Grundkurs Routing im Internet mit Übungen - ccs-labs.orgdressler/teaching/praktikum-routing-internet-ws0203/Tag2.pdf · Dressler, Hilgers Regionales RechenZentrum Erlangen 16 Grundkurs

Dressler, HilgersRegionales RechenZentrum Erlangen

Grundkurs Routing ..1

Grundkurs Routing im Internet mit Übungen

Falko Dressler, Ursula Hilgers{Dressler,Hilgers}@rrze.uni-erlangen.de

Regionales Rechenzentrum der FAU



Tag 2

• Statische Routen• Routing-Protokolle

– Distance Vektor Protokolle• RIP

– Theorie– Konfiguration

• Fehlersuche bei der Konfiguration von Cisco-Routern



Routing-Konfig (I)

• Einträge in Routing-Tabelle enthalten alle notwendigen Routing-Informationen:

Show ip route….S 10.10.10.0 [1/0] via 192.168.84.77C 192.168.84.0/24 is directly connected, Fddi6/0



Routing-Konfig (II)

• Administrative Distanz bestimmt Auswahl-Methode für Routing-Protokolle

• Um so geringer die Adminstrative Distanz, um so vertrauenswürdiger der Mechanismus, durch den sie gelernt wurde– Manuel eingetragene Routen sind

vertrauenswürdiger als dynamisch gelernte– Bsp.:

Statische: 1External BGP: 20OSPF: 110RIP: 120



Routing-Konfig (III)

• Konfiguration statischer Routen:

• Funktioniert die Route?

ip route network [mask] {address | interface} [distance]

Bsp.:ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 131.108.3.4 110



• Überprüfen – Der Interfacekonfiguration

• Show int– Der IP-Konfiguration

• Show ip [route]– der Netzwerkverbindungen

• Ping, trace



• Aufruf: ping IP-Adresse

• Werkzeug, um festzustellen, ob ein Computer arbeitet und ob eine Netzwerkverbindungintakt ist

• Verwendet Internet Control Message Protocol (ICMP) Echo-Funktion (RFC792) – Kleines Paket wird durch das Netzwerk gesendet– Der Rechner der es sendet wartet auf ein

zurückkommendes Paket– Wenn die Verbindung ok ist und der angefragte

Rechner arbeitet, wird eine Antwort erhalten.



Internetworking (I)

Subnetz

Router



Internetworking (II)

• Autonome Systeme– Menge von Routern mit

• zentraler Administration• die sich der Außenwelt als Einheit darstellt

• IGP (Internal Gateway Protocol) innerhalb des AS

• EGP (External Gateway Protocol) zwischen verschiedenen ASen



Internetworking (III)

• Autonome Systeme

NW

NW

NW

NWNWNW

NW

NW Network

AS 1

Area

Area

Area

Area

AS 3

AS Autonomes System

AS 4

AS 2



Internetworking (IV)

• Internal/External Gateway Protocols

EGP

IGP

Autonomes System 1Autonomes System 2

IGP

IGP

IGP

IGPIGP

IGP

IGP

IGP

IGP



Internetworking (V)

• IGPs:– RIP: Routing Information Protocol– OSPF: Open Shortest Path First– IGRP: Interior Gateway Protocol (Cisco

proprietär)• EGP

– BGP: Border Gateway Protocol



Internetworking (VI)

• Single-Homed (Stub) AS

NW 1

NW 2

NW 3

NW 4ISP

AS 1default



Internetworking (VII)

• Multihomed Non-Transit AS

NW 1

NW 2

NW 3

NW 4

NW 5

NW 6

ISP B

ISP A

AS 1

NW 1, NW 2

NW 3, NW 4

NW 1, NW 2

NW 5, NW 6



Internetworking (VIII)

• Multihomed Transit AS (Provider)

NW 1

NW 2

NW 3

NW 4

NW 5

NW 6

ISP B

ISP A

AS 1

NW 1, NW 2,NW 5, NW 6

NW 3, NW 4

NW 1, NW 2,NW 3, NW 4

NW 5, NW 6



Internetworking (IX)

• Stub Network: Netzwerk mit nur einer Verbindung zum Backbone

• default-Route: ‚gateway of last resort‘, wird genutzt, wenn kein anderer Routing-Eintrag greift

• Routen vom Backbone zum Stub meist durch statischen Route

• Route vom Stub ins Backbone meist durch statischen default-Route



Internetworking (X)

• Statische Routen, default-Route, Stubs

Backbone(dynamisches Routing)

Stub Network

Stub Network

Stub Network

static Route

default-Route



Routing-Protokolle

• Klassen von Routing-Protokollen– Distance Vector (DV)– Link State (LS)

• Classful versus Classless Routing– Classful: Subnetz-Maske ist nicht im Route

Advertisment enthalten - RIPv1– Classless: Subnetzmaske wird mit

Routing-Protokollen ausgetauscht - RIPv2, OSPF



DV-Protokolle (I)

• auch Minimum-Hop Protokolle genannt• sehr einfach, leicht zu installieren• Arbeitsprinzip:

– jeder Router hält Tabelle mit ‚bestem=kürzestem‘Pfad zu jedem bekannten Ziel

– periodische Weitergabe dieser Tabelle jeweils an alle direkten Nachbarn

• Problem: langsame Konvergenz bei Routingänderungen



DV-Protokolle (II)

G F

C

E

D

BA

I am next to G

I am 3 to GI am 2 to G

I am 2 to G

I am 1 to G

I am 5 to G

I am 4 to GI am 3 to G



DV-Protokolle (III)

• Verbreiten des Status der IokalenInterfaces eines Routers an seine Nachbarn

• jedem Link (Interface) ist eine Metrik (Cost) zugewiesen

• Nutzung der (wirklichen) Kosten der Verbindungen für Berechnung der Routingtabellen zumeist via SPF-Berechnung (Shortest Path First)



RIP (I)

• RIP - Routing Information Protocol• entwickelt von Ford und Fulkerson, daher auch Ford-

Fulkerson Algorithmus• definiert in RFC 1058, viele Erweiterungen• sehr einfaches Protokoll• Distance-Vector basiert• Hop-Count als einzige Metrik• RIPv1 unterstützt keine variablen Netzmasken (kein

Classless Interdomain Routing, CIDR)• RIPv2: Classless: Sendet Netzmaske mit Routing

Update



RIP (II)

• Prinzipien– verbreitet nur Netzadressen und Entfernungen

(Hop-Count)– maximaler Hop-Count: 16 (=unendlich)

(nur für kleine Netze geeignet)– Verbreitung der Routen alle 30 sek. via Broadcast

(UDP-Pakete)– nach 180 Sek. ohne neues Update Route als

unbrauchbar markiert– nach 240 Sek. ohne Update Route wird

gelöscht

(2,5)

(1,5)

Network 6 Network 5

Network 4Network 3

Network 2

(3,5)

(4,5)

R2

R5

R3

R4

R1

RIP routing table at R3Destination Next hop Metric Direct or

RemoteLocal or RIP

Interface

Network2 0 1 D L 2Network3 R2 2 R R 2Network4 0 1 D L 1Network5 R5 2 R R 1Network6 R2 3 R R 2

(2,1)

(1,1)

Network 6 Network 5

Network 4Network 3

Network 2

(3,1)

(4,1)

R2

R5

R3

R4

R1

Convergence timing to learn about network 1Time R1 R2 R3 R4 R51 1 - - - -2 1 2,R1 2,R1 - -3 1 2,R1 2,R1 3,R2 3,R3

Network 1

PaketformatRIPv1

Bit 0-7 Bit 8-15 Bit 16-31

Command Version All zeroes

Address family All zeroes

IP address

All zeroes

All zeroes

metric

repeat of previous 20 bytes

repeat of previous 20 bytes

metric

Next hop IP address

Subnet mask

IP address

Route tagAddress family

Routing domainVersionCommand

Bit 16-31Bit 8-15Bit 0-7

RIPv2



RIP (VI)• Konvergenzprobleme - Counting to Infinity

R1 hat Route für Host1 verbreitetes tritt ein Fehler bei H1 einR1 verbreitet neue Route zu H1 mit Metrik 16 (unendlich)R2 schickt Update bevor er vom Fehler erfährtR1 empfängt Update, sieht Weg zu H1 mit Metrik 2R1 generiert Eintrag in Routingtabelle für H1 mit Metrik 3R1 und R2 erhöhen langsam die Metrik für H1

endet, wenn R1 und R2 Metrik 16 für H1 erreichenunnötiger Netzverkehr wird erzeugt

R1

R2 R3

Network 1

Failure

Network 2



RIP (VII)

• Ansätze zur Problemlösung– Split Horizon

• Grundidee: es macht keinen Sinn, Routen in die Richtung weiterzugeben, aus der man sie bekommen hat

– Split Horizon with Posion Reverse• Grundidee: sende Routinginformationen in die

Richting, aus der sie gekommen sind mit Metrik 16 (unendlich) zurück

– Holddown• Grundidee: akzeptiere keine Routinginformationen zu

einem Ziel, für welches man selbst eben Informationen verbeitet hat, für eine gewisse Zeit



RIP (VIII)

• Verwendung eines dynamischen Routing-Protokolls:– Auswahl des Protokolls und Aktivierung

router [rip|ospf|bgp]network w.x.y.z

– Debug ip rip



Troubleshooting (I)

• Hardware-Fehler:Werkzeuge: Kabeltester, Netzwerkmonitore, Protokollanalyzer

• „Software“/KonfigurationsfehlerWerkzeuge: Management- und Diagnose-Tools, Diagnosebefehle auf den Routern



Troubleshooting (II)

• Überprüfen – Der Interfacekonfiguration

• Show int– Der IP-Konfiguration

• Show ip [route]– der Netzwerkverbindungen

• Ping, trace• Einschalten des Debugging

– Debug• ip• Rip• Packet



Routing (IV)

• Vorraussetzungen fürs Routing(Wiederholung):– Läuft Routing-Protokoll?– Ist Ziel-Netzwerk bekannt auf dem

System?– Auf welches ausgehende Interface zeigt

der beste Weg?

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