Protocoles de routage implmentation sur routeur CiscoNotions

Statique versus dynamique (avantages/inconvnients)

Adapts au rseau de taille moyenne et grandeAvantages:connectivit any to anysimplicit de configuration (pour les cas standards)volutivit par rapport la croissance du rseau

Maintien de tables de routage jour (en fonction dun changement de topologie ou dun vnement: panne dun routeur ou dun lien physique, congestion)Echanges de ces tables avec les autres routeurs du rseau (routing updates)

Afin de limiter la taille des tables de routage et le traitement associ:Le routage IP est effectu de saut en saut (next hop) depuis la source jusqu la destination,A chaque saut, il y a prise de dcision autonome afin de slectionner la route qui acheminera le datagramme (VS technologies point point),A chaque tape, un relais na quune connaissance partielle du routage Le concept de route par dfaut est au cur du routage IP.

Les techniques de routageRoutage statiqueconvient uniquement pour des sites de taille modestegnralement le routage est modifi aprs dcouverte du problmene peut grer les changements de topologie non triviaux.Routage dynamique indispensable ds que la topologie devient complexe, ==> protocoles de routage dont :le but est de maintenir des informations associes aux routes de manire cohrenteles protocoles de routage sont de natures diffrentes selon quils : traitent des informations de routage lintrieur dun domaine de routage ,relient plusieurs domaines de routage.

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Protocole de routage intrieur et extrieur

Intrieur: au sein dun systme autonome (RIP, RIP V2, OSPF, IGRP, EIGRP)Extrieur: entre systmes autonomes (indpendants) (EGRP, BGP 4)

Les protocoles de routage intrieur:2 types: Distance vector routing et Link state (OSPF, Integrated IS-IS)

La connexit dun AS implique que tous les routeurs de celui-ci soient interconnects: 2 rseaux locaux dune mme socit ncessitant un autre AS pour communiquer ne peuvent constituer un AS unique. La connexit implique que les routeurs dun AS changent les informations de routage:un routeur dans un AS est dit internal gatewayle protocole de routage entre internal gateways est appel Exterior Gateway Protocol Exemple : EGP. Le protocole de routage lintrieur dune interior gateway est appel Interior gateway Protocol; Exemple de IGPs: RIP, OSPF, IGRP.

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Les IGPs nchangent que les tables de routage internes lAS, mais certains routeurs doivent dautre part, dialoguer avec les exterior gateways pour dcouvrir les rseaux externes lAS.

EGP (External Gateway Protocol) a pour fonction lchange dinformation sur la connectivit entre ASs.

Autonomous System (suite)AS 1AS 2EGPIGPsIGPs

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Les algorithmes de routageDeux classes dalgorithmes existent : les algorithmes Vector-Distance et les algorithmes Link-State.Algorithmes Vector-DistanceAlgorithme de Belman-Ford, calcul de routes distribu. Un routeur diffuse rgulirement ses voisins les routes quil connat. Une route est compose dune adresse destination, dune adresse de passerelle et dune mtrique indiquant la distance (nombre de sauts e.g.) pour atteindre la destination. Une passerelle qui reoit ces informations compare les routes reues avec ses propres routes connues et met jour sa propre table de routage :si une route reue comprend un plus court chemin (e.g. nombre de prochains sauts +1 infrieur),si une route reue est inconnue.

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Distance vector Algorithm

Bellman-FordChaque routeur:- calcule une mtrique (distance) pour chaque segment auquel il est directement connecttransmet priodiquement (et chaque changement) ses seuls voisins les informations de routage dont il disposedtermine quel routeur voisin offre la mtrique la plus faible (donc la meilleure) pour chacune des destinations connues ( atteindre).

Vector-Distance : contruction des tablesABCDE12653AL04BL0DL0EL0CL0AL0AL0A11A31BL0A11DL0A31BL0A11BL0A11DL0A31B21A22D61A62B41D31B11CL0B21A22CL0B21A22EL0D61A62B41EL0D61A62B41EL0D61A62B41C51C21E51D52E41D42E61A11B62N rseaurouteurmetric

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Vector-Distance : la convergenceABCDE12653AL04BL0DL0EL0CL0A11A31B21A22D61A62B41D31B11C51C21E51D52E41D42E61A11B62BL0A11C21E41D42BL0A11C21E41D42BL0A11C21E41D42C12E12EL0D61A62B41C51AL0D31B11C12E12CEDEL0D61A62B41C51CEDEL0D61A62B41C51C62Convergence !

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ABCDE12653AL04BL0DL0EL0CL0A1A31B2A2D61A62B41D31B1C51C21E51D52E41D42E61A11B62C1E1C62infinfinfinf12BL0A1C21E41D42infA2infEL0D61A62B41C51EL0D61A62B41C51EL0D61A62B41C51A43A53DL0A31E61A11B62C62BCE333332Reconstruction termine

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Distance administrativeCommande SH IP ROUTE

PRIVATEDefault Administrative Distances

Connected

0

Static

1

EIGRP (internal)

90

IGRP

100

OSPF

110

IS-IS

115

RIP

120

RIP (routing information protocol)

Priode dmission de la table: 30 sec. par dfaut (update timer)Contenu:Adresse de destination du rseau, son adresse IP, mtrique (exprime en nombre de sauts qui le sparent du routeur de destination)Mode passif: linterface dun routeur ne fait qucouter les messages de mise jour (pour mettre jour sa table) mais nen transmet pas.Commande: passive interface S0

Temporisations:

Un routeur considre comme indisponible un routeur (ou une route) qui nest plus annonc depuis 180 s (invalid timer). Le routeur signale alors ses voisins lindisponibilit constate.Aprs 270 s, il efface cette destination de sa table de routage (flush timer)Nombre maximum de sauts = 15Mtrique = 16 signifie alors inaccessibilit dela destination

Protocole intrieur RFC 1058.Berkeley made (BSD/routed)Conu lorigine pour les rseaux locaux, tendu aux rseaux distantsPeu performant, mais encore employ (car consomme peu CPU)De type Vector DistanceDeux Version 1.0 et 2.0Fonctionne au dessus dUDP/IP ; port 520Si une route nest pas rafraichie dans les 3 Mns la distance=infiniLes informations de routage sont mises toutes les 30 secondes et indiquent pour un routeur donn, la liste des rseaux accessibles avec leur distance (next hop).Les routes diffuses sont les routes propres + les routes acquisesRIP 1 : Pas de routage par sous rseaux (masque non transmis) .

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RIP : les contraintesinconvnients des techniques RIP:taille des informations de routage (proportionnelle au nombre de routeurs) Mtrique difficilement utilisable, limite 16, Bouclage, ventuellement linfini,Pas de chemins multiplesAmlioration apporte par RIP Version 2Gestion de sous-rseaux et super-rseaux (Cf CIDR)utilisation de Multicast IP (224.0.0.9) au lieu de Broadcast IPProblmes residuels importantsBoucles,Mtriques non appropries aux rseaux modernes, Pas de chemins multiples

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Comment le mettre en place:#Router RIPnetwork A.B.C.D (dclarer tous les rseaux auxquels il est directement connect)

Il existe un RIP V2 (incluant subnetting, mtrique > 15) mais temps de convergence reste long.Mieux vaut passer EIGRP ou OSPF

Problme 1: Risque de boucleSplit horizon algorithmPoison reverse update

Problme 2: Temps de convergence (augmente avec la complexit du rseau)Triggered update: limites Hold on timer: augmentation du temps de convergence et donc de lindisponibilit ventuelle du rseau

Limites de RIP V1: mtrique 15, temps de convergence (> 5 mn), masque de sous-rseaux, bande passante occupe (toute la table est transfre).

IGRP (Interior Gateway routing protocol)

Avantages: pas de boucle (), temps de convergence faible, peu doverhead en bande passante, partage de charge entre routes parallles, mtrique adapte, algorithme (de type poisoning) plus sophistiqu que ceux dcrits plus haut pour RIP

Mtrique fonction deB = bande passante brute x (1 taux doccupation du canal)(importance dela commande bandwith)D= dlai de transmissionR = fiabilit

La valeur de la mtrique est donne par la commande sh ip route.

Configuration dIGRP:Router IGRP 12 (12 = ID du systme autnome)Network A.B.C.D (rseaux directement connects au routeur)Timers basic 15 45 0 60 (15 = update timer, 45 = invalid timer, 0 = hold-on timer, 60 = flush timer)Metric maximum-hop 50 (pour viter une boucle sans remettre en cause la connectivit souhaite au sein du rseau)

Note: Hold-on timer = 0 possible grce aux amliorations de lalgorithme dempoisonnement.Donc temps de convergence faible

EIGRP (enhanced )

Introduction de notions Link statePaquets Hello changs avec les voisins (dcouverte des voisins, dtermination de leur tat)Mise jour partielle des tables de routage (moindre bande passante utilise)Pr-calcul de la route de secours (rduction du temps de convergence)Gre dautre protocole que IP (IPX et appletalk)

OSPF Open shortest path first (Link State)

Un routeur dtermine quels routeurs sont en connexion directe avec luiNotion de cot (similaire celle de mtrique) calcule (par dfaut) en fonction de linverse de la bande passantePas de mise jour des tables compltesHierarchie: zone backbone: aire 0Chaque routeur a une connaissance complte de son aire (calcul de la route optimale vers chaque destination)Et de la faon daccder laire 0

Bass sur la technique Shortest Path First (SPF) :les passerelles maintiennent une carte complte du rseau et calculent les meilleurs chemins localement en utilisant cette topologie.les passerelles ne communiquent pas la liste de toutes les destinations connues (cf Vector-Distance), une passerelle base sur lalgorithme SPF, teste priodiquement ltat des liens qui la relient ses routeurs voisins, puis diffuse priodiquement ces tats (Link-State) toutes les autres passerelles du domaine. Les messages diffuss ne spcifient pas des routes mais simplement ltat (up, down) entre deux passerelles.Lorsque un message parvient une passerelle, celle-ci met jour la carte de liens et recalcule localement pour chaque lien modifi, la nouvelle route selon lalgorithme de Dijkstra shortest path algorithm qui dtermine le plus court chemin pour toutes les destinations partir dune mme source.

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Algorithme Link State: principesABDE126534CDe LinkD

A B11A D3 1B A1 1 B C 2 1 B E4 1 C B2 1C E5 1 D A3 1 D E6 1 E B4 1 E C5 1 E D6 1Tous les noeuds ont la mme base de donne

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Algorithme Link State: la ruptureABDE126534CEtat A-B down : inondation sur tous les interfacesABinfBAinfBAinfABinfBAinfLorsquun message correspond un tatdja connu, le message nest pas retransmis==> fin de linondationBAinfBAinfABinfABinfBAinfABinfDe LD

A B1infA D3 1B A1 inf B C 2 1 B E4 1 C B2 1C E5 1 D A3 1 D E6 1 E B4 1 E C5 1 E D6 1

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Algorithme Link StateABDE126534CDEinfEDinfEDinfLe calcul SPF corrige les incohrences : A et D noteront que B, C, E sont inaccessibles;B,C,E noteront que A et D sont inaccessibles.

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Algorithme link stateCohrence des basesles copies de chaque noeud doivent tre identiques aux priodes de transition prs.on amliore le processus en protgeant les bases contre les erreurs :procdure dinondation avec acquittement,enregistrements de la base protgs par checksum,enregistrements de la base soumis temporisation et supprims si non rafrachis temps.messages pouvant tre authentifis.

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Algorithme Link State (suite)Avantage des algorithmes Link State : convergence rapide sans boucle,possibilits de chemins multiples,mtrique dpendant du dbit (comparer avec RIP)chaque passerelle calcule ses routes indpendamment des autres.

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ConfigurationRouter ospf 50Network A.B.C.D wildcard mask area 0

Options:Ip ospf retransmit-interval: temps entre 2 messages de mise jour (Link state Advertisements)

No ospf auto-cost-determination (les cots sont alors dterminr manuellement par lexploitant)Attention aux liens srie (considrs comme T1 en bandwidth)

Protocoles de routage extrieur

Cas dapplication: Internet, rseau de grandes socits multi-nationales

Entre systme autonomes (suppos pas trop nombreux), le routage statique est envisageable (et permet un contrle des accs).Pour @; impossible

EGP puis BGP (diffrentes versions): actuellement dans sa version 4

EGP : Protocole de routage extrieurEGP (Exterior Gateway Protocol): utilis pour changer les informations de routage relatives au systmes autonomes.EGP: essentiel dans la connectivit Internet (Core, inter-provider , ...) EGP : RFC827EGP a trois fonctions principales :support dun mcanisme dacquisition permettant une passerelles de requrir, auprs dune autre passerelles, quelles changent leurs informations de routage,test continu de laccessibilit des passerelles EGP voisines,change de messages dinformation de routage avec les passerelles EGP voisines.

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EGP : format des messagesVERSION : version du protocole EGP pour contrle de cohrence,TYPE : identifie le type de messageCODE : sous-type des diffrents messagesSTATUS : erreurs propres aux messagesCHECKSUMNumro dAS : numro de systme autonome de passerelle mettrice,SEQUENCE NUMBER : numro que lmetteur utilise afin de synchroniser les messages et les rponses.0 8 16 24 31VersionTypeCode StatusChecksumNumro dASNumro de squenceDonnes ...

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Avant dchanger des informations de routage, les routeurs adjacents, doivent devenir voisins. Devenir voisins ==> procdure dacquisition (synchronis. bilatrale) La passerelle adresse est spcifie (configure) par les organisations responsables des systmes autonomes correspondant.En plus de len-tte commune, les messages dacquisitions comprennent deux champs de 16 bits chacun :HELLO INTERVAL : intervalle de temps utiliser pour tester laccessibilit de la passerelle,POLL INTERVAL : frquence maximale (N/s) de mise jour du routage;Valeur du champs CODE :0 : Acquisition Request,1 : Acquisition Confirm,

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EGP met en oeuvre des mcanismes daccessibilit des rseaux ==> changer les listes de rseaux accessibles via chacun des voisins.La procdure consiste en des interrogations intervalle rgulier de liste auprs de son voisin.Les messages changs dans ce processus :HELLO et I-HEARD-YOU (I-H-U) pour le contrle daccessibilit des passerelles voisines,POLL Request sollicitant des rponses (Routing Update) sur les informations de routage.Les messages HELLO et I-H-U sont composes uniquement de len-tte commune, CODE = 0 pour le message HELLO et 1 pour le message I-H-U.POLL Request et Routing Update comprennent, en plus de len-tte commune, le champ IP SOURCE NETWORK (32 bits) qui spcifie un rseau commun aux deux systmes autonomes sur lesquelles sont relies les deux passerelles

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EGP : messages Routing UpdateUne passerelle extrieure met des requtes de mise jour d'information de routage (routing update),afin d'informer les passerelles voisines appartenant d'autres systmes autonomes. Les messages de mises jour sont composs de deux types de listes:une liste interne contenant tout ou une partie des passerelles du systme autonome et les rseaux accessibles travers elles,une liste externe structure de la mme manire mais identifiant des destinations extrieures au sytme autonome. Seules les passerelles appartenant linterconnexion peuvent propager ces informations.

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EGP : annonces des routesEGP peut ne pas annoncer les routes auxquelles il est reli.AS XAS Y AS ProviderEGPBackdoorByAxNannonce pas la route vers AxNannonce pas la route vers By

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EGP : les mtriquesEGP annonce des mtriques comprises entre 0 et 255 (inaccessible);le mcanisme permet de couvrir les besoins inhrents aux IGPs et les liaisons multiples entre ASAS XAS YLiaison PrincipaleMtrique annonce: MpLiaison BackupMtrique annonce: MbMp < MbAS XAS YLiaison BackdoorMtrique annonce: MbLiaison ProviderMtrique annonce: MpMtrique annonce par le provider gnralement assez grande (128) pour laisser fonctionner le backdoorMp >Mb ASProvider

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EGP : les contraintesConu pour un rseau hierachique de type BackBone Aujourdhui le rseau est maill et des boucles apparaissentLes routes multiples ne sont pas prises en compteLa distance est utilise uniquement comme valuation daccessibilit Taille des messages importante ==> fragmentation de datagrammes

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Successeur dEGP : BGP dvelopp fin des annes 80 qui permet :

des mises jour incrmentales ( vs tailles des messages),

la conversion avec IGPs des informations de routage (==>cohrence entre mtriques de routeurs interieurs et extrieurs)

vite les boucles dans une topologie maille

ConfigurationRouter bgp 3 (3 = n AS)Network A.B.C.DNeighbor E.F.G.H remote-as 4 (4 = n autre AS): E.F.G.H adresse du routeur dun AS diffrent avec lequel il peut changer des informations de routage)

Mcanisme de redistribution

Coexistence de plusieurs protocoles de routage au sein dun rseau, notamment pour des routeurs frontires entre 2 domaines de routage.Problme: comment traduire les mtriquesExemple entre RIP et EIGRP (un routeur entre un domaine RIP et un domaine EIGRP)

router eigrp 1 network 131.108.0.0 redistribute rip default-metric 10000 100 255 1 1500

router rip network 131.109.0.0 redistribute eigrp 1 default-metric 1

Redistribute static: option qui permet dinclure dans les changes entre domaines diffrents des routes statiques (Ip route ) dfinies dun ct.

PRIVATEMetric

Value

Bandwidth

10000 for Ethernet. Minimum bandwidth of the route may be 9.6.

Delay

100 x 10 microseconds = 1 ms.

Reliability

255 for 100% reliability.

Load

Effective bandwidth of the route expressed as a number from 0 to 255 (255 is 100 percent loading).

MTU

Minimum MTU of the router, usually equals the Ethernet bandwidth.

Exemple BGPR1R2R3R41.0.0.0e02.0.0.03.0.0.04.0.0.05.0.0.0e0eigrpBGP 4eigrps0s0e0e0

R1hostname r1!interface Ethernet0 ip address 1.1.1.1 255.0.0.0!interface Serial0 ip address 2.1.1.2 255.0.0.0!router eigrp 65534 network 1.0.0.0 network 2.0.0.0

R2hostname r2interface Ethernet0 ip address 3.1.1.1 255.0.0.0!interface Serial0 ip address 2.1.1.1 255.0.0.0clockrate 2000000!router eigrp 65534 redistribute bgp 65534 network 2.0.0.0 network 3.0.0.0 default-metric 1000 100 250 100 1500!router bgp 65534 network 2.0.0.0 network 3.0.0.0 redistribute eigrp 65534 neighbor 3.1.1.2 remote-as 65535!ip classless

hostname r3interface FastEthernet0 ip address 3.1.1.2 255.0.0.0!interface Serial0 ip address 4.1.1.2 255.0.0.0 clockrate 2000000!router eigrp 65535redistribute bgp 65535 network 3.0.0.0 network 4.0.0.0 default-metric 1000 100 250 100 1500 auto-summary !router bgp 65535 network 4.0.0.0 redistribute eigrp 65535 neighbor 3.1.1.1 remote-as 65534

R4hostname r4interface Ethernet0 ip address 5.1.1.1 255.0.0.0!interface Serial0 ip address 4.1.1.1 255.0.0.0!router eigrp 65535 network 4.0.0.0 network 5.0.0.0r4#

Il existe deux types complmentaires de BGP:

E BGP (entre AS adjacents)

I BGP (dans un AS de transit)