- I) Introduction
- II) Les tables de routage
- III) Protocoles de routage
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CHP 8 : Le routage
I) Introduction
Le routage, c'est le processus qui consiste à acheminer un paquet selon son adresse IP de destination. Il intervient au niveau de l'expéditeur puis sur chaque routeur où le paquet passera.
C'est la couche 3, couche réseau, qui est chargée du routage, à travers le protocole IP. Le routage ne consiste pas à déterminer le chemin complet jusqu'à sa destination.
Il déterminera seulement la prochaine destination.
II) Les tables de routage
1) Définition
Toute machine exécutant le protocole TCP / IP possède une table de routage. Celle-ci est utilisée pour déterminer en fonction de la destination, quelle sera l'adresse où envoyer le paquet.
2) Contenu
Une table de routage est composée de 5 colonnes :
a) Destination :
C'est là que l'on stocke les différentes destinations possibles :
une adresse de sous-réseau, une adresse du sur-réseau.
b) Masque :
Indique le nombre de bits à comparer entre l'adresse de destination et le champ de Destination.
c) Passerelle (ou next-hop) :
Adresse où transférer le paquet.
d) Interface :
Interface réseau de la machine par où va sortir le paquet.
e) Métrique :
Coût du chemin qui permettra de choisir le meilleur chemin si plusieurs sont possibles.
3) Types de routes
Dans une table de routage, on peut stocker différents types de routes :
a) Route vers une machine sur le même réseau
Dans ce cas, la colonne passerelle sera soit laissée vide, soit mise à la valeur de la colonne interface.
| machine | Destination | Masque | Passerelle | Interface |
|---|---|---|---|---|
| H1 | 192.168.0.0 | /24 | --- | 192.168.0.1 |
| ou | ||||
| 192.168.0.0 | /24 | 192.168.0.1 | 192.168.0.1 |
b) Route vers un autre réseau
Le champ Passerelle contient l'adresse du prochain routeur dans le même SR que l'expéditeur vers la destination.
| machine | Destination | Masque | Passerelle | Interface |
|---|---|---|---|---|
| H2 | 192.168.0.0 | /24 | --- | 192.168.0.3 |
| 194.19.3.0 | /24 | 192.168.0.254 | 192.168.0.2 | |
| H3 | 194.19.3.0 | /24 | --- | 194.19.3.1 |
| 192.168.0.0 | /24 | 194.19.3.254 | 194.19.3.1 |
c) Route par défaut
Elle sera utilisée pour acheminer les paquets dont la destination ne correspond à aucune ligne de la table.
Sur une machine, on appelle cette route, la passerelle par défaut (default gateway). C'est la route utilisée pour aller sur internet notamment.
| Configuration : | H1 | H2 |
| Adresse IP | 194.1.27.1 | 179.14.0.1 |
| MSR | /24 | /16 |
| Passerelle par défaut | 194.1.27.255 | 179.14.255.254 |
Dans la route de routage, la route par défaut se note avec le champ de destination à 0.0.0.0 et le masque /0.
4) Détermination de la route
Pour envoyer un paquet, il faut déterminer quelle est la ligne de la table de routage qui est la meilleure pour atteindre la destination.
Pour cela, IP utilise le processus suivant :
- 1. Pour chaque ligne, IP calcule un ET bit-à-bit entre l'adresse de destination du paquet et le masque contenu dans la table.
- 2. On conserve les lignes pour lesquelles le résultat du ET est égal au champ Destination de la table.
- 3. On sélectionne parmi ces lignes celle(s) ayant le plus grand nombre de bits à 1 dans le masque (c'est-à-dire les routes les plus spécifiques).
- 4. S'il y en a plusieurs, on prend celle avec la plus petite métrique.
Ce processus ne retournera qu'au maximum qu'une route. Si ce n'est pas le cas, IP retournera une erreur de routage (pour un routeur, ce sera un message ICMP Host-Unreachable).
| # | Destination | Masque | Passerelle | Interface |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.0.0.0 | /0 | 192.168.0.254 | 192.168.0.5 |
| 2 | 194.19.0.0 | /24 | --- | 192.168.0.5 |
| 3 | 194.19.1.0 | /24 | 192.168.0.253 | 192.168.0.5 |
| 4 | 192.168.1.4 | /32 | 192.168.0.253 | 192.168.0.5 |
H envoie un paquet à 192.168.1.7
Il calcule les ET bits à bits
1) 192.168.1.7
ET
0.0.0.0
= 0.0.0.0 correspond au champ Destination => conservée
2) 192.168.1.7
ET
255.255.255.0
= 192.168.1.0 non égal au champ Destination => route rejetée
3) 192.168.1.7
ET
255.255.255.0
= 192.168.1.0 correspond au champ Destination => conservée
4) 192.168.1.7
ET
255.255.255.0
= 192.168.1.0 non égal au champ Destination => route rejetée
On a 2 routes qui correspondent. IP choisit celle dont le masque est le plus long :
- route 1 : masque de 0 bits.
- route 3 : masque de 24 bits.
=> C'est la route 3 qui sera choisie
5) Détermination de la prochaine adresse et de l'interface
La prochaine adresse, c'est-à-dire celle où le paquet devra être envoyé pour atteindre la destination, se détermine ainsi :
- Si le champ Passerelle est vide ou égal à l'adresse d'une interface de machine, alors la prochaine adresse (Next-hop) sera celle de la destination.
- Sinon, la prochaine adresse sera celle de champs Passerelle.
Dans les 2 cas, l'interface sera celle spécifiée dans le champ Interface.
6) Sous Windows
Pour accéder aux tables de routage sous Windows, on passe par l'invite de commandes (Démarrer > Exécuter > cmd).
C'est la commande route qui permet de gérer les tables de routage.
Syntaxe : route [options] commande [paramètres]
| options : | ||
|---|---|---|
| -f | vide la table | |
| -p | rend les informations persistantes (même après redémarrage) | |
| commandes : | ||
| affiche la table de routage | ||
| -delete adresse | supprime de la table, la route ayant pour passerelle ou destination adresse | |
| change | dest MSR gw [METRIC met IF int] | changer ou ajouter la route vers la destination dest, |
| add | de MSR, avec la passerelle gw et, éventuellement la métrique met et l'interface int. |
Exemples :
route print
route add 172.13.0.0 255.0.0.0 189.19.1.254
Si on ne spécifie pas la métrique et / ou l'interface, c'est Windows qui les calcule).
| Destination | Masque | Passerelle | Interface |
|---|---|---|---|
| 173.13.0.0 | 255.255.0.0 | 185.19.1.254 | déterminée par Windows |
III) Protocoles de routage
1) Protocole de routage
Un protocole de routage permet à un routeur d'apprendre de nouvelles routes dynamiquement. Pour cela, le protocole va utiliser les informations connues des routeurs voisins, utilisant le même protocole. Ainsi, un routeur va savoir quels sont les réseaux qu'il peut atteindre, et comment.
2) Critère de choix
Il existe de nombreux protocoles de routage, que l'on peut classer en 3 catégories :
- Distance - Vector
- Link - State
- Hybrides
Chacun a ses avantages et inconvénients. Les critères à observer pour choisir celui qui conviendra le mieux sont :
- La métrique utilisée : c'est la façon dont la route sera évaluée. Il en existe plusieurs : le nombre de sauts, la bande passante, la charge d'utilisation, etc...
- La méthode de partage d'informations entre les routeurs.
- La vitesse de convergence du protocole (= temps pour trouver une route).
- Traitement de l'information par les routeurs (charge de travail).
- Quantité d'informations supplémentaires nécessaires.
3) Protocoles Distance - Vector
C'est la famille de protocoles de routage la plus simple dans leur implantation. Comme leur nom indique, ils utilisent la distance (avec la métrique) et la direction pour trouver les chemins.
Le partage d'informations se fait par des envois périodiques en diffusion des informations de routage pour chaque routeur. Ces envois se feront qu'il y ait des modifications ou non, et sans aucune vérification que l'information ait été reçu ou non.
Quand un routeur reçoit d'un de ses voisins un paquet d'informations, il le traite ainsi :
- Il incrémente la métrique des routes contenues dans le paquet.
- Il compare les informations reçues avec celles contenues dans sa table.
- Celles qui sont meilleures sont conservées dans la table.
- Si le voisin propose un second chemin pour une même destination, avec une même métrique, le nouveau chemin sera ajouté à la table.
Avantages :
- Simple à mettre en place et à dépanner.
- Peu d'informations supplémentaires à traiter.
- Peu de ressources mémoire et machine.
Inconvénients :
- Beaucoup de traffic généré.
- Pas de vérifications.
Exemple : le protocole RIP v1
4) Protocoles Link - State
La diffusion d'information se fait par multicast : seuls les routeurs utilisant ce protocole recevront les mises à jours. De plus, les envois ne se feront que s'il y a des changements, et il y aurra emmision d'un accusé de réception.
Chaque routeur construit en mémoire la topologie complète du réseau.
Avantages :
- Seul le trafic nécessaire est généré.
- Fiabilité.
- Supportent le routage classless.
Inconvénients :
- Gourmant en ressources.
5) Les protocoles hybrides
Ils prennent les avantages des 2 autres familles et les associent en un protocole. Ils se basent généralement sur un protocole "Distance - Rector" avec des fonctionnalités "Link - State".
Les plus connus sont RIP v2 et EIGRP. Ce dernier fonctionne comme une Distance - Vector pour le traitement des mises à jour, mais il ne les envoie qu'en cas de modification et en multicast comme un Link - State.