Types de protocoles de routage – Le guide ultime

Le routage est l’un des domaines les plus fondamentaux du réseau qu’un administrateur doit connaître. Les protocoles de routage déterminent comment vos données parviennent à leur destination et contribuent à rendre ce processus de routage aussi fluide que possible. Cependant, il existe tellement de types différents de protocoles de routage qu’il peut être très difficile de tous les suivre !

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• Protocoles de vecteur de distance et d’état de lien
• Protocoles de routage d'état de lien
• IGP et EGP
• Types de protocole de routage
• Protocoles de routage avec et sans classe
• Protocoles de routage dynamique
• Protocoles et métriques de routage
• Distance administrative
• Mots de clôture
• FAQ sur les protocoles de routage

Les protocoles de routeur incluent :

• Protocole d'informations de routage (RIP)
• Protocole de passerelle intérieure (IGRP)
• Ouvrir le chemin le plus court en premier (OSPF)
• Protocole de passerelle extérieure (EGP)
• Protocole de routage de passerelle intérieure amélioré (EIGRP)
• Protocole de passerelle frontalière (BGP)
• Système intermédiaire à système intermédiaire (IS-IS)

Avant d’examiner les protocoles de routage eux-mêmes, il est important de se concentrer sur les catégories de protocoles.

Tous les protocoles de routage peuvent être classés comme suit :

• Protocoles de vecteur de distance ou d’état de lien
• Protocoles de passerelle intérieure (IGP) ou protocoles de passerelle extérieure (EGP)
• Protocoles avec ou sans classe

Protocoles de vecteur de distance et d’état de lien

Les protocoles de routage à vecteur de distance sont des protocoles qui utiliser la distance pour déterminer le meilleur chemin de routage pour les paquets au sein d'un réseau.

Ces protocoles mesurent la distance en fonction du nombre de sauts que les données doivent parcourir pour arriver à leur destination. Le nombre de sauts correspond essentiellement au nombre de routeurs nécessaires pour atteindre la destination.

Généralement, les protocoles à vecteur de distance envoient une table de routage pleine d'informations aux appareils voisins. Cette approche en fait un faible investissement pour les administrateurs, car ils peuvent être déployés sans grande nécessité de gestion. Le seul problème est qu'ils nécessitent plus de bande passante pour envoyer sur les tables de routage et peuvent également fonctionner dans des boucles de routage.

Protocoles de routage d'état de lien

Les protocoles d'état de liaison adoptent une approche différente pour trouver le meilleur chemin de routage dans la mesure où ils partagent des informations avec d'autres routeurs à proximité. Le l'itinéraire est calculé en fonction de la vitesse du trajet jusqu'à la destination et le coût des ressources.

Les protocoles de routage par état de lien utilisent un algorithme pour résoudre ce problème. L'une des principales différences par rapport à un protocole à vecteur de distance est que les protocoles à état de lien n'envoient pas de tables de routage ; au lieu de cela, les routeurs s'informent mutuellement lorsque des changements d'itinéraire sont détectés.

Les routeurs utilisant le protocole d'état de lien créent trois types de tables ; table voisine , table de topologie , et table de routage . La table voisine stocke les détails des routeurs voisins à l'aide du protocole de routage à état de lien, la table topologique stocke l'ensemble de la topologie du réseau et la table de routage stocke les routes les plus efficaces.

IGP et EGP

Les protocoles de routage peuvent également être classés comme suit :Protocoles de passerelle intérieure(GPS) ouProtocoles de passerelle extérieure(EGP).

IPG

GPSsont des protocoles de routage qui échangent des informations de routage avec d'autres routeurs au sein d'un seul système autonome (AS). Un AS est défini comme un réseau ou un ensemble de réseaux sous le contrôle d’une seule entreprise. La société AS est ainsi distincte du FAI AS.

Chacun des éléments suivants est classé comme IGP :

• Ouvrir le chemin le plus court en premier (OSPF)
• Protocole d'informations de routage (RIP)
• Système intermédiaire à système intermédiaire (IS-IS)
• Protocole de routage de passerelle intérieure amélioré (EIGRP)

EGP

D'autre part,EGPsont des protocoles de routage utilisés pour transférer des informations de routage entre les routeurs de différents systèmes autonomes. Ces protocoles sont plus complexes et BGP est le seul protocole EGP que vous êtes susceptible de rencontrer. Cependant, il est important de noter qu’il existe un protocole EGP nommé EGP.

Voici des exemples d'EGP :

• Protocole de passerelle frontalière (BGP)
• Protocole de passerelle extérieure (EGP)
• Le protocole de routage interdomaine (IDRP) de l'ISO

Types de protocole de routage

Chronologie des protocoles de routage

• 1982 – EGP
• 1985 – IGRP
• 1988 – RIPv1
• 1990 – EI-IS
• 1991 – OSPFv2
• 1992 – EIGRP
• 1994 – RIPv2
• 1995 – BGP
• 1997 – RIPng
• 1999 – BGPv6 et OSPFv3
• 2000 – IS-ISv6

Protocole d'informations de routage (RIP)

Routing Information Protocol ou RIP est l'un des premiers protocoles de routage à être créé. RIP est utilisé dans les deuxRéseaux locaux(LAN) etRéseaux étendus(WAN), et s'exécute également sur la couche Application du Modèle OSI . Il existe plusieurs versions de RIP, notammentRIPv1etRIPv2. La version originale ou RIPv1 détermine les chemins réseau en fonction de la destination IP et du nombre de sauts du trajet.

RIPv1 interagit avec le réseau en diffusant sa table IP à tous les routeurs connectés au réseau. RIPv2 est un peu plus sophistiqué que cela et envoie sa table de routage à une adresse multicast. RIPv2 utilise également l'authentification pour sécuriser les données et choisit un masque de sous-réseau et une passerelle pour le trafic futur. La principale limitation de RIP est qu'il a un nombre maximum de sauts de 15, ce qui le rend inadapté aux réseaux plus grands.

Voir également: Outils de surveillance du réseau local

Protocole de passerelle intérieure (IGRP)

Interior Gateway Protocol ou IGRP est un protocole de routage à vecteur de distance produit par Cisco. IGRP a été conçu pour s'appuyer sur les fondations posées sur RIP afin de fonctionner plus efficacement au sein de réseaux connectés plus vastes et supprimé le plafond de 15 sauts qui a été placé sur RIP. IGRP utilise des mesures telles que la bande passante, le délai, la fiabilité et la charge pour comparer la viabilité des routes au sein du réseau. Cependant, seules la bande passante et le délai sont utilisés dans les paramètres par défaut d’IGRP.

IGRP est idéal pour les grands réseaux car ildiffuse des mises à jour toutes les 90 secondes et a un nombre maximum de sauts de 255. Cela lui permet de prendre en charge des réseaux plus grands qu'un protocole tel que RIP. IGRP est également largement utilisé car il résiste aux boucles de routage car il se met à jour automatiquement lorsque des changements d'itinéraire se produisent au sein du réseau.

Ouvrir le chemin le plus court en premier (OSPF)

Le protocole Open Shortest Path First ou OSPF est un IGP à état de liens conçu sur mesure pour les réseaux IP utilisant le Le chemin le plus court en premier ( FPS ) algorithme . L'algorithme de routage SPF est utilisé pour calculer l'arbre couvrant le chemin le plus court afin de garantir une transmission efficace des données des paquets. Les routeurs OSPF maintiennent des bases de données détaillant des informations sur la topologie environnante du réseau. Cette base de données est remplie de données extraites de Annonces d’état de lien (LSA) envoyés par d'autres routeurs. Les LSA sont des paquets qui détaillent les informations sur le nombre de ressources qu'un chemin donné prendrait.

OSPF utilise également le L'algorithme de Dijkstra pour recalculer les chemins réseau lorsque la topologie change. Ce protocole est également relativement sécurisé car il peut authentifier les modifications du protocole pour assurer la sécurité des données. Il est utilisé par de nombreuses organisations car il est évolutif pour les grands environnements. Les changements de topologie sont suivis et OSPF peut recalculer les routes de paquets compromises si une route précédemment utilisée a été bloquée.

Protocole de passerelle extérieure (EGP)

Le protocole de passerelle extérieure ou EGP est un protocole utilisé pour échanger des données entre des hôtes de passerelle voisins au sein de systèmes autonomes. En d’autres termes, EGP fournit un forum permettant aux routeurs de partager des informations entre différents domaines. L’exemple le plus médiatisé d’EGP est Internet lui-même. La table de routage du protocole EGP comprend les routeurs connus, les coûts de routage et les adresses réseau des appareils voisins. EGP était largement utilisé par les grandes organisations mais a depuis été remplacé par BGP.

La raison pour laquelle ce protocole est tombé en disgrâce est qu’il ne prend pas en charge les environnements réseau multivoies. Le protocole EGP fonctionne en conservant une base de données des réseaux à proximité et des chemins de routage qu'il pourrait emprunter pour les atteindre. Ces informations d'itinéraire sont envoyées aux routeurs connectés. Une fois arrivé, les appareils peuvent mettre à jour leurs tables de routage et entreprendre une sélection de chemin plus éclairée sur l’ensemble du réseau.

Protocole de routage de passerelle intérieure amélioré (EIGRP)

Enhanced Interior Gateway Routing Protocol ou EIGRP est un protocole de routage à vecteur de distance utilisé pourIP,AppleTalk, etNetWareréseaux. EIGRP est un protocole propriétaire de Cisco conçu pour succéder au protocole IGRP d'origine. Lors de l'utilisation d'EIGRP, un routeur prend les informations des tables de routage de ses voisins et les enregistre. Les voisins sont interrogés sur un itinéraire et lorsqu'un changement se produit, le routeur informe ses voisins du changement. Cela a pour résultat final de sensibiliser les routeurs voisins à ce qui se passe sur les appareils à proximité.

EIGRP est équipé d'un certain nombre de fonctionnalités pour maximiser l'efficacité, notammentProtocole de transport fiable(RTP) et unAlgorithme de mise à jour diffusée(DOUBLE). Les transmissions de paquets sont rendues plus efficaces car les routes sont recalculées pour accélérer le processus de convergence.

Protocole de passerelle frontalière (BGP)

Protocole de passerelle frontalière ou BGP est le protocole de routage d'Internet qui est classé comme protocole vectoriel de chemin de distance. BGP était conçu pour remplacer l'EGP avec une approche décentralisée du routage. L'algorithme de sélection du meilleur chemin BGP est utilisé pour sélectionner les meilleurs itinéraires pour les transferts de paquets de données. Si vous n'avez aucun paramètre personnalisé, BGP sélectionnera les itinéraires présentant le chemin le plus court vers la destination.

Cependant, de nombreux administrateurs choisissent de modifier les décisions de routage en fonction de critères adaptés à leurs besoins. Le meilleur algorithme de sélection du chemin de routage peut être personnalisé en modifiant l'attribut de communauté de coût BGP . BGP peut prendre des décisions de routage basées sur des facteurs tels que le poids, la préférence locale, la génération locale, la longueur AS_Path, le type d'origine, le discriminateur multi-sorties, eBGP sur iBGP, la métrique IGP, l'ID de routeur, la liste de clusters et l'adresse IP des voisins.

BGP envoie uniquement les données mises à jour de la table de routeur lorsque quelque chose change. Par conséquent, il n’y a pas de découverte automatique des changements de topologie, ce qui signifie que l’utilisateur doit configurer BGP manuellement. En termes de sécurité, le protocole BGP peut être authentifié afin que seuls les routeurs approuvés puissent échanger des données entre eux.

Système intermédiaire à système intermédiaire (IS-IS)

Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) est un protocole de routage IP à état de lien et un protocole IGPP utilisé sur Internet pour envoyer des informations de routage IP. IS-IS utilise une version modifiée de l'algorithme de Dijkstra . Un réseau IS-IS se compose d'une gamme de composants, notamment des systèmes finaux (périphériques utilisateur), des systèmes intermédiaires (routeurs), des zones et des domaines.

Sous IS-IS, les routeurs sont organisés en groupes appelés zones et plusieurs zones sont regroupées pour constituer un domaine. Les routeurs dans la zone sont placés avec la couche 1 et les routeurs qui connectent les segments ensemble sont classés comme la couche 2. Il existe deux types d'adresses réseau utilisées par IS-IS ; Point d'accès au service réseau ( PASP ) et Titre de l'entité réseau ( FILET ).

Protocoles de routage avec et sans classe

Les protocoles de routage peuvent également être classés en protocoles de routage avec ou sans classe. La distinction entre ces deux éléments réside dans la manière dont ils exécutent les mises à jour de routage. Le débat entre ces deux formes de routage est souvent appelé routage avec classe ou sans classe.

Protocoles de routage par classe

Les protocoles de routage avec classe n'envoient pas d'informations sur le masque de sous-réseau lors des mises à jour de routage, contrairement aux protocoles de routage sans classe.RIPv1etIGRPsont considérés comme des protocoles de classe. Ces deux protocoles sont des protocoles de classe car ils n'incluent pas d'informations sur le masque de sous-réseau dans leurs mises à jour de routage. Les protocoles de routage avec classe sont depuis devenus obsolètes par les protocoles de routage sans classe.

Protocoles de routage sans classe

Comme mentionné ci-dessus, les protocoles de routage avec classe ont été remplacés par des protocoles de routage sans classe. Protocoles de routage sans classeenvoyer des informations sur le masque de sous-réseau IP lors des mises à jour de routage. RIPv2, EIGRP, OSPF et IS-IS sont tous des types de protocoles de routage de classe qui incluent des informations de masque de sous-réseau dans les mises à jour.

Protocoles de routage dynamique

Les protocoles de routage dynamique sont un autre type de protocoles de routage essentiels aux réseaux d'entreprise modernes. Protocoles de routage dynamiquepermettre aux routeurs d'ajouter automatiquement des informations à leurs tables de routage à partir des routeurs connectés. Avec ces protocoles, les routeurs envoient des mises à jour topologiques chaque fois que la structure topologique du réseau change. Cela signifie que l’utilisateur n’a pas à se soucier de maintenir à jour les chemins réseau.

L'un des principaux avantages des protocoles de routage dynamique est qu'ils réduisent le besoin de gérer les configurations. L’inconvénient est que cela se fait au prix de l’allocation de ressources telles que le processeur et la bande passante pour les faire fonctionner de manière continue. OSPF, EIGRP et RIP sont considérés comme des protocoles de routage dynamique.

Protocoles et métriques de routage

Quel que soit le type de protocole de routage utilisé, des mesures claires seront utilisées pour mesurer quelle route est la meilleure à emprunter. Un protocole de routage peut identifier plusieurs chemins vers un réseau de destination, mais doit avoir la capacité de déterminer lequel est le plus efficace. Les métriques permettent au protocole de déterminer quel chemin de routage doit être choisi pour fournir au réseau le meilleur service.

La métrique la plus simple à considérer est le nombre de sauts. Le protocole RIP utilise le nombre de sauts pour mesurer la distance nécessaire à un paquet de données pour atteindre sa destination. Plus un paquet doit parcourir de sauts, plus le paquet doit parcourir de distance. Ainsi le protocole RIP vise à choisir les routes tout en minimisant les sauts lorsque cela est possible. Outre le nombre de sauts, de nombreuses mesures sont utilisées par les protocoles de routage IP. Les mesures utilisées incluent :

• Nombre de sauts – Mesure le nombre de routeurs par lesquels un paquet doit transiter
• Bande passante– Choisit le chemin de routage en fonction de celui qui a la bande passante la plus élevée
• Retard– Choisit le chemin de routage en fonction de celui qui prend le moins de temps
• Fiabilité– Évalue la probabilité qu'une liaison réseau échoue en fonction du nombre d'erreurs et des échecs précédents
• Coût– Une valeur configurée par l'administrateur ou l'IOS qui est utilisée pour mesurer le coût d'un itinéraire en fonction d'une métrique ou d'une plage de métriques
• Charger– Choisit le chemin de routage en fonction de l’utilisation du trafic des liens connectés

Métriques par type de protocole

Distance administrative

La distance administrative est l’une des caractéristiques les plus importantes des routeurs. Administratif est le terme utilisé pour décrire une valeur numérique utilisée pour prioriser la route à utiliser lorsqu'il existe deux ou plusieurs routes de connexion disponibles. Lorsqu'un ou plusieurs itinéraires sont localisés, lele protocole de routage avec la distance administrative la plus faible est sélectionné comme itinéraire. Il existe une distance administrative par défaut, mais les administrateurs peuvent également configurer la leur.

Plus la valeur numérique de la distance administrative est faible, plus le routeur fait confiance à l'itinéraire. Plus la valeur numérique est proche de zéro, mieux c'est. Les protocoles de routage utilisent principalement la distance administrative pour évaluer la fiabilité des appareils connectés. Vous pouvez modifier la distance administrative du protocole en utilisant le processus de distance dans le mode de sous-configuration.

Mots de clôture

Comme vous pouvez le constater, les protocoles de routage peuvent être définis et pensés de différentes manières. La clé est de considérer les protocoles de routage comme des protocoles à vecteur de distance ou à état de lien, des protocoles IGP ou EGP et des protocoles avec ou sans classe. Il s’agit des catégories principales dans lesquelles appartiennent les protocoles de routage courants tels que RIP, IGRP, OSPF et BGP.

Bien entendu, au sein de toutes ces catégories, chaque protocole a ses propres nuances dans la manière dont il mesure le meilleur chemin de routage, qu'il s'agisse du nombre de sauts, du délai ou d'autres facteurs. Apprendre tout ce que vous pouvez sur ces protocoles que vous conservez au cours de votre réseautage quotidien vous aidera grandement à la fois lors d'un examen et dans un environnement réel.

FAQ sur les protocoles de routage

Comment l'algorithme Bellman-Ford et l'algorithme Dijkstras fonctionnent-ils différemment dans les protocoles de routage ?

Les algorithmes de Bellman-Ford et de Dijkstra incluent tous deux un calcul du coût (distance) de traversée d'une liaison. La principale différence entre les méthodologies réside dans le fait que les calculs de coûts pour Bellman-Ford peuvent être positifs ou négatifs, tandis que Dijkstra n'opère que de manière positive. D'autres différences sont que Bellman-Ford informe uniquement les appareils voisins mais inclut des calculs du coût pour les non-voisins, tandis que Dijkstra diffusera à tous mais cadrera uniquement ses calculs en termes de coût pour les voisins.

Quelle est la différence entre le transfert et le routage ?

Le transfert est un processus interne pour un périphérique réseau, tel qu'un commutateur. Il suffit que l'appareil transfère les données reçues sur une interface via une autre interface. Le routage consiste à calculer un chemin vers une destination avant de décider quelle interface transférer les données entrantes.

Pourquoi BGP est-il préféré à OSPF ?

BGP offre plus de flexibilité et plus de contrôle aux créateurs et propriétaires d'un appareil qu'OSPF. Les processus BGP incluent des options sur les routes qui doivent être annoncées et les notifications qui seront acceptées par l'appareil. Il offre plus de contrôle sur la sélection d’itinéraire. Cela permet plus de flexibilité pour éviter la surcharge sur des liaisons particulières, dont OSPF supposerait automatiquement qu'elles fournissent l'itinéraire le plus rapide.

Voir également: Outils pour traceroute et tracert