Rappelons d’abord ce qui arrive lorsqu’une trame est reçue par l’une des interfaces d’un routeur. La couche Liaison recherche l’adresse de destination. Si cette adresse identifie l’interface ou s’il s’agit d’une adresse de diffusion, le datagramme contenu dans la trame est extrait et remis au processus de couche réseau convenable (démultiplexage de protocole à l’aide du champ Type). La couche réseau examine l’adresse IP de destination. Si cette adresse est, soit l’adresse IP de l’interface, soit l’adresse de diffusion limitée (255.255.255.255), alors ce datagramme est arrivé à destination (il n’ira pas plus loin). S’il s’agit d’un datagramme IP, le champ « Protocol » est utilisé afin de remettre le contenu du datagramme au processus convenable (par exemple, 1 pour ICMP, 6 pour TCP, 17 pour UDP...).
Toute adresse de destination différente indique que le datagramme doit être routé. Il peut s’agir de l’adresse d’un hôte ou d’une adresse de diffusion dirigée. Si l’adresse est celle d’un hôte, cet hôte peut appartenir à un réseau directement connecté (ce routeur est le dernier, le datagramme doit maintenant être remis à l’hôte) ou non directement connecté, le routeur examine alors sa table de routage à la recherche d’une route convenable.
Il est indispensable de resituer les quelques notions qui suivent extraites de l’ouvrage Cisco Notions
de base sur les réseaux dans la collection Certifications aux Editions ENI. Cette courte section est donc destinée au lecteur qui aurait acquis le présent ouvrage seul.
1. Notion de route
Dans l’exemple ci-dessous, le routeur passerelle se voit confier les datagrammes dont l’adresse de destination est extérieure au réseau. Charge à lui de les faire progresser vers leur destination et pour ce faire, le routeur consulte sa table de routage à la recherche d’une route vers le réseau en question. Comment se présente une route dans cette table de routage ?
L’apprentissage de cette route et par suite, le remplissage de la table de routage peut être le fait de l’administrateur, on parle alors de routage statique. Il existe également des protocoles de routage qui, par des échanges réguliers entre routeurs, permettent à chacun des routeurs de découvrir des informations de route ou de topologie de réseau, le remplissage de la table de routage est alors automatisé, ce que l’on désigne par routage dynamique.
2. Routage statique
Une route statique est le fait de l’administrateur, il faut l’inscrire manuellement dans la table de routage.
Parmi les inconvénients :
§ l Toute modification de topologie requiert l’intervention de l’administrateur ce qui peut rapidement devenir pesant.
§ l La panne d’un équipement ou d’une interface est une modification de topologie accidentelle, non planifiée. Le temps d’indisponibilité est fonction du délai de prise en compte du défaut par l’administrateur.
§ Parmi les avantages :
§ l Le routeur n’a pas à consacrer une partie de ses ressources à l’entretien d’un protocole de routage (CPU, mémoire).
Les domaines d’emploi du routage statique sont :
§ l Les petits réseaux.
§ l Les réseaux privés connectés à l’Internet via un seul fournisseur d’accès.
3. Routage dynamique
À l’aide d’un protocole de routage, un routeur partage des informations concernant les réseaux qu’il connaît avec d’autres routeurs qui utilisent le même protocole. Chaque correspondance @réseau distant @ prochain saut (chaque route) mentionne le mode d’apprentissage de la route (S pour statique, C pour directement connectée, R pour RIP (Routing Information Protocol)...).
Les correspondances sont maintenues à jour au fur et à mesure de la vie du réseau. C’est même l’une des performances attendues d’un protocole de routage que de diminuer autant que faire se peut le temps qui s’écoule entre une modification de topologie, planifiée ou accidentelle, et sa prise en compte dans les tables de routages. Ce délai est appelé « temps de convergence ».
4. La table de routage
Routage statique et dynamique peuvent être utilisés conjointement, la table de routage comporte alors :
§ des routes directement connectées :
§ les premières à apparaître dans la table ;
§ leur présence est obligatoire (un routeur sans interfaces n’a pas de sens) ;
§ une route directement connectée n’apparaît que lorsque l’interface correspondante est active.
§ des routes statiques ;
§ des routes dynamiques.
Seules les routes statiques et dynamiques concernent les réseaux distants (non directement connectés).
La table de routage est stockée en mémoire RAM et doit donc être reconstruite à chaque initialisation de l’équipement.
5. Les protocoles de routage
a. Notion de système autonome
Vouloir propager l’information de topologie de chaque routeur sur l’ensemble de la planète est hors de portée (consommation de bande passante, difficultés de maintenance, sécurité). Le réseau mondial résulte d’un assemblage de systèmes autonomes. Un système autonome (AS : Autonomous System) est un ensemble de réseaux et de routeurs partageant le même protocole de routage et géré par une même autorité administrative.
b. Protocoles de routage internes, externes
Les protocoles mis en œuvre dans un système autonome appartiennent à la famille des IGP (Interior Gateway Protocol). Entre systèmes autonomes interviennent les procoles EGP (Exterior Gateway Protocol) mais cette famille se résume au seul protocole actuellement viable BGP (Border Gateway Protocol).
Les protocoles IGP fondent leurs décisions sur des critères de performances, débit, fiabilité, nombre de sauts... Le protocole BGP intègre en plus des critères politiques. Imaginons que vous ayez à établir un plan de vol de Compiègne au nord de Paris à Etampes au sud de Paris, un protocole IGP trace une route directe qui vous fait survoler Paris. Le protocole BGP vous fera contourner Paris parce que le survol de la capitale est interdit.
La famille des protocoles IGP est une famille nombreuse mais essentiellement fondée sur deux technologies : le routage à vecteur de distance et le routage à état de liens.
6. Ce qui caractérise une route
Vous habitez Paris et préparez un itinéraire afin de vous rendre à Marseille, sur le boulevard de la Canebière au numéro 10. Votre destination est donc le Sud mais aussi la région PACA, plus encore les BouchesduRhône, évidemment Marseille, la Canebière et enfin le n°10. Toutes les destinations que nous venons de citer sont exactes mais plus ou moins précises. La première caractéristique d’une route est sa destination, la seconde est son degré d’acuité.
Vous décidez d’utiliser un site de préparation d’itinéraire type ViaMichelin ou Mappy. Il vous faut préciser un choix parmi {Conseillé | Plus rapide | Plus court | Découverte | Economique}.
Ce choix est déterminant sur le coût du voyage, cette notion existe également pour une route réseau, on parle de métrique. Enfin, vous vous précipitez sur une promotion en cours et achetez un GPS dernier cri. Après quelques heures passées à errer sur nos belles routes françaises, vous voilà au milieu d’une cour de ferme. Quelle confiance fallaitil accorder à la route proposée par ce GPS ? Ce degré de confiance caractérise non pas la route en ellemême
mais la source d’apprentissage de la route, on l’appelle distance administrative.
a. Métrique associée à une route
La métrique est donc l’une des caractéristiques d’un protocole de routage. La plus simple est sans doute celle du protocole à vecteur de distance RIP, égale au nombre de sauts. L’une des plus sophistiquées est celle du protocole propriétaire EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) puisqu’elle associe délai, bande passante, fiabilité et charge. La métrique d’OSPF (Open Shortest Path First) additionne les coûts des différents liens qui composent la route, le coût d’un lien est fonction de sa bande passante.
L’exemple suivant, classique, montre les absurdités auxquelles peut conduire une métrique rudimentaire :
Il arrive qu’un protocole de routage fournisse plusieurs routes pour une même destination.
Dans ce cas, il ne place dans sa table de routage que la route la plus favorable. Pour un protocole de routage donné, la meilleure route est celle dont la métrique est la plus faible.
À un instant donné et pour un protocole de routage donné, chaque route contenue dans la table de routage est le meilleur chemin parmi les routes connues vers une destination. Les autres routes sont ignorées.
Attention, ignorées ne signifie pas perdues. Dans le cas où une modification de topologie entraînerait l’indisponibilité d’une route présente dans la table et dans le cas où cette route résultait d’un choix parmi des routes à métriques différentes, l’une des routes ignorées jusque-là pourrait se substituer à la route défaillante.
Si les trois routeurs remplissent leur table de routage avec RIP, un paquet émis par PC11 et destiné à PC22 transite par une route directe dont certes le nombre de sauts est moindre mais dont la bande passante n’est que le trentième de celle offerte par la route qui transite par R8.
Il arrive qu’un protocole de routage fournisse plusieurs routes pour une même destination.
Dans ce cas, il ne place dans sa table de routage que la route la plus favorable. Pour un protocole de routage donné, la meilleure route est celle dont la métrique est la plus faible.
À un instant donné et pour un protocole de routage donné, chaque route contenue dans la table de routage est le meilleur chemin parmi les routes connues vers une destination. Les autres routes sont ignorées.
Attention, ignorées ne signifie pas perdues. Dans le cas où une modification de topologie entraînerait l’indisponibilité d’une route présente dans la table et dans le cas où cette route résultait d’un choix parmi des routes à métriques différentes, l’une des routes ignorées jusque-là pourrait se substituer à la route défaillante.
Dans l’exemple ci-dessus, le protocole de routage mis en œuvre est RIP. Parce qu’il existe deux liaisons entre R8 et R16, R8 inscrit dans sa table de routage deux routes à métriques identiques vers les réseaux 10.0.16.0/24,
10.0.21.0/24 et 10.0.22.0/24. Observez la table de routage, chaque réseau de destination concerné apparaît associé aux deux sauts possibles.
On parle dans ce cas de chemins à coût égal, seul cas où le routeur ne choisit pas une route mais prend les deux routes (ou davantage) en compte pour faire progresser le trafic vers le réseau de destination en le répartissant sur les deux liens, ce que l’on désigne par « Partage de charge à coût égal ».
b. La distance administrative
Nous avons dit que la métrique est caractéristique du protocole de routage. Comparer deux métriques n’a de sens que si elles sont issues toutes deux du même protocole de routage. Le plus ordinairement, les routes dynamiques installées dans la table de routage sont issues d’un unique protocole de routage qui les a choisies parce que, parmi les routes connues, ces routes avaient la meilleure métrique. Quelques cas rares obligent à configurer plusieurs protocoles de routage sur un même routeur, ce qui peut se produire lorsqu’un routeur est placé sur la frontière séparant deux domaines distincts, un protocole de routage distinct étant déployé sur chacun de ces domaines.
Comment le routeur peut il opérer un choix parmi plusieurs routes pour un même réseau de destination quand ces routes sont issues de protocoles de routage différents ?
Impossible cette fois de comparer les métriques. Le choix qui a été fait est d’associer un degré de confiance à chacun des protocoles de routage, degré de confiance appelé distance administrative. Sa valeur est comprise entre 0 et 255, le routeur privilégie la route à distance administrative la plus faible.
Il est possible d’utiliser des valeurs autres que celles attribuées par défaut, mais il est conseillé de connaître ces valeurs par défaut :
§ Route directement connectée : DA = 0 (une confiance absolue).
§ Route statique : DA = 1 (c’est l’administrateur qui entre la route, on considère qu’il sait ce
§ qu’il fait).
§ Route issue de EIGRP : DA = 90.
§ Route issue de IGRP : DA = 100 (normalement abandonné au profit de EIGRP).
R
§ Route issue de OSPF : DA = 110.
§ Route issue de RIP : DA = 120.
§ DA = 255 → source non fiable, la route n’est pas installée dans la table de routage.
Revenez un peu plus haut à la figure illustrant les métriques associées aux routes, dans le résultat d’une commande show ip route. À chaque route sont associées les deux valeurs [DA/Métrique]. Puisqu’il s’agissait du protocole EIGRP, on retrouve la valeur DA = 90.
Quand la métrique permet de choisir la route la plus pertinente, la distance administrative permet d’établir le mode d’apprentissage de route préféré.
