\magnification=\magstep1
\input epsf.tex
\input mjmac.tex

\language=\czech
\chyph

\hsize=160truemm	% A4 with 25mm margins
\vsize=247truemm
\parindent=2em
\nopagenumbers

\def\hdr#1{\medskip\leftline{\bf #1}\smallskip}
\def\\{\hfil\break}
\def\BIRD{{\sc Bird}}

\def\inititemize{\vskip 1pt\begingroup
\parskip=1pt plus 0.3pt minus 0.1pt
\advance\leftskip by 3em
\advance\rightskip by 3em
\parindent=0pt
}

%%% vod a historie projektu
\hdr{Na potku bylo vejce aneb vodem}

\noindent Internet i UNIX jsou na svt ji pknch pr ptk. Potae pracujc
pod nepebernm mnostvm unixovskch systm od nepamti funguj jako
internetov potovn servery, name-servery a men routery. Skoro by se zdlo, e
si tyto dva svty u nemaj co novho ci. V~poslednch letech ovem
vrazn vzrostl vkon bnch PC-ek a objevily se pro n karty podporujc
nejrznj sov technologie, a~tak se tyto potae staly vhodnmi
kandidty i~pro funkci router. Na~mnoha mstech tak star PC-ko
s~voln iitelnm softwarem pedstihlo svho starho a draho
komernho sourozence. Akoliv podpora routingu, firewallingu a inteligentn
queue management v~jdrech tchto~OS (a~zejmna Linuxu) je ji velice
vyspl, jet nedvno byly notn zanedbvny protokoly pro dynamick
routing, tradin unixovskou koncepc umstn do~uivatelskho prostoru
v~podob routovacch daemon.

Tento nedostatek se pokouela mezi jinmi napravit tak skupina nadenc
na~prask Matematicko-fyzikln fakult UK, kter se rozhodla jako svj
studijn projekt vytvoit novho routovacho daemona, kter by se stal
nm vc ne jen dstojnm konkurentem komernch router -- nejen
koproval u znm een, ale tak pispl nm novm; na~jedn stran
bt stabilnm a efektivnm programem pro praxi, na~stran druh ovem
i~laborato pro snadn experimentovn s~novmi mylenkami. A~tak se
narodil projekt {\it BIRD Internet Routing Daemon} (zkrcen \BIRD\footnote{$^0$}{Projekt
si samozejm vyslouil nejrznj pezdvky -- od Ptete a po~Ptkovinu.}).

Pvodn plny byly sml a rozhodn: Vytvoit nejlepho routovacho
daemona na svt, kter by fungoval na~vech platformch, vyadoval
minimum strojovho asu a pamti, podporoval vechny routovac protokoly
atd., zkrtka sen, jak m bt. Peskome nyn dva roky vvoje\footnote{$^1$}{bhem nich
z~nkterch poadavk samozejm selo -- napklad logem projektu
se nakonec nestal ptek nesouc v~zobku sntku byliny een routa \dots}
a podvejme se, co z~toho vzelo.

%%% Svt routingu
%% v~titn verzi peskome

%%% Co BIRD doke
\hdr{Kdy ptka lapaj, pkn mu zpvaj aneb Feature list}

\noindent \BIRD\ dostal od svch sudiek do~vnku mnoh dary:

\def\icirc{\raise0.2ex\hbox{$\circ$}} % Signs frequently used for \itemize

\itemize\ibull
\:Schopnost komunikovat protokoly IPv4 i IPv6.
\:Podporu vech zkladnch routovacch protokol:
  \itemize\icirc
    \:RIPv2 (Routing Information Protocol, viz RFC 1723 a 2080)\\
      Uren pro intern routing, dnes vznamu spe historickho.\\
      Algoritmus: distance vector (Bellman-Ford).\\
      Velmi pomal konvergence, pouitel pouze pro malik st.
    \:OSPFv2 (Open Shortest Path First, viz RFC 2328)\\
      Uren pro intern routing, v~souasn dob asi nejbnj.\\
      Algoritmus: link state (Dijkstra).\\
      Rychl konvergence, ale velice komplikovan.\\
      Zatm podporujeme pouze pro IPv4.
    \:BGP4 (Border Gateway Protocol, viz RFC 1771 a 2283)\\
      Standardn protokol pro extern routing mezi AS.\\
      Rychl konvergence, monost administrativn filtrace.\\
      Algoritmus: path vector (upraven Bellman-Ford).
  \endlist
\:Propojovn protokol a vmnu dat mezi nimi.
\:Schopnost uplatovat routing policy -- urovat, kter routovac informace
  budou od~kterch protokol pijmny a do~kterch protokol vyslny.
\:Snadnou konfiguraci a drbu, ale o~tom a pozdji.
\:Modulrn architekturu umoujc snadn doplovn novch protokol,
  filtr i jednoduch portovn na~dal systmy. (Interface k~routovacm
  slubm jdra je bohuel i mezi jednotlivmi unixovskmi systmy natolik
  rznorod, e dokonce i~Linux 2.0 a Linux 2.2 jsou naprogramovny jako dva
  odlin porty.)
\:A v~neposledn ad kvalitn dokumentaci jak uivatelskou, tak
  programtorskou (to je vtan dsledek byt kolnm projektem).
\endlist

%%% A jak to vechno propojit
\hdr{Svt z~pta perspektivy aneb Jak to vechno dt dohromady?}

\noindent Hlavnm problmem ovem nen ani tak vechny tyto vymoenosti naprogramovat
a popropojovat, nbr udlat to tak, aby z~toho nevznikl neudrovateln
a neefektivn zmatek\footnote{$^2$}{Ndhernm pkladem je Mendelv pes,
jak ho kdysi nakreslil pan Kantorek.}. Z~toho se zrodil modulrn pohled
na~svt routingu a nsledn i cel modulrn architektura programu:

\bigskip

\centerline{\epsfxsize=0.9\hsize\epsfbox{../slides/obr5.eps}}

\medskip

Zkladem pohledu na~Internet z~na \uv{pta perspektivy} je routovac
tabulka. Na~n jsou pipojeny jednotliv routovac protokoly -- jak
protokoly reln, tak i nkolik virtulnch, jako je napklad protokol
Kernel zajiujc synchronizaci tabulky s~tabulkou jdra nebo protokol
Static generujc podle sv konfigurace statick smrovn. Kad z~protokol
posl do~tabulky poloky pro vechny routy, kter se na~zklad svch informac
o~topologii st dozvd. Tabulka pro kadou s vybr na zklad preferenc
jednotlivch protokol a jejich metrik optimln smr a ten oznamuje
zpt protokolm. V~cest ovem v~obou smrech stoj filtry, kter mohou
tok dat regulovat -- nkter poloky odmtat, jin upravovat (napklad
jim penastavovat metriky i tagy; to se dokonce vztahuje i~na
atributy doplovan clovm protokolem, protoe nejprve clov protokol
nastav implicitn hodnoty svch atribut, pokud je ji poloka neobsahovala,
a teprve pak dojde k~filtrovn).

Routovacch tabulek me dokonce existovat vcero a pomoc protokolu Pipe
si mohou peposlat vybran poloky. Tm meme zajistit napklad
routing zvisl na~zdrojov adrese i vstupnm interfacu: u~Linuxu 2.2
i novjho nakonfigurujeme jdru vce routovacch tabulek a kadou
z~nich pipojme na~jednu tabulku nai.

\hdr{Pta zpv aneb User interface}
%%% User interface: konfigurace, logging a filtry. Remote control.

\noindent S se mn a s~n se mus mnit i konfigurace sovch
komponent. Ta se pozvolna stala tradinm kamenem razu vtiny router.
U~tohoto kamene se toti schzej dva odvc neptel:
snaha o~snadnost a flexibilitu konfigurace a snaha o~nepetrit
provoz st. A~jednou slev ten, podruh onen -- autoi nkterch
router vsadili na~slu textovch konfiguranch soubor za~cenu
toho, e se po~kad zmn konfigurace mus router restartovat
a po~njakou dobu neroutuje, jin zase poddili non-stop provozu
ve ostatn a stvoili konfigurovn nepebernm mnostvm online
pkaz, pomoc nich se nkter vci provdj snadno, jin,
na~kter autoi speciln pkaz nevymysleli, u obtnji a jet jin
vyaduj do~vslednho stavu dospt postupnm provedenm mnoha zmn,
co m obvykle za~dsledek daleko del vpadek ne jak by byl vznikl
reloadem celho routeru.

\BIRD\ se sna doshnout obojho: pouv textov konfiguran soubory,
uivateli tak dv monost vytvet konfiguraci vcemn libovolnm
zpsobem -- a ji runm editovnm, interaktivnmi programy i
automatickm generovnm pomoc script. Po~zmn konfigurace je
ovem schopen si novou verzi souboru pest, porovnat s~prv
pouvanou konfigurac a zmnm se za bhu pzpsobit (pokud
jsou zmny pli velk, me to zpsobit restart
nkterho z~protokol, ale provoz tch, kterch se zmna
netkala, to nijak neohroz).

Konfigurace kadho protokolu (lpe eeno kad jeho instance --
protokoly mohou bt sputny nkolikrt na~rznch rozhranch
i nad rznmi tabulkami) vypad piblin takto:

\verbatim{   protocol bgp TestBGP {               # instanci si meme nazvat
      local as 65000;			# n AS
      neighbor 195.39.3.64 as 5588;	# sousedn AS
      export all;			# poslat budeme vechno
      import filter {                   # na vstupu nkter odmtneme
         if !(bgp_path ~ / ? 5588 ? /) then reject;
         if net ~ [ 10.0.0.0/8+, 192.168.0.0/16+ ] then reject;
         preference = 101;              # zbylm nastavme preferenci
         accept;                        # a pijmeme je
      };
   }}
\noindent Vdy popisuje protokol, jeho parametry, pipojen k~tabulkm
(v~naem ppad pouvme tabulku implicitn) a nastaven vstupnch
i~vstupnch filtr.

Filtry jsou popisovny jednoduchm procedurlnm programovacm jazykem,
kter m k~dispozici vechny informace o~prv zpracovvan poloce, me
se podle nich rozhodovat a libovoln je mnit. Dky tomu je mon jednodue
zadvat i velice sloit pravidla, definovat si podprogramy sdlen
filtry patcmi k~vce protokolm, i~potat metriky pro jeden protokol
na zklad metrik protokol ostatnch.

Vtanm pomocnkem pi odhalovn problm v~stch je rovn voliteln
logovn dleitch udlost a trasovn innosti protokol: zde si je
mono pro kad protokol vydat prakticky cokoliv ponaje zkladnmi informacemi o~bhu
protokolu (pipojovn a odpojovn soused apod.), pes vmnu poloek
mezi protokolem, filtry a jeho tabulkou, a kone detailnm vpisem vech
pijatch i odeslanch paket.

Mimo to \BIRD\ disponuje \uv{dlkovm ovldnm} -- jednoduchm pkazovm
rozhranm, pes kter se mohou pipojovat rzn klienti a vydvat jak
nkter dc pkazy (restarty protokol, reload konfigurace, pepnn
trasovn, \dots), tak poadavky na~vypisovn stavu routovacch tabulek
a protokol. U~tchto pkaz je mono vyuvat pln sly filtrovacho
jazyka, take chceme-li napklad znt vechny routy smrovan pomoc
BGP na jednoho konkrtnho souseda, sta poloit dotaz typu

\verbatim{   bird> show route where source=RTS_BGP && gw=62.168.0.1}

\noindent a dozvme se ihned ve, co jsme potebovali. Ladn filtr
navc usnadn i~to, e se meme zeptat na~obsah routovac tabulky
z~pohledu nkterho z~bcch protokol.

%%% BIRD uvnit
%\hdr{Pta anatomie}
%% existuje progdoc

%%% Netradicni pouziti
\hdr{Cesty tanch ptk aneb Za hranicemi vednch dn}

\noindent Hotov modulrn implementace routovacho daemona samozejm
svd i k~mn tradinmu vyuit. Zde se fantazii meze nekladou, autory
sam bhem vvoje napadly napklad tyto triky:

\itemize\ibull
\:{\I multirouter} -- \uv{schizofrenn} zazen pracujc na rznch
  skupinch interfac jako rzn routery dc se rznmi pravidly,
  lec teba i v~rznch autonomnch systmech. To je mono zadit
  patinm nastavenm jdra a buto vce bcmi \BIRD{}y nebo dokonce
  jednm pracujcm s~nkolika rznmi routovacmi tabulkami. Tak by
  mohl napklad cel prask NIX bet na jedinm routeru (pravda,
  bn PC by na to nestalo), a pesto by si kad provider mohl sm
  urovat a konfigurovat svou vlastn routovac politiku.
\:{\I ed eminence} -- \BIRD\ by ani nemusel bet pmo na~stroji, kter
  pakety routuje, mohl by tak hotov routovac tabulky diktovat
  njakmu dedikovanmu routeru disponujcm vkonnjm hardwarem,
  a tak skloubit pikovou propustnost \uv{velkho eleza}
  s~flexibilitou routeru becho pod unixovskm systmem.
\:{\I inteligentn mirror} -- aplikace se nemus zastavovat u~routingu
  jako takovho, mnohdy je mono informace zskan z~provozu routeru
  vyuvat k~dalm elm, napklad k~inteligentnmu pesmrovvn
  klient na~nejbli mirror vaeho archivu.
\endlist

%%% A co dal?
\hdr{as ptat aneb Co dl?}

Pestoe po~spnm obhjen projektu a prvnch nkolika destkch
spokojench uivatel (a samozejm i~pr opravench chybch) nyn vvoj
spe stagnuje, autoi ji spdaj plny do~budoucnosti, kter
by mly \BIRD{}ovi pinst mimo jin tak routovn multicast, agregaci
sovch prefix, OSPFv3 pro IPv6, on-demand linky a porty na~dal systmy.

%%% Reference na ns a ostatn routery
\hdr{Snka odkaz na zvr}

\noindent {\sc Bird Team} pod vedenm RNDr. Libora Forsta ({\I forst@cuni.cz}) tvoili:
$$\vbox{\halign{#\hfil & \quad \it # \hfil & \quad \it # \hfil\cr
Ondej Filip&feela@ipex.cz&http:/$\!$/feela.ipex.cz/\cr
Martin Mare&mj@ucw.cz&http:/$\!$/atrey.karlin.mff.cuni.cz/\char126mj/\cr
Pavel Machek&pavel@ucw.cz&http:/$\!$/atrey.karlin.mff.cuni.cz/\char126pavel/\cr}}$$
Domc strnku projektu najdete na {\it http:/$\!$/bird.network.cz/,} odtamtud ji
vedou odkazy na~aktuln verzi, online dokumentaci i mailing list
uivatel.
Vechna zmiovan RFC i mnoho dalch naleznete na {\it http:/$\!$/www.rfc-editor.org/},
prvn mylenky o~vyuvn ptactva v~Internetu sahaj a k~RFC~1149.
\BIRD\ nen na~svt sm, m i~pbuzn; mezi nimi za zmnku stoj
daemoni {\sc GateD} ({\I http:/$\!$/www.gated.org/}), \hbox{\sc Zebra} ({\I http:/$\!$/www.zebra.org/})
a {\sc Mrtd} ({\I http:/$\!$/www.mrtd.net/}).
O~IPv6 se bohuel zatm jen pe, na~jeho celointernetov nasazen se stle
ek a mezitm pibv address-translator a dalch zvrstev. Snad jedin
vt s pouvajc tento protokol je experimentln virtuln s 6-bone
(viz {\it http:/$\!$/www.6bone.net/} a odkazy odtamtud).

Dotazy a pipomnky poslejte buto autorovi nebo celmu {\sc Bird Team}u na~adresu
{\I bird@bird.network.cz}.

\bye