Le Concept du Routage


1.     Le routage

La fonction principale d’un routeur est de transférer un paquet à son réseau de destination, qui correspond à l’adresse IP du paquet. Pour ce faire, le routeur doit rechercher les informations de routage stockées dans sa table de routage.

1.1.   La table de routage

Une table de routage est un fichier de données dans la mémoire vive servant à stocker les informations sur la route à emprunter sur les réseaux directement connectés et les réseaux distants.

1.2.                         La convergence

On parle de convergence lorsque les tables de routage de tous les routeurs ont atteint un état de cohérence. Le réseau a convergé lorsque tous les routeurs disposent d’informations complètes et précises sur le réseau. Le temps de convergence est le temps nécessaire aux routeurs pour partager des informations. Un réseau n’est pas complètement opérationnel tant qu’il n’a pas convergé. La plupart des réseaux nécessitent un bref temps de convergence.
Les protocoles de routage peuvent être classés en fonction de leur vitesse de convergence :
ü  Convergence plus rapide : EIGRP et OSPF
ü  Convergence plus lente : RIP et IGRP

1.3.                         Mesure

Une mesure est utilisée à cette fin. La mesure est une valeur  utilisée pour déterminer quel chemin est préférable en présence de plusieurs chemins vers le même réseau distant.
Paramètres de mesure : Chaque protocole utilise sa propre mesure. La mesure utilisée par un protocole de routage n’est pas comparable à celle utilisée par un autre protocole. Deux protocoles de routage différents peuvent choisir des chemins différents vers une même destination en raison des mesures qu’ils utilisent.
Les mesures suivantes sont utilisées dans les protocoles de routage IP :
·        Nombre de sauts : Mesure simple qui compte le nombre de routeurs qu’un paquet doit traverser
·        Bande passante: Influence la sélection du chemin en préférant celui dont la bande passante est la plus élevée
·        Charge : Prend en considération l’utilisation d’une liaison spécifique en termes de trafic
·        Délai : Prend en considération le temps nécessaire à un paquet pour parcourir un chemin
·        Fiabilité : Évalue la probabilité d’échec d’une liaison, calculée à partir du nombre d’erreurs de l’interface ou des échecs précédents de la liaison
·        Coût : Valeur déterminée par l’IOS ou par l’administrateur réseau pour indiquer une route préférée. Le coût peut représenter une mesure, une combinaison de mesures ou une stratégie.
Remarque :
·        Le RIP: choisit le chemin le plus court basé sur le nombre de saut
·        OSPF: choisit le chemin le plus court basé sur  La bande passante
·        EIGRP : utilise les valeurs suivantes dans sa mesure composite pour calculer le chemin préféré vers un réseau :
·        Bande passante
·        Délai
·        Fiabilité
·        Charge

1.4.                         La distance administrative

La distance administrative (AD) définit la préférence d’une source de routage. Chaque source de routage est classée par ordre de priorité, du plus préférable au moins préférable, à l’aide d’une valeur de distance administrative. Les routeurs Cisco utilisent la distance administrative (AD) pour sélectionner le meilleur chemin lors de la découverte du même réseau de destination à partir d’au moins deux sources de routage différentes.

La distance administrative est une valeur entière comprise entre 0 et 255. Plus la valeur est faible, plus la source de la route est privilégiée. Une distance administrative de 0 est idéale.


Origine de la route
Distance administrative
Connecté
0
Statique
1
Résumé de route
5
BGP externe
20
EIGRP interne
90
IGRP
100
OSPF
110
IS-IS
115
RIP
120
EIGRP externe
170
BGP interne
200
Tableau1.4 : Liste des DA pour différentes route

1.5.                         Routage Statique 

Tout est géré manuellement par un administrateur réseau qui enregistre toutes les informations dans la configuration d'un routeur. Il doit mettre à jour manuellement les entrées de route statique chaque fois qu'une modification de la topologie de l'interréseau le nécessite.
Le routage statique est principalement utilisé pour les raisons suivantes :
ü        Faciliter la maintenance des tables de routage dans les réseaux de petite taille qui ne sont pas amenés à se développer de manière significative
ü       Effectuer le routage depuis et vers des réseaux d’extrémité

1.5.2.                    Configuration du routage statique

Syntaxe :
Router(config)#ip route{réseau destination} {masque} {passerelle}  
                                                    {distance administrative}    
La passerelle : 1- Soit l’interface de sortie du routeur local
                        2- Soit l’adresse IP de l’interface du saut suivant
La distance administrative : est un paramètre optionnel qui donne une mesure de la fiabilité de la route.

1.5.3.                     Vérification de configuration de route statique

Une fois les routes statiques configurées, il est important de vérifier qu’elles figurent dans la table de routage et que le routage fonctionne comme prévu.
Pour vérifier la configuration des routes statiques, procédez comme suit:
  • En mode privilégié, entrez la commande show running-config pour visualiser la configuration courante.
  • Vérifiez que la route statique a été correctement entrée. Si la route n’est pas correcte, il vous faudra repasser en mode de configuration globale pour supprimer la route statique incorrecte et en insérer une correcte.
Syntaxe :
Router#(config)# no ip route {réseaux de destination} {masque} {passerelle}
  • Tapez la commande ping suivit d’adresse IP de destinataire la commande doit être réussit
Syntaxe :

Ping  adresse ip de destination

  • Entrez la commande show ip route. (pour visualiser la table de routage) 

1.6.                          Le routage dynamique

Une fois qu'un administrateur réseau a entré les commandes de configuration pour lancer le routage dynamique, les informations relatives à la route sont mises à jour automatiquement, par un processus de routage, chaque fois que l'interréseau envoie de nouvelles informations.
La mise en œuvre du routage dynamique dépend de deux fonctions de base :
  • La gestion d'une table de routage.
  • La distribution opportune des informations aux autres routeurs sous la forme de mises à jour du routage.

1.6.2.                   Protocoles à vecteur de distance

3.6.2.2 Fonctionnement du protocole de routage à vecteur de distance

Les protocoles à vecteur de distance utilisent généralement l’algorithme Bellman-Ford pour déterminer le meilleur chemin.

Certains protocoles à vecteur de distance envoient régulièrement des tables de routage entières à tous les voisins connectés. Dans le cas des grands réseaux, ces mises à jour de routage peuvent être gigantesques et générer un trafic important sur les liaisons.

 La seule information dont dispose un routeur à propos d’un réseau distant est la distance ou mesure d’éloignement de ce réseau et le chemin ou l’interface à utiliser pour y accéder. Les protocoles de routage à vecteur de distance ne disposent pas d’une véritable carte de la topologie du réseau.

1.6.3.                   Protocole d’état des liaisons     


Les protocoles de routage d’état des liaisons sont également connus sous le nom de protocoles du plus court chemin et sont élaborés à partir de l’algorithme du plus court chemin (SPF) d’Edsger Dijkstra. Contrairement à un routeur configuré avec un protocole de routage à vecteur de distance, un routeur configuré avec un protocole de routage d’état des liaisons peut créer une « vue complète » ou topologie du réseau en récupérant des informations provenant de tous les autres routeurs.

3.6.3.1 Fonctionnement du protocole d’état des liaisons  

Comment fonctionne exactement un protocole de routage d’état des liaisons ? Tous les routeurs de notre topologie vont effectuer le processus de routage d’état des liaisons générique qui suit pour atteindre un état de convergence :
1. Chaque routeur prend connaissance de ses propres liaisons, de ses propres réseaux directement connectés.
 
2. Chaque routeur est responsable de la détection de ses voisins sur les réseaux connectés directement. Ils utilisent le protocole Hello pour détecter les voisins sur ses liaisons.
3. Chaque routeur crée un LSP (Link-State Packet) contenant l’état de chaque liaison directement connectée.

4. Chaque routeur diffuse son LSP à l’ensemble de ses voisins, qui stockent tous les LSP qu’ils reçoivent dans une base de données

5. Chaque routeur utilise la base de données pour élaborer une carte complète de la topologie et calcule le meilleur chemin vers chaque réseau de destination.


Remarque
Aujourd’hui, deux protocoles de routage d’état des liaisons sont utilisés pour le routage du trafic IP :
·        le protocole OSPF (Open Shortest Path First).
·        et le protocole de routage IS-IS.

1.7.                          Configuration de routage dynamique

1.7.1.                    Le protocole RIP (Routing Information Protocol) 


 Ses principales caractéristiques sont les suivantes :
ü  RIP est un protocole de routage à vecteur de distance.
ü  Il utilise le nombre de sauts comme mesure de sélection d’un chemin.
ü  La distance administrative égale à 120
ü  Si le nombre de sauts pour un réseau est supérieur à 15, le protocole RIP ne peut pas fournir de route à ce réseau.
ü  Par défaut, les mises à jour de routage sont diffusées ou multi diffusées toutes les 30 secondes.

3.7.1.1 Fonctionnement de protocole RIPv1

Le protocole RIP utilise deux types de messages spécifiés dans le champ Commande : un message de requête et un message de réponse.
Chaque interface configurée sous RIP envoie un message de requête au démarrage, demandant à ce que tous les voisins RIP envoient leurs tables de routage complètes. Un message de réponse est renvoyé par les voisins RIP. Lorsque le routeur à l’origine de la requête reçoit les réponses, il évalue chaque entrée de route. Si une entrée de route est nouvelle, le routeur de réception installe cette route dans la table de routage. Si la route existe déjà dans la table, l’entrée existante est remplacée par la nouvelle si son nombre de sauts est meilleur.

3.7.1.2 Configuration de protocole RIPv1

Syntaxe :
Router(config)#router RIP
Router(config-router)#network {adresse de réseaux directement
                                                 connecté} {masque }

La commande Router RIP : Permet de passer en mode de configuration du routeur pour le protocole RIP. Cette commande ne lance pas automatiquement le processus RIP.

La commande network :
·        active le protocole RIP sur toutes les interfaces qui appartiennent à un réseau spécifique. Les interfaces associées envoient et reçoivent maintenant les mises à jour RIP.
·        Annonce le réseau spécifié dans les mises à jour de routage RIP envoyées aux autres routeurs toutes les 30 secondes.

3.7.1.3  Vérification de protocole RIPv1

Pour vérifier et dépanner le routage, utilisez d’abord show ip route et show ip protocols. Si vous ne parvenez pas à isoler le problème à l’aide de ces deux commandes, utilisez debug ip rip pour voir exactement ce qui se passe. Ces trois commandes sont étudiées dans l’ordre dans lequel il est suggéré de les utiliser pour vérifier et dépanner une configuration de protocole de routage. Rappelez-vous qu’avant de configurer tout routage, qu’il soit statique ou dynamique, vous devez vous assurer que toutes les interfaces nécessaires sont actives, en utilisant la commande show ip interface brief.


À l’aide des informations contenues dans la figure, concentrons-nous sur une route RIP apprise par R3 et interprétons la sortie affichée dans la table de routage.

R 192.168.2.0/24 [120/1] via 192.168.4.2, 00:00:08, Serial0/0/1

Résultat
Description
R
Identifie la source de la route comme étant  RIP
192.168.2.0
Indique l’adresse du réseau  distant
/24
Masque de sous réseaux utilisé pour ce réseau
[120/1]
Distance Administrative=120 ; mesure=1=saut
via 192.168.4.2
Spécifie l’adresse du prochain routeur auquel le trafic doit être envoyé pour atteindre le réseau distant
0 : 00 : 08
Spécifie le nombre de secondes écoulées depuis la dernière mise à jour.une nouvelle mise à jour est prévue dans 22 secondes
Serial 0/0/1
Spécifie l’interface locale qui donne accès au réseau distant   
Tableau 3.2: Description d’une table de routage 
 

1.7.2.                   Configuration de  RIPv2

Syntaxe :
      Router(config)#router RIP
      Router(config-router)#version 2
      Router(config-router)#network {adresse de réseaux directement
                                                 connecté} {masque }
Remarque :
Pour vérifier la configuration du protocole RIPv2 en utilise les mêmes commandes pour le RIPv1 (show ip route, show ip protocols , interface brief.).Voir la vérification de RIPv1

1.7.3.                   Le protocole Open Shortest Path First (OSPF)

OSPF un protocole de routage d’état des liaisons qui a été développé pour remplacer le protocole de routage à vecteur de distance RIP. Il possède plusieurs caractéristiques à savoir :
-  Protocole de RIP est un protocole de routage d’état de liaison.
ü           - Il utilise l’algorithme de SPF pour calculer le cout le plus bas ver le destinataire
ü                    -  La distance administrative égale à 120
ü                     - La mesure (le coût) d’une interface est déterminée par le calcul de 10 à la puissance 8 divisé par la bande passante en bits/s. Le résultat est appelé bande passante de référence
ü  signalé dans la table de routage par un code source de route de O.

3.7.3.1 Configuration de protocole OSPF

Syntaxe :
                 R1(config)#router OSPF process-id.
     R1(config-router)# network {@ de réseaux directement connecté}
                                                {masque générique} area{area_ID}

·        OSPF process_id : cette commande permet d’activer le protocole OSPF
·        Le process-id : (id de processus) est un nombre compris entre 1 et 65535 choisi par l’administrateur réseau.
·        network : utilisée avec le protocole OSPF a la même fonction que lorsqu’elle est utilisée avec les autres protocoles de routage IGP :

Ø  Toute interface de routeur qui correspond à l’adresse réseau dans la commande network est activée pour envoyer et recevoir des paquets OSPF.
Ø  Ce réseau (ou sous-réseau) sera inclus dans les mises à jour de routage OSPF.

·        masque générique : le masque générique peut être configuré comme l’inverse d’un masque de sous-réseau.

Exemple :

Pour l’adresse IP : 172.16.1.16/28. Le masque de sous-réseau pour l’interface est /28 ou 255.255.255.240. L’inversion du masque de sous-réseau donne un masque générique.

255.255.255.255
--
          255.255.255.240
----------------------------------------
0.      0.  0. 15    -----------à masque générique

·        area  area-id : fait référence à la zone OSPF. Une zone OSPF est un groupe de routeurs qui partagent les informations d’état des liaisons.

3.7.3.2 Vérification d’OSPF

La commande show ip ospf neighbor peut être utilisée pour vérifier et réparer les relations de voisinage OSPF. Pour chaque voisin, cette commande affiche les éléments suivants :
·        Neighbor ID - ID du routeur voisin.
·        Pri - priorité OSPF de l’interface.
·        State - état OSPF de l’interface. L’état FULL signifie que le routeur et son voisin ont des bases de données d’état des liaisons OSPF identiques.
·        Dead Time - durée de temps pendant laquelle le routeur attendra un paquet Hello OSPF du voisin avant de déclarer le voisin hors service. Cette valeur est réinitialisée lorsque l’interface reçoit un paquet Hello.
·        Address - adresse IP de l’interface du voisin à laquelle ce routeur est directement connecté.
·        Interface - interface sur laquelle ce routeur a établi une contiguïté avec son voisin.




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