Les routeurs et le routage qu’ils effectuent pour trouver le chemin sont très fondamentaux pour les grands réseaux. Les routeurs connectent différents réseaux entre eux et peuvent prendre des décisions sur la façon de transférer les données.
Qu’est-ce qu’un routeur ?
Un routeur est un appareil qui peut coupler des réseaux séparés les uns aux autres ou diviser de grands réseaux en sous-réseaux. Le routeur fonctionne sur la couche 3 du modèle OSI et peut donc utiliser les adresses IP logiques pour transférer les données. La forme la plus simple d’un routeur est un ordinateur avec plusieurs cartes réseau, chacune d’entre elles étant connectée à différents réseaux.
Étant donné que les routeurs fonctionnent sur la couche 3, ils peuvent connecter des réseaux avec différentes topologies. Cependant, les routeurs sont plus lents que les commutateurs ou les ponts car ils doivent décompresser les paquets de données jusqu’à la couche 3 afin de connaître l’adresse de destination.
Mais en plus de la pure transmission de données, les routeurs ont d’autres tâches: ils étendent un réseau en termes de longueur et de nombre de stations connectées. Ils connectent différents sous-réseaux créés via le sous-réseau. Les routeurs permettent la mise en œuvre de divers protocoles, par exemple IP vers IPX, en interprétant les paquets de données reçus par rapport à leur protocole et en les convertissant en conséquence.
Ils permettent également aux filtres de se protéger contre les accès non autorisés. De cette manière, vous pouvez restreindre la direction, par exemple, les employés d’une entreprise peuvent communiquer avec le monde extérieur alors que personne ne peut entrer dans le réseau de l’entreprise. Vous pouvez filtrer par protocole et donc n’autoriser le trafic que via certains protocoles (par exemple interdire FTP, mais autoriser SMTP). De plus, l’accès à certains serveurs WWW ou FTP peut être restreint et l’accès peut même être restreint à certaines heures (jours de la semaine, heures de la journée). Enfin, les routeurs permettent une méthode complexe de recherche d’itinéraire.
Qu’est-ce que le routage
Le routage est une propriété de base de chaque réseau. Ce terme décrit le processus par lequel le meilleur chemin entre un ordinateur source et l’ordinateur cible est trouvé. Le routage se compose de deux sous-processus, qui sont généralement résumés sous le terme de routage:
- Routage: L’itinéraire à travers l’ensemble du réseau via plusieurs nœuds de réseau est déterminé.
- Transfert: un nœud décide de la manière dont il transmet un paquet.
Il doit être possible que les données soient envoyées dans un réseau sans affecter les autres réseaux, et que les données soient envoyées au réseau cible approprié via plusieurs réseaux. Avec ce dernier, les données sont envoyées via de nombreux routeurs différents, dont chacun doit prendre une décision quant aux voisins vers lesquels transmettre les données.
Le routage peut être effectué de deux manières:
- Routage statique
- Routage dynamique
Les tables de routage
Les décisions sont toujours prises sur la base de ce que l’on appelle des tables de routage. Les entrées de la table de routage indiquent à quel routeur voisin les données doivent être transmises pour atteindre une destination spécifique. Les tableaux se composent des entrées suivantes:
- Adresse réseau de destination
- Masque de sous-réseau du réseau cible
- Le saut suivant, c’est-à-dire l’adresse IP du routeur via lequel le paquet doit être transmis pour cette destination
- Métrique: informations sur la disponibilité du réseau. Ils cartographient les coûts de réexpédition et ne jouent un rôle que si une destination peut être atteinte via plusieurs itinéraires.
Plus une table de routage a d’entrées, plus le transfert de paquets prend du temps. On s’efforce donc de minimiser au maximum la taille de la table. Vous pouvez afficher les tables de routage à l’aide des commandes suivantes:
- Tous les systèmes Windows et Unix: netstat -r
- Windows uniquement: impression d’itinéraire
- Linux uniquement: ip route
Routage statique
Le routage statique est basé sur des tables de routage statiques. Ceux-ci sont saisis manuellement par l’administrateur et doivent également être ajustés manuellement si le réseau change. Ainsi, l’administrateur doit définir tous les itinéraires possibles, ce qui signifie bien entendu une lourde charge administrative si le réseau dépasse une certaine taille. Même si les réseaux changent fréquemment, la gestion manuelle n’est plus possible.
Routage dynamique
Dans les grands réseaux, il n’est bien entendu pas possible de saisir manuellement les tables de routage. Par conséquent, une méthode beaucoup plus complexe, le routage dynamique, doit être utilisée. Les routeurs ne prennent pas de décisions basées sur une table statique, mais peuvent adapter et étendre dynamiquement leur table de routage.
Bien entendu, les routeurs disposent également de tables de routage statiques pour le routage dynamique. Cependant, ceux-ci ne contiennent que les meilleurs chemins possibles qui ne changent pas fréquemment. Si le routeur trouve la destination dans sa table, il peut immédiatement faire suivre cette route. Sinon, il envoie le paquet en utilisant la route standard. Tout le trafic de données vers la destination inconnue du routeur émetteur est transmis via le routeur standard (également: passerelle).
Cela peut alors décider du chemin suivant. S’il ne trouve pas non plus une entrée appropriée dans sa propre table de routage, il la transmet également à un routeur standard. Il en résulte une route standard sur laquelle les paquets avec une destination inconnue sont envoyés. À un moment donné, un routeur saura comment gérer le paquet et comment le livrer correctement.
Même si un routeur prend la mauvaise décision et n’envoie pas le paquet à son voisin optimal, il finira par arriver. Avec le routage dynamique, les informations de routage sont également échangées entre les routeurs. Étant donné que cet échange d’informations entraîne une charge supplémentaire sur le réseau, il existe différentes méthodes:
- Routage de l’état des liens
- Routage vectoriel de distance
Le routage à l’état de lien fonctionne sur le principe du «partage du monde avec qui sont vos voisins». Après un certain temps, chaque routeur connaît tous les autres routeurs du réseau et peut calculer lui-même les itinéraires les plus courts.
Le routage vectoriel de distance fonctionne différemment. Il fonctionne sur le principe de « partager le monde avec ce à quoi le monde vous ressemble ». Les routeurs se disent à quel point ils sont connectés aux différents nœuds de destination. Le problème du calcul de l’itinéraire le plus court est ainsi réparti sur plusieurs routeurs.
Time to Live Time to LIve (TTL) est un champ dans l’en-tête IP et spécifie le nombre de sauts (acheminement vers un autre routeur) qu’un paquet peut traverser avant d’être rejeté. Cela empêche un paquet d’être transmis à l’infini d’un routeur à l’autre. Chaque saut diminue la valeur TTL de un jusqu’à ce qu’elle soit délivrée ou que la TTL soit nulle. Ensuite, il est rejeté par le routeur.