Diferència entre revisions de la pàgina «A4. Encaminament»

De Wiki IES Marianao. Departament Informàtica
Dreceres ràpides: navegació, cerca
(Es crea la pàgina amb «torna M7 - UF2 Administració de dispositius de xarxa == Ta...».)
 
(→‎Actualització estàtica)
 
(Hi ha 10 revisions intermèdies del mateix usuari que no es mostren)
Línia 1: Línia 1:
−
torna [[M7_-_Planificació_i_administració_de_xarxes#UF2_.E2.80.93_Administraci.C3.B3_de_dispositius_de_xarxa | M7 - UF2 Administració de dispositius de xarxa]]
+
torna [[ M7 - Planificació i administració de xarxes ]]
  
 +
=  Interconnexió de xarxes =
 +
 +
Hi ha varis tipus de dispositius bàsics que interconnecten diferents xarxes.
 +
 +
* '''Ponts''' (A nivell d'enllaç)
 +
* '''Routers''' (A nivell de xarxa)
 +
* Altres dispositius de nivell superior, Portes d'enllaç o passarel·les (Gateways) i Firewalls per exemple.
 +
 +
 +
== Ponts  ==
 +
 +
Típicament els ponts interconnecten xarxes amb diferents tecnologies a nivell d'enllaç:
 +
 +
* Té dos ports, un per a cada tipus de tecnologia que connecta (Encara que en pot tenir més).
 +
* S’encarrega de canviar el format de les trames que passen d’una xarxa a l’altre.
 +
 +
 +
Actualment l'exemple més habitual de pont són els Punts d'Accés WiFi, que interconnecten els dispositius de la xarxa inalàmbrica amb la xarxa cablejada.
 +
 +
 +
== Encaminadors (Routers) ==
 +
 +
 +
Els '''Routers'' interconnecten diferents xarxes a nivell de xarxa. Per tant amb '''adreçament lògic en xarxes diferents'''.
 +
 +
Per tant un Router per definició ha de tenir '''dues o més interfícies''', i cadascuna connectada a una xarxa amb un adreçament lògic diferent. Per exemple un port Ethernet de coure per connectar una LAN i un port de fibra òptica per la connexió WAN amb el proveïdor.
 +
 +
La seva funció bàsica és '''encaminar els paquets que rep cap al seu destí'''.
 +
 +
Un Router, igual que un commutador, és bàsicament un ordinador (Té els mateixos components, CPU, memòria, unitats d'emmagatzematge, circuiteria), però orientat a una funció molt específica.
 +
 +
També té el mateix Sistema Operatiu IOS.
 +
 +
Les principals diferències són:
 +
* Disposa de funcionalitats de l'IOS adaptades a les funcionalitats específiques de l'encaminador
 +
* Normalment disposa de menor quantitat de ports
 +
* Permet una major diversitat de tecnologies, i en aquest sentit molts encaminadors són modulars, de manera que disposen de diversitat de mòduls opcionals per afegir interfícies de diferents tecnologies de xarxa.
 +
 +
 +
 +
= Encaminament o Routing =
  
 
== Taules de Ruta ==
 
== Taules de Ruta ==
  
 +
Els encaminadors operen a nivell de xarxa, fan servir les '''adreces (IP) destí''' dels paquets que reben per encaminar-los.
 +
 +
'''L'objectiu no és trobar els equips destí concretament sinó les xarxes on aquests es troben''' (Organització jeràrquica). Un cop un paquet arriba a la xarxa on es troba el seu destí, és responsabilitat de la capa d'enllaç trobar l'equip destí concret.
 +
 +
En un entorn WAN existeix '''redundància de rutes''' de manera que els encaminadors també poden disposar de diferents rutes a un mateix destí i seleccionar de manera automàtica la '''millor ruta''' en cada moment.
 +
 +
Per poder realitzar la seva funció utilitzen unes estructures de dades que s'anomenen '''Taules de ruta'''
 +
 +
Les taules contenen registres dels possibles destins (coneguts), i normalment hi ha un registre amb un destí per defecte que inclou qualsevol altre destí.
  
−
La funció bàsica és encaminar els paquets que rep al seu destí.
+
Cada registre de la taula de ruta inclou:
−
* Rep un paquet i comprova el seu destí
+
*Adreça de la '''xarxa destí'''
−
* Mira a la '''Taula de ruta''' per quin port han de sortir els paquets amb aquest destí
+
*El '''port de sortida'''
−
* Envia el paquet pel port corresponent
+
*'''L'adreça del següent node''' (Next – Hop), porta d'enllaç de la ruta o adreça del reenviador (forwarding Router)
 +
*Un paràmetre referent al '''cost''' de la ruta anomenat '''mètrica'''.
  
 +
Els factors a tenir en compte alhora de decidir el cost de cada ruta poden ser per exemple:
 +
*Nombre de salts fins al destí
 +
*Velocitat de transmissió de l'enllaç
 +
*Saturació en un enllaç
 +
*Relacions amb altres proveïdors a l'altre extrem de l'enllaç (Cost $)
  
−
La informació que contenen les taules és:
 
  
−
*IP de les possibles xarxes destí (Normalment hi ha una per defecte)
+
Així, la operativa per encaminar els paquets que rep és la següent:
−
*La màscara de subxarxa
+
* Rep un paquet i obté l'adreça de destí
−
*El port de sortida
+
* Comprova a quin registre de la taula s'ajusta millor l'adreça de destí. Xarxa amb la màscara més gran, més específica.
−
*La IP del següent node (Next – Hop)
+
* Si el registre només té l'adreça de següent salt (no té indicat el port) torna a fer el mateix procés amb aquesta adreça de forma recursiva fins obtenir un registre amb  un port de sortida indicat
−
*Un paràmetre referent al cost del camí
+
* Reenvia el paquet pel port de sortida corresponent
  
  
−
Aquesta informació s’actualitza de dues maneres :
+
La informació de la taula de ruta s’actualitza de dues maneres :
−
*Dinàmicament : Els routers es comuniquen de manera automàtica amb els seus veïns per mantenir les taules actualitzades.
+
*'''Estàticament''': L’administrador introdueix la informació manualment
−
*Estàticament  : L’administrador introdueix alguna entrada fixa a la taula.
+
*'''Dinàmicament''': Els routers es comuniquen de manera automàtica amb els seus veïns per mantenir les taules actualitzades mitjançant algun '''Protocol de Routing''': RIP, OSPF, BGP
  
  
−
Exemple 2. Taula d’encaminament d'un Router domèstic
+
Exemple. Taula d’encaminament d'un Router domèstic
  
 
LAN IP : 192.168.1.1
 
LAN IP : 192.168.1.1
 
Default Gateway : 192.168.153.1 (Externament és dinàmica, p.e.  88.6.241.61, interfase ppp protocol d’enllaç)
 
Default Gateway : 192.168.153.1 (Externament és dinàmica, p.e.  88.6.241.61, interfase ppp protocol d’enllaç)
  
−
<pre>
+
<html><pre><code class="bash">
 
Device Info -- Route
 
Device Info -- Route
 +
Flags: U - up, ! - reject, G - gateway, H - host, R - reinstate
 +
D - dynamic (redirect), M - modified (redirect).
 +
Destination Gateway Subnet Mask Flag MetricInterface
 +
192.168.153.1 0.0.0.0 255.255.255.255 UH 0 ppp_8_32_1
 +
192.168.1.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 br0
 +
192.168.249.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 br0
 +
0.0.0.0 192.168.153.1 0.0.0.0 UG 0 ppp_8_32_1
 +
</code></pre></html>
 +
 +
 +
El 192.168.249.0 és el servidor ftp per actualitzar el firmware  (Intern del router)
 +
 +
FLAGS :
 +
*U -> Ruta activa,
 +
*H -> El destí és un equip no una xarxa (Observar la màscara),
 +
*G -> Gateway per encaminar
 +
 +
El resultat de la comanda tracert
 +
 +
[[Fitxer: tracert.png]]
 +
 +
.
 +
 +
== Actualització estàtica ==
 +
 +
 +
L’actualització correcte de les taules d’encaminament ens assegura que sempre tindrem una manera d’arribar a '''qualsevol''' xarxa. El Router no necessàriament ha de conèixer totes les rutes possibles a totes les xarxes, però sí a quin altre Router cal enviar els paquets perquè continuïn amb el camí cap al seu destí.
 +
 +
Suposem el cas més simple on és necessari l'encaminament. Dues xarxes connectades a través de dos Routers directament connectats.
 +
 +
Les '''xarxes directament connectades''' sempre són conegudes pel propi Router i no cal afegir-les a la taula de ruta.
 +
 +
Després de configurar les interfícies, les taules d’encaminament tindran les entrades de les xarxes que estiguin '''directament connectades''' a cada Router.
 +
 +
 +
[[Fitxer:exempletaules.png]]
 +
 +
 +
{| cellspacing="0" cellpadding="7" border="1"
 +
| valign="TOP" colspan="4" | Taula encaminament Router A
 +
|-
 +
| Xarxa destí (Màscara)
 +
| Interfase
 +
| Següent Node
 +
| Salts
 +
|-
 +
| 192.168.0.0 /24
 +
| E0
 +
| 0
 +
| 0
 +
|-
 +
| 192.168.10.0 /24
 +
| S0
 +
| 0
 +
| 0
 +
|}
 +
 +
 +
 +
{| cellspacing="0" cellpadding="7" border="1"
 +
| valign="TOP" colspan="4" | Taula encaminament Router B
 +
|-
 +
| Xarxa destí (Màscara)
 +
| Interfase
 +
| Següent Node
 +
| Salts
 +
|-
 +
| 192.168.1.0 /24
 +
| E0
 +
| 0
 +
| 0
 +
|-
 +
| 192.168.10.0 /24
 +
| S0
 +
| 0
 +
| 0
 +
|}
  
−
Flags: U - up, ! - reject, G - gateway, H - host, R - reinstate
 
  
−
D - dynamic (redirect), M - modified (redirect).
 
  
−
Destination Gateway Subnet Mask Flag MetricInterface
 
  
−
192.168.153.1 0.0.0.0 255.255.255.255 UH 0 ppp_8_32_1
+
Amb aquestes entrades no hi ha prou per comunicar-se. Per exemple el PC de la xarxa 192.168.1.0 no podrà comunicar-se amb el de la xarxa 192.168.0.0 per que el router B no té cap entrada per encaminar la informació cap aquesta xarxa.
  
−
192.168.1.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 br0
 
  
−
192.168.249.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 br0
 
  
−
0.0.0.0 192.168.153.1 0.0.0.0 UG 0 ppp_8_32_1
+
=== Opció 1) '''Entrada estàtica''' ===
  
−
</pre>
 
  
−
El 192.168.249.0 és el servidor ftp per actualitzar el firmware  (Intern del router)
+
La primera opció consisteix en establir de manera estàtica el camí cap aquesta xarxa.
  
  
−
FLAGS :
 
−
U -> Ruta activa,
 
−
H -> El destí és un equip no una xarxa (Observar la màscara),
 
−
G -> Gateway per encaminar
 
  
 +
{| cellspacing="0" cellpadding="7" border="1"
 +
| valign="TOP" colspan="4" | Taula encaminament Router A
 +
|-
 +
| Xarxa destí (Màscara)
 +
| Interfase
 +
| Següent Node
 +
| Salts
 +
|-
 +
| 192.168.0.0 /24
 +
| E0
 +
| 0
 +
| 0
 +
|-
 +
| 192.168.10.0 /24
 +
| S0
 +
| 0
 +
| 0
 +
|-
 +
| 192.168.1.0 /24
 +
| S0
 +
| 192.168.10.2
 +
| 1
 +
|}
  
−
El resultat de la comanda tracert
 
  
  
−
[[Fitxer: tracert.png]]
+
{| cellspacing="0" cellpadding="7" border="1"
 +
| valign="TOP" colspan="4" | Taula encaminament Router B
 +
|-
 +
| Xarxa destí (Màscara)
 +
| Interfase
 +
| Següent Node
 +
| Salts
 +
|-
 +
| 192.168.1.0 /24
 +
| E0
 +
| 0
 +
| 0
 +
|-
 +
| 192.168.10.0 /24
 +
| S0
 +
| 0
 +
| 0
 +
|-
 +
| 192.168.0.0 /24
 +
| S0
 +
| 192.168.10.1
 +
| 1
 +
|}
  
  
  
 +
=== Opció 2) '''Entrada per defecte''' ===
  
  
−
Els paràmetres que té en compte alhora de decidir el cost de cada ruta poden ser
+
Una altra opció més genèrica serà definir una interfase per defecte, de manera que tota la informació que arribi al Router i no tingui una entrada específica es dirigirà cap aquesta.
  
−
*Nombre de salts fins al destí
 
  
−
*Velocitat de transmissió dels enllaços
+
{| cellspacing="0" cellpadding="7" border="1"
 +
| valign="TOP" colspan="4" | Taula encaminament Router A
 +
|-
 +
| Xarxa destí (Màscara)
 +
| Interfase
 +
| Següent Node
 +
| Salts
 +
|-
 +
| 192.168.0.0 /24
 +
| E0
 +
| 0
 +
| 0
 +
|-
 +
| 192.168.10.0 /24
 +
| S0
 +
| 0
 +
| 0
 +
|-
 +
| 0.0.0.0 /0
 +
| S0
 +
| 192.168.10.2
 +
| 0
 +
|}
  
−
*Cost de les transmissions
 
  
−
*Tràfec en els enllaços
 
  
−
És el que s’anomena '''mètrica'''.
+
{| cellspacing="0" cellpadding="7" border="1"
 +
| valign="TOP" colspan="4" | Taula encaminament Router B
 +
|-
 +
| Xarxa destí (Màscara)
 +
| Interfase
 +
| Següent Node
 +
| Salts
 +
|-
 +
| 192.168.1.0 /24
 +
| E0
 +
| 0
 +
| 0
 +
|-
 +
| 192.168.10.0 /24
 +
| S0
 +
| 0
 +
| 0
 +
|-
 +
| 0.0.0.0 /0
 +
| S0
 +
| 192.168.10.1
 +
| 0
 +
|}

Revisió de 20:38, 18 gen 2025

torna M7 - Planificació i administració de xarxes

Interconnexió de xarxes

Hi ha varis tipus de dispositius bàsics que interconnecten diferents xarxes.

  • Ponts (A nivell d'enllaç)
  • Routers (A nivell de xarxa)
  • Altres dispositius de nivell superior, Portes d'enllaç o passarel·les (Gateways) i Firewalls per exemple.


Ponts

Típicament els ponts interconnecten xarxes amb diferents tecnologies a nivell d'enllaç:

  • Té dos ports, un per a cada tipus de tecnologia que connecta (Encara que en pot tenir més).
  • S’encarrega de canviar el format de les trames que passen d’una xarxa a l’altre.


Actualment l'exemple més habitual de pont són els Punts d'Accés WiFi, que interconnecten els dispositius de la xarxa inalàmbrica amb la xarxa cablejada.


Encaminadors (Routers)

Els Routers interconnecten diferents xarxes a nivell de xarxa. Per tant amb adreçament lògic en xarxes diferents'.

Per tant un Router per definició ha de tenir dues o més interfícies, i cadascuna connectada a una xarxa amb un adreçament lògic diferent. Per exemple un port Ethernet de coure per connectar una LAN i un port de fibra òptica per la connexió WAN amb el proveïdor.

La seva funció bàsica és encaminar els paquets que rep cap al seu destí.

Un Router, igual que un commutador, és bàsicament un ordinador (Té els mateixos components, CPU, memòria, unitats d'emmagatzematge, circuiteria), però orientat a una funció molt específica.

També té el mateix Sistema Operatiu IOS.

Les principals diferències són:

  • Disposa de funcionalitats de l'IOS adaptades a les funcionalitats específiques de l'encaminador
  • Normalment disposa de menor quantitat de ports
  • Permet una major diversitat de tecnologies, i en aquest sentit molts encaminadors són modulars, de manera que disposen de diversitat de mòduls opcionals per afegir interfícies de diferents tecnologies de xarxa.


Encaminament o Routing

Taules de Ruta

Els encaminadors operen a nivell de xarxa, fan servir les adreces (IP) destí dels paquets que reben per encaminar-los.

L'objectiu no és trobar els equips destí concretament sinó les xarxes on aquests es troben (Organització jeràrquica). Un cop un paquet arriba a la xarxa on es troba el seu destí, és responsabilitat de la capa d'enllaç trobar l'equip destí concret.

En un entorn WAN existeix redundància de rutes de manera que els encaminadors també poden disposar de diferents rutes a un mateix destí i seleccionar de manera automàtica la millor ruta en cada moment.

Per poder realitzar la seva funció utilitzen unes estructures de dades que s'anomenen Taules de ruta

Les taules contenen registres dels possibles destins (coneguts), i normalment hi ha un registre amb un destí per defecte que inclou qualsevol altre destí.

Cada registre de la taula de ruta inclou:

  • Adreça de la xarxa destí
  • El port de sortida
  • L'adreça del següent node (Next – Hop), porta d'enllaç de la ruta o adreça del reenviador (forwarding Router)
  • Un paràmetre referent al cost de la ruta anomenat mètrica.

Els factors a tenir en compte alhora de decidir el cost de cada ruta poden ser per exemple:

  • Nombre de salts fins al destí
  • Velocitat de transmissió de l'enllaç
  • Saturació en un enllaç
  • Relacions amb altres proveïdors a l'altre extrem de l'enllaç (Cost $)


Així, la operativa per encaminar els paquets que rep és la següent:

  • Rep un paquet i obté l'adreça de destí
  • Comprova a quin registre de la taula s'ajusta millor l'adreça de destí. Xarxa amb la màscara més gran, més específica.
  • Si el registre només té l'adreça de següent salt (no té indicat el port) torna a fer el mateix procés amb aquesta adreça de forma recursiva fins obtenir un registre amb un port de sortida indicat
  • Reenvia el paquet pel port de sortida corresponent


La informació de la taula de ruta s’actualitza de dues maneres :

  • Estàticament: L’administrador introdueix la informació manualment
  • Dinàmicament: Els routers es comuniquen de manera automàtica amb els seus veïns per mantenir les taules actualitzades mitjançant algun Protocol de Routing: RIP, OSPF, BGP


Exemple. Taula d’encaminament d'un Router domèstic

LAN IP : 192.168.1.1 Default Gateway : 192.168.153.1 (Externament és dinàmica, p.e. 88.6.241.61, interfase ppp protocol d’enllaç) 


Device Info -- Route
Flags: U - up, ! - reject, G - gateway, H - host, R - reinstate
D - dynamic (redirect), M - modified (redirect).
Destination 	Gateway 	Subnet Mask 	Flag 	MetricInterface
192.168.153.1 	0.0.0.0 	255.255.255.255 UH 	0 	ppp_8_32_1
192.168.1.0 	0.0.0.0 	255.255.255.0 	U 	0 	br0
192.168.249.0 	0.0.0.0 	255.255.255.0 	U 	0 	br0
0.0.0.0 	192.168.153.1 	0.0.0.0 	UG 	0 	ppp_8_32_1


El 192.168.249.0 és el servidor ftp per actualitzar el firmware (Intern del router)

FLAGS :

  • U -> Ruta activa,
  • H -> El destí és un equip no una xarxa (Observar la màscara),
  • G -> Gateway per encaminar

El resultat de la comanda tracert

Tracert.png

.

Actualització estàtica

L’actualització correcte de les taules d’encaminament ens assegura que sempre tindrem una manera d’arribar a qualsevol xarxa. El Router no necessàriament ha de conèixer totes les rutes possibles a totes les xarxes, però sí a quin altre Router cal enviar els paquets perquè continuïn amb el camí cap al seu destí.

Suposem el cas més simple on és necessari l'encaminament. Dues xarxes connectades a través de dos Routers directament connectats.

Les xarxes directament connectades sempre són conegudes pel propi Router i no cal afegir-les a la taula de ruta.

Després de configurar les interfícies, les taules d’encaminament tindran les entrades de les xarxes que estiguin directament connectades a cada Router.


Exempletaules.png


Taula encaminament Router A
Xarxa destí (Màscara) Interfase Següent Node Salts
192.168.0.0 /24 E0 0 0
192.168.10.0 /24 S0 0 0


Taula encaminament Router B
Xarxa destí (Màscara) Interfase Següent Node Salts
192.168.1.0 /24 E0 0 0
192.168.10.0 /24 S0 0 0



Amb aquestes entrades no hi ha prou per comunicar-se. Per exemple el PC de la xarxa 192.168.1.0 no podrà comunicar-se amb el de la xarxa 192.168.0.0 per que el router B no té cap entrada per encaminar la informació cap aquesta xarxa.


Opció 1) Entrada estàtica

La primera opció consisteix en establir de manera estàtica el camí cap aquesta xarxa.


Taula encaminament Router A
Xarxa destí (Màscara) Interfase Següent Node Salts
192.168.0.0 /24 E0 0 0
192.168.10.0 /24 S0 0 0
192.168.1.0 /24 S0 192.168.10.2 1


Taula encaminament Router B
Xarxa destí (Màscara) Interfase Següent Node Salts
192.168.1.0 /24 E0 0 0
192.168.10.0 /24 S0 0 0
192.168.0.0 /24 S0 192.168.10.1 1


Opció 2) Entrada per defecte

Una altra opció més genèrica serà definir una interfase per defecte, de manera que tota la informació que arribi al Router i no tingui una entrada específica es dirigirà cap aquesta.


Taula encaminament Router A
Xarxa destí (Màscara) Interfase Següent Node Salts
192.168.0.0 /24 E0 0 0
192.168.10.0 /24 S0 0 0
0.0.0.0 /0 S0 192.168.10.2 0


Taula encaminament Router B
Xarxa destí (Màscara) Interfase Següent Node Salts
192.168.1.0 /24 E0 0 0
192.168.10.0 /24 S0 0 0
0.0.0.0 /0 S0 192.168.10.1 0
Obtingut de «https://mediawiki.institutmarianao.cat/index.php?title=A4._Encaminament&oldid=2407»