Směrované a přepínané sítě

Tutoriál 2

Pokročilé IPv4

• Uveďte základní zprávy protokolu ICMP a příklady konkrétních situací, za kterých jsou generovány.
• Navrhněte adresování sítě WAN s maskou podsítě proměnné délky (VLSM)
• Uveďte příklady použití volitelných položek záklaví IP paketu.
• Uveďte, které položky hlavičky IP paketu souvisí s fragmentací a jak se používají.
• Vysvětlete, co znamená sumarizace IP adres (supernetting) a k čemu je užitečná.
• Vysvětlete, jak funguje Proxy ARP a za jakých okolností může být užitečný

Směrovací protokoly vektoru vzdáleností

• Uveďte konkrétní kritéria, podle nichž je možné klasifikovat směrovací protokoly. Vysvětlete rozdíl mezi vnitřními a vnějšími směrovacími protokoly.
• Vysvětlete základní princip funkce protokolů třídy distance-vector. Jaká informace se předává, mezi kým, jak často ? Jak si router z příchozí informace buduje směrovací tabulku ? Jaké časovače se při tom uplatní ?
• Vysvětlete podstatu problému počítání do nekonečna a princip technik Split Horizon, Poisson Reverse a Route Poissoning.
• Z jakého důvodu se ve směrovacích protokolech třídy distance-vector používá holddown timer, v čem jeho aplikace spočívá a jaké má negativní důsledky ?
• Jaká je základní charakteristika protokolů RIP verze 1 i 2 a jaké jsou omezení při jejích použití ?

Směrovací protokoly stavů spojů

• Vysvětlete kroky, ve kterých u směrovacích protokolů třídy link-state probíhá výměna informace o topologii a budování směrovací tabulky.
• Proč se u protokolů třídy link-state využívá principu hierarchického směrování, v čem spočívá a jak se implementuje pomocí oblastí ? Jak v protokolu OSPF nazýváme směrovače, které leží uvnitř nebo na hranici oblasti nebo na hranici autonomního systému ? Proč je výhodnénavrhnout adresní plán sítě hierarchicky ?
• Jakým způsobem se v protokolu OSPF kontroluje výpadek sousedního směrovače a jaké akce se při detekci výpadku dějí ?
• K čemu se v protokolu OSPF používá pověřený směrovač (designated router) a jaká je jeho funkce ? Co se stane při jeho výpadku ?
• Jaké typy oblastí protokolu OSPF znáte ? Proč se rozlišují různé typy oblastí ? Jaké typy LSA se budou v jednotlivých typech oblastí šířit a jaké cesty budou mít vnitřní směrovače oblasti v topologické databázi a směrovacích tabulkách ?
  

Tutoriál 3

Optimalizace směrování

• Srovnejte následující vlastnosti směrovacích protokolů tříd distance-vector a link-state:
  • doba konvergence
  • zátěž linek sítě
  • průměr grafu sítě, kde je protokol aplikovatelný
  • úroveň informovanosti směrovačů o topologii sítě
• Uveďte konkrétní způsoby, jimiž lze ovlivnit výběr cest pro směrování v síti.
• Jaké metriky se používají u směrovacích protokolů ? V čem mohou být některé metriky omezující ? Co znamená pojem "kompozitní metrika" ?
• Jaké typy vyvažování zátěže (load balancing) rozlišujeme ? Které směrovací protokoly podporují vyvažování zátěže a jakého typu ?
• Jaké mohou být důvody k použití více směrovacích protokolů v různých částech  jedné sítě ? Jak se pracuje s cestami, které se směrovač naučil současně z více směrovacích protokolů ?
• Vysvětlete pojem "redistribuce". Z jakého důvodu se redistribuce mezi protokoly používá ? Jaké mohou při redistribuci vyvstat problémy ?
• Co znamená plovoucí statická cesta (floating static route ?). Jakým způsobem ji lze využít ?
• Jak lze do sítě dynamicky propagovat default route ? Uveďte konkrétní případ, kdy to může být užitečné.
• V čem se liší filtrace cest při použití protokolů třídy distance-vector a link-state ?
• V čem spočívá sumarizace cest ? Jaké jsou její výhody ? Kde a za jakých podmínek je možné rozsah adres sumarizovat ?
• V čem spočívá tzv. policy routing ? K čemu konkrétně může být užitečný ?

IPv6

• Uveďte pole, která obsahuje hlavička protokolu IPv6 a vysvětlete jejich význam.
• Vysvětlete princip řetězení hlaviček protokolu IPv6 a jaké má výhody.
• Uveďte strukturu adresy protokolu IPv6 a způsob, jakým se zapisuje (vč. možností zkracování zápisu).
• Vysvětlete pojem výběrového vysílání (anycast).
• Vysvětlete, jak v IPv6 funguje mechanismus ekvivalentní klasickému ARP.
• Jak jsou adresy IPv6 začleněny do systému DNS ?
  
  

Tutoriál 4

• Vysvětlete pojem autonomního systému a důvody dělení Internetu na autonomní systémy.
• Vysvětlete princip hierarchického směrování a funkci vnitřních a vnějších směrovacích protokolů v něm.
• Uveďte typy autonomních systémů a rozdíly v jejich chování.
• Kde byste hledali směrovací protokol BGP ? Nad jakým transportním protokolem pracuje ? Jaké informace se v něm přenášejí ?
• Vysvětlete princip šíření směrovací informace a výběru cest na bázi algoritmu  "path vector" používaného v protokolu BGP.
• Vysvětlete rozdíl mezi interním a externím BGP. Jaká jsou pravidla pro topologii vazeb mezi sousedy při použití interního BGP a proč ?
• Vysvětlete, v čem spočívá synchronizace protokolu BGP s vnitřním směrovacím protokolem.

Přepínání na 2. a 3. vrstvě

• Vysvětlete funkci přepínače na 3. vrstvě.
• Jak varianty realizace směrování mezi virtuálními sítěmi znáte ?
• Vysvětlete princip funkce protokolu Spanning Tree.
• Uveďte základní charakteristiky protokolů Rapid Spanning Tree, Common Spanning Tree, Per-VLAN Spaning Tree a Multi-instance Spanning Tree.

Tutoriál 5

Práce s atributy BGP.

• Jak v protokolu BGP administrativně ovlivnit výběr cest pomocí filtrace prefixů a atributů ?
• Jak se mohou v protokolu BGP nastavovat atributy cest a kde jak je s atributy možné manipulovat ? Jak lze hodnotami atributů ovlivnit vyběr cest ?
• Jak se klasifikují atributy protokolu BGP ?
• Vysvětlete pojem BGP tabulky (BGP databáze) a základy mechanismu, jak se z ní vybírají cesty do směrovací tabulky.
• Vysvětlete použití atributů AS-PATH, NEXT-HOP, LOCAL-PREFERENCE, MULTI-EXIT-DISCRIMINATOR.

TCP

• Vysvětlete význam polí v hlavičce TCP segmentu. Jakými parametry je jednoznačně identifikováno spojení dvou komunikujících procesů ?
• Vysvětlete, jak lze na vysílači detekovat segment ztracený při přenosu a jak se na detekovanou ztrátu bude reagovat.
• Vysvětlete princip a smysl techniky zpožděné odpovědi a Nagleova algoritmu.
• Popište zprávy vyměňované v protokolu TCP při navazování a uzavírání spojení.
• Popište mechanismus řízení toku dat v protokolu TCP na základě zbývající kapacity bufferů přijímače.
• Vysvětlete princip pomalého náběhu (slow start) datového toku v TCP spojení. Kdy k němu dochází ? Jaký je jeho smysl ?
• Vysvětlete, jakým způsobem protokol TCP řeší předcházení zahlcení sítě (congestion avoidance)
  

QoS

• Uveďte konkrétní parametry přenosu, které určují kvalitu služby poskytovanou sítí. Co vše ovlivňuje hodnoty těchto jednotlivých parametrů ?
• Vysvětlete rozdíl mezi Differentiated Services a Integrated Services. Jaké jsou výhody a nevýhody obou těchto přístupů k zajištění QoS ?
• Vysvětlete pojem klasifikace provozu. Kde se dělá, na základě jakých kritérií, jak se klasifikace přenáší v protokolových datových jednotkách (PDU) 2. a 3 vrstvy, jak může klasifikace PDU ovlivnit její zpracování v dalších prvcích.
• Vysvětlete princip mechanismů Traffic Policing a Traffic Shaping a jejich typické využití.
• Jaké režimy obsluhy front znáte a jaké jsou jejich výhody, nevýhody a typické použití ?
• Vysvětlete smysl a princip předcházení zahlcení metodou (Weighted) Random Early Discard.
• Popište, v jakých krocích se zpravidla realizuje nasazování mechanismů QoS v síti.

Multicasting

• Popište výhody skupinového vysílání (multicastingu) a typické aplikace, ve kterých se používá
• Jaké jsou charakteristiky multicastových skupin v protokolu IP ?
• Jaké adresy se v protokolu IP využívají pro multicastové skupiny ?
• Popište způsob mapování multicastových IP adres na MAC adresy. Je mapování jednoznačné ? Jak se nejednoznačnost vyřeší ?
• Vysvětlete, k čemu slouží protokol IGMP a jak funguje.
• Popište možnosti, jak mohou přepínače zpracovávat multicasty. Vysvětlete princip techniky IGMP Snooping.
• Vysvětete pojem distribučního stromu pro šíření multicastů. Vysvětlete rozdíl mezi stromem nejkratších cest (Shortest Path Tree) a sdíleným stromem (Shared Tree). V čem spočívají výhody/nevýhody obou typů ?
• V čem se liší hustý (dense) a řídký (sparse) režim konstrukce distribučního stromu ?
• Vysvětlete princip směrování multicastů s použitím mechanismu Reverse Path Forwarding.
• Jaké směrovací protokoly pro šíření multicastů znáte ? Jaký formát budou mít záznamy směrovací tabulky pro multicasty zkonstruované jako výsledek práce těchto protokolů ?