Reititys 7LHWROLLNHQQHWHNQLLNDQSHUXVWHHW $(/&7 DUNXVHXKNXUL Tämä ja OSI Yhteyden jakaminen Reititys Kytkentä Internet-protokolla TCP, UDP 7 sovellus 6 esitystapa 5 yhteysjakso 4 siirto verkko linkki fyysinen 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T
Yhteyden jakaminen Tilajako jokaiselle yhteydelle oma johto yhteys tunnistetaan johdon perusteella Taajuusjako (FDM = Frequency Division Multiplexing) oma kantoaalto yhteys tunnistetaan perustaajuuden perusteella valokuidussa aallonpituusjako (WDM = Wavelength DM) 4 5 taajuus 4 5 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T Yhteyden jakaminen Aikajako (TDM = Time DM) synkroninen (PDH, SDH)» yhteys tunnistetaan sijainnin perusteella (tietyt bitit kehyksessä) asynkroninen (ATM, IP = Internet Protocol, X.5, kehysvälitys (Frame Relay))» yhteys tunnistetaan paketissa olevan tiedon perusteella yhteystunniste kohdeosoite Koodijako (CDM = CodeDM) A B 4 5 4 5 4 5 To: data To: data oma koodi 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T 4
Reititysterminologiaa Reititys (routing) tietokanta kohdeosoitteen ja lähtöjohdon välille. Välitys (forwarding) tietokannasta etsitään haluttua kohdeosoitetta vastaava lähtöjohto. linjakortti kytkentäkenttä linjakortti verkkoprosessori välitysprosessori välitysprosessori Kytkentä (switching) kopioidaan informaatio tulojohdolta lähtöjohdolle. 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T 5 Lähdereititys Jokainen päätelaite tietää verkon rakenteen ja jokaisen verkon kytkimen lähtöjohdon nimen. 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T 6
Lähdereititys Edut Yksinkertainen verkon laitteille Haitat Osoitteen pituus riippuvainen verkon / yhteyden syvyydestä Verkon topologian selvittämien ja varastointi jokaiseen päätelaitteeseen on kallista Hidas reagoimaan muutoksiin 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T 7 Virtuaalipiirikytkentä Yhteyden alussa muodostetaan virtuaalinen yhteys läpi verkon 7 Tulojohto Osoite Lähtöjohto Osoite 9 4 5 5 7 7 5 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T 8
Virtuaalipiirikytkentä Etuja osoite kiinteän mittainen ja pienempi» linkkipaikallinen välitys mahdollista toteuttaa raudalla Haittoja yhteyden pystyttäminen vaatii RTT:n mittaista aikaa ennen kuin varsinainen datan siirto voi alkaa jos jokin verkon komponenteista vioittuu (virhetila), joudutaan yhteys pystyttämään uudestaa verkko joutuu pitämään tietoa yhteyksistä» verkosta riippuen yhteyksiä syntyy > /s 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T 9 Sanomakytkentä Jokainen paketti reititetään erikseen verkon läpi Kohdeososoite Lähtöjohto A B A 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T B
Sanomanvälitys Edut ei viivettä yhteyden pystyttämisen ja informaation siirron välillä» tehokas kun tietomäärä on pieni verrattuna viiveeseen Haitat jokainen paketti reititetään omana tietoyksikkönään isommat osoitteet (globaali osoite) päätelaite ei tiedä verkon tilaa lähettäessään dataa verkkoon Virtuaalipiirien luominen pitkille yhteyksille, reittien yhdistäminen Ipsilon IP-kytkentä (nyk. Nokia IP Routing) Cisco leimakytkentä 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T Reititys Tehtävä muodostaa reititystaulukko tai päivittää olemassa olevaa taulukkoa haetaan halvinta (lyhintä) polkua kahden päätelaitteen välillä algoritmit perustuvat graafiteoriaan Levitys yksinkertaisin: kopiodaan jokaiselle lähtöjohdolle ei tarvetta sisäisestä rakenteesta Virittävä puu levitysalgoritmin optimointi verkon rakenteen mukaan poistetaan silmukat 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T
Levitys A c h i d g e f B 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T Virityspuu A c R i d g e f B 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T 4
Lyhimmän polun algoritmit Lyhin polku on rekursiivisesti määriteltävissä. Linkintilamenetelmät ylläpitävät verkon topologiakarttaa. jokainen kytkin tietää sen välittömän naapurin ja välisen johdon tilan jokainen kytkin kertoo naapurilleen oman käsityksensä naapureistaan ja niihin johtavista johdoista d = min( d + d ) ij k ik i k j kj 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T 5 Lyhin polku A c h 4 i d g e f B 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T 6
Kustannusfunktion dynamiikka Riippuvainen verkon tilasta verkon kuormituksen huomiointi operaattorin huomiointi johdon siirtoviiveen huomiointi johdon kapasiteetin huomiointi Mikäli kustannusfunktion reagoi verkon viiveisiin ja kurotitukseen täytyy reagoinnin perustua keskiarvoistukseen hetkellinen muutos ei saa olla liian suuri (oskilointi) kuormitusta ei saa huomioida pienillä kuormitusasteilla 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T 7 Eräs tapa tehdä kustannusfunktio 4 9,6kbps sat 9,6kbps maa 56kbps sat 56kbps maa 75 6 5 5 75 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T 8
Terminologiaa Autonominen järjestelmä (AS =Autonomous System) yhden organisaation hallussa olevat verkot» yhteinen reititysstrategia» sisäisesti kytketyt: kaksi AS:n laitetta voivat liikennöidä käyttäen vain AS:n resusseja Alue (Area) yhtenäinen verkko- ja päätelatejoukko AS:n sisällä alueessa reititystauluja ylläpidetään sisäisellä reititysprotokollalla alueiden välillä reititysinformaatiota siirretään ulkoisella reititysprotokollalla 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T 9 Terminologiaa Reunareititin (Border router) reititin on reunareitin, jos sillä on vähintään yksi ulkopuolinen naapuri. Sisäiset naapurit (interior neighbours) kaksi reititintä on sisäisiä naapureita, jos ne ovat reunareitittimiä samassa autonomisessa alueessa. ne voivat olla epäsuorasti kytkettyjä tai suoraan kytkettyjä toisiinsa Ulkoiset naapurit (exterior neighbours) kaksi reititintä on ulkoisia naapureita, jos niillä on yhteinen verkko ja ne kuuluvat eri autonomiseen alueeseen 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T
Esimerkki reititysalueista C 9.4.. - 9.4.7. 9.4../55.55.48. AS (A) C7 9... - 9..5. 9.../55.55.4. C 9.4.6. - 9.4.. 9.4.6./55.55.4. C4 9.4.. - 9.4.5. 9.4../55.55.5. C 9.4.8. - 9.4.. 9.4.8./55.55.5. A B AS (B) C6 9.4.4. - 9.4.5. 9.4.4./55.55.54. C5 9.4.. - 9.4.. 9.4../55.55.54. 9.4../55.55.5. (C4) 9.../55.55.4. (C7) 9.4../55.48.. (A) 9.4../55.55.5. (C4) 9.4../55.55.54. (C5) 9.../55.48.. (B) Runkoverkko 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T Internet Protocol (IP, DoD IP) Nykyisin käytössä versio 4 (RFC 79, 98) Toimii verkkokerroksella Sähkepohjainen tarjoaa best-effort -palvelun -bittinen osoite sisältää verkkonumeron alunperin jako A, B ja C-luokkiin nykyään aliverkon koko voidaan melko vapaasti valita (CIDR) Tulossa IPv6 osoite 8 bittiä, yksinkertaisempi otsikko 5..997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka
IP - paketti 456789456789456789 Versio Ots. pit Palvelun tyyppi Kokonaispituus (max 68 6555) Tunnistus Liput Lohkon sijainti Elinaika Protokolla Otsikon tarkastussumma Lähdeosoite Kohdeosoite Option tyyppi Option pituus Option data Option data... Täyte Ylemmän tason protokolla / data 5..997 Markus Peuhkuri / TKK Teletekniikka IP:n kuljetusprotokollat UDP (User Datagram Protocol) sähkepohjainen, epäluotettava ohjelman osoitus TCP (Transmission Control Protocol) luotettava bittivirta ohjelman osoitus sopeutuu verkon ruuhkamuutoksiin: elastinen 6..998 Markus Peuhkuri / AEL C55T 4