BEZTŘÍDNÍ SMĚROVÁNÍ, RIP V2 CLASSLESS ROUTING, RIP V2

Transkript

1 FAKULTA INFORMAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV INFORMAČNÍCH SYSTÉMŮ FACULTY OF INFORMATION TECHNOLOGY DEPARTMENT OF INFORMATION SYSTEMS BEZTŘÍDNÍ SMĚROVÁNÍ, RIP V2 CLASSLESS ROUTING, RIP V2 JIŘÍ KAZÍK JAROSLAV TUČEK xkazik00 xtucek05 BRNO 2007

2 Obsah Obsah Co je to beztřídní směrování Maska podsítě s variabilní délkou, subnetting Subnet zero CIDR Adresová agregace, supernetting RIP verze Historie RIP Vlastnosti RIP v Konfigurace RIP v Ověření funkčnosti Řešení potíží s RIP v Výchozí cesty Otázky k procvičení

3 1 Co je to beztřídní směrování Beztřídní směrování (CIDR - Classless Interdomain Routing) vzniklo jako dočasné řešení při nedostatku IP adres, ke kterému došlo s masivním rozšiřováním internetu po celém světě. Beztřídní směrování tedy adresního prostoru využívá efektivněji. Při běžném směrování (Classful Routing) je vždy pro konkrétní třídu IP adresy přiřazena síťová maska, kterou nelze změnit například pro IP adresu je pevně přiřazena síťová maska Pevně daná délka síťové masky ovšem není ideální v určitých situacích může být adresní prostor zbytečně rozsáhlý (málo hostů na síti) a v jiných naopak nedostatečný. 1.1 Maska podsítě s variabilní délkou, subnetting Beztřídní směrování tedy zavádí masku podsítě s variabilní délkou (VLSM), která umožňuje definovat vhodnou délku masky tak, aby byl rozsah rozdělen na potřebný počet podsítí a požadovaný počet hostů, případně dalších podsítí atd. Této činnosti se říká subnetting. 1.2 Subnet zero V minulosti byl první subnet (označovaný jako subnet zero) ponecháván neobsazený, aby se předešlo možným zmatkům souvisejícím se záměnou síťové adresy a adresy subsítě. Stejné pravidlo platilo také pro poslední subnet. Až s dalším rozvojem VLSM se začaly plně využívat všechny subnety. V cisco IOS můžeme použití subnet zero zakázat příkazem: no ip subnet-zero 1.3 CIDR Tento výskyt různých délek podsítě v rámci jedné sítě ovšem vyžaduje implementaci beztřídního routovacího protokolu (classless routing protocol RIPv2, EIGRP, OSPF, ISIS) oproti tradičním protokolům třídním (vyžadujícím výskyt pouze jedné masky na síť RIP, IGRP). Beztřídní směrování (classless interdomain routing CIDR, defaultní nastavení pro Cisco IOS 11.3 a novější) lze aktivovat globálním konfiguračním příkazem: ip classless 3

4 Router nastavený pro provádění beztřídního směrování nebere ohled na třídu cílové adresy při prohledávání směrovací tabulky, adresy jsou porovnávány čistě bitově. Všechny beztřídní routovací protokoly mají navíc schopnost zahrnout masku podsítě ve svých route advertisements. Příklad: Sítí /24 je třeba pokrýt adresové požadavky 100 zařízení v token ring podsíti, 50 zařízení v FDDI podsíti, 30 a 10 zařízení v ethernet podsíti a dvou point-to-point spojení mezi třemi routery propojujícími je. Problém nelze bez VLSM vůbec vyřešit token ring podsíť se 100 zařízeními vyžaduje 25 bitovou masku, jelikož všechny masky podsítí v síti musí být stejné délky, je k dispozici již jen jedna další podsíť. S použitím VLSM lze vyčlenit 25 bitovou podsíť pro token ring, např / zařízení, dostatek pro 100 zařízení token ring a zbytek adresního prostoru dále dělit na /26 62 zažízení, dostatek pro 50 zařízení FDDI /27 30 zažízení, dostatek pro 30 zařízeni ethernet /28 14 zažízení, dostatek pro 10 zařízení ethernet /30 2 zažízení, dostatek pro 2 point-to-point zařízení /30 2 zažízení, dostatek pro 2 point-to-point zařízení tyto podsítě budou mít následovný rozsah platných adres a broadcast adresu: /25 platné adresy: {1-126} broadcast: /26 platné adresy: { } broadcast: /27 platné adresy: { } broadcast: /28 platné adresy: { } broadcast: /30 platné adresy: { } broadcast: /30 platné adresy: { } broadcast: Příklad: Síť s adresou třídy B má být rozdělena na podsítě obsahující 250 zařízení takové sítě vyžadují 24 bitové masky. Bude-li použito třídní směrování, musí být point-to-point spojení mezi routery adresovány z rozsahu původní B sítě a všechny jejich masky stejné, tudíž 24 bitová podsíť schopná adresovat 254 zařízení je přiřazena point-to-point spojení. 252 adres je tak v důsledku nepoužitelných. 4

5 1.4 Adresová agregace, supernetting Další schopností beztřídních routovacích protokolů je adresová agregace (taktéž označováno jako tvorba supersítí, supernetting). Jakýmsi logickým opakem tvorby podsítí je sumarizace v adresovém prostoru sousledných podsítí v jednu větší síť. Agregace je rozšířením této techniky přes hranice třídy hlavní sítě, vzniklému agregovanému intervalu adres se říká supersíť. Příklad: sítě /24 = /24 = /24 = /24 = /24 = /24 = /24 = /24 = lze nalezením nejlevějích bitů shodných pro všechny z nich agregovat do supersítě /21 = Při zjišťování supersítě je nutné dbát na souslednost všech požadovaných podsítí, v opačném případě je následkem snížení efektivity agregovaného směrování a nebezpečí vzniku routovacích cyklů a černých děr. Výhodami agregovaného routování je ušetření zdrojů routerů (paměť potřebná pro uložení routovacích tabulek a procesorové cykly pro jejich zpracování při každém prohledání) a snížení nároků na propustnost média dedikovaného pro zasílání obnov routovacích tabulek směrovači. 2 RIP verze Historie RIP Internet se skládá z mnoha autonomních systémů (AS), z nichž každý je samostatně spravován a má vlastní směrování, které se může lišit od ostatních AS. Směrovací protokol použitý uvnitř AS je označován jako IGP (Interior Gateway Protocol). Směrovací protokol používány mezi AS navzájem je pak označován jako EGO (Exterior Gateway Protocol). RIP je navržen jako classful IGP protokol pro AS střední velikosti a není vhodný pro použití v komplexnějších situacích. 5

6 RIP v1 je distance vector protokol rozesílající svým sousedům v pravidelných intervalech (standardně 30s) celou směrovací tabulku. Jako metriku RIP v1 používá skoků (hop-count), přičemž jejich maximální počet je 15. Pokud router obdrží informaci o sítí a přijímající rozhraní náleží do stejné sítě, ale je v jiném subnetu, router použije síťovou masku nakonfigurovanou na přijímajícím rozhraní ( pro adresy třídy A, pro třídu B a nakonec pro adresy třídy C). RIP v1 je oblíbený pro svou jednoduchost, je tedy často implementován. Má ovšem následující omezení: ve svých updatech neposílá síťovou masku (nepoužitelný s VLSM a CIDR) update posílá jako broadcast ( ) nepodporuje ověřování 2.2 Vlastnosti RIP v2 Má společné s RIP v1: Distance vector protokol používající jako metriku počet skoků (hop count). Používá udržovací časovače pro prevenci směrovacích smyček (výchozích je 180 s). K potlačení směrovacích smyček používá split horizon. 16 skoků v metrice používá pro nekonečnou vzdálenost. Nové vlastnosti RIP v2: Umožňuje odesílání síťové masky ve svých updatech, tudíž podporuje beztřídní směrování a rozdílné subnety v rámci sítě mohou používat rozdílné masky podsítě (VLSM). Poskytuje ověřování updatů (authentication). RIP v2 posílá své updates jako multicast s využitím class D addresy ,což prináší vyšší efektivitu. 2.3 Konfigurace RIP v2 Příkaz router spustí proces směrování, příkaz network implementuje tři funkce: Směrovací updaty jsou jako multicast zasílány na zadaném rozhraní. Směrovací updaty jsou zpracovány, pokud jsou přijaty na stejném rozhraní. Podsítě přímo připojené k rozhraní jsou obsaženy v ohlášeních (advertisements). Příkaz network je nutný, aby bylo možné určit rozhraní, které se účastní odesílání a přjimání směrovacích updatů. Příkaz spustí směrovací protokol na všech rozhraních, které router v dané síti má a také umožní ohlašování této sítě. 6

7 Příklad konfigurace: router rip // aktivuje RIP version 2 // identifikuje, že používáme verzi 2 network // zadáme přímo připojenou síť network // a další přímo připojenou síť Rozhraní routeru připojené k sítím a , případně jejich podsítím, budou odesílat a přijímat RIP v2 updaty, které routeru umožní zjištění topologie sítě. Na dalších routerech je nastavení stejné, ale samozřejmě vždy uvádíme přímo připojené sítě konkrétního routeru. 2.4 Ověření funkčnosti show ip protocols show ip interface brief zobrazí shrnutí informací a stav rozhraní. show ip route zobrazí obsah směrovací tabulky. Tabulka obsahu všechny známé sítě a podsítě a obsahuje informaci o tom, jak byl záznam získán (zadán staticky, propagace jiného routeru). 7

8 Při ověřování funkčnosti zkontrolujte, jestli směrovací tabulka obsahuje informaci o sítích ze sousedního směrovače. Pokud záznamy chybí, směrovací záznamy nejsou vyměňovány. 2.5 Řešení potíží s RIP v2 Příkaz debug ip rip zobrazuje RIP updaty tak, jak jsou odesílány a přijímány. Příkaz no debug all, případně undebug all zobrazení debug informací opět deaktivují. V příkladu je zachycena situace, ve které router přijímá updaty od jiného routeru se zdrojovou adresou Tento směrovač zasílá v aktualizaci tabulky informace o dvou cílech. Router, na kterém debug informace zkoumáme, odeslal také své updaty v obou případech je jejich cílem multicast adresa číslo v závorkách je zdrojová adresa vložená do IP hlavičky. Někdy můžeme ve výstupním debug logu vidět také záznamy jako: RIP: broadcasting general request on Ethernet0 RIP: broadcasting general request on Ethernet1 Tyto výstupy se objevují při inicializaci, při změně rozhraní nebo například při manuálním vyprázdnění směrovací tabulky. odesilatele: Následující položka je pro změnu s nejvyšší pravděpodobností způsobena vadným paketem od RIP: bad version 128 from

9 Debug výstup RIP: broadcasting general request on Ethernet 0 RIP: bad version 128 from RIP: received v2 update from on Serial0 RIP: sending v1 update to via Serial0 ( ) RIP: ignored v1 packet from (illegal version) RIP: sending v2 update to via FastEthernet0 ( ) RIP: build update entries /24 via metric 1, tag Možný význam Změna rozhraní při inicializaci / manuální vyprázdnění směrovací tabulky Poškozený paket od odesilatele RIP v2 updaty obdrženy RIP v1 je nastaven na Serial0 Směrovač není nastaven pro RIP v1 RIP v2 updaty odeslány Ukazuje použití výchozí cesty a tag 2.6 Výchozí cesty Směrovače se mohou učit nové cesty třemi způsoby: Statické směrování manuálně zadávané administrátorem ve formě dalšího skoku pro určitý cíl. Výchozí směrování administrátor zadává také výchozí cesty pro případ, že nebude žádná jiná cesta k cíli. Směrovací tabulky jsou díky nim kratší. Dynamické směrování směrovač informace o nových cestách získává pomocí updatů od jiných směrovačů Statické pravidlo: Router(config)#ip route Vytvoření výchozí cesty při použití směrovacích protokolů: Router(config)#ip default-network Směrovače s tímto pravidlem se zpravidla připojují k jinému směrovači, který má výchozí bránu zadánu staticky. Statické určení výchozí brány: ip route

10 2.7 Otázky k procvičení Správce sítě se rozhodl vypůjčit 4 bity pro masku podsítě v síti class C. Kolik použitelných subnetů získá, bude-li použito ip subnet-zero? Router A a Router B si vyměňují RIP v2 updaty. Router B neobdržel od Routeru A ve stanoveném čase odpověď. Předpokládejme výchozí nastavení časovače jak dlouho bude Router B čekat, než označí záznamy od Routeru A za neplatné? 90 s 120 s 150 s 180 s 240 s Čím se od sebe liší RIP v1 a v2? [ ] Pouze v1 poskytuje ověřování [ ] Pouze v1 používá split-horizon k prevenci směrovacích smyček [ ] Pouze v2 používá 16 skoků pro nekonečnou vzdálenost [ ] Pouze RIP v2 odesílá ve svých updatech masku podsítě Router 1 a Router 2 jsou nakonfigurovány s ip subnet-zero. Kolik použitelných host IP adres bude nevyužito v podsíti ? Jaký je nejvyšší počet skoků, které RIP provede před chybou Destination Unreachable? Vyberte pravdivé tvrzení o RIP v1: [ ] používá se k přenosu směrovacích informací mezi autonomními systémy [ ] může být využit ve velmi velkých, komplexních sítích [ ] může rozdělovat zátěž až mezi čtyřmi cestami stejné ceny [ ] může být implementován takřka na všech směrovačích 10