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Qu’est-ce que le routage IP et les types de routage

Cette entrée fait partie d'une série de 10 sur 10 dans la série Les réseaux informatiques - le dossier

Le routage est l’opération qui consiste à acheminer des données d’un point A vers un point B.
Le but est de trouver le chemin le plus court entre les points d’acheminement des paquets réseaux.
Comme son son l’indique, il est essentiellement effectué par les routeurs qui intervient au niveau de la couche 3 Réseau du modèle OSI (couche Internet du modèle TCP/IP).

Dans ce tutoriel, nous allons voir ce qu’est le routage IP, son rôle et les différentes types de routage comme le routage statique et le routage dynamique.

Qu'est-ce que le routage IP et les types de routage

Qu’est-ce que le routage IP et son rôle

Dans réseau LAN (Ethernet), la commutation réseau est effectuée par les commutateurs ou switchs, qui se base sur l’adresse niveau 2 de destination contenu dans la trame paquet reçue (par exemple, c’est une adresse MAC pour le protocole Ethernet).

Mais l’interconnexion entre les réseaux s’effectuent à travers des routeurs qui se basent sur l’adresse IP.
Le routage IP est un processus qui envoie des paquets d’un hôte sur un réseau à un autre hôte sur un réseau différent. Il permet d’examiner l’adresse IP de destination d’un paquet, de déterminer l’adresse du prochain saut et de le transmettre.
Pour y parvenir, les routeurs IP utilisent des tables de routage pour déterminer l’adresse de saut suivant à laquelle le paquet doit être livré.
Ce mécanisme consistant à ne connaître que l’adresse du prochain maillon menant à la destination est appelé routage par sauts successifs (en anglais next-hop routing).

Qu'est-ce que le routage IP et son rôle

traceroute permet d’examiner les sauts (hop) et chemins des paquets réseaux.
On peut alors visualiser l’itinéraire d’un paquet avec les différents sauts, ce qui donne une idée du routage IP.

Traceroute avec les sauts, iténériraires et routage IP

Rappelons que les adresses IP peuvent être divisées en plusieurs catégories :

  • Routable sur l’Internet public
  • Routable sur les réseaux privés mais pas sur l’Internet public
  • Non routable du tout

Enfin, sur internet, les réseaux partageant la même politique de routage IP et géré par une entité commune consiste un réseau autonome.
En anglais, on parle d’AS pour Autonomous System.

Qu’est-ce que la table de routage

Chaque routeur maintient une table de routage qui est stockée dans sa mémoire vive.
Une table de routage est largement utilisée par les routeurs pour décider du chemin vers le réseau de destination.
Elle se présente sous la forme d‘une table de correspondance entre l’adresse de la machine visée et le noeud suivant auquel le routeur doit délivrer le message.

Ainsi grâce à cette table, le routeur connait l’adresse du destinataire et être capable de savoir sur quelle interface envoyer le message (cela revient à savoir quelle carte réseau utiliser), et à quel routeur, directement accessible sur le réseau auquel cette carte est connectée, remettre le datagramme.

A noter que le système d’exploitation possède aussi une table de routage.
L’administrateur peut l’utiliser pour définir les passerelles par défaut de chaque interface réseau et donc à quel routeur envoyer les paquets hors du réseau.

Il existe principalement trois méthodes différentes pour remplir une table de routage :

  • Les sous-réseaux directement connectés
  • Utilisation du routage statique
  • Utilisation du routage dynamique

Quels sont les types de routage

Le routage IP intérieure et extérieure

On distingue deux types de routeurs :

  • Les routeurs internes permettent le routage des informations à l’intérieur d’un réseau autonome. Ils s’échangent des informations grâce à des protocoles appelés IGP (Interior Gateway Protocol), tels que RIP et OSPF
  • Les routeurs externes permettent une liaison des réseaux autonomes entre eux. Ils fonctionnent avec un protocole appelé EGP (Exterior Gateway Protocol) qui évolue petit à petit en gardant la même appellation
Le routage IP intérieure et extérieure

Qu’est-ce que le routage statique

Le routage statique est un type de routage dans lequel les routes sont explicitement spécifiées dans la configuration d’un routeur. Tout le routage se produit sans la participation d’aucun protocole de routage.

Une route statique est une route définie par l’administrateur qui permet aux paquets se déplaçant entre la source et la destination d’emprunter le chemin spécifié. Il s’agit d’un chemin explicitement indiqué qu’un paquet doit emprunter du point A au point B.

Par exemple, ci-dessous

  • L’hôte A a une adresse IP du routeur R1 configurée comme adresse de passerelle par défaut.
  • Ici, l’hôte X essaie de communiquer avec l’hôte B, qui est un hôte sur un autre réseau distant
  • Cet hôte consulte sa table de routage pour vérifier s’il existe une entrée pour l’adresse du réseau de destination
  • Si l’entrée est trouvée, l’hôte envoie toutes les données au routeur R1
  • Le routeur R1 reçoit alors les paquets et les transmet à l’hôte B
Qu'est-ce que le routage statique

Par exemple, si vous avez deux ordinateurs à la maison, dont le premier a accès à l’Internet via VPN, il est également connecté au réseau local du second ordinateur. Chaque fois qu’il se connecte à Internet, la connexion entre les deux ordinateurs est perdue parce que le premier ordinateur (celui qui est connecté au VPN) se trouve déjà sur un autre réseau et n’est donc pas disponible pour le deuxième ordinateur.
Ce problème peut être corrigé en configurant simplement une route statique.

Un administrateur réseau peut utiliser le routage statique sur les appareils ou dans la configuration du routeur pour les petits réseaux.
Mais cela devient vite impossible sur les réseaux plus importants.
Il faut alors se tourner vers le routage dynamique.

Qu’est-ce que le routage dynamique (ou automatique)

Le routage dynamique, comme son nom l’indique, est un routage dont la configuration des routes changent de manière automatique dans la configuration du routeur.
Pour cela, elle s’appuie essentiellement sur des protocoles IGP (Interior Gateway Protocol) qui envoient les informations au routeurs qui peut ensuite mettre à jour sa table de routage.
Essentiellement, il existe deux types de protocoles de routage dynamique.

Dans tous les cas, le protocole a en général pour but d’optimiser le chemin.
Pour cela, le protocole dynamique à vecteur de distance va s’appuyer sur les distances entre les différents nœuds d’un réseau, c’est-à-dire le nombre de sauts qui permet d’atteindre les autres routeurs.
C’est à dire le chemin le plus court (moins de routeurs possibles) pour atteindre la destination finale.

Protocole de routage à vecteur de distance

Le protocole de routage à vecteur de distance : Un routeur qui utilise un protocole à vecteur de distance va transmettre périodiquement à tous les routeurs avec lesquels il peut communiquer, les routes dont il dispose dans sa table de routage. Mais les annonces peuvent encombrer le réseau.
RIP, IGPR et EIGRP sont des protocoles de vecteur de distance.

Protocole de routage à vecteur de distance

Protocole de routage à état de liens

Le protocole de routage à état de liens met en place un algorithme où les routeurs échangent des informations sur la topologie avec leurs voisins les plus proches.
Les informations topologiques sont diffusées dans l’ensemble de l’AS, de sorte que chaque routeur de l’AS dispose d’une image complète de la topologie de l’AS.
On parle d’une base de données à état de lien commun (LSDB pour Link State Database) qui peut être communiqué à l’aide d’une annonce (LSA pour Link-state advertisements)
Cette image est ensuite utilisée pour calculer les chemins de bout en bout à travers le SA, normalement en utilisant une variante de l’algorithme de Dijkstra.
Par conséquent, dans un protocole de routage à état de liaison, l’adresse du prochain saut vers lequel les données sont transmises est déterminée en choisissant le meilleur chemin de bout en bout vers la destination finale.

OSPF et IS-IS utilisent le protocole de routage à l’état de liens.

Protocole de routage à état de liens
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