Tutorat 7 - Introduction au Routage et OSPF CEG3585 : Introduction aux réseaux d’ordinateurs SEG3555 : Communication et réseautage Tutorat 7 - Introduction au Routage et OSPF

Le routage Le défi: comment choisir une route à travers un réseau L'algorithme de routage Méthode utilisée dans un logiciel de la couche réseau pour décider quelle ligne de sortie est utilisée pour acheminer un paquet Utilise une table qui associe les nœuds de réseau aux lignes de sorties Algorithme définit la façon de créer cette table Algorithmes Dijkstra Stratégie état de liaison Protocole OSPF (Open Shortest Path First)

Attributs des fonctions de routage Exact et simple Un routage simple qui donne le chemin le plus correct à travers le réseau Robuste et stable Capacité du réseau de livrer les paquets malgré la congestion et les faillites locales des parties du réseau Mais les techniques pour rendre le réseau robuste (ex., changé la direction du trafic) peut affecter la stabilité Optimal et juste Trouver les routes optimales fait compétition à être juste entre les stations

Exemple d’un réseau de commutation de paquets Stallings Figure 12.1

Algorithme Dijkstra Définit un graphique de toutes les liaisons du réseau avec une distance entre chaque nœud Distance peut représenter: a) nombre de saut, b) distance géographique, c) délai de file d’attente et de transmission. En général, la distance peut être calculée à partir de plusieurs critères: distance, largeur de bande, coût de communication, trafic moyen, longueur moyenne de file d’attente, etc. Calcule le chemin le plus court entre tous les nœuds, où le coût du chemin égale l’addition des coûts de toutes les liaisons qui composent le chemin

Algorithme Dijkstra - Définitions N = ensemble des nœuds du réseau s = nœud source T = ensemble des nœuds considérés par l’algorithme jusqu’à présent w(i,j) = coût du nœud i au nœud j; w(i,i)=0 et w(i,j) = ∞ si les deux nœuds ne sont pas liés directement; w(i,j) ≥ 0 si le deux nœuds sont liés directement L(n) = coût du chemin le plus court du nœud s au nœud n, calculé jusqu’à présent

Algorithme Dijkstra - Étapes Étape 1: Initialisation Initialise T = {s} , i.e. les nœuds considérés contient le nœud source L(n) = w(s,n) pour n ≠ s, i.e. coût des chemins au début égale coût des liaisons Étape 2: Prochain nœud Trouvez le nœud voisin x qui n’est pas dans T, ayant le chemin le plus court du nœud s. Ajoutez ce nœud x à T. Étape 3: Mettre à jour les coûts Mettre à jour les coûts des chemins en considérant les voisins du nœud x ajouté à T. Si les voisins de x offre un chemin L(n) plus court, le nouveau chemin remplace le vieux. L(n) = min[L(n), L(x) + w(x, n)] for all n Ï T Répétez les étapes 2 et 3 jusqu’à ce que tous les nœuds fassent partie de T

Algorithme Dijkstra - Exemple Appliquez l’algorithme à l’exemple de réseau pour le nœud 1 Itér. T L(2) Voie L(3) L(4) L(5) L(6) 1 {1} 2 1-2 5 1-3 1-4 ∞ - {1,4} 4 1-4-3 1-4-5 3 {1,2,4} {1,2,4,5} 1-4-5-3 1-4-5-6 {1,2,3,4,5} 6 {1,2,3,4,5,6}

Algorithme Dijkstra – Exemple (suite)

Exercise Appliquer l’algorithme Dijkstra pour déterminer le tableau d’acheminement du noeud 5

Routage état de liaison L’algorithme Dijkstra est utilisé dans le routage état de liaison Chaque routeur envoie un paquet d'état de liaison (LSP - link state packet) à ses voisins (le LSP contient de l'information au sujet de l'état de chaque liaison du routeur) Un routeur envoie son LSP ainsi que les LSP qu'il a reçus Éventuellement, tous les routeurs connaissent l'état de toutes les liaisons du réseau Un routeur prend ses décisions d'acheminement à partir de l'information de sa base de données d'état de liaison - utilisant par exemple l'algorithme du chemin le plus court tel que l’algorithme Dijkstra

OSPF (Open Short Path First) IRP (internet routing protocol) de L’Internet Remplace le “Routing Information Protocol” (RIP) Utilise la stratégie état de liaison Chaque routeur entretien un liste le ses liaisons aux réseaux locaux et les coûts associés à ces liaisons Transmet des mis à jour des ces informations à tous les autres routeurs Trafic réduit puisque les messages sont petits et envoyés peu souvent RFC 2328 Les chemins avec les coûts le plus bas sont choisis en se basant sur les coûts de liaisons obtenus des autres routeurs

Stratégie état de liaison J’envoie mes informations à tous les autres routeurs J’envoie mes informations à tous les autres routeurs J’envoie mes informations à tous les autres routeurs J’envoie mes informations à tous les autres routeurs J’envoie mes informations à tous les autres routeurs J’envoie mes informations à tous les autres routeurs

La vision du réseau chez OSPF La topologie du réseau sauvegardé comme un graphe orienté (directed graph) Sommets ou nœuds Routeur Réseau Transit – porte données dont la source ni la destination est branchée au réseau Tronqué – n’est pas un réseau transit Arcs Arc de graphe Connecte deux routeurs avec liaison point à point Connecte un routeur et un réseau (routeur branché au réseau)

Les coûts dans un réseau OSPF

Paquet d’état de liaison Source Réseau Coût Voisin

L’inondation des paquets LSP

Base de données des états de liaison Source Réseau Coût Voisin Base de données des états de liaison

Coûts utilisés avec l’algorithme Dijkstra

Applique l’algorithme Dijkstra

Table de routage pour le nœud A Réseau Coût Prochain Routeur