Routing dinamico

Algoritmi e protocolli di instradamento

Come i router apprendono automaticamente le reti e scelgono il percorso migliore
Esempio pratico: Configurare RIPv1 su Cisco Packet Tracer Esempio pratico: Configurare RIPv2 su Cisco Packet Tracer Esempio pratico: Configurare OSPF su Cisco Packet Tracer
Cos’è il routing dinamico

Il routing dinamico è un meccanismo che permette ai router di apprendere automaticamente le reti remote e di aggiornare la tabella di routing in base allo stato della rete.

A differenza del routing statico, le rotte non vengono inserite manualmente ma vengono scambiate tra router attraverso protocolli di routing.

Il routing dinamico è indispensabile quando:
  • la rete è composta da molti router
  • la topologia può cambiare nel tempo
  • è necessario riconvergere automaticamente in caso di guasto
Concetto di routing dinamico
Algoritmi di routing

I protocolli di routing dinamico si basano su algoritmi che determinano come vengono calcolati i percorsi migliori.

Distance Vector
  • Ogni router conosce solo la distanza dalle reti
  • Le informazioni vengono scambiate con i router vicini
  • Metriche semplici (es. numero di hop)
  • Convergenza lenta
Link State
  • Ogni router conosce l’intera topologia
  • Calcolo locale del percorso migliore
  • Metriche basate sul costo
  • Convergenza rapida

Confronto: Distance Vector vs Link State

Nel routing dinamico esistono due grandi famiglie di algoritmi: Distance Vector e Link State. La tabella seguente mette a confronto il tipo di informazione scambiata, il modo in cui ogni router “vede” la rete e gli impatti su convergenza e scalabilità.

Contesto Packet Tracer:
  • RIP / RIPv2 sono tipicamente associati al modello Distance Vector.
  • OSPF è un protocollo Link State.
Caratteristica Distance Vector Link State
Informazione scambiata Invia ai vicini una tabella di routing (destinazioni + metrica + next-hop). Diffonde LSA (stato dei link e relativi costi) per descrivere la topologia.
Vista della rete Parziale: conosce “quanto dista” una rete e da quale vicino passarci. Globale: ricostruisce una mappa della rete (topologia) nel database LS.
Metodo di calcolo Aggiornamento iterativo basato su ciò che dichiarano i vicini (miglioramento progressivo). Calcolo dei percorsi migliori con algoritmo SPF (Dijkstra) sulla mappa locale.
Propagazione degli aggiornamenti Tipicamente periodica (timer) + invii aggiuntivi in caso di variazioni. Event-driven: invia LSA quando cambia lo stato di un link (più eventuali refresh).
Convergenza Graduale: gli aggiornamenti “si rincorrono” tra router vicini fino alla stabilità. Rapida: tutti ricevono gli LSA, aggiornano la mappa e ricalcolano SPF.
Gestione dei loop Può soffrire di loop in transitorio (serve prevenzione/mitigazione). La mappa comune + SPF riduce drasticamente la possibilità di loop logici.
Carico di rete Traffico più costante nel tempo se gli aggiornamenti periodici includono molte rotte. Traffico più reattivo: picchi quando cambia la topologia, poi scambi ridotti.
Uso di CPU e RAM Generalmente contenuto: calcoli semplici e stato minimo. Più elevato: LSDB + ricalcolo SPF richiedono risorse.
Scalabilità Più adatto a reti piccole / semplici. Adatto a reti medio-grandi, con strutture gerarchiche (aree) quando disponibili.
Esempi tipici (in classe) RIP, RIPv2 (lab di base, convergenza osservabile). OSPF (lab realistici, multi-router, costi e scelta del best path).
Nota operativa (per i lab): con Packet Tracer puoi osservare la differenza soprattutto in fase di guasto (link down): con protocolli Link State la rete tende a riconvergere più rapidamente perché i router condividono la variazione di topologia e ricalcolano i percorsi.
RIP e RIPv2 – Distance Vector

RIP (Routing Information Protocol) è un protocollo di routing basato sull’algoritmo Distance Vector.

La metrica utilizzata da RIP è il numero di hop. Il valore massimo consentito è 15 hop.

Differenze principali:

  • RIP: classful, non supporta VLSM
  • RIPv2: classless, supporta VLSM e CIDR
In Packet Tracer è possibile verificare il funzionamento di RIP osservando la tabella di routing con il comando show ip route.
Topologia RIP in Packet Tracer
OSPF – Link State

OSPF (Open Shortest Path First) è un protocollo di routing basato sull’algoritmo Link State.

Ogni router costruisce una mappa completa della rete e calcola il percorso migliore utilizzando l’algoritmo di Dijkstra.

OSPF utilizza il concetto di area. In ambito scolastico si utilizza normalmente l’area 0.
In OSPF la metrica è il costo, basato sulla banda dell’interfaccia.
Riepilogo rapido
  • Il routing dinamico aggiorna automaticamente le rotte
  • RIP e RIPv2 usano algoritmi Distance Vector
  • OSPF usa un algoritmo Link State
  • RIPv2 supporta VLSM, RIP no
  • OSPF è più efficiente e scalabile