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LE ROUTAGE 1. Sommaire 1. Sommaire .............................................................................................................................................................................. 1

2. Un routeur, pour quoi faire ? ................................................................................................................................................ 1

3. Principe de fonctionnement du routage. .............................................................................................................................. 2

4. Interfaces du routeur............................................................................................................................................................. 3

4.1. Ct LAN. ...................................................................................................................................................................... 3

4.2. Ct WAN. .................................................................................................................................................................... 3

5. Table de routage. ................................................................................................................................................................... 4

5.1. Adresse de destination. ................................................................................................................................................ 4

5.2. Table de routage. .......................................................................................................................................................... 4

5.3. Types de routes............................................................................................................................................................. 5

6. Mcanisme de dcision. ........................................................................................................................................................ 5

7. Routage statique ................................................................................................................................................................... 6

7.1. Quand utiliser les routes statiques ? ............................................................................................................................ 6

8. Routage dynamique............................................................................................................................................................... 7

8.1. Dtection automatique de rseaux .............................................................................................................................. 7

8.2. Maintenance des tables de routage ............................................................................................................................. 7

8.3. Protocoles de routage IP ............................................................................................................................................... 7

8.4. Meilleur chemin et mtrique. ....................................................................................................................................... 7

9. Fonction de commutation. .................................................................................................................................................... 9

10. ANNEXE : Commandes de bases pour le routage ........................................................................................................... 10

10.1. Routage statique. ........................................................................................................................................................ 10

10.2. Routage RIP. ................................................................................................................................................................ 11

10.3. Routage OSPF.............................................................................................................................................................. 13

2. Un routeur, pour quoi faire ? Dans un petit rseau dentreprise ou chez les particuliers, tous les ordinateurs sont relis directement et

accdent Internet en passant par un routeur. (1) Lorsque lentreprise est importante, tablie sur diffrents sites, elle dispose de plusieurs rseaux, relies

entre eux par des routeurs. (2) Internet, rseau des rseaux, est constitu de milliers de routeurs, capables dacheminer linformation dun

ordinateur un autre. (3)

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3. Principe de fonctionnement du routage. Lorsquun ordinateur met un message vers un autre, hors de son rseau, ce massage est transmis au

routeur. Ce routeur effectue les actions suivantes : - Lire ladresse du destinataire. - Consulte sa table de routage pour dterminer la route suivre pour atteindre cette destination. - Transmet le message au routeur suivant (ou au destinataire sil est ct). Dans lillustration ci-dessous, le poste H1 veut envoyer un message au poste H3. Plusieurs routeurs ont

dj t traverss. Le message est arriv au niveau de R2.

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4. Interfaces du routeur. Un routeur relie plusieurs rseaux. Pour ce faire, il dispose de plusieurs interfaces, chacune appartenant

un rseau IP diffrent. Ces interfaces peuvent tre connectes des rseaux locaux (LAN) ou des rseaux tendus (WAN). Les connecteurs et les supports de transmission sont donc spcifiques. Nanmoins, toutes les interfaces possdent leur propre adresse IP.

4.1. Ct LAN. Ct LAN, le routeur possde gnralement une interface Ethernet. Le connecteur est de type RJ45.

Comme une carte rseau Ethernet de PC, une interface Ethernet de routeur possde galement une adresse MAC de couche 2 et participe au rseau local Ethernet de la mme manire que tous les autres htes de ce rseau. Il fait gnralement office de passerelle par dfaut pour les machines connectes sur cette interface.

4.2. Ct WAN. Les interfaces WAN servent connecter les routeurs des rseaux externes, gnralement sur une

distance gographique importante. Lencapsulation de couche 2 peut tre de diffrents types, notamment PPP, Frame Relay et HDLC (High-Level Data Link Control). linstar des interfaces LAN, chaque interface WAN a sa propre adresse IP et son propre masque de sous-rseau

Interfaces ETHERNET

LAN - 10MBPS

Interfaces FastETHERNET

LAN - 100MBPS

Interfaces Srie

WAN

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5. Table de routage. 5.1. Adresse de destination.

Lorsquun routeur reoit un paquet, il examine ladresse IP de destination pour savoir o le transfrer. Ladresse de destination est compose dune partie rseau et dune partie hte. Le routeur sintresse la partie rseau. Pour cela, il effectue un ET logique entre ladresse et le masque correspondant.

Exemple :

Adresse de destination 194 51 3 49

Masque de sous-rseau 255 255 255 0

Adresse de rseau 194 51 3 0

5.2. Table de routage. Un routeur utilise une table de routage pour dterminer le lieu dexpdition des paquets. La table de

routage contient un ensemble de routes. Chaque route dcrit la passerelle ou linterface utilise par le routeur pour atteindre un rseau donn. Une route possde quatre composants principaux :

- le rseau de destination ; - le masque de sous-rseau ; - ladresse de passerelle ou dinterface ; - le cot de la route ou la mesure.

Rseau Masque Moyen de l'atteindre Mtrique

192.168.2.0 255.255.255.0 eth0 0

100.0.0.0 255.0.0.0 eth1 0

101.0.0.0 255.0.0.0 eth2 0

192.168.1.0 255.255.255.0 100.0.0.1 1

192.168.3.0 255.255.255.0 101.0.0.2 1

Cette table de routage correspond au routeur du milieu dans le rseau ci-dessous.

Par exemple, pour atteindre le rseau 192.168.1.0, le routeur central devra transmettre le message ladresse 100.0.0.1 via linterface Eth1 et devra franchir 1 autre routeur avant darriver destination.

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5.3. Types de routes.

Une table de routage peut contenir diffrents types de routes. Elles sont classes en 4 grandes catgories.

La table de routage ci-dessous prsente ces catgories. Routes directement connectes (C) : Il sagit des rseaux directement relis au routeur. Routes statiques (S) : Ce sont des routes programmes manuellement, en indiquant ladresse et

le masque de destination, ainsi que la passerelle correspondant. Routes dynamiques (R) ou (O) ou (D) : Ces routes ont t envoyes au routeur par les routeurs

voisins. Il peut ainsi apprendre la configuration du rseau en changeant avec ses voisins. Il existe diffrents protocoles dynamique, parmi lesquels on peut citer RIP, OSPF, BGP.

Route par dfaut (S*) : La route par dfaut est un type de route statique qui spcifie une passerelle utiliser lorsque la table de routage ne contient pas de chemin vers le rseau de destination.

Si le routeur ne trouve pas de route correspondant ladresse de destination et quil ne possde pas de route par dfaut, le message est tout simplement dtruit. Lexpditeur est alors inform par un message icmp.

Un routeur contient la plupart du temps ces 4 types de routes simultanment.

6. Mcanisme de dcision. 1. Chaque routeur prend sa dcision tout seul, en fonction des informations disponibles dans sa table de

routage. 2. Le fait quun routeur dispose de certaines informations dans sa table de routage ne signifie pas que les

autres routeurs ont les mmes informations. 3. Les informations de routage concernant un chemin menant dun rseau un autre ne fournissent

aucune information sur le chemin inverse ou le chemin de retour.

Route directement

connecte

Route statique

Route dcouverte

laide du protocole RIP

Route par dfaut

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7. Routage statique 7.1. Quand utiliser les routes statiques ?

Les routes statiques doivent tre utilises dans les cas suivants : - Un rseau ne comporte que quelques routeurs. Dans ce cas, lutilisation dun protocole de routage

dynamique ne prsente aucun bnfice substantiel. Au contraire, le routage dynamique risque daccrotre la charge administrative.

- Un rseau est connect Internet par le biais dun seul FAI. Il nest pas ncessaire dutiliser un protocole de routage dynamique sur ce lien car le FAI reprsente le seul point de sortie vers Internet.

- Un rseau de grande taille est configur dans une topologie Hub and Spoke. Une topologie Hub and Spoke est constitue dun emplacement central (le concentrateur ou Hub ) et de multiples terminaisons (les rayons ou spokes ), chaque rayon ayant une seule connexion au concentrateur.

Remarque importante : Si une route est dfectueuse, le routeur continue vouloir lutiliser. Cest une des limites du routage statique.

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8. Routage dynamique. Ds que le rseau atteint une certaine taille (avec plusieurs routeurs), il est ncessaire de mettre en uvre

un routage dynamique. Les protocoles de routage dynamique sont utiliss par les routeurs pour partager des informations sur laccessibilit et ltat des rseaux distants. Les protocoles de routage dynamique effectuent plusieurs tches, notamment :

- dtection de rseaux. - mise jour et maintenance des tables de routage.

8.1. Dtection automatique de rseaux Concrtement, les routeurs schangent leurs tables et tablissent un meilleur chemin sil en existe

plusieurs. Ce meilleur chemin dpend du protocole utilis (voir plus loin). 8.2. Maintenance des tables de routage

Aprs la dcouverte initiale des rseaux, les protocoles de routage dynamique les mettent jour et les grent dans leurs tables de routage. Les protocoles de routage dynamique dterminent galement un nouveau meilleur chemin si le chemin initial devient inutilisable (ou si la topologie change).

8.3. Protocoles de routage IP Il existe plusieurs protocoles de routage dynamique IP. Voici quelques-uns des protocoles de routage

dynamiques les plus rpandus en matire de routage des paquets IP : - protocole RIP (Routing Information Protocol) - protocole IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) - protocole EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) - protocole OSPF (Open Shortest Path First) - protocole IS-IS (Intermediate System-to-Intermediate System) - protocole BGP (Border Gateway Protocol)

8.4. Meilleur chemin et mtrique. La dtermination du meilleur chemin dun routeur implique dvaluer plusieurs chemins menant au mme

rseau de destination et de choisir le chemin optimal ou le plus court pour atteindre ce rseau. Le meilleur chemin est slectionn par un protocole de routage, qui utilise une valeur ou une mtrique pour

dterminer la distance parcourir pour atteindre un rseau.

Protocoles vecteur de distance. Certains protocoles de routage, tels que le protocole RIP, se basent sur le nombre de sauts simples, qui

reprsente le nombre de routeurs entre un routeur et le rseau de destination.

Protocoles tat de liens. Pour relier un routeur au rseau de destination, dautres protocoles de routage, tels que le protocole

OSPF, dterminent le chemin le plus court en examinant la bande passante des liens et en utilisant ceux dont la bande passante est la meilleure.

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Dans lillustration ci-dessus la route dynamique dclare utilise le protocole RIP. Lindication entre crochets

[120/1] est dcompose comme suit : - Le premier nombre reprsente la Distance Administrative ou fiabilit du protocole utilis (120

pour RIP). - Le second chiffre est la mtrique. Ici, 1 seul routeur spare R1 de PC3.

Les tableaux ci-dessous prsentent les distances administratives et le cot (mtrique) de chaque liaison.

Pour simplifier, lalgorithme SPF fait la somme des cots partir de lui-mme vers tous les rseaux de

destination. Sil y a plusieurs chemins possibles vers une destination, celle qui a le cot le plus faible est choisie. Par dfaut, OSPF inscrit quatre routes quivalentes dans sa table de routage pour permettre la rpartition

de charge (Load Balancing).

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9. Fonction de commutation. Que fait un routeur dun paquet quil a reu dun rseau et qui est destin un autre rseau ? Le routeur

effectue les trois tapes principales suivantes :

1. Il dcapsule le paquet de couche 3 en supprimant len-tte et la queue de bande de la trame de couche 2.

2. Il examine ladresse IP de destination du paquet IP pour trouver le meilleur chemin dans la table de routage.

3. Il encapsule le paquet de couche 3 dans une nouvelle trame de couche 2 et transfre la trame linterface de sortie.

Il est fort possible que le paquet soit encapsul dans un type de trame de couche 2 diffrent de celui dans lequel il a t reu. Par exemple, le paquet peut tre reu par le routeur sur une interface FastEthernet, encapsul dans une trame Ethernet et transfr dune interface srie encapsul dans une trame PPP.

Lillustration ci-dessous prsente un chemin qui utilisera des liaisons Ethernet et Srie.

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10. ANNEXE : Commandes de bases pour le routage On considre que les interfaces sont correctement configures et fonctionnelles.

10.1. Routage statique. 10.1.1. Configuration dune route par dfaut.

10.1.2. Configuration dune route statique.

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10.1.3. Activation du routage.

Router(config)# iprouting

10.1.4. Vrifier la table de routage.

Router# show ip route

La lettre C devant une route indique un rseau directement connect. La lettre S indique une route statique. Le symbole * indique la route par dfaut (si elle est dclare).

10.2. Routage RIP. 10.2.1. Configuration de base.

RIP est un protocole vecteur de distance courant, pris en charge par la plupart des routeurs. Il sagit dun choix appropri pour les petits rseaux dots de plusieurs routeurs.

Pour la configuration la plus basique du protocole RIPv2, trois commandes sont retenir :

Router(config)# router rip Active le routage RIP Router (config-router)# version 2 Spcifie la version (1 ou 2) Router(config-router)# network [numro_rseau] Dclare les rseaux qui seront transmis

Router(config)# ip default-network [numro_rseau] Permet de faire propager une destination par dfaut

10.2.2. Vrifications.

Router# show ip route Affiche la table de routage

La lettre C devant une route indique un rseau directement connect. La lettre S indique une route statique. La lettre R indique une route dcouverte grce au protocole RIP. Le symbole * indique la route par dfaut (si elle est dclare). La commande show ip protocols vrifie que le routage RIP est configur, que les interfaces correctes

envoient et reoivent des mises jour RIP et que le routeur annonce les rseaux appropris. La commande debug ip rip peut tre utilise pour observer les rseaux annoncs dans les mises jour de

routage mesure que celles-ci sont envoyes et reues. A utiliser avec parcimonie

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10.2.3. Exemple

Dans cette configuration, chaque routeur est connect un rseau local. En plus des rseaux inter-routeurs, cela fait 6 rseaux.

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10.3. Routage OSPF. 10.3.1. Activation du routage.

OSPF est activ laide de la commande de configuration globale router ospf process-id. Le process-id (id de processus) est un nombre compris entre 1 et 65535 choisi par ladministrateur rseau. Le process-id na quune signification locale, ce qui veut dire quil na pas correspondre celui des autres routeurs OSPF.

Il faut ensuite dclarer les rseaux participants par la commande

Router(config-router)# network rseau masque-generique area

Vous noterez que le masque est diffrent de ceux habituellement utiliss : il sagit du masque gnrique. Pour simplifier, cest linverse du masque normal.

Le champ area fait rfrence la zone OSPF. Une zone OSPF est un groupe de routeurs qui partagent les informations dtat de liens.

Pour que lOSPF fonctionne de manire approprie, il est essentiel de dfinir la bande passante des interfaces sries.

Exemple: La bande passante d'une liaison srie 64kbits/s Router(config)# interface serial 0/0 Router(config-if)# bandwidth 64

Linstruction de configuration suivante propagera la route par dfaut tous les routeurs situs dans la zone OSPF :

Router(config-router)# default-information originate

10.3.2. Vrifications.

Router# show ip route Affiche la table de routage

La lettre C devant une route indique un rseau directement connect. La lettre S indique une route statique. La lettre O indique une route dcouverte grce au protocole OSPF. Le symbole * indique la route par dfaut (si elle est dclare). La commande show ip ospf neighbor peut tre utilise pour vrifier et rparer les relations de voisinage

OSPF.