Redes de Computadores

(1)

Faculdade de Informática - PUCRS

por

Fernando Luís Dotti

fldotti@inf.pucrs.br

Redes de Computadores

Nível de Rede

Roteamento Externo

(2)

Redes de Computadores 3

Fernando Luís Dotti

(3)

z

Dentro dos Sistemas Autônomo passam a existir

dois tipos de roteadores

z Roteadores internos, onde protocolo executado entre roteadores internos é chamado protocolo de roteamento interno - Interior Gateway Protocol ou IGP

z Roteadores externos, onde protocolo executado entre roteadores externos é chamado protocolo de roteamento externo - Exterior Gateway Protocol ou EGP

G G G Sistema Autônomo1 G G G Sistema Autônomo2 Sistema Autônomo3

Nível de Rede na Internet - Roteamento Externo

Exterior Gateway Protocol

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z Protocolo usado para troca de informações de roteamento

entre Sistemas Autônomos diferentes

z Não está vinculado a nenhum algoritmo de roteamento

interno, assim dois roteadores EGP se comunicam sem executar o mesmo algoritmo

z EGP define as informações (tabelas de roteamento) a

serem trocadas entre roteadores externos e os elementos de protocolo necessários à troca dessas informações

SA1

SA2

SA3

z EGP permite troca de informações de roteamento

somente entre SAs vizinhos

z Informações trocadas dizem respeito somente ao SA do

roteador que está trocando a informação

Nível de Rede na Internet - Roteamento Externo

Exterior Gateway Protocol

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z SA3 não conhece nada sobre SA1 (e vice versa) via SA2!!

z Continua a dependência de um sistema que forneça

alcançabilidade total

z “core system” pode ser considerado um SA especial do qual todos são vizinhos

z Mensagens EGP são associadas a cada SA através de

identificação colocada no cabeçalho de cada mensagem EGP

z Mensagens EGP trafegam somente entre roteadores

vizinhos

z Roteadores podem tornar-se vizinhos quando

y estão diretamente conectados por um cabo; ou

y estão conectados por uma rede transparente para eles, isto é, uma rede cuja estrutura interna eles não conhecem

z Não faz parte do protocolo determinar quando dois

roteadores devem tornar-se vizinhos

z Roteadores tornam-se vizinhos através de mensagens de

Aquisição de vizinho

Nível de Rede na Internet - Roteamento Externo

Exterior Gateway Protocol

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z Após se tornarem vizinhos, dois roteadores passam a

trocar mensagens de Disponibilidade, para conhecer oDisponibilidade

estado do vizinho (conectado/desconectado) e mensagens

de AlcanceAlcance, para especificar quais redes podem ser

acessadas através do vizinho

z A regra do protocolo EGP é precisamente a troca de

informações de alcance, ou seja, um conjunto de redes conectadas

z EGP é um protocolo do tipo solicitação (polling), onde uma

mensagem é trocada somente quando ocorre uma solicitação de um dos vizinhos

Sistemas autônomos 1, 2 e 3 conectados através de roteadores externos Sistema Autônomo1 R R R EGP EGP EGP EGP R R R Sistema Autônomo3 R R Sistema Autônomo2 IGP1 IGP1 IGP2

Nível de Rede na Internet - Roteamento Externo

Exterior Gateway Protocol

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1) Aquisição de vizinho (Neighbor Acquisition)

2) Determinação de disponibilidade do vizinho (Neighbor

Available)

3) Determinação do alcance do vizinho (Neighbor

Reachability)

Neighbor Acquisition

Mensagens usadas durante fase de negociação de

vizinhança. Permite reconhecimento mútuo entre vizinhos. Necessária antes que os vizinhos troquem informações de roteamento

Nível de Rede na Internet - Roteamento Externo

Exterior Gateway Protocol

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Ra Rb

NEIGHBOR ACQUISITION REQUEST

NEIGHBOR ACQUISITION CONFIRM

(1) Ra e Rb tornam-se vizinhos

NEIGHBOR ACQUISITION REFUSE

Ra Rb

(2) Rb não quer tornar-se vizinho de Ra

NEIGHBOR CEASE REQUEST

NEIGHBOR CEASE CONFIRM

Ra Rb

(3) Ra não deseja mais ser vizinho de Rb

Neighbor Available

Permite que dois roteadores vizinhos verifiquem a disponibilidade de cada um, ou seja confere se link para vizinho ainda está operacional

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Exterior Gateway Protocol

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Ra Rb

HELLO

I HEARD YOU

(1) Rb está disponível

GATEWAY GOING DOWN

GATEWAY GOING DOWN ACKNOWLEDGMENT

Ra Rb

(2) Ra será desconectado da rede

Neighbor Reachability

Permite que um roteador obtenha informação atualizada sobre uma lista de redes e roteadores que podem ser alcançadas através de cada vizinho.

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Exterior Gateway Protocol

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Ra Rb

POLL REQUEST

ROUTING UPDATE

(1) Rb informando seu alcance a Ra

z Cada mensagem ROUTING UPDATE contém:

y endereço da rede de conexão

y endereço do roteador na rede de conexão

y lista de redes alcançáveis por roteador e sua distância n roteador

n distância n redes

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Exterior Gateway Protocol

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EGP version Checksum

#Int. Gwys Sequence Number

IP Source Network

Router 1 IP Address (Without net prefix)

#Distances

Type(1) Code (0) EGP Zeroes Autonomous System #Ext. Gwys Distance 1 Rede 1 na distance 1 Redes na distance 1 Rede 2 na distance 1 Distance 2 Rede 1 na distance 2 Redes na distance 2 Rede 2 na distance 2 ... ...

ROUTING UPDATE

...

Router N IP Address (Without net prefix)

#Distances Distance 1 Rede 1 na distance 1 Redes na distance 1 Rede 2 na distance 1 Distance 2 Rede 1 na distance 2 Redes na distance 2 Rede 2 na distance 2 ...

Última rede para o roteador N

ROUTING UPDATE

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Exterior Gateway Protocol

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z Existência de vizinhos diretos e indiretos ao roteador EGP

z Ao receber uma mensagem ROUTING UPDATE de um de

seus vizinhos, um roteador atualiza sua tabela (caso tenha ocorrido alguma mudança significativa na rede)

z

Limitações

y Não interpreta/mapeia métrica de distância intra-AS

para inter-AS e vice versa;

y Oferece apenas um valor inteiro para significar o que

se queira;

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Exterior Gateway Protocol

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z

Limitações

y Dependência do “sistema núcleo”: opções para um AS

são mandar para vizinhos conhecidos ou para o núcleo;

y Não permite topologias complexas;

G G G Sistema Autônomo1 G G G Sistema Autônomo2 Núcleo Sistema Autônomo3

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Exterior Gateway Protocol

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z Foi desenvolvido de 1982 à 1984 e foi utilizado na Internet

até o final de 1990

z EGP é uma herança da ARPANET hoje, sendo que o

protocolo recomendado para troca de informações de roteamento entre SA atualmente é o BGP

z Contudo muitos dos conceitos desenvolvidos para EGP

ainda estão em uso: a divisão da Internet em SA’s e a separação das funções de roteamento entre os protocolos de roteamento externo e interno

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z Usado para troca de informações de roteamento entre

Sistemas Autônomos. Troca de informações se dá através de roteadores externos

z Possui visão da Internet como uma coleção de Sistemas

Autônomos onde roteador BGP vê somente outros roteadores BGP

z Não leva em conta a topologia interna de um SA nem do

protocolo de roteamento interno utilizado no SA

z Utilizado em substituição ao protocolo EGP devido a

limitações encontradas neste

z Emprega o conceito de “path vector”, que é uma lista de

todos os SA, identificados através do IP da rede, que devem ser atravessados por uma rota para chegar a um dado destino

z Roteadores BGP de um SA devem utilizar conexões

internas para trocar informações do vetor de caminhos -path vector - dentro do mesmo SA

z Roteadores BGP devem sincronizar suas atualizações

com as modificações realizadas nas tabelas de roteamento locais

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Border Gateway Protocol

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z

BPG é um protocolo path vector:

y Em vez de apenas fornecer periodicamente a cada vizinho seu custo estimado para cada destino possível, o roteador informa o caminho que está usando

y Depois que todos os vizinhos enviam informações de

roteamento, o roteador que a recebe examina qual é a melhor rota e mantém outras no caso de falhas

Sistema Autônomo1 R R A IGP1 R B Sistema Autônomo2 IGP1 R R C Sistema Autônomo3 IGP2 R E Sistema Autônomo5 IGP1 R D Sistema Autônomo4 IGP1 F Sistema Autônomo6 IGP1 B BC D DC

Caminhos até C fornecidos pelos vizinhos de F

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Border Gateway Protocol

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z Permite que diversos tipos de políticas de roteamento

sejam executados no tráfego entre AS

z Políticas envolvem considerações políticas, econômicas e

de segurança

z Qualquer rota que viole uma restrição política recebe

automaticamente uma contagem infinita. Em seguida, o roteador adota a rota com a distância mais curta

z Políticas são manualmente configuradas em cada roteador

e não fazem parte do protocolo em si

Sistema Autônomo1 R R A IGP1 R B Sistema Autônomo2 IGP1 R R C1 Sistema Autônomo3 IGP2 R Sistema Autônomo5 IGP1 R D Sistema Autônomo4 IGP1 F Sistema Autônomo6 IGP1 B BC D DC

Caminhos fornecidos pelos vizinhos de F até C

E

\C2

Nível de Rede na Internet - Roteamento Externo

Border Gateway Protocol

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z O projeto do protocolo BGP passou por vários estágios de

1989 à 1991

z As versões encontradas são BGP-1, BGP-2 e BGP-3

z Além dessa, um nova versão, BGP-4, introduz suporte a

roteamento entre domínios sem classe (Classless Inter-Domain Routing - CIDR)

z (Versão utilizada nesta apresentação: BGP-3)

1) Início de uma associação BGP (OPEN) 2) Transferência de informações de roteamento

(UPDATE)

3) Notificação de erros (NOTIFICATION)

4) Monitoração da alcance dos vizinhos (KEEPALIVE)

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Border Gateway Protocol

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z BGP - Open

y Associação é usada para troca de informações de roteamento. Um roteador que espera para estabelecer uma associação primeiro abre conexão TCP na porta 179 com outro roteador. Uma vez estabelecida a conexão cada lado envia mensagens OPEN para negociar os parâmetros da associação (número da versão BGP, código e dados de autenticação, identificador do SA). Se parâmetros estiverem errados conexão é terminada (msg NOTIFICATION), senão é aceita(msg KEEPALIVE)

Marker My Autonomous System Type: OPEN Auth. Code BGP Identifier Authentication Data Lenght Version Hold Time z BGP - Open

Nível de Rede na Internet - Roteamento Externo

Border Gateway Protocol

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z BGP - Update

y Acontece depois de associação ser estabelecida entre

dois roteadores BGP. Roteadores iniciam trocando suas tabelas de roteamento inteiras e depois somente atualizações

z BGP - Update

y Informações de roteamento são trocadas por

mensagens UPDATE que possuem as mesmas regras das mensagens UPDATE do EGP

Nível de Rede na Internet - Roteamento Externo

Border Gateway Protocol

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Marker --- Lenght Type: UPDATE Path Attributes Rede 1 Lenght Version Rede 2 Rede n z BGP - Update z BGP - Notification

y Usada para informar ao vizinho sobre possíveis erros

quanto ao recebimento de mensagens. Conexão TCP é fechada no caso de envio de uma mensagem de

notificação

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Border Gateway Protocol

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Error Code Marker Error subcode Type: NOTIF. Data Lenght z BGP - Notification z BGP - Keepalive

y Usada durante uma associação para assegurar que

conexão está ainda ativa. Enviada periodicamente em intervalos de 30 segundos

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Border Gateway Protocol

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Marker

Type: KEEPLIVE Lenght