Previous on Computer Networks Class 18. ICMP: Internet Control Message Protocol IP Protocol Actually a IP packet

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1 ICMP: Internet Control Message Protocol IP Protocol Actually a IP packet 前 4 个字节都是一样的 类型代码检验和 ( 这 4 个字节取决于 ICMP 报文的类型 ) ICMP 的数据部分 ( 长度取决于类型 ) ICMP 报文 首部 数据部分 IP 数据报

2 ICMP: Internet Control Message Protocol Error Report Message Network (Host) Unreachable Source Quench TTL equals to 0 IP Header Bad (Required Options Missing) Redirect

3 ICMP: Internet Control Message Protocol Error Report Message 收到的 IP 数据报 IP 数据报首部 8 字节 ICMP 的前 8 字节 IP 数据报首部 8 字节 ICMP 差错报告报文 首部 ICMP 差错报告报文 IP 数据报 装入 ICMP 报文的 IP 数据报 为何要提取数据字段的前 8 个字节? 获取传输层的端口号 (TCP/UDP) 获取传输层的发送序号 (TCP)

4 ICMP: Internet Control Message Protocol Error Report Message Error ICMP Message Subsequent Fragments error when Error Occurred at 1 st Fragment Multicast Specific Address such as

5 ICMP: Internet Control Message Protocol Request Message Echo Request (Type 8) Echo Reply (Type 0) Timestamp Request (Type 13) Timestamp Reply (Type 14)

6 ICMP: Internet Control Message Protocol Ping (Packet InterNet Grope) Test connectivity between two nodes Use type 13 & 14 Echo Request & Echo Reply Application Layer --- Network Layer Without Transport Layer

7 ICMP: Internet Control Message Protocol Ping (Packet InterNet Grope)

8 ICMP: Internet Control Message Protocol Trace Route (traceroute( in Linux and tracert in Windows) Explore the Router and the Path Use Error Report Message TTL equals to 0 Port Unreachable TTL + 1 once time Destination detect Network Unreachable

9 ICMP: Internet Control Message Protocol Trace Route (traceroute( in Linux and tracert in Windows)

10 Routing Perfect Routing Right Algorithm Simple Algorithm Adaptive Algorithm Stable Algorithm Fair Algorithm Optimal Algorithm

11 Routing NO Perfect Routing Objective function Optimal in some condition Try best to approach PERFECT Complex Problem of Routing Nodes have to cooperate Dynamic network

12 Routing Static Routing Simple Low cost Low adaptability of network changes Dynamic Routing Complex High cost High adaptability of network changes

13 Routing Different Layer Routing Huge Internet: Complex Enough User Need: Contradiction between Connect to Internet Keep mystery of network topology AS (Autonomous System) Use one simple routing strategy Looks like using one simple routing strategy

14 Routing IGP (Interior Gateway Protocol); IRP (Interior Routing Protocol) RIP (Routing Information Protocol) OSPF (Open Shortest Path First) EGP (External Gateway Protocol); ERP (External Routing Protocol); BGP-44 (Boarder Gateway Protocol)

15 Routing IGP EGP 自治系统之间的路由选择也叫做域间路由选择 (interdomain routing) 在自治系统内部的路由选择叫做域内路由选择 (intradomain routing) 自治系统 A 用内部网关协议 ( 例如,RIP) R 用外部网关协议 1 R ( 例如,BGP-4) 2 自治系统 B 用内部网关协议 ( 例如,OSPF)

16 Routing RIP Distributed Distance based Directed Link Distance = 1 Add 1 when transmitted by a router Distance = Hop count Objective Function = Shortest Distance = Minimal Hop Count Maximum 15 hop counts

17 Routing RIP --- Three Key Points Who: Exchange Routing Information with neighborhood What: All Routing Information Routing Table When: Fix Time Interval Such as 30s Several time refresh Convergence Fast

18 2. 距离向量算法 收到相邻路由器 ( 其地址为 X) 的一个 RIP 报文 : (1) 先修改此 RIP 报文中的所有项目 : 把 下一跳 字段中的地址都改为 X, 并把所有的 距离 字段的值加 1 (2) 对修改后的 RIP 报文中的每一个项目, 重复以下步骤 : 若项目中的目的网络不在路由表中, 则把该项目加到路由表中 否则若下一跳字段给出的路由器地址是同样的, 则把收到的项目替换原路由表中的项目 否则若收到项目中的距离小于路由表中的距离, 则进行更新, 否则, 什么也不做 (3) 若 3 分钟还没有收到相邻路由器的更新路由表, 则把此相邻路由器记为不可达路由器, 即将距离置为 16( 距离为 16 表示不可达 ) (4) 返回

19 距离向量算法 (Net2,3,Y) (Net2,4,X) 无 Net2 Add (Net2,4,X) (Net2,3,X)or(Net2,5,X) (Net2,4,X) (Net2,5,P) (Net2,4,X) (Net2,3,P) (Net2,4,X)

20 RIP2: Routing Information Protocol V2 命令 版本 4 字节 必为 0 1: 请求路由信息 2: 响应请求路由或更新 地址族标识符 4 字节 网络地址 子网掩码 下一跳路由器地址 距离 (1-16) 路由标记 IP 首部 UDP 首部 首部 路由部分 RIP 报文 路由信息 (20 字节 / 路由 ) 可重复出现最多 25 个 UDP 用户数据报 IP 数据报

21 RIP: Routing Information Protocol Advantage: Simple Low cost Disadvantage: Limited Network Scale Cost increasing with Network Scale Low spread speed of BAD news

22 正常情况 这就是好消息传播得快 1 1, 而坏消息传播得慢 网络出 1 2 R 1 故障的传播时间往往需要较长的时间网 1 网 2 ( 例如数分钟 ) 网 这 3 R 1 R 是 RIP 的一个主要缺点 2 网 1 网 2 网 3 网 1 出了故障 R R R R R R R R 1 这样不断更新下去, 直到 R 1 和 R 2 到网 1 的距离都增大到 16 时,R 1 和 R 2 才知道网 1 是不可达的

23 OSPF: Open Shortest Path First Distributed Link state protocol Using SPF algorithm

24 OSPF: Open Shortest Path First OSPF --- Three Key Points Who: Exchange Link State with ALL routers Flooding What: Link State with neighborhood routers Especial METRIC When: Link State changes