Le routage réseau est le processus décisionnel par lequel les routeurs découvrent les itinéraires disponibles, élaborent des tables et acheminent les données par les chemins les plus rapides et les moins coûteux. Ces tâches optimisent l’efficacité et les communications économiques afin de transmettre rapidement les paquets de données à leurs destinataires partout dans le monde.
Cet article présente le fonctionnement du routage réseau, les sous-catégories de protocoles sur lesquelles il repose et les algorithmes qui le pilotent. Avec les informations adéquates, toute organisation peut optimiser son routage réseau afin de mettre en place une infrastructure de communication rationalisée et sécurisée.
Fonctionnement du routage réseau
Chaque routeur dispose d’un journal des chemins et itinéraires potentiels appelé table de routage. Le routeur utilise cette table pour établir des itinéraires et communiquer avec les réseaux, appareils et autres routeurs voisins. Les administrateurs de ces réseaux doivent mettre à jour leurs routeurs pour garantir la bonne santé de l’infrastructure réseau afin qu’ils disposent de toutes les connaissances et capacités nécessaires pour communiquer efficacement.
Lorsqu’un routeur reçoit un paquet de données, il effectue une analyse minimale pour obtenir les informations sur sa destination. C’est comme un agent d’aéroport qui vérifie les billets pour déterminer de quel terminal un passager a besoin. Le routeur inspecte le paquet et commence à déterminer le meilleur chemin à suivre.
Les protocoles de routage dictent la manière dont les routeurs communiquent et les critères qu’ils jugent importants pour le cheminement. Ils prennent en compte des facteurs tels que le coût, les délais et la bande passante des réseaux voisins. Combiné à la grande quantité d’informations stockées dans la table de routage, l’algorithme du routeur calcule le chemin approprié.
Ensuite, le paquet de données passe d’un routeur à l’autre jusqu’à atteindre le bon réseau. À partir de là, le routeur distribue les données à l’appareil approprié.
Le processus décisionnel du routage réseau est essentiel à la fiabilité et à la sécurité des communications de données. Chaque personne et chaque entreprise partagent des informations, qui sont souvent sensibles, comme les bons de commande et les avis d’expédition, en particulier pour les entreprises. Si les informations ne sont pas transmises ou arrivent sur le mauvais réseau, cela peut avoir des conséquences désastreuses pour la confidentialité des clients et entraîner des atteintes à la sécurité financière.
Un routage réseau performant améliore également l’intégrité du réseau en prévenant les défaillances de liaison et les recalculs rapides d’itinéraires qui ralentissent les procédures et la connectivité. Le routage réseau détermine le meilleur chemin pour envoyer et recevoir des données de manière sécurisée.
Les 4 principaux protocoles de routage
Dans le processus de routage réseau, les protocoles de routage dictent la manière dont les routeurs communiquent. Chaque protocole possède ses propres règles pour distribuer de manière spécifique les fichiers entre les appareils ou accéder à Internet.
Protocoles à vecteur de distance
Avec les protocoles à vecteur de distance, le routeur met continuellement à jour sa table de routage avec les informations provenant des routeurs et appareils voisins connectés. Bien que ses données soient récentes et exactes, ces mises à jour constantes sollicitent fortement la bande passante du réseau et ralentissent la convergence.
De plus, si le routeur considère qu’un itinéraire particulier n’est plus disponible, toutes les tables des routeurs du réseau sont ensuite mises à jour. Ici, les informations à jour se paient au prix de la rapidité.
Protocoles à état de liens
Les protocoles à état de liens annoncent les mises à jour de routage uniquement lorsqu’elles se produisent, contrairement aux protocoles à vecteur de distance, qui se mettent à jour à intervalles réguliers indépendamment de l’apparition de nouvelles informations. Lorsqu’un routeur à état de liens obtient des données pour sa table, il diffuse ces informations aux routeurs voisins afin qu’elles soient consolidées.
Cette approche est plus avantageuse pour la bande passante et la vitesse de convergence, mais elle peut laisser des informations obsolètes dans la table de routage pendant plus longtemps.
Routing Information Protocol (RIP)
Routing Information Protocol (RIP) fonctionne dans les réseaux intradomaine. Il s’appuie également sur le nombre de sauts comme métrique importante. À son niveau le plus élémentaire, le RIP n’est privilégié que dans certains cas en raison de sa convergence lente et de son évolutivité limitée, mais ses sous-types améliorent ces deux aspects.
Protocoles de routage avec et sans classes
Les protocoles de routage avec et sans classes fonctionnent avec des sous-réseaux au sein d’un réseau IP. Les masques de sous-réseau divisent une adresse IP en parties afin d’identifier l’ordinateur hôte et le réseau connecté. Les routeurs avec classes ne définissent pas le masque de sous-réseau dans leurs mises à jour régulières, ce qui garantit que les mises à jour sont envoyées à tous les appareils et routeurs du réseau. Les routeurs sans classes déterminent les masques de sous-réseau, ce qui réduit la consommation de bande passante. Les mises à jour sont alors uniquement déployées vers les sous-réseaux nécessaires.
Types de routage réseau
Les types de routage réseau sont des sous-catégories des protocoles qui régissent la communication des routeurs, comme les passerelles intérieures, intérieures améliorées et extérieures (IGRP, EIGRP et EGP, respectivement), Open Shortest Path First et Border Gateway Protocol (BGP).
Comme chaque type accorde de l’importance à des facteurs différents pour déterminer le chemin du paquet de données, leur popularité et leur efficacité varient. Le type de routage adapté à une organisation peut également dépendre de ses besoins spécifiques, de ses effectifs et de son modèle économique.
Passerelles intérieures et intérieures améliorées (IGRP et EIGRP)
IGRP est un protocole avec classes fondé sur les normes du RIP. Cependant, il peut effectuer davantage de sauts, jusqu’à 255. Les informations et les tables de routage sont automatiquement mises à jour, ce qui augmente la consommation de bande passante et ralentit la convergence. Les routeurs IGRP limitent également l’échange d’informations au réseau privé de l’organisation.
En revanche, EIGRP est un protocole sans classes fondé sur le RIP, ce qui permet de transmettre les données plus rapidement et plus efficacement.
Exterior Gateway Protocol (EGP)
EGP prend en compte les coûts et les adresses IP des routeurs voisins pour déterminer le chemin du paquet de données. Il communique régulièrement avec la table de routage et la met à jour à l’aide d’informations sur l’état et l’efficacité des routeurs voisins.
Il est important de noter que les EGP ont été en grande partie abandonnés, car ils peinent à s’adapter au routage multipath.
Open Shortest Path First (OSPF)
Comme son nom l’indique, OSPF choisit le chemin le plus court. Le routeur se fait une idée de la topologie du réseau et de l’ensemble des autres routeurs qui le composent. Lorsqu’un paquet de données arrive, le routeur prend en compte les chemins réseau, la distance et la consommation de ressources afin de déterminer l’itinéraire le plus rapide possible.
Grâce à son efficacité et à son évolutivité, OSPF est populaire auprès des vastes réseaux commerciaux ou d’entreprise qui peuvent compter des dizaines de routeurs dans leurs bâtiments.
Integrated IS-IS
Integrated IS-IS fonde son processus décisionnel sur le regroupement des routeurs par zones. Fait intéressant, le routeur ne prend pas en compte les adresses IP. Il surveille plutôt les points d’accès aux services réseau et les titres des entités réseau afin de se faire une idée précise de l’environnement des routeurs.
Border Gateway Protocol (BGP)
Border Gateway Protocol (BGP) est aujourd’hui le type de routage le plus populaire. Bien que similaire aux protocoles de passerelle extérieure, BGP offre des capacités supérieures et prend facilement en charge le routage multipath.
Par défaut, BGP choisit également le chemin le plus court comme meilleure option, mais son processus décisionnel peut être configuré pour répondre aux besoins de toute organisation. Les pratiques d’authentification nouvelles et améliorées garantissent également que seuls les routeurs vérifiés peuvent échanger des informations entre eux.
Que sont les algorithmes de routage ?
Les algorithmes de routage mettent en œuvre les informations et communications issues des protocoles et calculent un chemin pour les paquets de données. Ils sont soit adaptatifs, soit non adaptatifs.
Algorithmes de routage adaptatifs
Les algorithmes adaptatifs utilisent un routage dynamique qui dépend des conditions et de la qualité du réseau. Ce réseau proposé connaît-il un trafic important, un temps de transit estimé et un nombre de sauts élevé ? Si les algorithmes de routage adaptatifs détectent ces paramètres, ils éviteront probablement ce chemin.
Il existe deux sous-catégories d’algorithmes adaptatifs — le routage centralisé et le routage isolé — qui déterminent les itinéraires en fonction de l’origine des informations sur les coûts.
- Le routage adaptatif centralisé repose sur une connaissance globale du chemin le moins coûteux.
- Le routage isolé utilise des informations locales.
Algorithmes de routage non adaptatifs
Les algorithmes non adaptatifs utilisent une table de routage pour stocker les informations. Ces informations sont statiques et ne dépendent pas des qualités ou conditions actuelles du réseau. Les sous-catégories de l’inondation et des parcours aléatoires déterminent la destination du paquet de données.
- L’inondation envoie le paquet vers toutes les liaisons sortantes, ce qui peut être utile pour le partage de fichiers entre pairs et la diffusion rapide des mises à jour de protocoles.
- Les parcours aléatoires empruntent aléatoirement n’importe quel voisin, en utilisant des itinéraires alternatifs.
En résumé : comprendre les protocoles de routage réseau
Le routage réseau est un ensemble de protocoles et d’algorithmes qui communiquent et calculent les meilleurs chemins d’acheminement. Dans un monde à haut débit, le routage est essentiel pour maintenir la capacité et éliminer la congestion du trafic. Il contribue également à clarifier l’environnement réseau, car il identifie les appareils, les routeurs voisins et les réseaux, et organise les informations les concernant. Le routage réseau est essentiel pour recevoir et envoyer des données en toute sécurité et efficacement.
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