Réseaux 24/11/11. M2 CSSI UdS 1. Le routage IP. Les protocoles de routage. Basé sur l utilisation d une table de routage

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1 x 4// Le routage IP Basé sur l utilisation d une table de routage Tout routeur interroge sa table de routage pour : rechercher l adresse IP d une machine correspondante rechercher l adresse IP d un réseau correspondant recherche une entrée par défaut L adresse IP d une machine est toujours prioritaire devant l adresse d un réseau (longest match) Le routage IP consiste à trouver par quelle interface envoyer un paquet : mécanisme de routage netstat -f inet -rn Routing tables Internet: Destination Gateway Flags Refs Use Netif Expire default UGSc 3 en UCS 0 0 lo UH 0 4 lo /3 link#4 UCS 0 en ::d8:f4:a:7e UHLW 0 8 en UHS 0 0 lo :0:5e:0::33 UHLW 4 0 en ff:ff:ff:ff:ff:ff UHLWb 0 8 en / link# UCS 0 en UHS 0 0 lo ff:ff:ff:ff:ff:ff UHLWb 0 en 9.54 link#4 UCS 0 0 en0 Flags U : up, G : via un routeur/gateway, H : host Les protocoles de routage Pour que les routeurs IP de l Internet puissent mettre à jour leur table de routage il est nécessaire qu ils s échangent des informations sur les destinations que chacun d entre eux arrive à joindre Afin que les routeurs se comprennent entre eux des spécifications d échange de messages ont été définis Ces échanges et leurs contenus sont standards et forment les protocoles de routage 3 UdS

2 x 4// Protocoles de routages dynamiques Les protocoles de routage dynamiques s opposent au «routage statique» Il existe différents protocoles de routages : RIP, OSPF, BGP,. Nous nous concentrons sur les protocoles de routage dynamiques internes (IGP : Interior Gateway Protocol) Le RD (routage dynamique) met en œuvre un protocole de communication inter-routeurs Chaque routeur informe ses voisins 4 Protocoles de routages dynamiques Le processus qui exécute un protocole de routage sur un routeur est appelé : démon (ou processus) de routage Les démons de routage mettent à jour les table de routage du noyau de la machine L utilisation du routage dynamique ne modifie pas la manière dont la couche IP effectue le routage Le noyau IP continue à interroger sa table comme avant Toutefois, les données qui se trouvent dans cette table sont mises à jour par les démons de routage 5 Protocoles de routages dynamiques L Internet est organisé sous la forme d un ensemble de systèmes autonomes (Autonomous System : AS), chacun d eux étant administré en principe par une seule entité AS = opérateur ou une entreprise Chaque AS est en mesure de choisir son propre protocole de routage permettant le dialogue inter-routeurs au sein du système : son Interior Gateway Protocol (IGP) ou Intradomain Routing Protocol. L IGP le plus simple est le Routing Information Protocol (RIP). (remplacé maintenant par OSPF ou IS-IS dans les grands réseaux) UdS

3 x 4// Protocoles de routages dynamiques Des protocoles de routage distincts, appelés Exterior Gateway Protocols (EGP) ou Interdomain Routing Protocols, sont utilisés entre les routeurs appartenant à des systèmes autonomes différents. Le plus utilisés (quasiment le seul) est BGP (Border Gateway Protocol) 7 Le protocole de routage RIP RIP est un protocole de routage à vecteur de distance ici les nombres sur les arêtes sont juste des numéros, les poids des arêtes sont tous à Et pour simplifier les notations, on suppose que les destinations sont les routeurs A,B, A B 3 4 C 5 D E 8 Le protocole de routage RIP : Principes Routeurs voisins s échangent cycliquement des Vecteurs de distance = liste de couples (Destination, Distance) = contenu table locale A réception d un vecteur de distance (venant de V), un routeur Calcule si chemin via V est plus court pour certaines destinations D d= distance_au_voisin V + distance(v, D) < distance_connue_à_destination D Si oui met à jour sa table (pour aller à D, passer par V, distance d) Au prochain cycle envoie vecteur de distance mis à jour 9 UdS 3

4 x 4// RIP : Démarrage à froid Le réseau s initialise (si tous les nœuds démarrent en même temps) Chaque nœud connaît sa propre adresse et sait identifier les liaisons auxquelles il est connecté Les nœuds connaissent leur environnement immédiat mais ils n ont pas une connaissance complète du réseau La table du nœud A juste après l initialisation est : Locale A 0 0 Le routeur A résume sa table de routage dans un vecteur de distance: A = 0 Puis il diffuse le vecteur de distance à tous ses voisins (en fait en broadcast sur ses interfaces) avec qui il a une liaison directe (B et D) A ce stade, B et D réceptionnent le vecteur et mettent à jour leur table de routage De B à Liaison Coût B Locale 0 A Après avoir mis à jour sa table de routage, B crée un vecteur de distance qui contient : B = 0, A= Il diffuse ce vecteur sur ses liaisons locales (,4 et ) Parallèlement D aura reçu le message de A et aura mis à jour sa propre table A 3 D transmettra également son vecteur de distance (liaison 3,) D = 0, A= UdS 4

5 x 4// Le message émit par B sera reçu par A,C et E. Le message émit par D sera reçu par A et E Hypothèse : le message de B arrive avant le message de D Lorsqu il reçoit le message sur la liaison, A met à jour sa table en augmentant les distances de A (B=, A=). Il observe le vecteur augmenté et ne retient que les informations qu il ne connaissait pas ou qui ont une valeur inférieure à celles présentes dans sa table de routage Une fois les messages de B et D reçus et traités la table de A est la suivante : 3 A Locale 0 B D 3 Le nœud C reçoit de son coté le vecteur émis par B De C à Liaison Coût C Locale 0 B A Le nœud E reçoit de son coté le vecteur émis par B De E à Liaison Coût E Locale 0 B 4 A 4 4 Le nœud E recevra par la suite le vecteur de distance D = 0, A= sur la liaison Une fois le vecteur augmenté de il constatera qu il peut insérer l information concernant D mais que la distance le reliant à A par la liaison n est pas meilleure que la distance par la liaison 4 De E à Liaison Coût E Locale 0 B 4 A 4 D 5 UdS 5

6 x 4// A, C et E ont maintenant calculé de nouvelles tables de routage Ils vont donc résumer celles-ci dans les vecteurs suivants de A : «A=0, B=, D=» sur les liaisons et 3 de C : «C=0, B=, A=» sur les liaisons et 5 de E : «E=0, B=, A=, D=» sur les liaisons 4, 5 et Résultat De B à Liaison Coût B Locale 0 A D C E 4 A 3 B 3 E De E à Liaison Coût E Locale 0 B 4 A 4 D C 5 B, D et E préparent leurs nouveaux vecteurs de distances de B : «B=0, A=, D=, C=, E=» sur les liaisons et 3 et 4 de D : «D=0, A=, B=, E=» sur les liaisons 3 et de E : «E=0, B=, A=, D=, C=» sur les liaisons 4, 5 et Ces vecteurs seront reçus par A, C et D qui mettent à jour leur table A Locale 0 B D 3 C E De C à Liaison Coût C Locale 0 B A E 5 D 5 A 3 B 3 E C 7 L algorithme a convergé A, C et D vont préparer leurs nouveaux vecteurs de distance et les diffuser mais ces messages n auront pas d incidence sur la mise à jour des tables de B, D et E 8 UdS

7 x 4// RIP : Rupture de liaison Comment réagit RIP si la liaison vient à être rompue? A B 3 4 C D E 5 Les nœuds A et B se rendent compte de la rupture de liaison Le coût de la liaison pour A et B passe à 9 RIP : Rupture de liaison A Locale 0 B D 3 C E De B à Liaison Coût B Locale 0 A D C E 4 A et B définissent de nouveaux vecteurs de distance de A : «A=0, B=, D=, C=, E=» sur la liaison 3 de B : «B=0, A=, D=, C=, E=» sur les liaisons et 4 Les message émis seront reçus par D, C et E 0 RIP : rupture (suite) A 3 B 3 E C De E à Liaison Coût E Locale 0 B 4 A 4 D C 5 De C à Liaison Coût C Locale 0 B A E 5 D 5 C, D et E après avoir mis à jour leur table de routage émettront à leur tour les vecteurs de distance suivants : de D : «D=0, A=, B=, E=, C=» sur les liaisons 3 et de C : «C=0, B=, A=, E=, D=» sur les liaisons et 5 de E : «E=0, B=, A=, D=, C=» sur les liaisons 4, 5 et UdS 7

8 x 4// RIP : rupture (suite) Les messages précédents provoqueront la mise à jour des tables de A, B, D et E A Locale 0 B D 3 C 3 3 E 3 De B à Liaison Coût B Locale 0 A D 4 C E 4 A 3 B E C De E à Liaison Coût E Locale 0 B 4 A D C 5 RIP : rupture (suite) Après ces mises à jour A, B, D et E émettent les vecteurs de distance : de A : «A=0, B=, D=, C= 3, E=» sur la liaison 3 de B : «B=0, A=, D=, C=, E=» sur les liaisons et 4 de D : «D=0, A=, B=, E=, C=» sur les liaisons 3 et de E : «E=0, B=, A=, D=, C=» sur les liaisons 4, 5 et Ces messages provoquent la mise à jour des tables de A, B, C 3 RIP : rupture (fin) A Locale 0 B 3 3 D 3 C 3 3 E 3 De B à Liaison Coût B Locale 0 A 4 3 D 4 C E 4 De C à Liaison Coût C Locale 0 B A 5 3 E 5 D 5 4 UdS 8

9 x 4// RIP : Effet rebond Hypothèse : toutes les liaisons n ont pas le même coût A B 3 4 D E 5 0 C De Liaison Coût A à C B à C C à C Locale 0 D à C 3 3 E à C 4 5 RIP : Effet rebond Rupture de la liaison A B D E Détection de la rupture par B qui note la distance à C comme C De Liaison Coût A à C B à C C à C Locale 0 D à C 3 3 E à C 4 RIP : Effet rebond Hypothèse : Juste avant que B ait le temps d envoyer son nouveau vecteur de distance, A diffuse le sien à B et D Ce message n aura pas d effet sur D, mais B en prenant en compte ce message pensera que C est à distance 3 en passant par A De Liaison Coût A à C B à C 3 C à C Locale 0 D à C 3 3 E à C 4 B va créer un nouveau vecteur de distance qu il va transmettre à A et E. Ceux-ci vont mettre à jour leur table de routage : Boucle 7 UdS 9

10 x 4// RIP : Effet rebond L effet rebond va continuer jusqu au moment où l algorithme va converger pour donner : De Liaison Coût A à C B à C 3 C à C Locale 0 D à C E à C Compter à l infini A B 3 4 C 5 D E Tables de routage de A et D : D s aperçoit de la rupture et met à jour sa table A 3 B E C 9 Compter à l infini D construit son vecteur de distance et le transmet à A qui mettra sa table à jour : l algorithme converge Hypothèse : A transmet le premier son vecteur de distance à D de A : «A=0, B=, D=, C= 3, E=» sur la liaison 3 Résultat pas de convergence, «incrémentation» des distances à l infini Il est nécessaire de définir une borne Dans RIP, est considéré comme «infini» 30 UdS 0

11 x 4// Améliorations de RIP En standard : vecteurs envoyés périodiquement Mises à jour déclenchées En cas de changements dans la table Envoyer de suite les changements aux voisins Risques? Horizon éclaté/retour empoisonné Si le prochain saut de A vers D est B Dans son vecteur envoyé vers B, A indique (D, ) Évite que B passe par A en cas de coupure 3 UdS