Protocole de routage
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Protocole de routage
TR2 : Technologies de l'Internet Chapitre III Concepts du routage IP Tables de routages Routage statique et dynamique Classes de protocoles de routage 1 Routage : Concepts Pour une interconnexion universelle Unicité de l’adresse IP sur internet Acheminement de bout en bout des datagrammes Route de l’émetteur au destinataire sur la base de l’adresse de destination » 1er saut : du PC au routeur par défaut (routeur source) » Sauts successifs de routeur en routeur » Dernier saut : du routeur destinataire au destinataire 2 Caractéristiques d’un routeur Un routeur est attaché à chacun des réseaux entre lesquels il opère par ses interfaces Les deux fonctions principales d’un routeur Calculer la (les) route(s) vers une destination donnée Commutation : faire suivre (lire et écrire) les paquets d’une de ses interfaces vers une autre 3 Précision sur le vocabulaire Forwarding is the relaying of packets from one network segment to another by nodes in a computer network Routing is the process of selecting paths in a network Routing is performed for many kinds of networks, including the telephone network, the Internet, and transport networks 4 Principe du routage IP Routage IP basé sur l’adresse du destinataire Chaque équipement du réseau local sait atteindre Une autre machine du même réseau : ifconfig + ARP Une autre machine d’un autre réseau : ifconfig + ARP + route(s) & routeur(s) Le routeur possède des informations de routage dans sa table de routage Cette table peut être statique, ou dynamique avec mise à jour par des protocoles de routage 5 Précision de vocabulaire Protocole de routage : règles d’échange entre routeurs pour mettre à jour automatiquement leurs tables de routage selon des critères de coût, de distances, de performances … Expl : RIP, IGRP, … Protocole routé : protocole de la couche réseau qui définit les paquets et la manière dont ils sont utilisés pour permettre l’acheminement. Expl : IP, X25, … 6 Tables de routage Une table de routage permet « d’orienter » un paquet entrant vers un autre routeur (ou station) à travers une de ses interfaces de sortie La détermination de l’@IP de saut (routeur suivant) et de l’interface de sortie peut être établie de manière statique ou dynamique Adresse de réseau destinataire Saut suivant @réseau_dest <@IP_Saut, Interface_Sortie> 193.10.24.0 <172.31.10.1, S0> 7 Routage : Nœuds et Lignes Les nœuds sont les routeurs/stations. Chaque ligne entre 2 nœuds comporte un numéro de réseau. 193.10.35.26 172.31.10.1 S0 Eth0 193.10.35.0 Eth0 193.10.24.0 <172.31.10.1, S0> … … S1 172.31.0.0 193.10.24.0 S0 193.10.24.5 8 Routage entre deux points 193.10.35.26 Eth0 A B S1 S0 172.31.0.0 S0 193.10.35.0 Eth0 172.31.10.1 C 193.10.24.5 193.10.24.0 Application Présentation Session Transport Réseaux Liaison de données Physique A B Réseaux Liaison de données Physique Réseaux Liaison de données Physique Application Présentation Session C Transport Réseaux Réseaux Liaison de Liaison de données données Physique Physique 9 Accès aux tables de routage Accès à la table de routage D’une station Unix : netstat –r[n] S’un routeur Cisco : show ip route envoyer des données au client Contenu minimal Le réseau auquel l’équipement est directement connecté Une route par défaut (sauf considération de sécurité) 10 Expl de table de routage Unix Table de routage minimale d’une station (HP UX) - # netstat -r Destination 127.0.0.1 default 134.157.1 Gateway 127.0.0.1 134.157.1.126 134.157.1.5 Flags UH UG U Refs 0 0 4 Use Int 32 lo0 95786 lan0 2396954 lan0 • Flags : U Up H Host G Gateway • Refs : Connexion(s) en cours sur cette interface • Use : Connexion(s) déjà réalisée(s) sur cette interface 11 Expl de table de routage Cisco Routeur Cisco : show ip route Codes : C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, B - BGP, O - OSPF, D - EIGRP, EX - EIGRP external, * - candidate default… Gateway of last resort is 134.157.255.1 to network 0.0.0.0 B 194.254.61.0/24 [20/0] via 134.157.255.1, 3d11h B 194.214.31.0/24 [20/0] via 134.157.255.1, 3d11h ... 134.157.0.0/16 is variably subnetted, 329 subnets, 7 masks D 134.157.155.128/25 [90/30720] via 134.157.254.123, 07:57:40, FastEthernet1/1 D 134.157.203.208/28 [90/30720] via 134.157.254.3, 07:58:43, FastEthernet1/1 D EX 134.157.27.0/25 [10/53760] via 134.157.254.1, 2w3d, FastEthernet1/1 D EX 134.157.26.0/25 [10/53760] via 134.157.254.1, 2w3d, FastEthernet1/1 ... S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 134.157.255.1 12 Mise à jour des tables de routage Manuelle = Routage statique Commande « route » des station Unix/Linux Langage de commandes des routeurs Cisco IOS : ip route … Automatique = Routage dynamique Processus sur les stations et les routeurs Échanges d'infos de routage : protocoles de routage Mixte = Routage statique et dynamique Liaison louée (coût du dynamique) et réseau de site (+ de bande passante disponible) 13 Routage statique Albuquerque# show ip route C 10.1.1.0 is directly connected, Eth0 C 10.1.130.0 is directly connected, S1 C 10.1.128.0 is connected, S0 Albuquerque# ping 10.1.2.252 ? Albuquerque# ping 10.1.3.253 ? 14 Routage statique Albuquerque# ip route 10.1.2.0 255.255.255.0 10.1.128.252 Albuquerque# ip route 10.1.3.0 255.255.255.0 10.1.130.253 Albuquerque# show ip route S 10.1.2.0 via 10.1.128.252 S 10.1.3.0 via 10.1.130.253 C 10.1.1.0 is directly connected, Eth0 C 10.1.130.0 is directly connected, S1 C 10.1.128.0 is connected, S0 15 Routage statique : pour et contre Cache la structure de l’inter-réseau Evite l’envoie de messages de service Mises à jour manuelle des tables de routage de tous les équipements de réseau (stations, routeurs) Pas d’adaptation immédiate aux modifications du réseau (perte de lien, engorgement, …) On recommande en général : Stations (hosts) et petits réseaux : statique Routeurs : dynamique ou mixte 16 Routage dynamique Rapidement obligatoire : Taille croissante du réseau Utilisation de protocole(s) de routage Maintenir les informations associées aux routes Limiter la taille des tables de routage (agrégation) pour réduire les temps de traitement associés Routage IP effectué des saut en saut (next hop) depuis la source jusqu’à la destination Décision autonome à chaque saut : route à prendre Connaissance partielle du routage Concept de route par défaut au cœur du routage IP 17 Routage dynamique : mise à jour Un routeur (qui réalise un routage dynamique) exécute deux fonctions de base : Gestion des tables de routage Distribution des informations entre routeurs Les règles de partage sur lesquelles s’appuie le routage sont : La manière d’envoyer les mises à jour Les informations contenues dans ces mises à jour Le moment où ces informations sont envoyées La localisation des destinataires des mises à jour 18 Routeur dynamique : schéma fonctionnel Routes qui ont été calculées Informations de routage Aiguiller Interface de sortie saut suivant Calculer Tables de routage Forwarding informations Informations sur la topologie Rassembler Informations sur les liens et l’état des nœuds 19 Domaine de routage : AS Découpage de l’Internet en Systèmes Autonomes interconnectés (AS : Autonomous System) un AS = domaine sous la responsabilité d’une autorité unique (FAI, réseau de multinationale ...) Architecture indépendante des autres AS Ensemble de routeurs qui présente une vue cohérente du routage envers l’extérieur Diminution de la table de routage, unité de décision AS : numéro unique (2 octets) attribué par le NIC http://www.iana.org/assignments/as-numbers/as-numbers.xml Exemples: 1717 Renater, 1307 Jussieu, 2200 FT 20 Classes de protocoles de routage Tous les routeurs d’un AS échangent leurs tables Classification selon le domaine d’application Routage au sein d’un même système autonome IGP : Interior Gateway Protocol (Intra AS) Exemples : RIP, OSPF, EIGRP ... Routage entre systèmes autonomes différents EGP : Exterior Gateway Protocol (Inter AS) Exemples : EGP, BGP ... 21 Routage hiérarchique 22 Algorithmes de routage dynamique Trouver la « meilleure » route vers une destination Limiter le traffic (inondations) Meilleure route : définir une « métrique » (mesure) simple ou fonction de plusieurs caractéristiques Chemin le plus court (en fonction de la métrique) Principales caractéristiques statiques Nombre de sauts Bande passante Coût de la liaison Fiabilité Caractéristiques dynamiques (dépend de l’état du réseau) Traffic - Charge de la liaison Délai 23 Classes d’algorithmes de routage Deux familles de protocoles de routage internes en fonction des classes d’algorithme Vecteur de distance Chaque routeur crée une table de routage qui recense les réseaux qui lui sont directement connectés et l’envoie aux routeurs qui lui sont directement connectés Expl : RIP v1 et v2, IGRP, EIGRP (Cisco) Etat des liens Chaque routeur crée une table d’état des liens et il diffuse ensuite les informations qu’il a collectées Expl : OSPF,IS-IS 24