home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Handbook of Infosec Terms 2.0 / Handbook_of_Infosec_Terms_Version_2.0_ISSO.iso / text / rfcs / rfc1136.txt < prev    next >
Text File  |  1996-05-07  |  22KB  |  298 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                           S. Hares Request for Comments:  1136                                      D. Katz                                                             Merit/NSFNET                                                            December 1989 
  8.  
  9.                 Administrative Domains and Routing Domains                   A Model for Routing in the Internet 
  10.  
  11.  1)  Status of this Memo 
  12.  
  13.    This RFC proposes a model for describing routing within the Internet.    The model is an adaptation of the "OSI Routeing Framework" [1].  This    memo does not specify an Internet standard.  Comments are welcome.    Distribution of this memo is unlimited. 
  14.  
  15. 2)  Acknowledgement 
  16.  
  17.    The authors would like to thank Guy Almes of Rice University for his    contributions and insight. 
  18.  
  19. 3)  Overview 
  20.  
  21.    The "core" model of Autonomous Systems [2] formed the basis for the    routing model used in the Internet.  Due to massive growth and    topology changes, the "core" model no longer is in harmony with the    reality of today's Internet.  Indeed, this situation was foreseen at    the outset: 
  22.  
  23.       "Ultimately, however, the internet may consist of a number of co-       equal autonomous systems, any of which may be used...as a       transport medium for traffic originating in any system and       destined for any system.  When this more complex configuration       comes into being, it will be inappropriate to regard any one       autonomous system as a "core" system" [2]. 
  24.  
  25.    Furthermore, the Autonomous System concept has been outgrown in    certain parts of the Internet, in which the complexity of regional    routing has exceeded the limits of the definition of Autonomous    Systems. 
  26.  
  27.    A model which can provide a better match to the Internet can be found    in the "OSI Routeing Framework" [1]. 
  28.  
  29.    This framework proposes a structure of Routing Domains within    Administrative Domains.  This paper is intended to briefly describe    this framework, to outline how this model better fits the reality of 
  30.  
  31.  
  32.  
  33. Hares & Katz                                                    [Page 1] 
  34.  RFC 1136          A Model for Routing in the Internet      December 1989 
  35.  
  36.     the present and future Internet, and to show how the model can aid in    the construction of well-engineered routing environments. 
  37.  
  38. 4)  Terminology 
  39.  
  40.    The following is a brief glossary of OSI terminology.  Formal    definitions can be found in the OSI Basic Reference Model [4], the    Internal Organization of the Network Layer [5], and the OSI Routeing    Framework [1]. 
  41.  
  42.          "Routeing" is the official ISO spelling of what is more          commonly spelled "routing."  In this paper, the ISO spelling          will be used wherever directly quoted from ISO documents, and          the common spelling used otherwise. 
  43.  
  44.       End System (ES) 
  45.  
  46.          An OSI system on which applications run.  An End System has          full seven-layer OSI functionality.  Basically equivalent to an          Internet Host. 
  47.  
  48.       Intermediate System (IS) 
  49.  
  50.          An OSI system that performs routing and relaying functions in          order to provide paths between End Systems.  Intermediate          Systems have no functionality above the Network Layer (although          a practical realization of an OSI router will have some amount          of End System functionality for network management functions,          among other things).  Basically equivalent to an Internet          Router. 
  51.  
  52.       Subnetwork (SN) 
  53.  
  54.          A communications medium that provides a "direct" path between          Network Layer entities.  This can be realized via a point-to-          point link, a LAN, a Public Data Network, and so forth.  This          is essentially equivalent to an Internet Subnet.  It is worth          noting that, unlike Internet Subnets, OSI Subnetworks are not          necessarily reflected in the addressing hierarchy, so the          double meaning of the Internet term "Subnet" (a single IP hop;          a part of the address hierarchy) does not hold in the OSI          world. 
  55.  
  56.       Open Systems Interconnection Environment (OSIE) 
  57.  
  58.          The global collection of Open Systems.  Basically equivalent to          the Internet. 
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  Hares & Katz                                                    [Page 2] 
  63.  RFC 1136          A Model for Routing in the Internet      December 1989 
  64.  
  65.        Network Service Access Point (NSAP) 
  66.  
  67.          A conceptual point on the Network/Transport Layer boundary in          an End System that is globally addressable (and the address          globally unambiguous) in the OSIE.  An NSAP represents a          service available above the Network Layer (such as a choice of          transport protocols).  An End System may have multiple NSAPs.          An NSAP address is roughly equivalent to the Internet [address,          protocol] pair. 
  68.  
  69.       Administrative Domain (AD) 
  70.  
  71.          "A collection of End Systems, Intermediate Systems, and          subnetworks operated by a single organization or administrative          authority.  The components which make up the domain are assumed          to interoperate with a significant degree of mutual trust among          themselves, but interoperate with other Administrative Domains          in a mutually suspicious manner" [1]. 
  72.  
  73.          A group of hosts, routers, and networks operated and managed by          a single organization.  Routing within an Administrative Domain          is based on a consistent technical plan.  An Administrative          Domain is viewed from the outside, for purposes of routing, as          a cohesive entity, of which the internal structure is          unimportant.  Information passed by other Administrative          Domains is trusted less than information from one's own          Administrative Domain. 
  74.  
  75.          Administrative Domains can be organized into a loose hierarchy          that reflects the availability and authoritativeness of routing          information.  This hierarchy does not imply administrative          containment, nor does it imply a strict tree topology. 
  76.  
  77.       Routing Domain (RD) 
  78.  
  79.          "A set of End Systems and Intermediate Systems which operate          according to the same routeing procedures and which is wholly          contained within a single Administrative Domain" [1]. 
  80.  
  81.          "A Routeing Domain is a set of ISs and ESs bound by a common          routeing procedure; namely: 
  82.  
  83.          they are using the same set of routeing metrics, 
  84.  
  85.          they use compatible metric measurement techniques, 
  86.  
  87.          they use the same information distribution protocol, and 
  88.  
  89.  
  90.  
  91.  Hares & Katz                                                    [Page 3] 
  92.  RFC 1136          A Model for Routing in the Internet      December 1989 
  93.  
  94.           they use the same path computation algorithm" [1]. 
  95.  
  96.          The "OSI Routeing Framework" further provides a formal          definition of a Routing Domain, specifying that all ISs within          a Routing Domain can determine whether an ES within the domain          is reachable, and if so can derive a path to it. 
  97.  
  98.          Routing Domains may be divided into subdomains, not unlike          subnetting in the Internet.  This allows a hierarchical          structuring of the domain, permitting containment of the          topological details of a subdomain with the resultant reduction          in distributed routing information. 
  99.  
  100.          An intra-Routing Domain routing protocol is equivalent to an          Internet Interior Gateway Protocol (IGP). 
  101.  
  102.          An Administrative Domain may contain multiple Routing Domains.          A Routing Domain may never span multiple Administrative          Domains. 
  103.  
  104.          An Administrative Domain may consist of only a single Routing          Domain, in which case they are said to be Congruent.  A          congruent Administrative Domain and Routing Domain is analogous          to an Internet Autonomous System. 
  105.  
  106.       Common Domain (CD) 
  107.  
  108.          "An Administrative Domain which is not a member of a higher          level domain.  A common domain is the highest level in the          routeing hierarchy.  There is no single domain above the common          domain.  In this sense, the routeing hierarchy is in fact          multiple hierarchies, with the common domain as the highest          element of each hierarchy". 
  109.  
  110.          "Where there are multiple common domains, they cooperate as          peers to make it possible to route to any NSAP in the OSIE"          [1]. 
  111.  
  112.          Common Domains have global routing information to the extent          necessary to route packets to the proper domain.  Each of the          several peer national backbones in today's Internet may be          considered to be similar to a Common Domain.  Note that in the          Internet the hierarchical containment implied by the definition          of a CD does not really exist; however, there is a level of          implicit ordering based on topology and policy issues (the          willingness to be used as a transit network) that can be viewed          as defining a Common Domain in the Internet. 
  113.  
  114.  
  115.  
  116.  Hares & Katz                                                    [Page 4] 
  117.  RFC 1136          A Model for Routing in the Internet      December 1989 
  118.  
  119.     For completeness, we offer the following definition for an Internet    Autonomous System (AS): 
  120.  
  121.       "An 'autonomous system' consists of a set of gateways, each of       which can reach any other gateway in the same system using paths       via gateways only in that system.  The gateways of a system       cooperatively maintain a routing data base using an interior       gateway protocol (IGP)..." [3] 
  122.  
  123. 5)  Environment and Goals 
  124.  
  125.    The "OSI Routeing Framework" describes the environment for OSI    routing as well as its goals.  The environment described is a highly    interconnected, highly heterogeneous collection of LANs and public    and private networks made up of a diverse collection of equipment    from multiple vendors.  A number of goals are enumerated, including: 
  126.  
  127.       -  Support of multiple subnetwork types       -  Very large numbers of connected systems       -  End System simplicity       -  Multiple organizations with mutual distrust and policy/legal          restrictions       -  High performance       -  Robust and dynamic routing in the face of topological changes 
  128.  
  129.    The environment and goals described are a good match for those in the    Internet.  The Internet crosses multiple types of physical media,    link layer protocols, and administrative controls.  Routers and hosts    may come from many vendors.  The Internet has become international in    scope.  Issues of security and the isolation of bad routing    information have become international concerns. 
  130.  
  131.    The Internet environment, with over 900 highly connected networks    (and growing exponentially), is very much like the environment the    OSI model aims to describe.  6)  Structure of Global Routing 
  132.  
  133.    The "OSI Routeing Framework" classifies routing into three types: 
  134.  
  135.       -  within a Routing Domain       -  within an Administrative Domain       -  between Administrative Domains 
  136.  
  137.    Routing within a Routing Domain involves a high level of mutual    trust.  This allows the use of complex, tightly-coupled procedures    that can make the best use of dynamic, highly interconnected    environments. 
  138.  
  139.  
  140.  
  141. Hares & Katz                                                    [Page 5] 
  142.  RFC 1136          A Model for Routing in the Internet      December 1989 
  143.  
  144.     Routing Domains may be recursively subdivided into Subdomains in    order to reduce routing complexity.  The details of a subdomain may    be largely hidden from other subdomains with an attendant reduction    in the volume of routing information exchanged. 
  145.  
  146.    Intra-Administrative Domain routing is concerned with interconnecting    multiple Routing Domains within an administration.  Issues may    include address administration, cost recovery, and policy concerns.    A moderate level of trust is assumed.  The nature of the interactions    between Routing Domains can range from being tightly coupled (best    path routing between two RDs running different routing protocols) to    being more policy-based.  However, inter-RD routing within an    Administrative Domain is tightly coordinated and represents a unified    technical plan. 
  147.  
  148.    Inter-Administrative Domain routing is concerned with managing and    controlling the flow of information in a highly structured way    between organizations that may require formal multilateral    agreements.  The issues of concern at this level tend to be    administrative in nature (legal/political constraints, security,    access control, etc.).  Multiple agreements between multiple    administrations are unlikely to be implicitly transitive.  This makes    the analysis of policy interactions very important. 
  149.  
  150. 7)  Mapping the AD/RD Model Onto the Internet 
  151.  
  152.    The national network backbones (NSFNET, ARPANET, MILNET, NSN, and    soon ESNET) can be viewed as Common Domains.  Each may have    sufficiently global routing knowledge to determine a path to any    Internet address. 
  153.  
  154.    Regional networks are clearly Administrative Domains.  Multilateral    policy agreements are defined between the regional networks and the    backbones.  On the other hand, regional networks very often are    tightly coupled to individual networks and campus networks in terms    of routing.  In this sense, a regional network could be viewed as a    Routing Domain with individual campuses thought of as Subdomains. 
  155.  
  156.    From the standpoint of routing functionality, it is most useful to    view a "classic" Autonomous System as a congruent Routing Domain and    Administrative Domain.  An AS as defined represents both a single IGP    and a point of policy administration.  The sixteen bit value now    known as the Autonomous System number may instead be viewed as an    Administrative Domain number. 
  157.  
  158.    In reality, however, many so-called Autonomous Systems today do not    adhere to the strict definition of an AS.  In theory, an Autonomous    System is quite similar to a Routing Domain, in which a high level of 
  159.  
  160.  
  161.  
  162. Hares & Katz                                                    [Page 6] 
  163.  RFC 1136          A Model for Routing in the Internet      December 1989 
  164.  
  165.     trust is made between systems, a consistent IGP is run, and full    routing information is distributed.  On the other hand, AS numbers    have become an abstraction for policy groupings to backbones.    Indeed, entire regional networks are viewed by the backbones as a    single Autonomous System, even though they are not nearly as    homogeneous as the AS model specifies.  Such entities can be viewed    as an Administrative Domain containing several Routing Domains. 
  166.  
  167.    Although it is true that, in this interpretation, multiple    nontechnical administrations are represented within a single    Administrative Domain (in conflict with the definition of an    Administrative Domain), such structures require a single approach to    internal routing.  Even if there is not a true administration    representing the collection of domains (such as a consortium), there    typically is a technical committee to settle common technical issues. 
  168.  
  169. 8)  The AD/RD Model as an Engineering Tool 
  170.  
  171.    Current Autonomous Systems cross administrative boundaries with    impunity.  This works as long as the individual administrations    operating within the common AS agree to a common technical policy for    routing and network management.  Connections with other backbones,    regional networks, and campus networks must be planned, implemented,    and managed in a coordinated fashion. 
  172.  
  173.    This coordination becomes more difficult, but more necessary, as the    AS grows.  As connectivity and policy become more complex, current    Autonomous Systems start to fragment.  An example of this is a    network that is currently a member of an NSFNET regional network but    will be adding a connection to ESNET.  The administrators of the    network and the regional network must carefully coordinate the    changes necessary to implement this connection, including possibly    altering the boundaries of policy and routing.  A lack of    coordination could result in routing loops and policy violations. 
  174.  
  175.    A point that is being increasingly realized is that the entity    responsible for exterior or policy routing (be it an Autonomous    System or an Administrative Domain) must have a common technical    policy for routing.  The effects of attempting different approaches    to policy and external routing while maintaining a single AS have    been painfully evident in real instances in the Internet. 
  176.  
  177.    Under the AD/RD model, a routing domain cannot be in two    Administrative Domains.  For example, if a campus network wants to    set its own routing policy and enforce it via management of their    routers, the campus has elected to become a separate Administrative    Domain.  If that campus uses a common IGP with other campuses, it    represents an attempt to split a Routing Domain (the regional network 
  178.  
  179.  
  180.  
  181. Hares & Katz                                                    [Page 7] 
  182.  RFC 1136          A Model for Routing in the Internet      December 1989 
  183.  
  184.     with a common IGP) across multiple Administrative Domains (the campus    and the rest of the regional).  Such arrangements represent dubious    engineering practice, cause real routing problems, and are disallowed    by the AD/RD model. 
  185.  
  186.    Under the strict Autonomous System model, only one IGP can exist    within an AS.  However, many regional networks are successfully using    multiple IGPs.  The AD/RD model allows this valuable routing    topology.  Such a topology would also be allowed by the AS model if    it were to be broadened to allow multiple IGPs, in which case an AS    and an AD would effectively become equivalent. 
  187.  
  188. 9)  The AD/RD Model in a Dual Protocol Internet 
  189.  
  190.    As the OSI protocol suite is deployed and an OSI Internet is    constructed, it is very likely that significant portions of the    current TCP/IP Internet will also carry OSI traffic.  Many router    vendors provide dual protocol capability today, or will in the near    future, and the investment in network infrastructure is such that it    is unlikely that a separate, parallel internet will be established    for OSI traffic. 
  191.  
  192.    It is logical to assume that, in many cases, the same technical and    administrative boundaries will apply to both DoD IP and OSI    protocols, and in some cases a single routing protocol may be used to    support both protocol suites. 
  193.  
  194.    Thus, it would be most advantageous to have a common model and common    nomenclature in order to provide a more unified, manageable routing    environment.  Given that the OSI Routeing Framework represents the    model on which OSI routing is built, the use of the AD/RD model to    describe the existing Internet is an appropriate step toward    describing and building the combined internet. 
  195.  
  196. 10)  Conclusions 
  197.  
  198.    The AD/RD model of routing describes the current Internet better than    existing models because it describes: 
  199.  
  200.       -  How Intra-Domain and Inter-Domain relationships work at both          routing and policy level 
  201.  
  202.       -  How routing domains and administrative domains can be          hierarchically related 
  203.  
  204.       -  The existence of multiple national peers 
  205.  
  206.       -  A common model for dual protocol internets 
  207.  
  208.  
  209.  
  210. Hares & Katz                                                    [Page 8] 
  211.  RFC 1136          A Model for Routing in the Internet      December 1989 
  212.  
  213.     The expanding Internet has grown from the "core" model with several    small attached networks to a highly interconnected environment that    spans several continents.  Several national peer networks serve an    ever-growing set of regional networks.  The AD/RD model can help    Internet protocol designers abstract the functional pieces from the    large Internet. 
  214.  
  215.    The Internet grows daily.  Any model of Internet routing needs to    provide a way to understand and order the growth.  The ISO Routeing    Framework provides a structure to handle such growth. 
  216.  
  217. 11)  References 
  218.  
  219.   [1]  ISO, "OSI Routeing Framework", ISO/TR 9575, 1989. 
  220.  
  221.   [2]  Rosen, E., "Exterior Gateway Protocol", RFC 827, Bolt Beranek and        Newman, October 1982. 
  222.  
  223.   [3]  Mills, D., "Autonomous Confederations", RFC 975, M/A COM        Linkabit, February 1986. 
  224.  
  225.   [4]  ISO, "Open Systems Interconnection--Basic Reference Model", ISO        7498. 
  226.  
  227.   [5]  ISO, "Internal Organization of the Network Layer", ISO 8648. 
  228.  
  229.    ISO documents can be obtained from the following source: 
  230.  
  231.       American National Standards Institute       1430 Broadway       New York, NY  10018       (212) 642-4900 
  232.  
  233.    Additionally, a number of private firms are authorized to distribute    ISO documents. 
  234.  
  235. Security Considerations 
  236.  
  237.    Security issues are not addressed in this memo. 
  238.  
  239. Authors' Addresses 
  240.  
  241.    Susan Hares    Merit/NSFNET    1075 Beal Ave.    Ann Arbor, MI  48109 
  242.  
  243.  
  244.  
  245.  
  246.  
  247. Hares & Katz                                                    [Page 9] 
  248.  RFC 1136          A Model for Routing in the Internet      December 1989 
  249.  
  250.     Phone:  (313) 936-3000 
  251.  
  252.    Email:  skh@merit.edu 
  253.  
  254.     Dave Katz    Merit/NSFNET    1075 Beal Ave.    Ann Arbor, MI  48109 
  255.  
  256.    Phone:  (313) 763-4898 
  257.  
  258.    Email:  dkatz@merit.edu 
  259.  
  260.  
  261.  
  262.   
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.  
  269.  
  270.  
  271.  
  272.  
  273.  
  274.  
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282.  
  283.  
  284.  
  285.  
  286.  
  287.  
  288.  
  289.  
  290.  
  291.  
  292.  
  293.  
  294.  
  295.  
  296. Hares & Katz                                                   [Page 10] 
  297.  
  298.