Transcript routage-dynamique

Routage dynamique
Classification des protocoles de
routage dynamique
Les protocoles de routage peuvent être
classés dans différents groupes selon
leurs caractéristiques. Les protocoles de
routage les plus couramment utilisés sont
les suivants :
 RIP : protocole de routage intérieur à vecteur de





distance.
IGRP : protocole de routage intérieur à vecteur
de distance développé par Cisco (abandonné
depuis la version 12.2 de l’IOS).
OSPF : protocole de routage intérieur à état de
liens.
IS-IS : protocole de routage intérieur à état de
liens.
EIGRP : protocole de routage intérieur à vecteur
de distance avancé développé par Cisco.
BGP : protocole de routage extérieur à vecteur
de chemin.
Remarque :
 les protocoles de routage IS-IS et BGP ne
sont pas abordés dans ce cours, mais
dans le cursus CCNP.
 Un système autonome, également appelé
domaine de routage, est un ensemble de
routeurs dont l’administration est
commune. Le réseau interne d’une société
et le réseau d’un fournisseur de services
Internet en sont des exemples.
 Dans la mesure où Internet repose sur le
concept de système autonome, deux
types de protocoles de routage sont
nécessaires : des protocoles de routage
intérieurs et extérieurs. Ces protocoles
sont les suivants :
 les protocoles IGP (Interior Gateway
Protocol) sont utilisés pour le routage
interne du système autonome ;
 les protocoles EGP (Exterior Gateway
Protocol) sont utilisés pour le routage
entre systèmes autonomes.
Caractéristiques des protocoles de routage
IGP et EGP
 Les protocoles IGP sont utilisés pour le routage
au sein d’un domaine de routage (c’est-à-dire
les réseaux qui sont sous le contrôle d’une
même organisation). Un système autonome se
compose généralement de nombreux réseaux
individuels appartenant à des entreprises, des
établissements scolaires et autres institutions.
 Un protocole IGP permet d’assurer le
routage au sein du système autonome et
au sein des réseaux individuels euxmêmes.
 Par exemple, CENIC utilise un système
autonome formé d’établissements
scolaires, de collèges et d’universités en
Californie. CENIC utilise un protocole IGP
pour assurer le routage au sein de son
système autonome afin d’interconnecter
toutes ces institutions.
 Chaque institution d’enseignement utilise
également un protocole IGP de son choix
pour assurer le routage au sein de son
propre réseau individuel.
 Le protocole IGP utilisé par chaque entité
détermine le meilleur chemin au sein de
ses propres domaines de routage, tout
comme le protocole IGP utilisé par CENIC
fournit les meilleurs chemins dans le
système autonome lui-même.
 Les protocoles IGP pour IP sont : RIP,
IGRP, EIGRP, OSPF et IS-IS.
 Les protocoles de routage, et plus
particulièrement l’algorithme utilisé par le
protocole de routage, utilisent une
métrique pour déterminer le meilleur
chemin d’accès à un réseau.
 La métrique utilisée par le protocole de
routage RIP est le nombre de sauts,
autrement dit le nombre de routeurs qu’un
paquet doit traverser pour atteindre un
autre réseau. Le protocole OSPF utilise la
bande passante pour déterminer le
chemin le plus court.
 Les protocoles IGP (Interior Gateway
Protocols) peuvent appartenir à deux
types :
 Protocoles de routage à vecteur de
distance
 Protocoles de routage à état de liens
 Fonctionnement des protocoles de
routage à vecteur de distance
 Vecteur de distance signifie que les routes
sont annoncées sous la forme de vecteurs
de distance et de direction. La distance est
définie en termes de métrique, comme le
nombre de sauts, et la direction est
simplement le routeur de tronçon suivant
ou l’interface de sortie.
 Les protocoles à vecteur de distance
utilisent généralement l’algorithme
Bellman-Ford pour déterminer le meilleur
chemin.
 Certains protocoles à vecteur de distance
envoient régulièrement des tables de
routage entières à tous les voisins
connectés. Dans le cas des grands
réseaux, ces mises à jour de routage
peuvent être gigantesques et générer un
trafic important sur les liens.
 Bien que l’algorithme Bellman-Ford
parvienne à rassembler suffisamment
d’informations pour gérer une base de
données de réseaux accessibles, il ne
permet pas à un routeur de connaître la
topologie exacte d’un interréseau. Le
routeur ne dispose que des informations
de routage qu’il a reçues de ses voisins.
 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.
Fonctionnement des protocoles à
état de liens
 À la différence d’un protocole de routage à
vecteur de distance, un routeur configuré
avec un protocole de routage à état de
liens peut créer une « vue complète » ou
topologie du réseau en récupérant des
informations provenant de tous les autres
routeurs.
 Pour reprendre l’analogie avec les
poteaux indicateurs, lorsque vous utilisez
un protocole de routage à état de liens,
c’est comme si vous disposiez d’une carte
complète de la topologie du réseau.
 Les poteaux indicateurs le long du chemin
entre la source et la destination ne sont
pas nécessaires, car tous les routeurs à
état de liens utilisent une « carte »
identique du réseau.
 Un routeur à état de liens utilise les
informations d’état de liens pour créer une
topologie et sélectionner le meilleur
chemin vers tous les réseaux de
destination de la topologie.
Qu’est-ce que la convergence
 On parle de convergence lorsque les
tables de routage de tous les routeurs sont
parfaitement cohérentes. Le réseau a
convergé lorsque tous les routeurs
disposent d’informations complètes et
précises sur le réseau.
 Le temps de convergence est le temps
nécessaire aux routeurs pour partager des
informations, calculer les meilleurs
chemins et mettre à jour leurs tables de
routage.
 Un réseau n’est pas complètement
opérationnel tant qu’il n’a pas convergé.
Par conséquent, le temps de convergence
doit être bref pour la plupart des réseaux.
 La convergence est à la fois collaborative
et indépendante. Les routeurs partagent
des informations les uns avec les autres,
mais doivent calculer chacun de leur côté
l’impact des modifications de la topologie
sur leurs propres routes.
 Comme ils développent un accord avec la
nouvelle topologie de manière
indépendante, il est dit qu’ils convergent
sur ce consensus.
 Il peut arriver qu’un protocole de routage
découvre plusieurs routes menant à la
même destination. Pour sélectionner le
meilleur chemin, il doit pouvoir évaluer et
différencier les chemins disponibles. Une
métrique est utilisée à cette fin.
 Une métrique est une valeur utilisée par
les protocoles de routage pour affecter
des coûts d’accès aux réseaux distants.
La métrique est utilisée pour déterminer
quel chemin est préférable en présence de
plusieurs chemins vers le même réseau
distant.
 Chaque protocole de routage utilise sa
propre métrique. Ainsi, le protocole RIP
utilise le nombre de sauts, le protocole
EIGRP utilise une combinaison de bande
passante et de délai, tandis que
l’implémentation du protocole OSPF par
Cisco fait appel à la bande passante.
 Le nombre de sauts est la métrique la plus
facile à considérer. Le nombre de sauts
fait référence au nombre de routeurs qu’un
paquet doit traverser pour atteindre le
réseau de destination.
 Remarque : les métriques d’un protocole
de routage particulier et la manière dont
elles sont calculées seront abordées dans
le chapitre relatif à ce protocole de
routage.
 Parmi les protocoles de routage à vecteur de distance
figurent les protocoles RIP, IGRP et EIGRP.
 RIP
 Initialement, le protocole RIP (Routing Information
Protocol) était spécifié dans la RFC 1058. Ses
principales caractéristiques sont les suivantes :
 Il utilise le nombre de sauts comme métrique de
sélection d’un chemin.
 Si le nombre de sauts pour un réseau est supérieur à 15,
le protocole RIP ne peut pas fournir de route à ce
réseau.
 Par défaut, les mises à jour de routage sont diffusées ou
multidiffusées toutes les 30 secondes.
 IGRP
 Le protocole IGRP (Interior Gateway Routing
Protocol) est un protocole propriétaire
développé par Cisco. Les principales
caractéristiques conceptuelles du protocole
IGRP sont les suivantes :
 La bande passante, le délai, la charge et la
fiabilité sont utilisés pour créer une métrique
composite.
 Par défaut, les mises à jour de routage sont
diffusées toutes les 90 secondes.
 IGRP est le prédécesseur d’EIGRP et est
désormais obsolète.
 EIGRP
 Le protocole EIGRP (Enhanced IGRP) est un protocole
de routage à vecteur de distance propriétaire de Cisco.
Ses principales caractéristiques sont les suivantes :
 Il peut effectuer un équilibrage de charge à coût inégal.
 Il utilise l’algorithme DUAL (Diffused Update Algorithm)
pour calculer le chemin le plus court.
 Contrairement aux protocoles RIP et IGRP, il n’y a pas
de mises à jour régulières. Des mises à jour de routage
sont envoyées uniquement en cas de modification de la
topologie.
 Fonctionnement des protocoles de routage à
vecteur de distance
 Certains protocoles de routage à vecteur de
distance appellent le routeur pour qu’il diffuse
régulièrement la totalité de la table de routage à
chacun de ses voisins. Cette méthode est
inefficace car les mises à jour sollicitent non
seulement de la bande passante, mais
également les ressources processeur du routeur
pour traiter ces mises à jour.
 Les protocoles de routage à vecteur de distance
partagent certaines caractéristiques.
 Des mises à jour régulières sont envoyées à intervalles fixes
(30 secondes pour le protocole RIP et 90 secondes pour le
protocole IGRP). Des mises à jour régulières continuent à être
envoyées à tous les voisins même lorsque la topologie n’a pas
changé depuis plusieurs jours.
 Les voisins sont des routeurs qui partagent une liaison et qui sont
configurés de manière à utiliser le même protocole de routage. Le
routeur ne connaît que les adresses réseau de ses propres
interfaces et les adresses des réseaux distants qu’il peut atteindre
par le biais de ses voisins. Il n’en sait pas davantage sur la
topologie du réseau. Les routeurs utilisant le routage à vecteur de
distance ne connaissent pas la topologie du réseau.
 Des mises à jour des diffusions sont
envoyées à 255.255.255.255. Les
routeurs voisins configurés avec le même
protocole de routage traiteront ces mises à
jour. Tous les autres périphériques
traiteront également la mise à jour jusqu’à
la couche 3, avant de la supprimer.
Certains protocoles de routage à vecteur
de distance utilisent des adresses de
multidiffusion à la place d’adresses de
diffusion.
 Des mises à jour de toute la table de
routage sont envoyées régulièrement à
tous les voisins, à quelques exceptions
près qui seront examinées plus loin. Les
voisins qui reçoivent ces mises à jour
traitent l’ensemble de la mise à jour pour
trouver les informations pertinentes et
suppriment le reste. Certains protocoles
de routage à vecteur de distance comme
EIGRP n’envoient pas de mises à jour
régulières de la table de routage.
Objectif de l’algorithme
 Au centre du protocole à vecteur de distance,
l’algorithme sert à calculer les meilleurs chemins
et à envoyer ces informations aux voisins.
 Un algorithme est une procédure permettant
d’accomplir une certaine tâche, avec un état
initial donné et un état de fin défini. Les
protocoles de routage utilisent des algorithmes
différents pour installer des routes dans la table
de routage, envoyer des mises à jour aux
voisins et déterminer le meilleur chemin
 L’algorithme utilisé pour les protocoles de routage définit les
processus suivants :
 Mécanisme d’envoi et de réception des informations de routage
 Mécanisme de calcul des meilleurs chemins et d’installation de
routes dans la table de routage
 Mécanisme de détection des modifications topologiques et de
réaction à celles-ci
 Dans l’animation, R1 et R2 sont configurés avec un protocole de
routage. L’algorithme envoie et reçoit des mises à jour. R1 et R2
recueillent ensuite de nouvelles informations à partir de la mise à
jour. Dans le cas présent, chaque routeur découvre un nouveau
réseau. L’algorithme de chaque routeur effectue ses calculs
indépendamment et met à jour la table de routage en y incluant les
nouvelles informations. En cas de panne du réseau local sur R2,
l’algorithme construit une mise à jour « déclenchée » et l’envoie à
R1. R1 supprime ensuite le réseau de la table de routage. Les
mises à jour déclenchées seront abordées plus loin dans ce
chapitre.
Résumé
 La classification des protocoles de routage peut s’effectuer selon le
type d’algorithme qu’ils utilisent pour déterminer le meilleur chemin
vers un réseau de destination. Ils peuvent également être classés
en tant que protocoles à vecteur de distance, à état de liens et à
vecteur de chemin. Vecteur de distance signifie que les routes sont
annoncées sous la forme de vecteurs de distance et de direction. La
distance est définie en termes de métrique, comme le nombre de
sauts, et la direction est simplement le routeur de tronçon suivant ou
l’interface de sortie.




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Parmi les protocoles de routage à vecteur de distance, on compte :
RIPv1
RIPv2
IGRP
EIGRP
 Les routeurs qui utilisent des protocoles de routage à vecteur de
distance déterminent le meilleur chemin vers les réseaux de
destination sur la base des informations qu’ils ont apprises de leurs
voisins. Si le routeur X découvre deux chemins vers le même
réseau, un via le routeur Y à 7 sauts et l’autre via le routeur Z à
10 sauts, il choisira le chemin le plus court et utilisera le routeur Y
comme routeur de tronçon suivant. Le routeur X ne sait pas du tout
comment se présente le réseau au-delà des routeurs Y et Z et il ne
peut choisir son meilleur chemin qu’en fonction des informations qui
lui sont envoyées par ces deux routeurs. Contrairement aux
protocoles de routage à état de liens, les protocoles de routage à
vecteur de distance ne disposent pas d’une carte de la topologie du
réseau.
 La détection de réseaux est un processus important pour tout
protocole de routage. Certains protocoles de routage à vecteur de
distance comme RIP suivent étape par étape un processus qui leur
permet d’apprendre et de partager des informations de routage avec
leurs voisins. Au fur et à mesure que des routes sont indiquées par
un voisin, ces informations sont transmises à d’autres voisins avec
une augmentation de la métrique de routage.
 Les protocoles de routage doivent également gérer leurs tables de
routage pour en assurer la précision et la mise à jour. Le protocole
RIP échange des informations de table de routage avec ses voisins
toutes les 30 secondes. EIGRP, un autre protocole de routage à
vecteur de distance, n’envoie pas ces mises à jour régulières, mais
uniquement une mise à jour limitée aux routeurs qui ont besoin de
cette information, lorsque la topologie est modifiée. Le protocole
EIGRP est abordé dans un chapitre ultérieur.
 Le protocole RIP utilise aussi des minuteurs pour déterminer si un
routeur voisin n’est plus disponible ou si une partie des routeurs ne
dispose peut-être pas d’informations de routage à jour. Ceci est
généralement dû au fait que le réseau n’a pas encore convergé en
raison d’une récente modification de la topologie. Les protocoles de
routage à vecteur de distance utilisent également des mises à jour
déclenchées pour réduire le temps de convergence.

L’un des inconvénients des protocoles de routage à vecteur de distance est le risque
de boucles de routage. Celles-ci peuvent se produire lorsque le réseau se trouve
dans un état de non-convergence. Les protocoles de routage à vecteur de distance
utilisent des minuteurs de mise hors service pour empêcher le routeur d’utiliser une
autre route vers un réseau qui vient d’être désactivé jusqu'à ce que tous les routeurs
aient eu suffisamment de temps pour apprendre que la topologie a changé.

Le découpage d’horizon et le découpage d’horizon avec antipoison sont également
utilisés par les routeurs pour empêcher les boucles de routage. La règle de
découpage d’horizon stipule qu’un routeur ne doit jamais annoncer une route via
l’interface qui lui a communiqué l’existence de cette route. Le découpage d’horizon
avec antipoison part du principe qu’il vaut mieux indiquer explicitement que ce
routeur ne possède pas de route à ce réseau en empoisonnant la route avec une
métrique indiquant que la route est inaccessible.

Les protocoles de routage à vecteur de distance sont parfois qualifiés de « routage
par rumeur », bien que ce nom soit quelque peu inapproprié. Les protocoles de
routage à vecteur de distance sont très populaires auprès de nombreux
administrateurs réseau car ils sont faciles à comprendre et à implémenter. Cela ne
signifie pas pour autant que les protocoles de routage à état de liens sont plus
compliqués ou difficiles à configurer. Malheureusement, les protocoles de routage à
état de liens ont acquis cette réputation non fondée. Nous verrons dans les chapitres
suivants que ces protocoles sont aussi faciles à comprendre et à utiliser que les
protocoles de routage à vecteur de distance.