Chapitre VI Routage Dynamique

Routage dynamique Principe : Échange de messages (info de routage) entre les équipements de commutation (périodiquement) Traitement des messages par les algorithmes de routage Mettre à jour la table de routage Permettre la reconfiguration rapide lors d’un changement de topologie du réseau Remplissage automatique des tables de routage : Gestion d’une table de routage Distribution des informations aux autres routeurs Basé sur un protocole de routage

Routage dynamique ● un programme utilise un algorithme distribué calcul des plus courts chemins création de la table de routage à partir du résultat ● protocole de routages – à vecteurs de distance : ● calcul distribué des plus courts chemin – à état de liens ● calcul distribué du plan du réseau ● calcul local ensuite calcul (algo de Djkstra) des plus courts chemins un protocole de routage ne fait pas de routage, il construit la table de routage

Fonctionnement des protocoles de routage dynamique La fonction des protocoles de routage dynamique inclut les éléments suivants : Découverte des réseaux distants Actualisation des informations de routage Choix du meilleur chemin vers les réseaux de destination Capacité à trouver un nouveau meilleur chemin si le chemin actuel n'est plus disponible

Les principaux composants des protocoles de routage dynamique incluent les éléments suivants : Structures de données : pour fonctionner, les protocoles de routage utilisent généralement des tables ou des bases de données. Ces informations sont conservées dans la mémoire vive. Messages de protocoles de routage : les protocoles de routage utilisent différents types de messages pour découvrir les routeurs voisins, échanger des informations de routage et effectuer d'autres tâches afin d'obtenir et de gérer des informations précises relatives au réseau. Algorithme : un algorithme est une liste précise d'étapes permettant d'accomplir une tâche. Les protocoles de routage utilisent des algorithmes pour faciliter l'échange d'informations de routage et déterminer le meilleur chemin d'accès.

Routage hiérarchique Les protocoles de routage nécessitent la diffusion d'informations à travers le réseau surcharge du réseau au détriment des données à écouler plus le réseau est grand, plus les échanges sont importants, plus les tables consomment de la mémoire et plus la convergence est longue découpage du réseau en domaines (AS = Autonomous System) des routeurs de bordure (gateways ou edge routers) réalisent l'interconnexion des domaines limite les diffusions inhérentes au routage le routeur de bordure doit supporter le protocole interne à son domaine et un protocole externe

découper Internet en systèmes Autonomes Autonomous System (AS) Un système autonome (SA) est un ensemble de routeurs au sein d'une administration commune telle qu'une société ou une organisation. Un SA est également appelé « domaine de routage ». Ensemble de dispositifs interconnectés régis par la même administration Des exemples typiques de SA sont le réseau interne d'une entreprise et le réseau d'un fournisseur d'accès Internet. Ex: entreprise, campus, réseau régional, coeur d'un réseau National Intérêt Délimiter la responsabilité du routage à un ensemble défini Tables de routage simplifiées Les numéros d'AS sont délivrés par l’IANA (5RIR) Un numéro = 16 bits  Aujourd'hui, des numéros de système autonome de 32 bits sont attribués, faisant passer le nombre de numéros disponibles à plus de 4 milliards.

Internet repose sur le concept du SA ; par conséquent, deux types de protocoles de routage sont nécessaires : Protocole IGP (Interior Gateway Protocol) - Utilisé pour le routage au sein d'un SA. Il est également appelé « routage intra-SA ». Les entreprises, les organisations et même les fournisseurs de services utilisent un protocole IGP sur leurs réseaux internes. Les protocoles IGP incluent les protocoles RIP, EIGRP, OSPF et IS-IS. Protocole EGP (Exterior Gateway Protocol) - Utilisé pour le routage entre des systèmes autonomes. Il est également appelé « routage inter-SA ». Les fournisseurs de services et les grandes entreprises peuvent être interconnectés au moyen d'un protocole EGP. Le protocole BGP (Border Gateway Protocol) est le seul protocole EGP actuellement viable et c'est le protocole de routage officiel utilisé par Internet.

Les principaux protocoles de routage RIP (Routing Information Protocol) protocole interne au domaine de type vecteur distance largement utilisé dans Internet RIP (RFC 1058), RIP-2 (RFC 1723) OSPF (Open Short Path First) - RFC 2178 protocole interne à état des liens largement utilisé dans Internet (tend à remplacer RIP) IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) protocole de routage interne à état des liens, ISO 10589 EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) protocole propriétaire CISCO de type vecteur distance utilise une métrique complexe fonction du délai d'acheminement, du débit, de la fiabilité et de la charge du réseau EGP (Exterior Gateway Protocol) - RFC 827 premier protocole externe utilisé dans Internet BGP (Border Gateway Protocol) - RFC 1771 protocole de routage utilisé dans Internet qui définit les échanges internes au domaine (iBGP) et externes (eBGP)

Types de protocoles de routage Meilleur chemin et métrique. La détermination du meilleur chemin d’un routeur implique d’évaluer plusieurs chemins menant au même réseau de destination et de choisir le chemin optimal ou « le plus court » pour atteindre ce réseau. Le meilleur chemin est sélectionné par un protocole de routage, qui utilise une valeur ou une métrique pour déterminer la distance à parcourir pour atteindre un réseau. Protocoles à vecteur de distance. Certains protocoles de routage, tels que le protocole RIP, se basent sur le nombre de sauts simples, qui représente le nombre de routeurs entre un routeur et le réseau de destination. Protocoles à état de liens. Pour relier un routeur au réseau de destination, d’autres protocoles de routage, tels que le protocole OSPF, déterminent le chemin le plus court en examinant la bande passante des liens et en utilisant ceux dont la bande passante est la meilleure.

Le vecteur de distance signifie que les routes sont annoncées grâce à deux caractéristiques : Distance : Identifie la distance par rapport au réseau de destination et est basée sur une métrique comme le nombre de sauts, le coût, la bande passante, le délai, etc. Vecteur : Indique la direction de l'interface du routeur de tronçon suivant ou de l'interface de sortie pour atteindre sa destination. ll existe quatre protocoles IGP à vecteur de distance IPv4 : RIPv1 - Protocole ancien de première génération RIPv2 - Protocole de routage à vecteur de distance simple IGRP - Protocole propriétaire Cisco de première génération (obsolète et remplacé par EIGRP) EIGRP - Version avancée du routage à vecteur de distance

Un routeur utilisant un protocole de routage à vecteur de distance ne connaît pas le chemin complet vers un réseau de destination. Les protocoles à vecteur de distance utilisent les routeurs comme poteaux indicateurs le long du chemin et ceci jusqu'à la destination finale. La seule information dont dispose un routeur à propos d'un réseau distant est la distance ou métrique d'éloignement de ce réseau et le chemin ou l'interface à utiliser pour y accéder. Les protocoles de routage à vecteur de distance ne disposent pas d'une véritable carte de la topologie du réseau. un protocole de routage à état de liens peut créer une « vue complète » ou une topologie du réseau en récupérant des informations provenant de tous les autres routeurs. Il existe deux protocoles IGP à état de liens IPv4 : OSPF : protocole de routage courant basé sur des normes IS-IS : courant sur les réseaux des fournisseurs

Algorithme du vecteur distance (1) Algorithme de Bellman-Ford, Cette famille de protocoles est basée sur un algorithme de recherche du plus court chemin dans un graphe. Un routeur diffuse régulièrement à ses voisins les routes qu’il connaît toutes les 30 secondes La liste des réseaux qu’il peut atteindre La distance (nombre de sauts) L’émission périodique permet de prendre en compte : les évolutions du réseau La coupure des liaisons La panne de un ou de plusieurs routeurs Une route est composée : adresse destination (adresse réseau) adresse de passerelle métrique : nombre de sauts pour atteindre la destination Traitement fait par le routeur : Met à jour sa propre table de routage : Si une route reçue comprend un plus court chemin : nombre de sauts + 1 (le coût pour atteindre son voisin) Si la route n’est pas connue Sinon, il n’y a pas de changement Émet sa table de routage (si modifications) à l’ensemble des routeurs voisins

Routage par vecteur de distance(2) Avant les annonces (rose) Après les annonces les tables de routage deviennent (bleu)

Routage par vecteur de distance(3) Problème de convergence rapide lorsque tout se passe bien sur le réseau moins vite lorsqu’un routeur ou une liaison est en panne aucune annonce de routes de son voisin (depuis 180 s), met la métrique pour atteindre ce voisin à l’infini continue à annoncer cette route à ses voisins durant 180s peut provoquer des boucles convergence à un temps infini

Routage par vecteur de distance (4) Dans le cas où R3 tombe en panne (Res4 n’est pas accessible) R2 le détecte et met le coût vers Res4 à l’infini R1 possède une route vers Res4 dont le coût est 2 R2 met à jour sa table de routage suite à cette annonce Res4 accessible en passant par R1 avec un coût = 3 (2+1) R1 fait passer le coût pour atteindre Res4 à 4 (3+1) Ainsi de suite …. La convergence prend un temps infini Solutions: Diminuer la valeur de l’infini Horizon coupé ou « split horizon »

Réduit le temps de convergence 2. Horizon coupé ou split horizon » 1. Diminuer la valeur de l’infini Le protocole RIP (Routing Information Protocol) diminue la valeur de l’infini à 16 Si la métrique associée à une route est 16, le réseau n’est plus accessible Réduit le temps de convergence 2. Horizon coupé ou split horizon » Un routeur ne doit jamais annoncer la route vers un réseau qui doit traverser la route du destinataire Si R3 devient inaccessible, R2 le détecte et met le coût de la route vers Res4 à l’infini Les routeurs R1 et R4 n’ont pas le droit d’annoncer la route à R2 vers Res4 Le routeur R4 voit que R1 offre un coût de 2 pour atteindre Res4 (R2 propose l’infini) R4 modifie sa table de routage R4 peut diffuser l’information à R2 R2 pense que R4 peut atteindre Res4 avec un coût de 3, etc…

Le protocole RIP (Routing Information Protocol) Le protocole RIP (Routing Information Protocol) était un protocole de routage de première génération pour le protocole IPv4 initialement défini dans le document RFC 1058. Il est facile à configurer, ce qui en fait un bon choix pour les petits réseaux. Les principales caractéristiques du protocole RIPv1 sont les suivantes : Les mises à jour de routage sont diffusées (255.255.255.255) toutes les 30 secondes. Le nombre de sauts est utilisé comme métrique de sélection d'un chemin. un nombre de sauts supérieur à 15 est considéré comme étant infini (trop loin). Le routeur de ce 15e saut ne propagerait pas la mise à jour de routage au routeur suivant.

En 1993, le protocole RIPv1 a évolué en protocole de routage sans classe connu sous le nom de RIP version 2 (RIPv2). Le protocole RIPv2 a apporté les améliorations suivantes : Protocole de routage sans classe - Prend en charge VLSM et CIDR, car il inclut le masque de sous-réseau dans les mises à jour de routage. Efficacité accrue - Transmet les mises à jour à l'adresse de multidiffusion 224.0.0.9 (01:00:5E:00:00:09), au lieu de l'adresse de diffusion 255.255.255.255. Entrées de routage réduites - Prend en charge la récapitulation de route manuelle sur n'importe quelle interface. Sécurité - Prend en charge un mécanisme d'authentification visant à sécuriser les mises à jour des tables de routage entre les voisins. Les mises à jour RIP sont encapsulées dans un segment UDP, avec les numéros de ports source et de destination définis sur le port UDP 520. En 1997, la version IPv6 du protocole RIP a été publiée. Le protocole RIPng est basé sur le protocole RIPv2. Il est toujours limité à 15 sauts et la distance administrative est de 120.

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