Routing

• analogie pošťáka
• vždy důležité adresování

Addressing

• identifikátory
• IP, Port, MAC
• Flat addresses (pošťák musí znát mapu/topologie) vs Hierarchical addresses

Type of Communication

• Unicast - typy A,B,C, 1:1
• Broadcast - 1:V, subneting, dhcp, arp
• Multicast - rozdělení
• Anycast - subset unicastu - DNS

MAC and POrt

• Port
  • catalog value - není vzdálenost portu
  • 16 bit
• MAC
  • flat - říká něco o výrobci, ale nic o umístění

IPv4

• pseudohierarchical (NetID + HostID)
• 32 bit
• BGP - fix pro firmy, které si dokoupili adresy později a mají 2 odlišně adresy fyzicky blízko sebe
• Ripe NCC pronajímá address space (konečný space)
• registrator domen (nekonečný space)

IPv6

• 128 bit
• pseudo hierarchical (prefix + inter)
• větší tlak na heirachizaci
• regional registrator - /23
• LIR (O2,) - (/28-)/32
• úroveň zákazníka - /48
• subnetting - 2^16
• interface ID - 2^64

Unicast routing tables

L4: Open sockets

• netstat, lsof

L3: IP routing table

• tabulka záznamů
  • metrika
    • vzdálenost s jakou vidí protokol a existující síť
    • menší je lepší
  • adresa + prefix
  • interface - odchozí
  • Administrativní Distance - důvěryhodnější cesta
    • menší je lepší
  • next hop - must have
  • source (reprezentované písmenkem)
• show ip route, show ipv6 route, windows: route print
• Unicast Topology - zdarma paketová laboratoř
• 2 tabulky pro IPv4 a IPv6
  • stejné parametry, ale jiná tabulka

L2: CAM table

• show mac address-table
• mac addresa a na jakém je interface
• switching
  • snaha co nejrychleji dostat
• routing
  • které rozhraní použít nějak chytře

Routing Protocol Basics

• nechceme směrovací tabulky dělat ručně
• udržuje směrovací tabulky zasynchronizované, tak že tam nejsou smyčky
• Distance vector
  • neví, jak vypadá celá síť - jen, co slyšel od sousedů
• Link-state
  • znají celou síť - uzly a hrany mezi nimi
  • OSPF
• Path-vector
  • kromě IP, taky cesta autonomních systémů, přes které má projít
  • víc než 1 metrika

Hierarchical routing

• Autonomous system
  • 16 bit - nestačilo -> 32 bit

• exterior = jaké venkovní propojení chceme použít pro dosažení venkovní sítě
• interior = jak dosáhnout uzel u gatewaye

Inter-as

• politika

  • nechci přes írán/čínu, …

• outbound - jednoduché - my si vybereme, kam pošleme

• inbound - složitý - můžeme říkat, kudy mají pakety chodit, ale neznamená, že se tím budou řídit

Peering

• místo placení provideru uděláme přímé spojení a platíme pouze sobě

Asymmetric routing

• když není e2e princip

RIP

• ripv1 - classful - class A/24
• ripv2 - classless
• Request / Response
• Zprávy
  • UDP port 520
• Hop count as metric
• no neighbor detection
  • každých 30 vteřin poslat celou DV
  • vyžádané/nevyžádané
• nerespektuje rychlost sítě

Counting to infinity

• při výpadku sítě, nám soused tvrdí, že síť má na dosah z nějakou vzdáleností, další výměna, nám zvedne hop count, pošleme sousedovi -> jde do nekonečna
• infinity = 16

Split horizon

• nebudu záznam posílat zpět, ze které routerů jsem se naučil
• pouze pokud znám z jiných routerů

Poison reverse

• posílám 16 hop count pro síť, která vypadla

EIGRP

• distance vector protocol
• původně cisco proprietary, poté RFC7868
• classless
• informace o IPv4, IPv6, …
• composite metric (není prostý hop count)
• neighbor detection
• Reliable transport protocol - stará se o spolehlivý přenos, musí být vlastní protokol, protože používá různé adresovací
• DUAL finite state automata
  • matematický důkaz, že nevzniká smyčka

Metric

• šířka pásma
• delay
• load = vytížení linky
• reliability = spolehlivost linky - bitové chyby, …
• energy (popř jitter)
• defaultně bandwidth + delay
• feasibility condition - jestli nezná cestu přese mě
  • pokud soused má kratší vzdálenost k cíli, než mám já -> nemůže cesta vést přese mě

Babel

• RFC 6126
• zprávy
  • UDP port 6696
• neighbor detection
• source node feasibilty jako EIGRP
• různé metriky
  • k z j doručených paketů
  • etx
  • z3
  • route trip time

OSPF

• OSPFv2 - pouze IPv4
• OSPFv3 - pouze IPv6, později rozšíření přidána IPv4
• zprávy
  • přímo IP
• neighbor detection - každých 5 vteřin dotaz
• link-state advertisements
  • místo tabulek se posílá od každého uzlu jaké má přímé spojení s ostatními uzly
• LSA se obnoví 30 minut
• metrika
  • cena (cost) = 100 Mbps / bandwidth
• při použití areas - fog of war další areas
  • rychlejší konvergence dijkstra algoritmu
  • hranicové uzly si musí hodně pamatovat

OSI routing

• connection oriented/less
• ethernet, token ring, …
• spousta možností - jde genericky
• ES-IS: mezi end station a gateway
• IS-IS
• IRDP: mezi autonomními systémy
• clns je adresa uzlu, né interfacu!!
• adresování nemusí být fixní velikost - chceme pouze unikátní adresování

node interface

• snpa
• identifikátory připojení

IS-IS

• definuje 4 různé typy metrik! - to zajímavé

BGP

• EGP předchůdce, classful
• policy based
• přes TCP port 179 mezi 2 peery
• interior a exterior peers
• route selection
  • 11 pravidel, jak vybrat nejlepší - admin sítě může upravovat
• CIDR - agregace sítí do 1 místo 255 různých sítí
• nezajímá detail, mnoho metrik, policies, AS
• neřešíme problém s novou technologií

Multicast

• nezajímá nás dest, ale zdroj
• rozkopírování paketů - musíme řešit bez smyčkovot
• reverse path forwarding

PIM

• směrovací protokol
• dense
• sparse
• source
• bi directional
• ^ “různé” protokoly ikdyž 1 jméno
• seznam outgoing interfaces
• 1 incoming interface (ostatní cesty zahazujeme pakety, aby nevznikli duplikáty)
• Multicast source discovery protocol - někde vznikl zdroj multicastu
  • IGMP, PIM, MSDP, BGPv4 - na rozjetí multicastu
• BGPv4 umí multicast
• televize a radio
• vs unicast: IGP a BGPv4

Switching protocols

• STP = zajišťování bezsmyčkovost, odříznutí sítě

MPLS

• štítky, můžeme stackovat a ovlivňovat kudy data půjdou
• náročnější na hw

Q-in-Q

• jako mpls, ale není tak náročné na hw

TRILL: CAM

• hraje si s rozhodovácími tabulky
• spolehlivost, podmínky vzniku smyček, … (probublávají věci z L3)

• problém, že IP je stejné mapování jako MAC
• 2 adresy u 1 zařízení
• problém adresa je adresa interface, né zařízení!!
• CLNP v ISO-OSI