LE ROUTAGE IP

Rappels&

Etude approfondie

Le Routage – Principes

Le routage est la faculté pour un équipement de faire transiter des données vers une destination voulue.

Ce rôle est joué par la couche 3 du modèle OSI (Open System Interconnection), à savoir la couche réseau.

Dans TCP/IP, cette couche est appelée Internet ou IP.

Couche 7 : Application Couche 5-7: Application

Couche 6 : Présentation

Couché 5 : Session

Couche 4: Transport Couche 4 : Transport

Couche 3 : Réseau Couche 3 : Internet

Couche 2 : Liaison Couche 1-2: Physique

Couche 1 : Physique

Modèles architecturaux

Modèle de référence OSI Modèle conceptuel TCP/IP

Le routage est réalisé par la couche réseau qui assure

comme service la livraison "au mieux" (encore appelée "best

effort") des paquets entre une source et une destination.

Contenu d'un paquet IP V4:

Versionsur4 bits

Longueurde l'en-tête sur 4bits

Type deservicesur 8 bits

Longueurtotale sursur 16bits

Identification sur 16bits

Indicateurs sur 3bits

Départfragmentsur 13bits

Durée devie sur 8bits

Protocole sur8 bits

Total decontrôle d'en-tête sur16bits

Adresse IPsourcesur 32 bits

Adresse IPdestinationsur 32 bits

Eventuellesoptions IP delongueurvariable

Bits deremplissagede longueurvariable

Données d'application delongueurvariable

Un routeur agit au niveau de la couche réseau ( IP)

Lorsqu'il reçoit une trame(plus bas niveau), il la décapsule jusqu'au niveau 3.

À ce stade, il est donc capable d'en extraire l'adresse IP de destination, et ainsi acheminer le paquet sur l'interface permettant d'atteindre cette destination.

Pour cela, il consulte sa table de routage.

Une table de routage est un espace de stockage dans lequel le routeur a mémorisé un certain nombre de routes (correspondant à des réseaux).

Principe de fonctionnement

Principe de fonctionnement Association "réseau de destination" / "interface" pour

acheminer les paquets.

Si un routeur est incapable de déterminer le chemin à emprunter (car aucune information sur le réseau de destination n'est présente dans la table de routage), le routeur :

envoie un message de contrôle d'erreur à la machine source (par l'intermédiaire du protocole ICMP) détruit le paquet.

Vous pouvez afficher la table de routage d'une station ou d'un routeur fonctionnant sous Windows en tapant la commande route print dans une invite de commandes.

Contenu de la Table de Routage

Destination réseau : Indique les réseaux de destination connus dans la

table de routage.

Masque réseau : Masque associé au réseau de destination.

Adresse passerelle : Indique l'adresse du routeur par lequel le paquet doit

quitter le réseau émetteur pour être acheminé vers sa destination.

Contenu de la Table de Routage

Adresse interface : Adresse IP de l'interface par laquelle le paquet devra

être transmis pour atteindre la destination.

Métrique : Valeur associée à une route, permettant au routeur de

choisir la "meilleure" route possible (selon certains critères liés aux protocoles de routage utilisés).

En plus des adresses des réseaux pour lesquels le routeur possède une interface physiquement connectée, une table de routage possède d'autres entrées par défaut : 127.0.0.0 adresse de bouclage locale,

224.0.0.0 adresse de multidiffusion,

255.255.255.255 correspondant à l'adresse de diffusion

0.0.0.0 passerelle par défaut (si présente)

Contenu de la Table de Routage

Ne sont pas exclusivement réservées aux routeurs.Les stations de travail disposent aussi d'une table de routage.Lorsqu'une station désire envoyer des données, elle consulte sa table de routage pour déterminer si elle a connaissance du réseau de destination recherché. Si OUI : envoi de la requête sur l'interface permettant d'atteindre ce réseau .Si NON : envoi de la requête à la passerelle par défaut.Absence de passerelle par défaut :

le paquet n'est pas transmis l'émetteur reçoit un message d'erreur.

Les Tables de Routage

Sous Windows, la table de routage est stockée en RAM.

Elle est reconstruite à chaque démarrage de l'ordinateur.

Les réseaux pour lesquels l'ordinateur dispose d'une interface physiquement connectée seront renseignés automatiquement.

Les ajout manuels dans la table de routage seront perdus au prochain redémarrage de l'ordinateur.

Solution : utiliser des routes statiques persistantes.

Les Tables de Routage

Le ET-LOGIQUE par l'exemple

Une station dont l'adresse IP est 62.158.1.56 avec le

masque 255.248.0.0 veut envoyer des données vers un

serveur dont l'adresse IP est 10.12.159.3

La station émettrice va effectuer un ET-LOGIQUE entre

l'adresse de destination et son propre masque afin de

déterminer l'adresse du réseau de destination.

Le ET-LOGIQUE : - une combinaison de 1 donne 1 - les autres combinaisons donnent 0.

Le ET-LOGIQUE par l'exemple

10.12.159.3 : 00001010.00001100.10011111.00000011

255.248.0.0 : 11111111.11111000.00000000.00000000

Résultat : 00001010.00001000.00000000.00000000

Soit : 10.8.0.0 en décimal.

Notre station émettrice va chercher dans sa table de routage si elle a une route pour le sous-réseau 10.8.0.0.

Fait référence à une (des) route(s) entrée(s)

manuellement dans la table de routage par un

administrateur.

Si un changement dans la topologie réseau intervient

et rend la route obsolète, l'administrateur doit modifier

manuellement les routes statiques.

Routage statique

route ADD 157.0.0.0 MASK 255.0.0.0 157.55.80.1 METRIC 3 IF 2

Routage statique

Réseau12.0.0.0/8

Réseau10.0.0.0/8

12.0.0.1/8 11.0.0.1/8 11.0.0.2/8 10.0.0.1/8

Route add 10.0.0.0 MASK 255.0.0.0 11.0.0.2

Route add 12.0.0.0 MASK 255.0.0.0 11.0.0.1

Valeur permettant à un routeur de choisir le chemin à

emprunter dans le cas où plusieurs routes permettent

d'atteindre la même destination.

La route dont la métrique est la plus faible est choisie.

La métrique n'est pas le seul facteur pris en compte dans

le choix de la meilleure route.

Un routeur peut "apprendre" une même route par différents

protocoles de routage (route statique, route apprise par

RIP, route apprise par OSPF, etc.).

Précisions sur l'option métrique

Possibilité d'utiliser des commutateurs : -f et -p.

-f : pour effacer une table de routage.

-p : pour rendre une route persistante.- elles sont stockées dans le registre sous:

HKEY_LOCAL MACHINE\SYSTEM\ CurrentControlSet \Services\Tcpip\Parameters \PersistentRoutes.

Commutateurs de la commande Route

Gestion du routage sous Windows Server

Depuis NT4, Windows dispose de fonctionnalités de routage

élaborées.

Tout serveur équipé d'au moins 2 interfaces réseau peut faire

du routage.

Gestion par console MMC : Routage et accès distants:

ajout / modification / supression de routes

visualisation de la table de routage

Précisions sur la métrique (2000/2003)

Routage dynamique

Routage dynamiqueUtilisation de protocoles pour que les routeurs participant au

même processus de routage échangent leur table de routage ou

des informations permettant de la construire dynamiquement.

II n'est plus utile d'entrer manuellement les routes dans les

tables de routage des routeurs, mais simplement configurer le

protocole de routage dynamique.

Protocoles de routage dynamique

Détermination de la meilleure route pour atteindre la destination

Les protocoles s'appuient sur un algorithme.

Route modifiée dynamiquement par le routeur

Ne pas confondre : protocoles de routage / protocoles routables.

Un protocole routable est un protocole qui peut passer les routeurs,

Un protocole de routage est un protocole permettant aux routeurs d'échanger des informations de routage : RIP pour IP, OSPF...

Protocoles de routage dynamique

2 grandes catégories de protocoles de routage :

A vecteur de distance.

A état de lien

Protocole de routage à vecteur de distance

FonctionnementUtilisent des algorithmes de bellman Ford

Transmission du contenu de leur table de routage aux routeurs voisins.

Transmission périodique.

Les routeurs ne connaissent pas la topologie physique du réseau.

Disposent uniquement d'infos sur le réseau de destination et une métrique associée.

Protocole de routage à vecteur de distanceFonctionnement

A réception d'une table de routage, le routeur la compare à

la sienne:

Découverte de nouvelles routes: ajout dans la table en incrémentant la métrique.

Découverte d'une route existante avec une métrique

supérieure ou égale : ne tient pas compte de l'info.

Réception d'une route existante avec une métrique plus

petite : mise à joure de la table de routage par le nouveau

chemin.

Protocole de routage à vecteur de distance

Fonctionnement

Les tables de routage sont envoyées entières:

Par broadcast pour les protocoles de routage les moins évolués

Par multicast pour les plus récents. .

Protocole de routage à état de lien

Fonctionnement

Ces protocoles maintiennent une table de routage fonctionnant avec un algorithme SPF (Shortest Path First).

Les routeurs disposent d'une vue complète d'un réseau assimilable à une carte géographique.

Ils ne s'échangent pas de table de routage, mais des informations permettant de construire cette table de routage.

Protocole de routage à état de lienIls utilisent :

Des paquets d'état de lien (LSP) .

Une base de données topologiques

Un algorithme SPF permettant de construire une arborescence du réseau à l'aide des paquets SPF reçus

une table de routage indiquant les chemins pour atteindre les réseaux de destination

Utilisent une métrique sophistiquée qui s'appuie sur le coût d'une liaison basée sur la vitesse du lien.

Protocoles de routage

IMPORTANT

Bien comprendre qu'un protocole de routage n'est pas

meilleur qu'un autre mais que certains sont mieux adaptés

que d'autres à une topologie.

II est vrai qu'un protocole de routage à état de lien est plus

puissant et rapide qu'un protocole de routage à vecteur de

distance, mais :

plus complexe à comprendre et à mettre en oeuvre

plus consommateur de ressource système.

RIP – Routing Information Protocol

RIP pour IP est un protocole de routage à vecteur de distance.

2 versions : RIPv1 et RIPv2.

La métrique utilisée par RIP est le nombre de sauts (hop count) nombre de routeurs à traverser pour atteindre une destination.

Nombre de sauts limité à 15 pour résoudre les problèmes de

bouclage .

un réseau dont les paquets peuvent être amenés à traverser 16 routeurs afin d'atteindre leur destination ne peut

pas utiliser le protocole de routage RIP.

RIP – Routing Information Protocol

Principales différences entre les deux versions de RIP :

RIPv2 est capable d'annoncer les mises à jour de table de routage par multicast

RIPv2 est capable d'utiliser un mécanisme d'authentification.