« Les réseaux informatiques/Les protocoles de routage » : différence entre les versions

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Dans un réseau partiellement maillé, tel Internet, la donnée est propagée de proche en proche, d'intermédiaire en intermédiaire : on appelle ces intermédiaires des '''routeurs'''. Cette propagation doit cependant être gérée, histoire que la donnée arrive bien à destination. Ces mécanismes demandent d'identifier les machines émettrices et réceptrices avec une IP et de propager les segments/paquets de données de proche en proche, de l'adresse IP source vers l'IP destinatrice. Déterminer quel est le chemin que doit parcourir la donnée pour arriver la destination est ce qu'on appelle le '''routage'''. Divers protocoles s'occupent de faire fonctionner ce routage, et les plus connus sont clairement BGP et IGP. Nous les verrons probablement dans la suite du cours, ce chapitre se concentrant surtout sur les mécanismes cachés derrière le routage.
 
==Les différents modes de routage==
 
[[File:Unicast.svg|vignette|Unicast]]
[[File:Anycast.svg|vignette|Anycast]]
[[File:Broadcast.svg|vignette|Broadcast]]
[[File:Multicast.svg|vignette|Multicast]]
 
Le routage peut prendre différentes formes suivant le nombre de destinataires. Un ordinateur peut en effet vouloir communiquer avec un ordinateur bien précis, ou envoyer une donnée à plusieurs PC différents. Suivant le nombre de destinataire, on peut faire la différence entre Unicast, Anycast, Multicast et Broadcast.
 
Avec l''''unicast''', un ordinateur émet des données à destination d'un autre ordinateur bien identifié.
 
Avec l''''anycast''', un ordinateur émet des données vers un ordinateur qu'il ne connait pas : l'émetteur ne connait pas la destination de la donnée. L'ordinateur de destination n'est cependant pas choisit au hasard : c'est le protocole de routage qui choisit vers quel ordinateur émettre la donnée.
 
Avec le '''multicast''', les données émises sont envoyées à un groupe d'ordinateur qui veulent recevoir cette donnée. Les ordinateurs qui veulent revoir la donnée se connectent à un serveur et s'inscrivent à un groupe de diffusion. Tous les ordinateur inscrits dans ce groupe recevront la donnée émise. C'est notamment utilisé lors du streaming d'évènements en live : on émet la donnée une fois, et celle-ci sera recopiée par les routeurs à toutes les personnes inscrites au groupe que le routeur connait. Pour faire simple, le groupe possède une adresse logique (une IP) qui permet de l'identifier. Quand une donnée est envoyée à l'adresse du groupe, le serveur reçoit le paquet et en envoie des copies à tous les ordinateurs du groupe. L'adresse IP du serveur/groupe est appelée une adresse multicast.
 
Avec le '''broadcast''', le paquet émis est envoyé à tous les ordinateurs d'un réseau ou sous-réseau (un réseau local le plus souvent). Selon que le paquet se propage dans un réseau local ou sur internet, on distingue deux formes de ''broadcast''.
* Le ''broadcast'' limité a une portée limitée au réseau local de l'émetteur. Le paquet est envoyé aux voisins de l'ordinateur émetteur, mais reste confiné dans le réseau local. Il traverse les switchs et hubs, mais ne passe pas les routeurs : ces derniers n'envoient pas le paquet sur internet. L'adresse de ''broadcast'' utilisée est l'adresse 255.255.255.255.
* Le ''broadcast'' dirigé est similaire au précédent, sauf que le paquet n'est pas confiné dans un réseau local et peut passer les routeurs pour se déplacer sur internet.
 
==Les routeurs==
 
==Les différentes formes de routage==
 
Évidemment, il existe plusieurs manières de router les paquets à destination. Et on peut classer les différentes méthodes de routage en plusieurs catégories. Dans ce qui va suivre, nous allons donner quelques critères qui permettent de classer les protocoles de routage.
 
===Les différents modes de routage===
 
[[File:Unicast.svg|vignette|Unicast]]
[[File:Anycast.svg|vignette|Anycast]]
[[File:Broadcast.svg|vignette|Broadcast]]
[[File:Multicast.svg|vignette|Multicast]]
 
Le routage peut prendre différentes formes suivant le nombre de destinataires. Un ordinateur peut en effet vouloir communiquer avec un ordinateur bien précis, ou envoyer une donnée à plusieurs PC différents. Suivant le nombre de destinataire, on peut faire la différence entre Unicast, Anycast, Multicast et Broadcast.
 
Avec l''''unicast''', un ordinateur émet des données à destination d'un autre ordinateur bien identifié.
 
Avec l''''anycast''', un ordinateur émet des données vers un ordinateur qu'il ne connait pas : l'émetteur ne connait pas la destination de la donnée. L'ordinateur de destination n'est cependant pas choisit au hasard : c'est le protocole de routage qui choisit vers quel ordinateur émettre la donnée.
 
Avec le '''multicast''', les données émises sont envoyées à un groupe d'ordinateur qui veulent recevoir cette donnée. Les ordinateurs qui veulent revoir la donnée se connectent à un serveur et s'inscrivent à un groupe de diffusion. Tous les ordinateur inscrits dans ce groupe recevront la donnée émise. C'est notamment utilisé lors du streaming d'évènements en live : on émet la donnée une fois, et celle-ci sera recopiée par les routeurs à toutes les personnes inscrites au groupe que le routeur connait. Pour faire simple, le groupe possède une adresse logique (une IP) qui permet de l'identifier. Quand une donnée est envoyée à l'adresse du groupe, le serveur reçoit le paquet et en envoie des copies à tous les ordinateurs du groupe. L'adresse IP du serveur/groupe est appelée une adresse multicast.
 
Avec le '''broadcast''', le paquet émis est envoyé à tous les ordinateurs d'un réseau ou sous-réseau (un réseau local le plus souvent). Selon que le paquet se propage dans un réseau local ou sur internet, on distingue deux formes de ''broadcast''.
* Le ''broadcast'' limité a une portée limitée au réseau local de l'émetteur. Le paquet est envoyé aux voisins de l'ordinateur émetteur, mais reste confiné dans le réseau local. Il traverse les switchs et hubs, mais ne passe pas les routeurs : ces derniers n'envoient pas le paquet sur internet. L'adresse de ''broadcast'' utilisée est l'adresse 255.255.255.255.
* Le ''broadcast'' dirigé est similaire au précédent, sauf que le paquet n'est pas confiné dans un réseau local et peut passer les routeurs pour se déplacer sur internet.
 
===Routage statique et dynamique===
 
Le contenu de la table de routage peut être déterminé à l'avance par les concepteurs du réseau, ou mis à jour régulièrement (pour s'adapter à des ajouts ou retraits de machines).
 
* Dans le premier cas, les tables de routage sont remplies lors de l'allumage du routeur, et ne sont jamais mises à jour. On parle alors de '''routage statique''', dans le sens où il ne peut pas évoluer sans que le gestionnaire du réseau ne fasse les modifications adéquates. Bien que très simple, cette approche a cependant de nombreux défauts. Déjà, saisir à la main chaque ligne de la table de routage est parfois long, compliqué, chronophage. Le faire de manière automatisée, chaque routeur construisant la table de routage de lui-même, étant de loin une meilleure solution. De plus, la table de routage ne peut pas s’adapter à une panne de réseau ou au changement de celui-ci. Toute modification des connexions intra-réseau demande de modifier la table de routage, manuellement.
* Un '''routage dynamique''' permet de mettre à jour les tables de routage à la volée, régulièrement, sans intervention humaine. Cette mise à jour des tables de routage est alors prise en charge par un algorithme de routage, une sorte de programme intégré aux routeurs qui leur dit quoi faire pour se mettre à jour. Une sorte d'équivalent des mises à jour Windows, mais pour la table de routage. Ces algorithmes de routage sont pris en charge par des protocoles divers comme IGP ou BGP, que nous n'aborderons pas dans le détail tellement ils sont complexes. On peut cependant préciser qu'ils se distinguent selon la méthode utilisée pour mettre à jour les tables de routage. La mise à jour des tables de routage peut être gouvernée par un routeur central, qui communique aux autres routeurs les informations de mise à jour : on parle alors de '''routage centralisé'''. Dans l'autre cas, le routage est un '''routage décentralisé''' : chaque routeur met à jour sa table de routage individuellement, sans intervention d'un routeur central.
 
===Routage centralisé ou distribué===
 
On peut aussi distinguer les méthodes de routage selon la méthode utilisée pour mettre à jour les tables de routage. La mise à jour des tables de routage peut être gouvernée par un routeur central, qui communique aux autres routeurs les informations de mise à jour : on parle alors de '''routage centralisé'''. Dans l'autre cas, le routage est un '''routage décentralisé''' : chaque routeur met à jour sa table de routage individuellement, sans intervention d'un routeur central.
 
==Les algorithmes de routage==
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