
RIP request
RIP response
RIP response
Formato das Mensagens RIP v2
Command(1: request, 2: response)
Version (2)
Reserved
Address Family(0xffff para Autenticação)
IP Address
Subnet mask
Next Hop IP Address
Metric
Tipo de Autenticação
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
Informação de Autenticação X 4
Address Family(2 para IPv4)
Tag de Rota
Cabeçalho
Autenticação
Entradas de Rota....
Autenticação
Exemplo: Funcionamento do RIP
A
2
200.0.0.1/24
3
CB
1
INTERNET 0.0.0.0/0
192.168.0.2/24192.168.0.1/24 192.168.1.1/24
200.0.0.2/24
0 1
0
1
0 1
Exemplo de Propagação da Rota 192.168.1.0/24
A
2
200.0.0.1/24
3
CB
1
INTERNET
0.0.0.0/0
192.168.0.2/24192.168.0.1/24 192.168.1.1/24
200.0.0.2/24
192.168.1.0/24 via 200.0.0.1 (custo 2)
192.168.1.0/24 via 192.168.0.2
(custo 1)
192.168.1.0/24 via IP1
(custo 3)
IP1
rota local192.168.1.0/24 via
direta(custo 0)
Exemplo de Propagação da Rota 192.168.0.0/24
A
2
200.0.0.1/24
3
CB
1
INTERNET
0.0.0.0/0
192.168.0.2/24192.168.0.1/24 192.168.1.1/24
200.0.0.2/24
192.168.0.0/24 via 200.0.0.1 (custo 1)
IP1 rota local192.168.0.0/24 via
direta(custo 0)
rota local192.168.0.0/24 via
direta(custo 0)
192.168.0.0/24 via 192.168.1.1
(custo 1)
192.168.0.0/24 via IP1
(custo 2)
Exemplo de Propagação das Rotas 0.0.0.0/0 e 200.0.0.0/24
A
2
200.0.0.1/24
3
CB
1
INTERNET
0.0.0.0/0
192.168.0.2/24192.168.0.1/24 192.168.1.1/24
200.0.0.2/24
0.0.0.0/0 via 200.0.0.2 (custo 2)
0.0.0.0/0 via 192.168.0.1
(custo 3)200.0.0.0/24 via
192.168.0.1(custo 1)
IP1
Rota manual0.0.0.0/0 via
IP_ISP(custo 1)
0.0.0.0/0 via 192.168.1.1
(custo 4)200.0.0.0/24 via
192.168.1.1(custo 2)
Rota local200.0.0.0/24 via
200.0.0.1/24(custo 1)
Tabela de Roteamento do Roteador 1
Destino Gateway Interface Custo Tipo192.168.1.0/24 direto 2 0 local
192.168.0.0/24 direto 1 0 local
200.0.0.0/24 192.168.0.1 1 1 RIP
0.0.0.0/0 192.168.0.1 1 3 RIP
ROTEADOR 3
Destino Gateway Interface Custo Tipo192.168.1.0/24 192.168.0.2 2 1 RIP
192.168.0.0/24 direto 2 0 local
200.0.0.0/24 direto 1 0 local
0.0.0.0/0 200.0.0.2 1 2 RIP
ROTEADOR 2
OSPF: Open Shortest Path First
A B
Hello [multicast]
Hello [multicast]
Database Description [unicast]
Database Description [unicast]
Link State Request [unicast]
Link State Request [unicast]
Link State Update [multicast]
Link State Update [multicast]
Link State Acknowledge [unicast]
Link State Acknowledge [unicast]
Terminologia OSPF
R1
R5 R6
R0
N1
Area 0
Area 2 (Stub)Area 1
R3
BACKBONEOSPF
Area 0.0.0.0
R7R4
Fronteira de AS
N2
N1
Roteador de Fronteira de Área (ABR)
R2
Roteador de Fronteira de AS (ASBR)
Rx
Rede RIP
R8
Area 3
Roteador Designado
meio de múltiplo acesso
Roteador Designado
Roteador Designado de Backup
(Link State Update) vários LSA[224.0.0.5]
(Link State Update) vários LSA
(Link State Update) vários LSA[224.0.0.6]
Cabeçalho OSPF
Version (2) Tipo de Mensagem Tamanho da Mensagem
Identificador de Roteador
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
Identificador de Área
Checksum da mensagem
Dados de autenticação...
Reservado
Tipo de Autenticação
ID de Chave Tamanho da Autentic.
Número de sequência
Cabeçalho OSPF
Mensagem Hello
Máscara de rede
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
Intervalo de Hello
Roteador designado
Roteador designado de backup
Intervalo de morte do roteador
Primeiro Vizinho
Mensagem Hello
Opções Prioridade Roteador
Outros Vizinhos
Mensagem DataBase Description
MTU da Interface Opções
Número de sequência da descrição do banco de dados
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
Idade do Estado de Enlace
Identificador de Estado de Enlace
Roteador Anunciante
Opções
Número de sequência do Estado de Enlace
Database Description
Reservado I M S
Tipo do Est. Enlace
Checksum Tamanho
Outros Cabeçalhos de Anúncio de Estado de Enlace
....
LSA H
eader
Mensagens Link State Update
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
Contador de Anúncios (número de LSAs)
Idade do Estado de Enlace (LS)
Link State Acknowledge (LSU = N X LSA)
Opções Tipo de LS
Identificador de estado do enlace
Roteador Anunciado
Número de Sequência de Estado do Enlace
Checksum do Estado de Enlace (LS) Tamanho
Flags Reservado Número de Enlaces
Identificador de Enlace (IP ou Subrede)
Dado do Enlace (Máscara de Subrede)
Tipo de Enlace Contador de TOS Métrica Padrão
TOS Reservado Métrica do TOS
Mensagens Link State Acknowledge
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
Link State Acknowledge
Idade do Estado de Enlace
Identificador de Estado de Enlace
Roteador Anunciante
Opções
Número de sequência do Estado de Enlace
Tipo do Est. Enlace
Checksum Tamanho
Outros Cabeçalhos de Anúncio de Estado de Enlace
....
LSA H
eader
BGP: Border Gateway Protocol
AB
Open [unicast]
Open ou Notification [multicast]
Update [unicast]
Update [unicast]
KeepAlive [unicast]
KeepAlive [unicast]
Route Refresh [unicast]
Route Refresh [unicast]
BGP
Speaker
BGP
Speaker
Cabeçalho BGP
Marcador
Marcador (cont.)
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
Marcador (cont.)
Tamanho da Mensagem
Marcador (cont.)
Tipo da Mensagem Versão (4)
Cabeçalho BGP
Open
Cabeçalho BGP e Open
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
ID AS Tempo de Suspensão
Identificador BGP
Tamanho Opcoes Parâmetros Opcionais
Parâmetros Opcionais
Open
Mensagem BGP: Update
Tamanho das Rotas Retiradas
Tamanho do Atributos do Caminho
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
Update
rotas retiradas
atributos de caminho (rota anunciada)
informações de acesso a camada de rede
Lista de atributos da rota que está sendo anunciada. Cada atributo segue o formato Tipo-Valor-Comprimento
Tamanho do NLRI
Corresponde a uma lista de prefixos que pode ser acessado através da rota anunciada. Exemplo: 200.1.2.0/24, 200.1.3.0/24, 60.1.0.0/16, etc.
Corresponde a uma lista de prefixos que está deixando de ser ofertado pelo roteador. Exemplo: 200.1.2.0/24, 200.1.3.0/24, 60.1.0.0/16, etc.
Atributos de Caminho
AS-PATH: {SA1}NEXT-HOP: BNLRI: {2001.2.0/24, 200.1.3.0/24}
200.1.2.0/24
200.1.3.0/24
200.2.3.0/24200.2.2.0/24
E F
G H
SA2
I J
K L
SA3
A B
C D
SA1 AS-PATH: {SA2}NEXT-HOP: HNLRI: {200.2.2.0/24, 200.2.3.0/24}
AS-PATH: {SA1,SA2}NEXT-HOP: HNLRI: {2001.2.0/24, 200.1.3.0/24}
update
update
Conclusão
• A Internet está organizada em sistemas autônomos (AS)
• A configuração de rotas dos roteadores da Internet é realizada de forma automática, utilizando-se protocolos de roteamento.
• Os protocolos de roteamento para rede IP se dividem em duas grandes categorias: IGP (configuração de rotas no interior do AS) e EGP (configuração de rotas entre AS).
• Existem vários protocolos IGP para redes IP: RIP, OSPF, IS-IS. Os protocolos baseados em estado de enlace, como o OSPF e o IS-IS são considerado mais adequados para redes grande.
• O único protocolo aceito como EGP para Internet é o BGP.