学生実験

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まれあいさやま
6 years ago
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1 学生実験 2 日目経路制御 IP ネットワークアーキテクチャ江崎研究室

インターネットにおける経路数全ての経路情報 a.k.a. フルルート約 500,000 http://bgp.potaroo.net/bgprpts/rva-index.

2 インターネットにおける経路数全ての経路情報 a.k.a. フルルート約 500,000 参考 : 世界のインターネット人口 = 約 18 億人 IP アドレス 32bit= 約 43 億通り想像より多いですか? 少ないですか? ヒント ) ひとつのネットワーク = ひとつの経路

3 経路情報の集約 / / /24 同じ方向であれば経路情報を集約できる

4 課題 (1) 経路の集約最後の課題で作成したネットワーク構成等においてアドレス割り当てを工夫し最低一つのルータで経路集約できるようにしなさい / /25 Host A Host B /25 Router C / Host D Host E

ルータにおける経路選択経路表の例 ) $ ip route 10.100.0.0/16 via 192.168.0.2 dev eth0 10.100.10.0/24 via 192.

168.1.1 Question 10.100.10.10 宛てのパケットが来た場合どちらの経路が選択されるか? Answer 10.100.10.0/24 が選択されるネットマスクが長い経路がより正確最長一致 ( ロンゲストマッチ )

5 ルータにおける経路選択経路表の例 ) $ ip route /16 via dev eth /24 via dev eth /24 dev eth0 proto kernel scope link src /24 dev eth1 proto kernel scope link src Question 宛てのパケットが来た場合どちらの経路が選択されるか? Answer /24 が選択されるネットマスクが長い経路がより正確最長一致 ( ロンゲストマッチ )

6 課題 (2) 最長一致の確認課題 (1) と同じネットワーク構成でアドレスアサインを工夫し最低一つのルータで複数の経路項目にマッチする場合を作成し ping と traceroute を用いて最長一致が実現されることを確認しなさい

7 非対称な経路 ISP-G ISP-B サーバ ISP-D ISP-A ISP-C ISP-F クライアント ISP-E

課題 (3) 経路の確認インターネット中には研究や運用管理に活用するため任意のホストに対し ping や traceroute を行うインターフェースを公開しているサーバ (router server) がある実験ページから Traceroute Web Service をダウンロードしサーバプログラムを起動させ自分の PC とそのサーバ間および複数のサーバ間の

8 課題 (3) 経路の確認インターネット中には研究や運用管理に活用するため任意のホストに対し ping や traceroute を行うインターフェースを公開しているサーバ (router server) がある実験ページから Traceroute Web Service をダウンロードしサーバプログラムを起動させ自分の PC とそのサーバ間および複数のサーバ間の traceroute を実行し対称性を確認せよ Traceroute Web Service の起動 $ cd web/ $ python httpd.py Serving HTTP on port [29/Sep/ :05:35] "GET /cgi-bin/traceroute.py HTTP/1.1" ホスト名 :8000/sgi-bin/traceroute.py にアクセス

9 経路制御技術静的経路制御メリットデメリットシンプルネットワークの状況に左右されない安定性冗長経路を上手に使えない規模が大きい場合設定でミスが発生する可能性あり動的経路制御メリットデメリットネットワークの状況に応じて柔軟に動作設定項目がネットワークの規模に比例しない状況によってはループが発生する可能性ありプロトコルの理解が複雑 ( かもしれない )

10 到達性があることの意味到達性がある = 経路情報がある到達性がない = 経路情報がないインターネット津々浦々まで経路が存在することが重要経路の広告動的経路制御方式によるネットワークの存在の伝搬

11 経路制御分類学 (1) 動的経路制御距離ベクトル型アルゴリズムリンクステート型アルゴリズムパスベクトル型 BGP4 RIP OSPF IS-IS IGRP ハイブリッド型 (?) EIGRP

12 各アルゴリズムの概説距離ベクトル型アルゴリズム友達の友達は友達自分の知っている友達リストを隣の友達と交換宛先のネットワークを距離と方向で表す距離 =ホップ数方向 =Next Hop Router リンクステート型アルゴリズム自分の周りの友達情報を友達全員に伝える自分を中心とした友達のネットワークを計算目的とする友達に到達する最短パスを利用する

13 経路制御分類学 (2) 動的経路制御 IGP (Interior Gateway Protocol) EGP (Exterior Gateway Protocol) OSPF RIP IS-IS IGRP EIGRP BGP4 EGP

14 IGP と EGP IGP (Interior Gateway Protocol) 自律システム内で経路情報を交換する EGP (Exterior gateway protocol) 自律システム間で経路情報を交換する

15 自律システムネットワーク運用を自律して行う独自に経路情報を選択できるネットワーク通常規模の大きな ISP Net-E 自律システム Net-C Net-A Net-D Net-B

16 課題 (4) 静的経路制御を利用した設定 1. 下記のネットワークを構築 2. 静的経路制御でループするような設定を導入 3. どのような動作をするか想像してみる 4. ping/traceroute を利用して確認 5. tcpdump を用いて流れるパケットの様子を確認 Host A Router B Router C Router D Router E Host F 注意点 ) ループを構成し動作させるには Reverse Path Filter を無効にしなければならない

17 ルータ動作時のシステム設定 IP フォワーディング他ホストから受け取ったパケットを別の経路へ再送信するための設定サーバでない PC をルータ動作することは稀なためデフォルトはオフ Reverse Path Fileter あるパケットに対する返信がそのパケットの入ってきたインターフェースに向かわない場合そのパケットを破棄するための設定 ( 複数インターフェースをもつ場合 ) 出したパケットに対する応答は同じインターフェースに戻るべきという思想各インターフェース毎に設定が必要スプーフィング等を防ぐためデフォルトはオンこれらの設定がデフォルトのままだと正しく動作しない sysctl コマンドにより設定 # sysctl w net.ipv4.ip_forward=1 # sysctl w net.ipv4.conf.all.rp_filter=0 など network-manager 起動時に再設定される ( 毎回設定が必要 ) 毎度の手動操作はトラブルを誘引するので実験 web ページ TIPS のシェルスクリプトで紹介しているスクリプトを利用しまとめて設定すること

18 課題 (5) 動的経路制御を利用した設定 1. RIP の設定 Quagga の利用 2. RouterC/D を停止させ経路の切替を確認 3. tcpdump を用いて流れるパケットを観測 4. Quagga のデバッグモードを利用し動作を確認 Quagga とは? PC で動作する経路制御プログラム Zebra をベースに開発 Cisco の CLI に類似した設定方法 Cf. Vyatta (vee-ah-tah) なんてのもある

19 Quagga 入門 (1) インストール : # apt-get install quagga 設定ファイルの導入確認 ( 必要なものだけ今回の場合 ): # cp /usr/share/doc/quagga/examples/zebra.conf.sample /etc/quagga/zebra.conf # cp /usr/share/doc/quagga/examples/ripd.conf.sample /etc/quagga/ripd.conf # cp /usr/share/doc/quagga/examples/vtysh.conf.sample /etc/quagga/vtysh.conf 起動デーモンの指定 : /etc/quagga/daemons を編集 (zebra と ripd が起動するよう設定 ) Quagga の実行 : # /etc/init.d/quagga start 次のスライドに続く

Quagga 入門 (2) Quagga へのアクセス : (1) $ telnet localhost

隣接するネットワーク及びインターフェースを設定 RIP の設定例 ) router rip

20 Quagga 入門 (2) Quagga へのアクセス : (1) $ telnet localhost ripd (2) # vtysh 直接プログラムにも接続可能 daemon 名かポート番号で指定 daemon port zebra 2601 ripd 2602 ospfd 2604 bgpd 2605 ospf6d 2606 RIP ルータの設定 : 隣接するネットワーク及びインターフェースを設定 RIP の設定例 ) router rip network a.b.c.d/n network eth? ここに RIP を動作させるネットワーク情報が追加される詳しくは実験 web ページの TIPS の資料を参照

21 プロンプトユーザ EXEC モード Router> 特権 EXEC モード Router# グローバル設定モード Router(config)# 個別設定モード Router(config-router)# など

22 モード ( 状態 ) の移動ユーザ EXEC モード disable enable 特権 EXEC モード exit configure terminal グローバル設定モード router rip RIP ルータ設定モードその他

23 コマンドライン編集入力 ctrl-a esc-b ctrl-b ctrl-e ctrl-f esc-f ctrl-k ctrl-d 説明行頭にカーソルを移動 1 単語分カーソルを左に移動 1 文字分カーソルを左に移動行末にカーソルを移動 1 文字分カーソルを右に移動 1 単語分カーソルを右に移動カーソルの位置から後ろを削除カーソルの位置の文字を削除

24 ヒストリ機能入力 ctrl-p ctrl-n show history 説明一つ前のコマンドに戻る前に戻したコマンドから新しい方に移る実行したコマンドを表示以前に入力したコマンドを繰り返し入力するときに使用少しずつ変更がある似たようなコマンドの入力の時に便利

25 ヘルプ機構補完機構? 入力可能なコマンドを表示 TAB キーコマンド入力を補完ヘルプと補完は密接な関係があるコマンド名をすべて入力する必要はない

26 設定ファイルの確認動作中の設定を確認する show running-config 起動時に参照される設定を確認する show startup-config

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