ROUTAGE & PROTOCOLES DE ROUTAGE

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1 ROUTAGE & PROTOCOLES DE ROUTAGE 0- Pré requis Cours sur l adressage IP. Modèle en couches OSI. Les LAN. Notions de base sur TCP/IP. Dans le cours présentant les notions de base sur TCP/IP, nous avons étudié le format d une trame, le format d un paquet (datagramme) IP et le format d un segment TCP (et UDP). Ces différentes structures contiennent toutes les informations nécessaires aux communications (adresses MAC, adresses IP, n de port etc.). En ce qui concerne le routage, les informations principales sont les adresses IP (niveau 3 du modèle OSI). Prenons un exemple pour avoir une premier aperçu sur le routage Etudions l architecture réseau suivante : P1 P2 P3 I1_1 I1_2 I2_1 I2_2 Réseau1 R1 Réseau2 R2 Réseau3 Pour simplifier, on considère : IP1 adresse du réseau 1 IP2 adresse du réseau 2 IP3 adresse du réseau 3 Masque commun : Une fois configurés normalement, les routeurs ont les fonctionnements suivants : Le routeur R1 étant connecté physiquement aux réseaux 1 et 2 il connait donc les chemins (routes) pour accéder à ces 2 réseaux et ainsi il peut assurer les communications entre les réseaux 1et 2. Le routeur R2 étant connecté physiquement aux réseaux 2 et 3 il connait donc les chemins (routes) pour accéder à ces 2 réseaux et ainsi il peut assurer les communications entre les réseaux 2 et3. P1 a pour passerelle I1_1. P2 a pour passerelle I1_2. P3 a pour passerelle I2_2. Faisons quelques tests à partir des postes clients (Px): Est-ce que P1 peut faire un «ping» sur l interface I1_1 de R1? Est-ce que P1 peut faire un «ping» sur l interface I1_2 de R1? OUI OUI, R1 gère ses 2 interfaces Est-ce que P1 peut faire un «ping» sur le poste P2? OUI, R1 connait le réseau 2 P2 a pour passerelle R1 Est-ce que P1 peut faire un «ping» sur le poste P3? NON, R1 ne connait pas le réseau 3 Est-ce que P3 peut faire un «ping» sur l interface I2_2 de R2? Est-ce que P3 peut faire un «ping» sur l interface I2_1 de R2? OUI OUI, R2 gère ses 2 interfaces Est-ce que P3 peut faire un «ping» sur le poste P2? NON, R2 connait bien le réseau 2 mais P2 a R1 en passerelle. Est-ce que P3 peut faire un «ping» sur le poste P1? NON, R2 ne connait pas le réseau 1 Que faire pour que P1 et P3 puissent communiquer? IL faut pouvoir : - atteindre le réseau 3 à partir du réseau 1 R1 doit pouvoir acheminer les trames vers réseau 3 Ajout d une route statique sur R1 vers réseau 3 - atteindre le réseau 1 à partir du réseau 3 R3 doit pouvoir acheminer les trames vers réseau 1 Ajout d une route statique sur R3 vers réseau 1 Georges ESQUIROL Page 1

2 1- Exemple d une table de routage Prenons l exemple d une table de routage obtenue à partir de la commande route print (route sous Linux) exécutée sur une machine fonctionnant sous Windows XP et ayant l adresse IP : (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) ========================================================================== Liste d'interfaces 0x1... MS TCP Loopback interface 0x b Realtek RTL8029(AS) Ethernet Adapt ========================================================================== Itinéraires actifs : Destination réseau Masque réseau Adr. passerelle Adr. interface Métrique Passerelle par défaut : ========================================================================== Itinéraires persistants : Aucun 1) Destination C'est la route par défaut que les paquets vont prendre lorsque aucun autre chemin est mentionné dans la table. On retrouve cette information à la ligne 8. On pourrait expliquer cette ligne par "Lorsqu'on ne connaît pas la destination demandée, on utilise l'interface pour joindre la passerelle qui décidera alors du chemin à suivre". 2) Destination C'est la boucle interne qui permet à l'hôte de se parler à lui même. Permet le test de la pile de protocoles TCP/IP. 3) Destination Correspond au réseau local auquel appartient la machine. Pour joindre une machine du même réseau on n a pas besoin de passerelle. Donc la passerelle et l'interface correspondent à la machine elle-même ) Destination C'est la machine elle-même, donc mêmes passerelle et interface à utiliser : (valable quelque soit l'os). 5) Destination (broadcast sur le réseau de la machine, ou broadcast dirigé) Pour atteindre tous les hôtes de mon réseau, il faut utiliser uniquement la machine locale ) Destination (multicast sur mon réseau) Si l'on souhaite faire du multicast (correspond à la classe d adresse D), même chose que précédemment. 7) Destination (broadcast étendu) Si l'on souhaite faire du broadcast étendu ( ), c est pareil qu en 5 et 6. 8) Passerelle par défaut L adresse IP de la passerelle par défaut est indiquée de façon explicite. La «métrique» correspond à une information permettant de choisir le chemin le mieux adapté. Le premier critère utilisé en routage a été le nombre de sauts, c'est-à-dire la distance ou le nombre maximum de routeurs intermédiaires à passer pour atteindre la destination voulue (voir paragraphe suivant). Allez sur votre machine (poste «Seven») et notez : La route par défaut ( ) : IP du poste 20 La route correspondant au réseau de la salle C351 : IP du poste IP du poste 276? Georges ESQUIROL Page 2

3 Comment lire une table de routage? Colonne 1 Colonne 2 Colonne 3 Colonne 4 Colonne 5 destination masque Passerelle interface Métrique Pour atteindre «la destination, indiquée en colonne1, (un réseau/sous réseau ou une machine particulière)», ayant «le masque de sous-réseau, indiqué en Colonne 2» il faut passer par «la passerelle, mentionnée en Colonne 3» en empruntant «l interface, dont l adresse IP est indiquée en Colonne 4» (ou émettre sur la carte réseau dont l adresse IP est indiquée en Colonne 4 ). Reprenez l exemple d introduction et donnez la route à ajouter sur R1. Dans notre cas, la métrique correspondra au nombre de sauts, c'est-à-dire le nombre de routeurs à traverser pour atteindre la destination : destination masque Passerelle interface Métrique IP I2_1 I1_ Le routage Définition : Le routage est le processus qui permet de sélectionner un chemin (route) afin de pouvoir atteindre un destinataire. Nous avons vu dans la table de routage que la «Métrique» indiquait le nombre de sauts pour atteindre une destination. En réalité, il existe plusieurs types de «Métrique» qui correspondent en fait à différents critères de choix d un chemin (ou d une route). Les plus courants sont : Le nombre de sauts (Nombre de routeurs intermédiaires), La Bande Passante d une liaison, qui est en fait le débit supporté (en Mbits/s par exemple), Le Délai, qui est le temps pour qu un paquet transite de la source à la destination, La Fiabilité, qui correspond au taux d erreurs constaté sur une liaison, Etc. Il existe deux façons pour faire du routage : 1. Le routage statique : Les routes (ou les chemins) sont spécifiées par l administrateur du réseau et apparaissent dans la table de routage statique. 2. Le routage dynamique : Les routes (chemins) sont détectées par les protocoles de routage. Certains d entre eux s adaptent aux changements de la topologie du réseau et mettent à jour automatiquement leurs tables de routage (d où l aspect «dynamique»). Attention!! Ne pas confondre protocole de routage et protocole routé : Protocole de routage Protocole qui Détermine le chemin. Par exemple RIP ; OSPF ; IGRP Protocole routé : Protocole qui peut être véhiculé sur un réseau. Par exemple TCP (06), UDP(17) et IP (0800) peuvent être routés, mais pas NetBEUI! Georges ESQUIROL Page 3

4 3- Les principaux types de protocoles de routage Les protocoles de routage utilisent des métriques différentes (critères de choix des routes). Ces critères ou méthodes de travail permettent de regrouper les protocoles en différentes classes ou types: Les protocoles de type «Vecteur de distance» : Dans ce cas, les messages échangés par des routeurs voisins contiennent un ensemble de distances séparant les différentes destinations, ce qui permet de réactualiser les tables de routage. La distance entre une source et une destination est égale au nombre de sauts (ou de routeurs) qui les séparent. Exemples de protocoles à Vecteur de distance : Le protocole RIP (Routing Information Protocol), dans sa version 1 gère un nombre de sauts limité (1 à 15) ce qui fait qu il ne peut être utilisé qu'à l'intérieur de réseaux qui ne sont pas trop étendus. RIPv2 intègre le support des sous-réseaux, les liaisons multipoints et l'authentification. Le protocole IGRP (Interior Gateway Routing Protocol), développé par CISCO. Plus récent que RIP, ce protocole offre plus de possibilités, notamment au niveau de la métrique. En effet, IGRP peut accepter un nombre de sauts maxi de 255 et le choix de la route peut aussi se faire sur la bande passante, le délai, la fiabilité, le coût, etc. Les protocoles de type «Etat de liens» (ou route-link): Ce type de protocole permet de déterminer le «plus court chemin d abord» et pour cela, il n'envoie pas aux routeurs adjacents le nombre de sauts qui les sépare, mais l'état de la liaison qui les sépare. De cette façon, chaque routeur est capable de dresser une carte de l'état du réseau et peut par conséquent choisir à tout moment la route la plus appropriée pour un message donné. De plus, ce protocole évite aux routeurs intermédiaires d'avoir à incrémenter le nombre de sauts, ce qui se traduit par une information beaucoup moins abondante, et donc une meilleure bande passante utile. Exemple de protocole à Etat de liens : OSPF (Open Shortest Path First) est plus performant que RIP et le remplace de plus en plus. Les protocoles «Hybride» : Protocoles à la fois Vecteur de distance et à Etat de liens. Ce type de protocole cumule les avantages des deux types précédents. Il permet ainsi à un routeur de cohabiter avec des routeurs fonctionnant avec les autres types de protocoles. Exemple de protocole Hybride : Le protocole EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol), développé également par CISCO. Georges ESQUIROL Page 4

5 Informations complémentaires Un routeur peut utiliser plusieurs protocoles de routage. Cela dépend bien entendu des réseaux auxquels il est connecté. Si tel est le cas, alors le routeur aura une table de routage pour chaque protocole. Point de convergence : A un instant donné, tous les routeurs doivent avoir une vision identique de la topologie du réseau (c est à dire tous les chemins possibles). Pour cela, les routeurs s échangent régulièrement des informations afin de mettre à jour leurs tables de routage. Par exemple, le protocole RIP envoie sa table de routage à ses routeurs voisins (toutes les 30s environ). Le routeur voisin ajoute alors +1 aux métriques reçus et renvoie l information à son voisin et ainsi de suite. Exemple : Au moment de la configuration, chaque routeur connait les 2 réseaux auxquels il est connecté. On a donc: Routeur Avignon : => réseaux et Paris Routeur Paris : => réseaux et Avignon Marseille Routeur Marseille : => réseaux et Avec le protocole de routage RIP, les routeurs voisins s échangent leurs informations (table routage). Les routeurs obtiennent ainsi les informations complémentaires suivantes : Routeur Avignon : réseau (Paris Marseille), métrique (Nb sauts) = 1 Routeur Paris: réseau (Avignon Marseille), métrique (Nb sauts) = 1 Routeur Marseille: réseau (Paris Avignon), métrique (Nb sauts) = 1 Georges ESQUIROL Page 5

6 Annexes Services/Protocoles et Numéros de port associés Service Protocole N de Port Description du Protocole ou service Protocole de transport ICMP 1 Internet Control Message Protocol : véhicule les messages de contrôle et IP d'erreur pour gérer le trafic IP. FTP 21 File Transfert Protocole : TCP SSH 22 Secure SHell : idem Telnet mais avec chiffrement des communications TCP ou UDP TELNET 23 TELecommunication NETwork : ouvrir session sur machine distante TCP ou UDP SMTP 25 Simple Mail Transfert Protocole : Envoi de courrier électronique TCP ou UDP DNS 53 Domain Name System: Correspondance entre nom et adresses IP TCP ou UDP DHCP 68 Dynamic Host Configuration Protocol : Attribution auto d adresses IP UDP TFTP 69 Trivial File Transfert Protocol: Trivial simplifié UDP HTTP 80 Hyper Text Transfert Protocol : protocole client-serveur pour le Web. TCP POP3 110 Post Office Protocol V3 : permet de récupérer le courrier électronique TCP ou UDP NNTP 119 Network News Transfer Protocol: utilisé par les forums de discussion IMAP4 143 Internet Message Access Protocol V4: réception courrier électronique TCP SNMP 161/162 Simple Network Management Protocol : protocole de gestion de réseau UDP IRC 194 Internet Relay Chat : communication instantané sur Internet HTTPS SSL => TLS 443 Secure Socket Layer renommé en 2001 Transport Layer Security: sécurisation des échanges sur Internet Modèle OSI Protocoles Modèle TCP/IP 7 Application HTTP, FTP, SNMP, SSH, IRC, SMTP, POP3, IMAP, NNTP,... 4 Application 6 Présentation 5 Session TLS (SSL), NetBIOS, 4 Transport TCP, UDP, SCTP, RTP, 3 Transport 3 Réseau IPv4, IPv6, IPX, ARP, ICMP, RIP, OSPF, IGMP, X25,... 2 Internet 2 Liaison de données Ethernet, WiFi, Token ring, FDDI, ATM, RNIS,... 1 Accès au réseau 1 Physique Techniques de codage du signal PuTTY est un client SSH, Telnet, rlogin, et TCP. Il était à l'origine disponible uniquement pour Windows, mais il est à présent porté sur diverses plate-formes Unix et Linux La notation qui permet d indiquer le nombre de bits d un réseau ou du masque de sous-réseau, /xx, correspond à la notation CIDR (Classless InterDomain Routing). La commande «ping ou ping Adr IP de la machine ou ping localhost» permet de tester la pile de protocoles TCP/IP sans toutefois descendre jusqu à la carte réseau. Pour vérifier cette dernière, il faut faire un ping vers une autre machine (voir étude de cas 2004 «Sylvia»). Georges ESQUIROL Page 6

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