Tehnike rutiranja

FAKULTET ZA POSLOVNU INFORMATIKU

TEHNIKE RUTIRANJA

- Diplomski rad -

Mentor:
Prof dr Mladen Veinović

Student:

Jasmina Marković

Br. indeksa:

III-43/2004

Beograd, 2006.

FAKULTET ZA POSLOVNU INFORMATIKU

UNIVERZITET SINGIDUNUM
FAKULTET ZA POSLOVNU INFORMATIKU
Beograd, Danijelova 32

Broj:

/2006

Kandidat:

Jasmina Marković

Broj indeksa:

III-43/2004

Smer:

Projektovanje i programiranje

Tema:

TEHNIKE RUTIRANJA

Zadatak:

Prikaz OSI modela kao osnove svakog umrežavanja i na koji način su osnove

OSI referentnog modela integrisane u aplikacije koje se koriste  u komunikaciji od  uređaja
do   uređaja.   TCP/IP   adresiranje   sa   posebnim   osvrtom  na  IP   adresiranje.   WAN   mreže,
tehnologije,   standardi   i   uloga   rutera   u   WAN   mrežama.   Rutiranje,   ruting     protokoli     i
algoritmi   za   rutiranje.   Komandno   linijski   interfejs   rutera,   radni   modovi     i     komponente
rutera, konfiguracioni fajl i konfiguracioni modovi.

MENTOR

Prof. dr Mladen Veinović

Datum odobrenja teme:

20.06.2006.
Beograd

DEKAN

Prof. dr Milan Milosavljević

S A D R Ž A J

1. UVOD.................................................................................................................

. - 1 -

2. INTERNETWORK

.................................................................................................. - 2 -

3. OPEN SYSTEM INTERCONNECTION REFERENCE MODEL – OSI
REFERENTNI MODEL

.............................................................................................. - 4 -

3.1 Arhitektura slojeva

........................................................................................... - 4 -

3.2 Relacije između slojeva OSI modela

............................................................. - 5 -

3.3 Protokoli

............................................................................................................ - 5 -

3.4 Kako rade protokoli

.......................................................................................... - 5 -

3.5 Protokoli u slojevitoj arhitekturi

....................................................................... - 6 -

3.6 Stekovi protokola

.............................................................................................. - 6 -

3.7 TCP/IP [5]

......................................................................................................... - 7 -

3.8 Definisanje osnovnih protokola skupa TCP/IP protokola

............................. - 8 -

3.8.1 Protokoli Internet sloja

.............................................................................. - 8 -

3.8.2 Address Resolution Protocol (ARP)

........................................................ - 8 -

3.8.3 Internet Control Message Protocol (ICMP)

............................................ - 9 -

3.8.4 Internet Protocol (IP)

................................................................................. - 9 -

3.8.5 Internet Group Menagement Protocol (IGMP)

..................................... - 10 -

3.10 Internet protokol (IP) adrese

....................................................................... - 11 -

3.10.1 Klase IP adresa

..................................................................................... - 11 -

A klasa adresa

.............................................................................................. - 11 -

B klasa adresa

.............................................................................................. - 11 -

C klasa adresa

.............................................................................................. - 11 -

D klasa adresa

.............................................................................................. - 11 -

E klasa adresa

.............................................................................................. - 11 -

3.11 Transport Control Protocol (TCP)

.............................................................. - 11 -

3.11.1 Uspostavljanje TCP sesije (TCP Three-Way-Handshake)

............... - 12 -

3.12 Budućnost TCP/IP protokola

...................................................................... - 12 -

3.13 Formati adresa kod IPv6 protokola

............................................................ - 12 -

3.13.1 Format IPv6 zaglavlja

........................................................................... - 13 -

4. WAN tehnologije i standardi

................................................................................ - 14 -

4.1 Uloga rutera u WAN mrežama

...................................................................... - 14 -

4.2 Komponente rutiranja

.................................................................................... - 14 -

4.2.1 Switching (komutacija)

............................................................................ - 15 -

4.2.2 Određivanje ruting putanje (Path Determination)

................................ - 16 -

4.2.3 Uključivanje statičkih putanja

................................................................. - 17 -

4.2.4 Dinamičko određivanje putanja

............................................................. - 18 -

5. Protokoli za rutiranje

............................................................................................ - 20 -

5.1 Exterior Gateway Protocol (EGP)

................................................................. - 20 -

5.2 Border Gateway Protocol (BGP)

.................................................................. - 21 -

5.3 Unutrašnji

gateway

protokoli [3]

................................................................... - 21 -

5.4 Routing Information Protocol (RIP)

.............................................................. - 23 -

5.5 IGRP [3]

.......................................................................................................... - 24 -

5.6 EIGRP [3]

........................................................................................................ - 24 -

5.7 Open Shortest Path First (OSPF)

................................................................. - 25 -

5.8 IS-IS [3]......................................................................................................

. - 25 -

5.9 MPLS

............................................................................................................... - 26 -

6. PRIMER IZBORA RUTE NA CISCO RUTERIMA [4]

....................................... - 28 -

6.1 Pravljenje ruting tabele

.................................................................................. - 28 -

6.2 Backup Rute

................................................................................................... - 29 -

6.3 Menjanje Administrative Distance

................................................................ - 29 -

6.4 Dužina prefiksa

............................................................................................... - 30 -

6.5 Forwarding Decisions

.................................................................................... - 30 -

6.6 Forvardovanje paketa (Packet Forwarding) korišćenjem ARP (Address
Resolution Protocol )

............................................................................................ - 31 -

6.7 Primer tabele rutiranja kod Windows operativnog sistema

........................ - 33 -

6.8 Problemi zaštite tabele rutiranja [1]

.............................................................. - 34 -

ALGORITMI ZA RUTIRANJE

............................................................................. - 38 -

7.1

LS algoritmi

..................................................................................................... - 39 -

7.2 DV

algoritmi

.................................................................................................... - 42 -

7.3

Hijerarhijsko rutiranje (Hierarchical Routing)

............................................... - 48 -

7.4

Rutiranje emisijom (Broadcast Routing) [6]

................................................. - 50 -

7.5 Rutiranje višestrukim usmeravanjem (Multicast Routing) [6]

..................... - 52 -

8. KOMPONENTE I RADNI MODOVI RUTERA (

CISCO®) [2]

........................... - 55 -

8.1 Interne komponente rutera

............................................................................ - 55 -

8.2

Eksterne komponente

.................................................................................... - 55 -

8.3

Startup procedura

.......................................................................................... - 55 -

8.4

Konfigurisanje registra

................................................................................... - 56 -

8.5 Cisco CLI Komandni modovi (

Cisco® CLI Command Modes

)

.................. - 56 -

9. ZAKLJUČAK

......................................................................................................... - 59 -

10. LITERATURA

..................................................................................................... - 60 -

PRILOG 1

.................................................................................................................. - 61 -

POJMOVI

.................................................................................................................. - 63 -

SADRŽAJ POGLAVLJA

.......................................................................................... - 66 -

Jasmina

Tehnike

1. UVOD

Glavna   uloga   rutera   u   mreži  je  da  rutiraju   pakete  da  bi   oni   došli  do  svog   odredišta.
Informacija koja se koristi  za  ovu funkciju  je  odredišna adresa smeštena u paketu. Ruter
obavlja   ovu   funkciju   tako   što   po   prispeću   paketa   izvuče   odredišnu   adresu,   zatim   nađe
odgovarajući zapis u tabeli rutiranja gde su smešteni podaci  na koji port treba paket  da  se
prosledi i adresa sledećeg rutera  na  putu tj. ka kojem se paket usmerava. Ovaj proces se
naziva „

address lookup“

. Kada se dobije ova informacija onda se vrši proces komutacije

(

switching

) i paket se komutira sa ulaza na odgovarajući izlazni port odakle se šalje dalje.

Naravno   pored   ovih   osnovnih   funkcija   postoje   i   druge   elementarne   funkcije     kao     npr.
provera ispravnosti paketa, obrada kontrolnih paketa itd. Međutim, najnoviji trend  je   da
ruteri treba da obavljaju i dodatne funkcije kao npr.  „

security

“ protokoli, kvalitet servisa i

sl. koji nameću dodatne zahteve ruterima. Takođe, broj korisnika na Internetu je u stalnom
porastu tako da saobraćaj koji generišu korisnici je sve veći. Saobraćaj se takođe uvećava
usled  sve  zahtevnijih aplikacija koje zahtevaju veoma velike propusne opsege (npr. prenos
videa   u   realnom   vremenu).   Da   bi   se   izborilo   sa   povećanim   saobraćajnim   zahtevima
implementiraju se linkovi  sve  većeg kapaciteta do nekoliko desetina gigabajta po sekundi
sa tendencijom  da  se ti protoci podignu na terabitske brzine. To   znači  da  obrada paketa
mora biti veoma brza i efikasna  jer  ruter sada pri takvim kapacitetima linkova mora da
procesira milione paketa u sekundi i prosleđuje ih na odgovarajuće  izlazne  portove. Jedan
od glavnih problema  je  upravo proces „

address lookup

“ i iz tog razloga su razvijeni razni

algoritmi koji treba ovaj proces da načine što efikasnijim da bi samim tim ruter bio što
efikasniji.