Routage réseau

                  Dans ce chapitre nous allons étudier les protocoles de routage et suivre un exemple de topologie pour configurer des routes statiques et dynamiques ;examiner plusieurs commandes IOS essentielles et leurs résultats  aussi présenté des services réseaux puis connecter des systèmes autonomes.

1. Notion de base sur le routage :

                  Lorsque le réseau interne d’une entreprise prend de l’ampleur, il peut devenir nécessaire, pour des raisons de sécurité et d’organisation, de le diviser en plusieurs petite réseaux. Pour ce faire, on crée généralement des sous-réseaux. La création de sous-réseaux implique l’existence d’un routeur qui achemine le trafic d’un sous-réseau vers un autre.

             Afin que les messages parviennent à destination dans le réseau, le routeur utilise une table contenant tous les réseaux connecté localement et les interfaces qui leur sont relié.                   Chaque interface appartient à un réseau IP différent.

       Le routeur détermine la route ou le chemin à prendre en consultant les informations enregistré dans sa table de routage. La table de routage contient également des informations sur les routes que le routeur peut emprunter pour atteindre les réseaux distants qui pas connectés localement.

           Les routes peuvent être attribuées au routeur de façon statique par un administrateur ou lui être indiquées de façon dynamique par un autre routeur, via un protocole de routage.

1. Présentation de la topologie :

           La figure  si dessus illustre la topologie principale acquise comme base pour les différents types de routages qui suit. Cette dernière est composée de trois routeurs dont la connexion est établit par une liaison de réseau étendu. Chaque routeur est connecté à un réseau local Ethernet différent, représenté par un commutateur et un PC, et un serveur dans un des 3 réseaux local.

Figure 30: Topologie principale de la simulation

         Dans ce  qui parvient, en présente un modèle de routeur CISCO dispose des interfaces : FastEthernet et série.

(Les noms utilisés prennent la distribution suivante)

Table 3: Distribution des noms

1. Type de routage :

Il existe de type de routage principal statique et dynamique.

1. Routage statique :

Les routes statiques sont des routes qu’un administrateur réseau configure manuellement. Une route statique inclut l’adresse réseau et le masque de sous-réseau du réseau de destination, ainsi que l’interface de sortie ou l’adresse IP du routeur de tronçon suivant. La table de routage marque les routes statiques par la lettre S. Les routes statiques ont la distance administrative la plus faible, car elles sont plus stables et fiables que les routes apprises dynamiquement.

1. Utilisation de routage statique :

• Un réseau ne comporte que quelques routeurs.

Dans ce cas, l’utilisation d’un protocole de routage dynamique ne présente aucun bénéfice substantiel. Par contre, le routage dynamique peut accroître la charge administrative.

• Un réseau est connecté à Internet via un seul FAI.

Il n’est pas nécessaire d’utiliser un protocole de routage dynamique sur cette liaison car le FAI représente le seul point de sortie vers Internet.

• Un grand réseau est configuré dans une topologie Hub and Spoke :

 Une topologie Hub and Spoke est constituée d’un emplacement central (le concentrateur ou « Hub ») et de multiples terminaisons (les rayons ou « spokes »), chaque rayon ayant une seule connexion au concentrateur. L’utilisation du routage dynamique serait inutile car chaque terminaison n’est reliée à une destination donnée que par un chemin unique, qui passe par l’emplacement central.

1. Configuration de route statique :

Les routes statiques sont configurées manuellement par l’administrateur réseau. Pour configurer une route statique sur un routeur Cisco, procédez comme suit :

Étape 1 : Raccorder le routeur à l’aide d’un câble console.

Étape 2 : Ouvrir une fenêtre HyperTerminal pour se connecter au premier routeur à configurer. 

Étape 3 :Passer en mode privilégié en tapant enable à l’invite Routeur1>. Le changement du symbole > en # indique que le mode privilégié est opérationnel.

Routeur1>enable

Routeur1#

Étape 4 : Passer en mode de configuration globale.

Routeur1#config terminal

Routeur1(config)#

Étape 5 : Utiliser la commande Cisco IOS ip route pour configurer la route statique au format suivant.

ip route [réseau_destination] [masque_sous-réseau] [adresse_passerelle]

ou

ip route [réseau_destination] [masque_sous-réseau] [interface_sortie]

1. Routage par défaut :

           Les tables de routage ne peuvent pas contenir de routes vers chaque site Internet possible. Au fur et à mesure que les tables de routage augmentent en taille, elles nécessitent davantage de mémoire vive et de puissance de traitement. Un type spécial de route statique, appelé route par défaut, spécifie une passerelle à utiliser lorsque la table de routage ne contient pas de chemin vers une destination. Il est courant que les routes par défaut pointent vers le routeur suivant dans le chemin vers le FAI. Dans une entreprise complexe, les routes par défaut canalisent le trafic Internet hors du réseau.

1. Utilisation de routage par default :

• Quand aucune autre route de la table de routage ne correspond à l’adresse IP de destination du paquet, en d’autres termes, en l’absence d’une correspondance plus spécifique. Couramment utilisées lors de la connexion d’un routeur de périphérie d’une société au réseau du FAI.
• Lorsqu’un routeur n’est connecté qu’à un seul autre routeur. Ce cas est appelé « routeur d’extrémité ».

1. Configuration de routage par default :

Routeur1>enable

Routeur1#

Étape 4 : Passer en mode de configuration globale.

Routeur1#config terminal

Routeur1(config)#

Étape 5 : Utiliser la commande Cisco IOS ip route pour configurer la route par default au format suivant.

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [exit-interface | ip-address ]

1. Simulation de routage statique et routage par défaut :

   En utilisant le réseau illustré dans les diagrammes de topologie ; on va simuler le routage statique par le logiciel Packet tracer 6.0.

1. Diagramme de topologie :

Figure 31: Topologie de système autonome( routage statique)

1. Plage d’adressage utilisé :

Table 4: Plage d’adressage pour le routage statique

1. Vérification de la table de routage :

On utilise la commande show ip route pour affiché la table de routage pour chaque routeur.

Figure 32: La table de routage pour as-stat

1. Vérification de la connectivité :

Pour tester la connectivité on utilise le protocole ICMP

Figure 33: Résultats de message PDU

1. Vérification des services réseau :

• Serveur WEB :

Figure 34: L’accé au serveur web par son adresse ip

• Serveur DNS – Serveur FTP

Figure 35 : Résultats de test des services reseaux (DNS,FTP)

1. Routage dynamique :

                  Les protocoles de routage dynamique ajoutent également des réseaux distants à la table de routage.

              Les protocoles de routage dynamique permettent aux routeurs de partager les informations relatives à l’accessibilité et à l’état des réseaux distants via le processus de détection du réseau.

            Chaque protocole envoie et reçoit des paquets de données tout en localisant d’autres routeurs et en mettant et tenant à jour les tables de routage. Les routes apprises via un protocole de routage dynamique sont identifiées par le protocole utilisé. Par exemple, R pour RIP et D pour EIGRP.

             La distance administrative du protocole leur est attribuée.

1. Fonction desprotocoles de routage dynamique :

           Un protocole de routage est un ensemble de processus, d’algorithmes et de messages qui sont utilisés pour échanger des informations de routage et construire la table de routage en y indiquant les meilleurs chemins choisis par le protocole. Un protocole de routage permet d’effectuer les opérations suivantes :

• Découverte des réseauxdistants
• Actualisation des informations de routage
• Choix du meilleur chemin vers des réseaux de destination
• Capacité à trouver un nouveau meilleur chemin si le chemin actuel n’est plus disponible.

1. Classification des protocoles de routage dynamique :

         Les protocoles de routage peuvent être classés dans différents groupes, selon leurs caractéristiques. Les protocoles de routage les plus utilisés sont les suivants :

Figure 36: Classement des protocoles de routage dynamique

1. Protocole IGP (Interior Gateway Protocols) :

Sont utilisés pour le routage interne du système autonome.

1. RIPv2 (Routing Information Protocol) :

Ils comportentles champs suivants :

1. Définition de protocole RIPv2 :

      Le protocole RIP (Routing Information Protocol) a été initialement défini dans le document RFC 1058. Ses principales caractéristiques sont les suivantes :

• Il utilise le nombre de sauts comme mesure de sélection d’un chemin.
• Si le nombre de sauts pour un réseau est supérieur à 15, le protocole RIP ne peut pas fournir de route à ce réseau.
• Par défaut, les mises à jour de routage sont diffusées ou multi diffusées toutes les 30 secondes.

1. Configuration de protocole RIPv2 :

Avant de configurer le protocole RIPv2, attribuez les adresses IP et les masques à toutes les interfaces qui sont concernées par le routage. Si nécessaire, définissez la fréquence d’horloge sur les liaisons série. Une fois les configurations de base terminées, configurez le protocole RIPv2.

• Active le protocole de routage.

Router(config)#router rip

• Spécifie la version.

Router(config)#version 2

• Identifie chaque réseau connecté directement qui doit être annoncé par le protocole RIP.

Router(config-router)#network [adresse réseau]

1. Simulation de protocole RIPv2 :

   En utilisant le réseau illustré dans les diagrammes de topologie ; on va simuler le routage dynamique (RIPv2)  par le logiciel Packet tracer 6.0.

1. Diagramme de topologie :

Figure 37: Topologie de système autonome( as-rip)

1. Plage d’adressage utilisé :

Table 5 : Plage d’adressage pour le protocole de routage RIPv2

1. Vérification de la table de routage :

On utilise la commande show ip route pour affiché la table de routage pour chaque routeur.

Figure 38: La table de routage pour as-rip

1. Vérification de la connectivité :

Pour tester la connectivité on utilise le protocole ICMP

Figure 39 : Résultats de message PDU

1. Vérification des services réseaux: 

• Serveur WEB :

Figure 40: L’accé au serveur web par son adresse ip

• Serveur DNS                                                   – Serveur FTP

Figure 41 : Résultats de test des services reseaux (DNS,FTP)

1. EIGRP(Enhanced IGRP) :

        Le protocole EIGRP (Enhanced IGRP) est un protocole de routage à vecteur de distance propriétaire développé par Cisco. Ses principales caractéristiques sont les suivantes :

• Il peut effectuer un équilibrage de charge à coût inégal.
• Il utilise l’algorithme DUAL (Diffused Update Algorithm) pour calculer le chemin le plus court.
• Contrairement aux protocoles RIP et IGRP, il n’y a pas de mises à jour régulières. Des mises à jour de routage sont envoyées uniquement en cas de modification de la topologie.

1. Configuration de protocole EIGRP :

• Activation de EIGRP

Router(config)#router eigrp[système-autonome]

• Étape 2 : configuration du réseau avec classe A,B  ou C
• Dans le mode de configuration secondaire.

R1(config-router)#network [Adresse réseau]

1. Simulation de protocole EIGRP :

   En utilisant le réseau illustré dans les diagrammes de topologie ; on va simuler le routage dynamique (EIGRP)  par le logiciel Packet tracer 6.0.

1. Diagramme de topologie :

Figure 42: Topologie de système autonome( as-eigrp)

1. Plage d’adressage utilisé :

Table 6 : Plage d’adressage pour le protocole de routage EIGRP

1. Vérification de la table de routage :

On utilise la commande show ip route pour affiché la table de routage pour chaque routeur.

Figure 43: La table de routage pour as-eigrp

1. Vérification de la connectivité :

Pour tester la connectivité on utilise le protocole ICMP

Figure 44 : Résultats de message PDU

1. Vérification des services réseau :

• Serveur WEB :

Figure 45: L’accé au serveur web par son adresse ip

• Serveur DNS                                                   – Serveur FTP

Figure 46 : Résultats de test des services reseaux (DNS,FTP)

1. OSPF (Open Shortest Path First) :

              Le protocole OSPF (Open ShortestPath First) a été développé suite au besoin de la communauté Internet d’utiliser un protocole intérieur IGP (Internal Gateway Protocol) dans la pile des protocoles TCP/IP, non-propriétaire et hautement fonctionnel. Les discussions sur la création d’un IGP commun et interopérable pour l’Internet commença en 1988 et ne fut pas formalisé avant 1991.

1. Configuration de protocole OSPF :

• Activation du protocole de routage OSPF :

R1(config)#router ospf[numéro de la zone]

• Activation des annonces de routes

R1(config-router)#network [adresse réseau][mask générique]  area [numéro de aire]

1. Simulation de protocole OSPF :

   En utilisant le réseau illustré dans les diagrammes de topologie ; on va simuler le routage dynamique (OSPF)  par le logiciel Packet tracer 6.0.

1. Diagramme de topologie :

Figure 1 Figure 47: Topologie de système autonome( as-ospf)

1. Plage d’adressage utilisé :

Table 1Table 7 : Plage d’adressage pour le protocole de routage OSPF

1. Vérification de la table de routage :

On utilise la commande show ip route pour affiché la table de routage pour chaque routeur.

Figure 48: La table de routage pour as-ospf

1. Vérification de la connectivité :

Pour tester la connectivité on utilise le protocole ICMP

Figure 49 : Résultats de message PDU

1. Vérification des services réseau :

• Serveur WEB :

Figure 50: L’accé au serveur web par son adresse ip

• Serveur DNS                                                   – Serveur FTP

Figure 51 : Résultats de test des services reseaux (DNS,FTP)

1. Protocole EGP (Exterior Gateway Protocols) :

           Border Gateway Protocol (BGP) est un protocole d’échange de route notamment sur le réseau internet. Son objectif est d’échangé des informations d’accessibilité de réseaux entre Système autonomes (AS) car il été conçu pour prendre en charge de très grands volumes de données et dispose de possibilités étendues de choix de la meilleure route.

1. Qui réellement a besoin de BGP :

• Pas beaucoup de monde
• Vous devez utiliser BGP uniquement si des fortes raisons vous obligent, comme par exemple lorsque les IGPs ne permettent le contrôle souhaité ou si la taille des tables de routage ne peut pas être contrôlée avec de l’agrégation.
• Dans la plus part des cas, ce ne concerne que les FAIs et leurs liaisons.

1. Configuration de protocole BGP :

            La première étape de l’activation du protocole BGP sur un routeur consiste à configuré le numéro de système autonome. Cette opération s’effectue à l’aide de la commande suivante :

R1(config)#router bgp [numéro_AS]

          L’étape suivante consiste à identifier le routeur du FAI qui est le voisin BGP avec lequel le routeur CPE (Customer Permise Equipment) échange des informations. La commande permettant d’identifier le routeur voisin est la suivante :

R1(config)#neighbor [adresse_IP] remote-as [numéro_AS]

Lorsqu’un client de FAI possède son propre bloc d’adresses IP enregistrées, il peut souhaiter que les routes vers certains de ses réseaux internes soient connues sur Internet. Pour utiliser le protocole BGP afin d’annoncer une route interne, il faut identifier l’adresse du réseau. Le format de cette commande est le suivant :

R1(config)#network [adresse_réseau]

1. Simulation de protocole BGP :

   En utilisant le réseau illustré dans les diagrammes de topologie ; on va simuler le routage dynamique (OSPF)  par le logiciel Packet tracer 6.0.

1. Plage d’adressage utilisé :

Table 8 : Plage d’adressage pour le protocole de routage BGP

1. Diagramme de topologie :

Dans cette partie on a réuni toute les topologies précédentes par le biais du protocole BGP.

Figure 52: l’ensemble des topologies réunit

1. Vérification de la table de routage :

On utilise la commande show ip route pour affiché la table de routage pour chaque routeur 

Figure 53: Les tables de routage pour le BGP

1. Vérification de la connectivité :

Pour tester la connectivité on utilise le protocole ICMP

Figure 54 : Résultats de message PDU

1. Avantages et inconvénients :

• Routage statique :
• Avantages du routage statique :

• Traitement processeur minimal. 
• Plus facile à comprendre par l’administrateur.
• Facile à configurer.
• Inconvénients du routage statique :

• La configuration et la maintenance prennent du temps.
• La configuration présente des risques d’erreurs, tout particulièrement dans les grands réseaux.
• L’intervention de l’administrateur est requise pour assurer la maintenance des informations changeantes relatives aux routes.
• N’évolue pas bien pour les réseaux en expansion ; la maintenance devient fastidieuse. 
• Exige une connaissance complète de l’ensemble du réseau pour une implémentation correcte.

• Routage dynamique :
• Avantages du routage dynamique :

• Réduction pour l’administrateur des tâches de maintenance de la configuration lors de l’ajout et de la suppression de réseaux.
• Les protocoles réagissent automatiquement aux modifications topologiques.
• La configuration est moins sujette aux erreurs.
• Plus évolutif, l’expansion du réseau ne présente généralement pas de problème.

• Inconvénients du routage dynamique :

• Utilisation des ressources du routeur (cycle de processeur, mémoire et bande passante de liaison).
• Les administrateurs doivent avoir des connaissances plus approfondies pour la configuration, la vérification et le dépannage.

1. Conclusion :

             Nous avons présenté dans ce chapitre les types de protocoles du routage et exposer les ajustements des adresse IP, service réseaux et quelque astuce de base pour tester la connectivité.

           On porte a votre connaissance qu’Il existe bien sur d’autres protocoles de routage dont nous n’avons pas parlé ici, l’exposé aurait été trop long. Nous avons donc abordé les grandes lignes de la configuration du routage et nous nous somme intéressé aux protocoles plus usités sur internet.

Version numérique:

Simulation sous packet tracer

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