Routing Dinamico

Routing Dinamico

4BINF

Rossi Alessandro, Pantaleoni Maikol, Bracciantini Achille, Rambostaia Brian

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Autonomous System e Routing Gerarchico

Link State e Distance Vector

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INDICE

Protocollo EGP & BGP

Protocolli RIP e OSPF

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algoritmo Link State

L'argoritmo di Link State è un protocollo di routing dinamico che consente ai router di costruire una "mappa" completa della rete, in modo da sapere qual'è il percorso più veloce verso ogni destinazione.Questo algoritmo funziona in questo modo: 1)Ogni router identifica tutti gli altri router connessi alla sua stessa rete, e ne misura il "costo" di trasmissione(es. latenza e larghezza di banda). 2)Ogni router invia un Link-State Advertisement (LSA) a tutti gli altri router della rete, il quale contiene informazioni sui suoi collegamenti. 3)Ogni router riceve gli LSA dagli altri e costruisce una visione completa della rete. 4)Usando l’algoritmo di Dijkstra, ogni router calcola il percorso più breve verso ogni destinazione e aggiorna la propria tabella di routing. 5)Gli aggiornamenti vengono inviati solo quando cambia la topologia, riducendo il traffico rispetto agli algoritmi di tipo Distance-Vector che spiegheremo dopo. L’algoritmo di Dijkstra serve a trovare il percorso più breve da un nodo a tutti gli altri, ed è utilizzato nei protocolli di routing e nei GPS per calcolare il tragitto più veloce.

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algoritmo Distance Vector

L'algoritmo Distance-Vector è un protocollo di routing che si basa sull’idea che ogni router conosca la distanza (o costo) per raggiungere tutte le altre destinazioni nella rete, ma non conosce l'intera topologia. Ogni router, quindi, invia periodicamente la sua "tabella di routing" ai router vicini.L'algoritmo Dstance Vector funziona così: 1)Ogni router conosce solo i costi per raggiungere i suoi vicini diretti. Ad esempio, il costo per raggiungere un router direttamente connesso potrebbe essere 1, mentre per altri router sarebbe inizialmente infinito. 2)Ogni router invia la sua tabella di routing ai router vicini. Nella tabella c'è l’elenco delle destinazioni e i costi per raggiungerle, con il prossimo "salto" (next hop) per ciascuna destinazione. 3)Quando un router riceve una tabella di un vicino, aggiorna la sua tabella. Se la nuova distanza verso una destinazione è più breve di quella che aveva, aggiorna il percorso, scegliendo il "next hop" più vantaggioso. 4)I router continuano a scambiarsi tabelle periodicamente. Con il tempo, ogni router ottimizza il proprio percorso verso le destinazioni.

(AS)

Introduzione agli Autonomous System

Internet oggi è organizzata in una rete di Autonomous System (AS), ovvero insiemi di reti IP e router gestiti da un'unica entità amministrativa, come un ISP (Internet Service Provider). Ogni AS ha un proprio sistema di routing interno e comunica con altri AS tramite il protocollo BGP (Border Gateway Protocol) per scambiare informazioni sulle rotte disponibili.

Gli AS possono essere classificati in: - Tier 1 (reti principali senza dipendenze) - Tier 2 (connettori tra AS più grandi e più piccoli) - Tier 3 (AS locali che dipendono da provider superiori). Questa struttura permette un'instradazione efficiente e scalabile del traffico Internet.

Il routing interno si occupa dell'instradamento del traffico all'interno di un singolo AS. Le tabelle di routing interne di un AS sono gestite dall'Interior Gateway Protocol (IGP), che scambia informazioni solo tra i router appartenenti allo stesso AS e contiene dati solo sulle reti interne all'AS. Alcuni protocolli comuni per il routing interno includono: - RIP (distance vector) - OSPF (link state) - EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol - Cisco)

Interior Gateway Protocol (IGP)

Routing interno

Routing esterno

Enterior Gateway Protocol (EGP)

Il routing esterno si occupa dell'instradamento del traffico tra diversi AS. Le tabelle di routing esterne di un AS, relative agli altri AS con cui è in contatto, sono gestite dall'Exterior Gateway Protocol (EGP). I messaggi EGP sono scambiati solo tra i router designati dai rispettivi AS come border router e contengono informazioni sulle rotte conosciute dai due AS. Il protocollo più utilizzato per l'EGP è il protocollo BGP (Border Gateway Protocol).

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Vantaggi del Routing Gerarchico: - Scalabilità: Riduce le dimensioni delle tabelle di routing. - Efficienza: Minimizza il numero di aggiornamenti di routing globali. - Manutenibilità: Facilita la gestione e soluzione di problemi. Questo modello è essenziale per garantire il funzionamento efficiente di Internet su larga scala.

Il routing gerarchico è un modello di instradamento che organizza la rete in livelli strutturati per migliorare scalabilità, efficienza e gestione del traffico. Invece di mantenere tabelle di instradamento gigantesche, la gerarchia suddivide la rete in domini più piccoli, riducendo la complessità del routing.

Routing Gerearchico

- Livello Core (Backbone Internet - Tier 1) Include i grandi Autonomous System (AS) che formano la dorsale di Internet. Utilizza il BGP (Border Gateway Protocol) per l'instradamento tra AS. - Livello Intermedio (ISP Regionali - Tier 2) Comprende provider di medie dimensioni che si connettono ai Tier 1 e distribuiscono il traffico agli AS più piccoli. Usa sia BGP per le connessioni esterne che OSPF per il routing interno. - Livello di Accesso (ISP Locali e Reti Aziendali - Tier 3) Connesso ai provider regionali, fornisce accesso agli utenti finali. Usa protocolli interni come RIP, OSPF o EIGRP per la gestione locale del traffico.

Struttura:

protocollo RIP (routing information protocol)

Il protocollo RIP, è un protocollo di routing che i router possono utilizzare per scambiare informazioni sulla topologia della rete. È caratterizzato come un protocollo di gateway interno, ed è tipicamente utilizzato in reti di piccole e medie dimensioni. Un router che esegue RIP invia il contenuto della relativa tabella di routing a ciascuno dei router adiacenti ogni 30 secondi. Quando un percorso viene rimosso dalla tabella di routing, viene contrassegnato come inutilizzabile dai router di ricezione dopo 180 secondi e rimosso dalle tabelle dopo altri 120 secondi.

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protococollo ospf (open shortest path first)

Open Shortest Path First (OSPF) è un protocollo di routing di stato collegamento che è stato sviluppato per le reti IP di grandi dimensioni e si basa sull'algoritmo di Shortest Path First (SPF). OSPF è un protocollo IGP (Interior Gateway Protocol).

Vantaggi del protocollo OSPF: - può ricalcolare i percorsi in breve tempo quando la topologia di rete cambia - è possibile dividere un Sistema Autonoma (AS) in aree e tenere separate le topologie dell'area per diminuire il traffico di routing OSPF e la dimensione del database di collegamento - È possibile aggiungere dei percorsi duplicati allo stack TCP utilizzando diverse hop successive

Protocolli di routing EGP & BGP

INTRODUZIONE AL PROTOCOLLO EGP

(Exterior Gateway Protocol)

è il meccanismo che permette al gateway esterno di un sistema autonomo di condividere informazioni di routing con gateway esterni su altri sistemi autonomi

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FONTE

SOMIGLIANZE E LIMITAZIONI - EGP

È simile ad un algoritmo distance vector, ma invece del concetto di costo specifica solo se la destinazione è raggiungibile oppure no

Ciò ne impedisce il funzionamento su topologie di reti a maglia. Per l’appunto i limiti di EGP sono molti e gravi

FONTE

Successore - EGP

Il successore dell'EGP originale è il Border Gateway Protocol (BGP), che è ancora in uso oggi.

FONTE

Introduzione al protocollo BGP

(Border Gateway Protocol)

Il Border Gateway Protocol (BGP) è un protocollo di routing di tipo EGP usato per connettere tra loro più router che appartengono a sistemi autonomi (Autonomous System, AS) distinti e che vengono chiamati router gateway o router di bordo/confine

FONTE

VANTAGGI - BGP

- Sicurezza: BGP consente di autenticare i messaggi tra router e filtrare il traffico non autorizzato. - Routing dinamico: BGP apprende automaticamente le route tra i siti connessi da VPN, riducendo la necessità di configurare manualmente le route. - Aggiornamento automatico: BGP supporta l'aggiornamento automatico e flessibile dei prefissi. - Routing di transito: BGP consente a più gateway di apprendere e propagare i prefissi da reti diverse. - Failover automatico: BGP supporta il failover automatico basato su BGP. - Riduzione delle risorse di sistema: I gruppi peer BGP riducono la quantità di risorse di sistema (CPU e memoria) necessarie in una generazione di aggiornamento. - Semplificazione della configurazione: I gruppi peer BGP semplificano anche la configurazione BGP.

FONTE

FONTE

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Sitografia

Link State

Autonomous System

Distance Vector

RIP

EGP e BGP

OSPF

http://wpage.unina.it/rcanonic/didattica/rc/lucidi_2018/RC1-2018-L17-a.pdf https://en.wikipedia.org/wiki/Autonomous_system_(Internet)