4. Chapitre 4

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Chapitre 4 – Protocoles de routage à vecteur de distance 1 / 12 4,0 Présentation du chapitre 4,0,1 Présentation du chapitre - chapitre consacré à protocoles IGP à vecteur de distances - RIP et RIPv2 - EIGRP 4,1,1 Protocoles de routage à vecteur de distance - RIP - métrique de sélection = nombre de sauts sauf si nombre de sauts > 15 - mise à jour (multi) diffusées toutes les 30 sec (par défaut) - IGRP - obsolète - EIGRP - propriétaire de Cisco - utilise l'algorithme DUAL pour la calcul du chemin le plus court - pas de mise à jour régulières sauf en cas de modification de la topologie 4,1,2 Technologie de vecteur de distance - Signification : - vecteur = route avec une direction (routeur de tronçon suivant ou l'interface de sortie) - distance = métrique Le routeur qui utilise ce protocole ne connaît donc pas le chemin complet vers la destination. - Fonctionnement - (multi)-diffusion de mises à jour régulières envoyées aux voisins avec même protocole - 30 sec pour RIP et 90 sec pour IGRP (pas de diffusion avec le protocole EIGRP) - conséquences négatives sur bande passante et rendement processeur - pas de connaissance de la topologie du réseau - traitement des mises à jour par les voisins avant suppression 4,1,3 Algorithme des protocoles de routage - Objectifs : calcul et envoi des meilleurs chemins - Processus : - envoi et réception des infos de routage - incrémentation de 1 saut !!!

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Chapitre 4 – Protocoles de routage à vecteur de distance 1 / 8

4,0 Présentation du chapitre4,0,1 Présentation du chapitre- chapitre consacré à protocoles IGP à vecteur de distances

- RIP et RIPv2- EIGRP

4,1,1 Protocoles de routage à vecteur de distance

- RIP - métrique de sélection = nombre de sauts sauf si nombre de sauts > 15- mise à jour (multi) diffusées toutes les 30 sec (par défaut)

- IGRP - obsolète- EIGRP

- propriétaire de Cisco- utilise l'algorithme DUAL pour la calcul du chemin le plus court- pas de mise à jour régulières sauf en cas de modification de la topologie

4,1,2 Technologie de vecteur de distance- Signification :

- vecteur = route avec une direction (routeur de tronçon suivant ou l'interface de sortie)- distance = métrique

Le routeur qui utilise ce protocole ne connaît donc pas le chemin complet vers la destination.- Fonctionnement

- (multi)-diffusion de mises à jour régulières envoyées aux voisins avec même protocole- 30 sec pour RIP et 90 sec pour IGRP (pas de diffusion avec le protocole EIGRP)- conséquences négatives sur bande passante et rendement processeur- pas de connaissance de la topologie du réseau- traitement des mises à jour par les voisins avant suppression

4,1,3 Algorithme des protocoles de routage- Objectifs : calcul et envoi des meilleurs chemins - Processus :

- envoi et réception des infos de routage- incrémentation de 1 saut !!!

- calcul du meilleur chemin- détection et réaction suite aux topologies changeantes

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4,1,4 Caractéristiques des protocoles de routage

Caractéristiques Routage à vecteur de distance

Avantages Inconvénients

Implémentation et maintenance : - compétences de l'administrateur e temps d'implémentation/gestion

Implémentation et maintenance simples (sauf pour EIGRP)

Temps de convergence :- délai d'obtention d'une base de connaissances cohérente

- Convergence lente à cause des mise à jour périodiques (sauf pour EIGRP)- Risque de boucle de routage si incohérence du routage

Évolutivité :- capacité de s'adapter à de grands réseaux

- Évolutivité limitée à cause des délais de convergence (sauf pour EIGRP)

Sans / Par classe :- prise en charge des masques de sous réseau

Pas de prise en charge des VSLM (sauf RIPv2 et EIGRP)

Utilisation des ressources : exigences du protocole en matière d'espace mémoire, de processeur et de bande passante

Faibles ressources requises sauf si déploiement du protocole dans un réseau important (sauf pour EIGRP)

4,2 Découverte du réseau4,2,1 Démarrage à froid- Lors du démarrage d'un routeur :

- Pas de connaissance initiale- Reconnaissance limitée aux données du fichier de configuration (dans la NVRAM)- ajout dans la table de routage des réseaux connectés directement (si adressage correct)

4,2,2 Échange initial d'information de routageLe premier échange d'informations d'un routeur ne concerne que les routes connectées directement et ne se fait qu'avec le routeur immédiatement voisin.

4,2,3 Échange d'informations de routage- La mise à jour suivante concernent les autres informations de routage (retenues si pertinentes).- Le routeur ne renvoie cependant pas de données de routage concernant des réseaux dont les données lui sont parvenues par un de ses interfaces (technique dite du « découpage d'horizon » en vue d'empêcher les boucles de routage)

4,2,4 Convergence- Durée de convergence est directement proportionnelle à la taille du réseau- Vitesse de convergence (critère important de qualité des routeurs) comprend :

- vitesse de propagation d'une modification de topologie- vitesse de calcul des meilleures routes suite à des nouvelles infos

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4,3 Maintenance des tables de routage4,3,1 Mise à jour régulières : Protocoles RIPv1 et IGRP- Protocole RIP :

- envoi de mise à jour régulière toutes les 30 secondes - sous forme de multidiffusion (255,255,255,255)- même en l'absence de modification comme des défaillances, des modifications, des introductions de liaison(s), de routeur(s)

- Minuteur :- de mise à jour : permet de connaître l'âge des informations- de temporisation (Invalid Timer) :

- 180 sec sans mise à jour -> métrique = 16 -> route conservée dans la table de routage

- d'annulation (Flush Timer) :- 240 sec sans mise à jour -> route supprimée de la table de routage

- de mise hors service (Holddown Timer)- 180 sec de durée minimale de mise hors service (délai de diffusion de l'info)

- observation via show ip route ou show ip protocols

4,3,2 Mises à jour limitées : EIGRP- non régulières- uniquement en cas de modification du routage- uniquement aux routeurs concernés

4,3,3 Mises à jour déclenchées- générées spontanément par le protocole RIP dès la modification de la table de routage :

- changement d'état d'une interface, d'une route- installation d'une route

- diffusées sans attendre le décompte du minuteur de mise à jour- inconvénients et risques :

- la diffusion peut être altérée ou abandonnée suite à une rupture de liaison- la diffusion d'1 mise à jour déclenchée peut être contredite par 1mise à jour classique émise par un routeur non encore atteint par la mise à jour déclenchée

4,3,4 Gigue aléatoire (Random Jitter)- durée variable (entre 0 et 15%) soustraite de l'intervalle de mise à jour pour empêcher la tendance à la synchronisation des minuteurs d'un réseau et conséquemment, la collision des mises à jour régulières diffusées par les routeurs.

4,4 Boucles de routage4,4,1 Définition et implicationsDéfinition : transmission continue entre routeurs sans jamais atteindre le réseau de destinationCauses:

- configuration erronée de routes statiques et de routage de type « trou noir »- rediffusion de ces routes incorrectes- tables de routage incohérentes

Effets : réduction des performances du réseau, panne de réseau

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Chapitre 4 – Protocoles de routage à vecteur de distance 4 / 8

Solutions:- TTL décrémenté à chaque passage de routeur (protocole IP)- Métrique maximale (nombre maximal de sauts)- Découpage d'horizon (voir 4,2,3)- « Empoisonnement du routage » visant à expliciter l'inaccessibilité d'un réseau- Mise à jour déclenchées

PT 4,4,1 : A Faire

4,4,2 Problème : Comptage à l'infini- Le problème se pose lors des MàJ et est lié au principe d'incrémentation de 1 saut des métriques associées à une route.- Cette disposition contribue à incrémenter jusqu'à l'infini les métriques- Voir plus loin les dispositifs mis en place pour empêcher ce comptage à l'infini

4,4,3 Définition d'une valeur maximaleSous RIP: 16 sauts = l'infini => métrique inaccessible

4,4,4 Prévention des boucles de routage à l'aide de minuteurs de mise hors service- empêchent pendant une durée prédéterminée de rétablir une route dégradée de manière à permettre aux mises à jour de propager les toutes dernières informations sans se contredire entre elles-Fonctionnement :

- un routeur reçoit une MàJ indiquant un réseau devenu inaccesible => la route est marquée => le minuteur de mise hors service démarre

- si MàJ arrive - avec métrique inférieure pour ce réseau => réseau rétabli- avec métrique identique ou supérieure => la MàJ est ignorée

- Si le réseau de destination est réellement indisponible => routage de type « trou noir »

4,4,5 Règle de découpe d'horizon- Principe : un routeur ne doit jamais annoncer une route via l’interface qui lui a communiqué l’existence de cette route.- Exception : le découpage d'horizon est activé par défaut; il est possible de le désactiver dans certains cas particuliers pour garantir un routage correct (voir plus loin) 4,4,6 Empoisonnement de routage- Principe :

- suite à une modification de topologie, un routeur émet une MàJ de routage « empoisonnée » indiquant que la route a une métrique de 16 soit infinie

- Objectif : - accélérer la convergence (route empoisonnée plus rapide qu'attendre que le nombre de sauts devienne par lui-même > 15, soit infini

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- Association du découpage d'horizon et de l'empoisonnement de routage dite « Découpage d'horizon avec empoisonnement inverse »; ce dispositif :

- repose sur la suspension temporaire du principe de découpage d'horizon afin de garantir à un routeur voisin émetteur d'une MàJ déclenchée la bonne prise en compte de cette MàJ.(autrement dit: il vaut mieux indiquer explicitement qu'un routeur ne possède pas de route vers un réseau en empoisonnant la route avec une métrique indiquant que la route est inaccessible).- n'est pas systématiquement activé par défaut.

4,4,7 Protocole IP et Durée de Vie (TTL)- Le TTL est décrémenté de 1 lors de chaque passage à un routeur- Arrivé à 0, le paquet est abandonné et un message ICMP est envoyé à l'émetteur

4,5 Protocoles de routage à vecteur de distance actuels4,5,1 Protocoles RIP et EIGRP- Critères de choix pour les protocoles de routage à vecteur de distance :

- taille du réseau- compatibilité entre routeurs- connaissances administratives requises

- Comparatif :

4,6 Travaux pratiques4,6,1 Travaux pratiquesPT 461 : A Faire

4,7 Résumé4,7,1 Résumé et révisionsLa classification des protocoles de routage peut s’effectuer selon le type d’algorithme qu’ils utilisent pour déterminer le meilleur chemin vers un réseau de destination. Ils peuvent également être classés en tant que protocoles à vecteur de distance, à état de liens et à vecteur de chemin. Vecteur de distance signifie que les routes sont annoncées sous la forme de vecteurs de distance et de direction. La distance est définie en termes de métrique, comme le nombre de sauts, et la direction est simplement le routeur de tronçon suivant ou l’interface de sortie. Parmi les protocoles de routage à vecteur de distance, on compte : RIPv1, RIPv2, IGRP et EIGRPLes routeurs qui utilisent des protocoles de routage à vecteur de distance déterminent le meilleur chemin vers les réseaux de destination sur la base des informations qu’ils ont apprises de leurs voisins. Si le routeur X découvre deux chemins vers le même réseau, un via le routeur Y à 7 sauts et l’autre via le routeur Z à 10 sauts, il choisira le chemin le plus court et utilisera le routeur Y comme

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routeur de tronçon suivant. Le routeur X ne sait pas du tout comment se présente le réseau au-delà des routeurs Y et Z et il ne peut choisir son meilleur chemin qu’en fonction des informations qui lui sont envoyées par ces deux routeurs. Contrairement aux protocoles de routage à état de liens, les protocoles de routage à vecteur de distance ne disposent pas d’une carte de la topologie du réseau.La détection de réseaux est un processus important pour tout protocole de routage. Certains protocoles de routage à vecteur de distance comme RIP suivent étape par étape un processus qui leur permet d’apprendre et de partager des informations de routage avec leurs voisins. Au fur et à mesure que des routes sont indiquées par un voisin, ces informations sont transmises à d’autres voisins avec une augmentation de la métrique de routage.Les protocoles de routage doivent également gérer leurs tables de routage pour en assurer la précision et la mise à jour. Le protocole RIP échange des informations de table de routage avec ses voisins toutes les 30 secondes. EIGRP, un autre protocole de routage à vecteur de distance, n’envoie pas ces mises à jour régulières, mais uniquement une mise à jour limitée aux routeurs qui ont besoin de cette information, lorsque la topologie est modifiée. Le protocole EIGRP est abordé dans un chapitre ultérieur.Le protocole RIP utilise aussi des minuteurs pour déterminer si un routeur voisin n’est plus disponible ou si une partie des routeurs ne dispose peut-être pas d’informations de routage à jour. Ceci est généralement dû au fait que le réseau n’a pas encore convergé en raison d’une récente modification de la topologie. Les protocoles de routage à vecteur de distance utilisent également des mises à jour déclenchées pour réduire le temps de convergence.L’un des inconvénients des protocoles de routage à vecteur de distance est le risque de boucles de routage. Celles-ci peuvent se produire lorsque le réseau se trouve dans un état de non-convergence. Les protocoles de routage à vecteur de distance utilisent des minuteurs de mise hors service pour empêcher le routeur d’utiliser une autre route vers un réseau qui vient d’être désactivé jusqu'à ce que tous les routeurs aient eu suffisamment de temps pour apprendre que la topologie a changé. Le découpage d’horizon et le découpage d’horizon avec antipoison sont également utilisés par les routeurs pour empêcher les boucles de routage. La règle de découpage d’horizon stipule qu’un routeur ne doit jamais annoncer une route via l’interface qui lui a communiqué l’existence de cette route. Le découpage d’horizon avec antipoison part du principe qu’il vaut mieux indiquer explicitement que ce routeur ne possède pas de route à ce réseau en empoisonnant la route avec une métrique indiquant que la route est inaccessible.Les protocoles de routage à vecteur de distance sont parfois qualifiés de « routage par rumeur », bien que ce nom soit quelque peu inapproprié. Les protocoles de routage à vecteur de distance sont très populaires auprès de nombreux administrateurs réseau car ils sont faciles à comprendre et à implémenter. Cela ne signifie pas pour autant que les protocoles de routage à état de liens sont plus compliqués ou difficiles à configurer. Malheureusement, les protocoles de routage à état de liens ont acquis cette réputation non fondée. Nous verrons dans les chapitres suivants que ces protocoles sont aussi faciles à comprendre et à utiliser que les protocoles de routage à vecteur de distance.

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PT 471 : A Faire

Autres sources d’informations

L’algorithme de vecteur de distance n’est pas difficile à comprendre. De nombreux ouvrages et sources en ligne expliquent comment des algorithmes comme l’algorithme Bellman-Ford sont utilisés dans les réseaux. Plusieurs sites Web expliquent le fonctionnement de ces algorithmes. Prenez connaissance de ces ressources et familiarisez-vous avec le mode de fonctionnement de cet algorithme.Voici quelques suggestions de lecture (en anglais) :Interconnections, Bridges, Routers, Switches, and Internetworking Protocols, de Radia PerlmanCisco IP Routing, d’Alex ZininRouting the Internet, de Christian Huitema