Lecture : Le Routage IP
I. Introduction &Vocabulaire
Le routage en anglais –Routing– est un processus permettant d’acheminer des data sur un réseau d’un endroit à un autre. Pour réaliser l’acheminement et déterminer les destinations finales des data , on utilise des machines qu’on appelle des routeurs. Chaque routeur du réseau possède dans sa mémoire vive, la RAM, une table de routage – routing table– une espèce de carte routière détaillée du réseau-. Lorsqu’un paquet de donné est reçu par un routeur ou demande à être router vers une destination précise, le routeur consulte sa table de routage et détermine alors l’interface par laquelle le paquet de donné doit sortir. Cette prise de décision dépend du contenu « des routes » indiquées dans sa table de routage.
Il existe trois façons de construire une table de routage :
- Le routage dit statique : les routes du réseau concerné sont introduites manuellement par un administrateur réseau. C’est une construction fiable de la table de routage mais très contraignante. Imaginer un réseau LAN composé de 100 routes ou chemins à introduire manuellement ! c’est beaucoup de temps de travail.
- Le routage par défaut ou default route : ce routage consiste à définir un routeur qui connait les routes du réseau et à qui le reste des routeurs lui demande de trouver les routes pour envoyer leurs données – à utiliser avec précaution pour éviter les boucles de routage.
- Le routage dynamique : C’est un routage qui s’effectue à l’aide des protocoles de routage – Routing Protocols – Parmi les plus utilisés dans les réseaux LANs, on cite :
RIP – Routing Information Protocols – OSPF – Open Shortest Path First – et EIGRP – Enhanced Interior Gateway Routing Protocol .
A ne pas confondre et qui est souvent sources d’amalgame, les protocoles de routage – Routing Protocols – cités en exemple ici, qui eux construisent plutôt la carte du réseau – tables de routage – et prennent des décisions alors que les protocoles pour router ou routables dits en anglais – Routed Protocols – sont des protocoles tels IP, IPX, ICMP, etc. qui eux s’en chargent du comment acheminer le trafic d’un endroit à un autre.
Dans la suite des cours nous détaillerons le principe de fonctionnement de ces trois façons de construire les tables de routage ainsi que leurs implémentations sur les routeurs.
II. Le routage statique – Static Routing-
La Figure 4.1 schématise un réseau LAN composé de deux routeurs Cisco Router1 et Router2. L’utilisateur Macsen d’adresse IP 10.0.1.2/24 souhaite envoyer via le routeur Router1 un message au utilisateur Harris d’adresse IP 10.0.3.2 /24 situé sur un autre réseau. Nous supposons au départ que les tables de routage des routeurs sont vides et que toutes les h
interfaces des machines sont convenablement configurées comme indiqué sur le schéma de la figure 4.1.
Figure 4.1 – Exemple d’un réseau LAN –
L’administrateur réseau doit donc remplir manuellement les tables de routage des routeurs Router1 et Router2.
Sur le routeur Router1, il rentre en mode de configuration global à l’aide de la commande ip route le chemin pour atteindre le réseau où réside l’utilisateur Harris. Soit :
Router1(config)#ip route 10.0.3.0 255.255.255.0 10.0.2.2
La première adresse désigne l’adresse réseau destinataire, la seconde le masque et la troisième l’adresse IP de l’interface du Router2.
Ce qui signifie que lorsque Router1 reçoit des données destinées au réseau 10.0.3.0 de masque 255.255.255.0 et en particulier pour l’utilisateur Harris 10.0.3.1, il les envoie au Router2 via l’interface d’adresse IP 10.0.2.2.
Une seconde façon équivalente d’indiquer la route est de remplacer l’adresse de l’interface du Routeu2 10.0.2.2 par le nom de l’interface de sortie S 0/1 du Router1 :
Router1(config)#ip route 10.0.3.0 255.255.255.0 S 0/1 h&b derfoul – Réussir son CCNA Page 50
De la même façon, l’administrateur doit indiquer sur le Router2, le chemin inverse pour atteindre l’utilisateur Macsen pour qu’il puisse recevoir une réponse d’Harris. Pour cela, en mode global sur le Router2, l’administrateur effectue :
Router2(config)#ip route 10.0.1.0 255.255.255.0 10.0.2.1
A ce stade, les deux utilisateurs Macsen et Harris communiquent entre eux mais imaginez ! la quantité de travail à faire pour un réseau de plusieurs routeurs ou en cas de modification de réseau. Les informations dans les tables de routage sur chaque routeur seront mises à jour à chaque fois manuellement : le routage statique n’est pas vraiment la solution adaptée.
III. Le routage par défaut – Default Routing –
Une des solutions apportées aux inconvénients du routage statique – cas ou l’adresse du réseau destinataire n’est pas indiquée dans les tables de routage – consiste à définir un routeur qui est capable de trouver le chemin pour le reste des routeurs du réseau. Cela suppose que le routeur possède plus des ressources matériels et/ou logiciels qui le distingue du reste des routeurs du réseau. Dans le cas de figure 4.1, nous supposons que c’est le Router2 qui remplit cette fonction, il a l’avantage d’être connecté à internet sur le réseau 217.124.2.0 /24.
Lorsque par exemple le Router1 de la figure 4.1, reçoit un trafic destiné à une adresse non disponible dans sa table de routage, pour ne pas ignorer ce trafic, l’administrateur réseau dans ce cas doit préciser au Router1, la route à lui faire suivre par défaut – Default Route dite aussi la passerelle du dernier recours – gateway of last resort -. Dans ce cas, le réseau 217.124.2.0 /24 ou l’adresse IP 217.124.2.1 est le réseau ou la route choisis par défaut.
Il existe deux façons de configurer cette route en mode global sur les Router1 et Router2 :
Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 217.124.2.1
Ce qui signifie que lorsque le Router1 ou Router2 reçoivent un trafic destiné à une adresse IP inconnue dans leurs tables de routage et de n’importe qu’elle masque, représentée ici par la suite 0.0.0.0 0.0.0.0, ils font suivre ce trafic à l’interface d’adresse IP 217.124.2.1 connectée à internet qui s’en chargera de faire suivre le trafic à destination demandée.
La deuxième façon de faire est d’utiliser ici le réseau 217.124.2.0 par défaut à l’aide de la commande ip default-network. En mode global sur les routeurs, on écrit alors :
Router(config)#ip default-network 217.124.2.0
Notons que si aucun réseau n’est configuré par défaut et que l’adresse destinataire inexistante dans les tables de routage, les routeurs du réseau ignorent tout simplement ce trafic en répondant : l’adresse destinataire est injoignable.
Remarque :
Notons que les routeurs Cisco sont de type Classful – utilisent des masques par défaut /8, /16 ou /24 – Lorsqu’ils reçoivent un trafic d’un sous réseau non indiqué dans les tables de routage, ils l’ignorent. Pour que les réseaux de types Classless – masques variables – ne soient pas ignorer dans le routage par défaut, il faut penser à l’indiquer sur les routeurs en mode global par la commande : ip Classless.
IV. Le routage dynamique – Dynamic Routing –
Théoriquement parlant, le routage statique et par défaut sont une solution pour acheminer le trafic réseau d’un endroit à un autre, mais la mise en pratique reste fastidieuse surtout pour les grands réseaux. La solution proposée est d’utiliser le routage dynamique – Dynamic Routing – faisant appel à des protocoles de routage de types : RIP, OSPF ou EIGRP. La construction des tables de routage et leurs mises à jour se font dynamiquement moyennant des règles de fonctionnement spécifiques à chacun de ces protocoles cités que nous détaillerons dans les prochaines sections. Selon le ou les réseaux à construire, le choix et l’utilisation de ces protocoles de routage est défini et différencié en général par les quatre principales caractéristiques référenciés par :
- La distance administrative – Administrative Distance (AD) –
- La métrique – Metrics –
- Le vecteur de distance – Distance Vector –
- L’état de lien – Link State –
La distance administrative – Administrative Distance (AD) –
La distance administrative ou AD en abrégée, mesure le degré de confiance accordée à une route réseau. Elle est désignée par un nombre entier compris entre 0 et 255. Plus ce nombre est petit et plus la route utilisée est considérée comme fiable. AD=255 signifie aucun trafic réseau ne peut emprunter cette route. Le tableau ci-dessous résume l’AD donnée par défaut des routes rencontrées.
| Routes construites | Distances administratives par défaut |
| Directement connectée | 0 |
| Statiques | 1 |
| EIGRP | 90 |
| OSPF | 110 |
| RIP | 120 |
Notons que les routes les plus fiables sont les routes des routeurs directement connectés entre eux, AD=0 et les routes statiques construites par l’administrateur réseau, AD=1.
La métrique
La métrique détermine la meilleure route que devrait emprunter un trafic réseau en tenant compte du coût en bande passante – Bandwidth (BW) -, du temps de transmission du trafic d’un bout à l’autre – Delay – et /ou des sauts de routeurs – Hop count – .
Notons que la métrique est différente selon le protocole de routage utilisé.
Le tableau ci-dessous résume les métriques utilisées par les trois principaux protocoles : RIP, EIGRP et OSPF :
| Protocoles de routage | Métrique utilisée ( m ) |
| RIP | m=nombre de sauts de routeurs sauts maximum m=15 m=16 destination injoignable |
| OSPF | métrique dite Coût ou Cost
m= 108/BW Mbps |
| EIGRP | Bande passante (BW) + temps (Delays) et/ou sauts de routeurs
Formule simplifiée m= 256(107/BWmin + somme( delays/10 )) |
Les trois grandes familles des protocoles de routage
Suivant la métrique utilisée, on distingue trois catégories de protocoles de routage.
ü Les protocoles de routage utilisant la métrique sauts de routeurs – hop count– sont dits des protocoles à vecteur de distance. Parmi eux on a le protocole RIP .
ü Les protocoles de routage utilisant la métrique coût – Cost – sont dits des protocoles à état de lien – Link state -. Parmi eux on a le protocole OSPF.
ü Les protocoles de routage utilisant la métrique sauts de routeurs, bande passante et le « Delays » sont dits des protocoles hybrides. Parmi eux on a le protocole EIGRP.
Remarques :
Notons bien que la mise à jour des tables de routage faite par les protocoles à vecteur de distance peut générer parfois une congestion du trafic sur le réseau qu’on appelle communément boucles de routage ou – Routing loops – Pour éviter ce genre de blocage, des mécanismes de prévention sont mis en place. On peut citer :
ü Maximum de sauts – Maximum hop count –
Par défaut est défini à 15 sur le protocole RIP . Un saut =16 signifie que la destination est injoignable ou le réseau de la destination est considéré en panne – down-. h&b derfoul – Réussir son CCNA Page 53.
ü Split horizon
Est une règle interdisant de renvoyer la même information au routeur qui la envoyée.
ü Route poisonig
Lorsqu’un réseau implémenté sous RIP par exemple tombe en panne, un envoi incluant un saut=16 – ce nombre dépend de la version du protocole de routage utilisé, avec EIGRP se nombre est 225 par défaut – est initialisé et envoyé par le routeur de ce réseau au reste des routeurs du réseau indiquant que le réseau en panne est injoignable.
ü Holddown time ou « temps de sursis »
Par défaut il est mis à 180 sec sur le protocole RIP. Il désigne le temps d’attente de réponse maximum nécessaire à un routeur destinataire qui à reçu une mise à jour avant que cette destination soit considérée comme injoignable.
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