Le routage permet :
- d'apprendre les destinations et les chemins pour les atteindre ;
- d'envoyer le trafic par le meilleur chemin.
Le « coût » d'une route (la métrique) dépend du protocole : nombre de sauts, débit, délai, charge...
Deux familles : le routage statique et le routage dynamique.
Routage statique
L'administrateur saisit à la main chaque route.
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| Sécurité : aucun échange de routes entre routeurs | Convergence lente : tout changement est à refaire à la main |
| Économie de bande passante : pas de messages de protocole | Difficile à maintenir quand le réseau grandit (le plus gros défaut) |
Pour une destination, on indique soit :
- l'interface de sortie (« sortir par... »), peu adapté si plusieurs réseaux passent par la même interface ;
- l'adresse du routeur suivant (« sortir vers... »), en général le meilleur choix.
Il faut aussi configurer la route de retour sur l'autre routeur.
Plusieurs chemins : répartition de charge
S'il existe plusieurs routes valides vers la même destination, on les déclare toutes. Avec ECMP (Equal-Cost Multi-Path), le routeur partage le trafic entre les routes de même coût. La répartition peut se faire selon l'IP source, l'IP destination, un poids, le volume ou le débit (débordement).
Choisir une route : la distance administrative
Quand plusieurs sources proposent une route vers la même destination, le routeur garde celle qui a la plus petite distance administrative (AD) :
| Source de la route | AD |
|---|---|
Réseau directement connecté (noté C) |
0 |
| Route statique | 1 |
| eBGP | 20 |
| EIGRP | 90 |
| OSPF | 110 |
| RIP | 120 |
Pour faire d'une route statique une route de secours, on lui donne une AD plus grande (par exemple 5) : elle ne sert que si la route principale disparaît.
Route par défaut
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 <routeur suivant ou interface de sortie>
Tout le trafic vers une destination inconnue part vers la passerelle par défaut (0.0.0.0/0). C'est le cas d'un téléphone : téléphone, puis box, puis passerelle du FAI.
Routage dynamique
Les routeurs apprennent et mettent à jour les routes eux-mêmes grâce à des protocoles de routage. Si les mises à jour s'arrêtent, c'est en général que le lien ou le protocole est tombé.
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| S'adapte seul aux changements | Peut être attaqué (fausses annonces de routes) |
Systèmes autonomes
Pour limiter les mises à jour, Internet est découpé en systèmes autonomes (AS), des blocs gérés indépendamment.
- IGP (Interior Gateway Protocol) : à l'intérieur d'un AS (RIP, OSPF, EIGRP, IS-IS).
- EGP (Exterior Gateway Protocol) : entre AS. Aujourd'hui c'est BGP.
Les protocoles
| Protocole | Type | Métrique | Usage |
|---|---|---|---|
| RIP | Vecteur de distance | Nombre de sauts (15 max) | Petits réseaux, ancien |
| OSPF | État de liens | Coût, calculé à partir du débit | Réseaux d'entreprise |
| EIGRP | Vecteur de distance avancé (Cisco) | Débit, délai, charge, fiabilité | Réseaux Cisco |
| IS-IS | État de liens | Coût | Grands opérateurs |
| BGP | Vecteur de chemin | Attributs de chemin | Entre FAI, routage d'Internet |
RIP (vecteur de distance)
- Chaque routeur envoie périodiquement (toutes les 30 s) toute sa table à ses voisins.
- Chaque routeur traversé ajoute 1 saut ; on garde le chemin avec le moins de sauts. À égalité, on répartit la charge.
- Algorithme de Bellman-Ford. AD 120, messages sur UDP port 520.
Versions :
- RIP v1 : classful, diffusion (broadcast), pas de masque dans les annonces, pas d'authentification.
- RIP v2 : classless (transporte les masques, donc VLSM et CIDR possibles), multicast, authentification (dont MD5).
Limites :
- 15 sauts maximum (16 = inaccessible) ;
- aucune vue de la topologie, pas de table des voisins, donc risque de boucles et de trous noirs ;
- de fausses annonces peuvent détourner le trafic si l'authentification n'est pas activée.
Minuteurs contre les boucles :
- hold-down (180 s) : après la perte d'une route, le routeur ignore pendant ce temps les annonces moins bonnes pour cette destination ;
- flush (240 s) : la route est finalement supprimée de la table.
Le champ TTL du paquet IP limite aussi la durée de vie d'un paquet pris dans une boucle.
OSPF (état de liens)
- Métrique : le coût, calculé à partir du débit des liens.
- Le routeur découvre d'abord ses voisins (table des voisins), puis échange l'état des liens et construit une carte complète du réseau. Il calcule les meilleurs chemins avec l'algorithme de Dijkstra.
- Pas de boucles, convergence rapide. AD 110.
Aires
- Le réseau est découpé en aires. L'aire 0 (backbone) relie toutes les autres.
- Deux aires standard ne communiquent qu'en passant par l'aire 0. Un lien virtuel peut contourner cette règle, mais c'est déconseillé.
Élection du DR et du BDR
Sur un réseau partagé (Ethernet), les routeurs élisent un DR (Designated Router) et un BDR (Backup DR). Les autres routeurs échangent leurs informations avec eux plutôt qu'entre tous.
- La priorité la plus haute gagne (1 par défaut ; 0 = ne peut pas être élu).
- À égalité, le router ID le plus haut gagne. C'est un identifiant au format IP (
x.x.x.x) : choisi à la main, sinon la plus haute adresse de loopback, sinon la plus haute adresse d'interface active. - Pour éviter des réélections, on fixe le router ID (de préférence sur une interface loopback).
- Pas d'élection sur les liens point à point.
Reverse Path Forwarding (RPF)
Le routeur vérifie qu'un paquet arrive par l'interface qu'il utiliserait lui-même pour répondre à la source.
- Si oui, le paquet est accepté et transmis.
- Sinon, il est rejeté : boucle possible ou adresse source usurpée.
Usages :
- multicast : empêche les paquets de circuler sans fin ;
- uRPF (unicast) : protection contre l'usurpation d'adresse IP.