Paquetage des données - Les algorithmes de routage

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Les algorithmes de routage

Les machines (ordinateurs) et les routeurs peuvent disposer des tables de routages. La table de routage d'un ordinateur est plus simple qu'un véritable ordinateur.

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Problématique

Le logiciel TCP/IP utilise ARP pour transformer une adresse IP en adresse physique du réseau du segment local.
Que se passe-t-il si l'adresse IP n'est pas située sur le segment local?
Dans ce cas la machine envoie le datagramme vers un routeur, met en-tête de l'adresse en circulation sur le réseau si le réseau ne contient que l'adresse source et l'adresse destination et non l'adresse spécifique d'un routeur intermédiaire de destination finale.

Esquisse de solution

Si l'adresse IP n'est celle d'un segment du réseau local, la machine qui reçoit ce datagramme opère de la manière suivante:

  1. Datagramme et ou IP du routeur.
  2. Couche d'accès au réseau.
  3. Encapsulation du datagramme dans une trame (niveau 2 du modèle OSI ou couche accès réseau modèle Internet)
  4. Délivrance de manière locale au routeur (par utilisation de l'adresse physique de cette trame qui identifie l'interface locale du routeur)

Un routeur simule une machine possédant au moins deux cartes réseaux: une destinée au réseau local et l'autre au réseau extérieur.
Le routeur remplace une machine qui dispose de plusieurs cartes réseaux.
Après réception de la trame par le routeur celui-ci va ajouter son en-tête sur le datagramme. Il transforme ainsi une information qui lui arrive au niveau 2 à une information qu'il retransmet au niveau 3.

De manière détaillée

Une machine veut envoyer un datagramme IP:

  1. Elle consulte sa table de routage.
  2. Si le datagramme n'est pas destinée au réseau local la machine extrait de sa table de routage l'adresse IP du routeur associée à l'adresse de destination.
  3. Si c'est une machine du réseau, c'est l'adresse d u routeur qui joue le rôle de passerelle par défaut.
  4. L'adresse IP est transformée en adresse physique à l'aide du protocole ARP.
  5. Le datagramme adressé à la machine distante est passé à la couche d'accès au réseau en même temps que l'adresse physique du routeur qui recevra le datagramme.
  6. L'interface réseau du routeur reçoit la trame parce que l'adresse physique de destination de la trame correspond à l'adresse physique du routeur.
  7. Le routeur teste l'adresse IP du datagramme si l'adresse IP correspond à celle de sa propre adresse, les données son destinées au routeur lui-même. Si l'adresse IP ne correspond pas à celle du routeur en question celui-ci tente de retransmettre le datagramme en consultant sa propre table de routage afin de trouver une route associée à l'adresse de destination du datagramme.
  8. Si le datagramme ne peut être délivré à aucun des segments connectés au routeur, celui-ci envoie le datagramme à un autre routeur et le processus se répète jusqu'à ce que le dernier routeur soit capable de délivrer le datagramme directement à la machine.

Un routeur simule la présence de plus de deux ports (carte réseau), il permet d'interconnecter plus de deux réseaux. Pour réaliser cette tâche, il a besoin d'une table de routage et d'un protocole qui élabore cette table.

Type de routage

Le routage statique : Il requière l'intervention manuelle de l'administrateur pour entrer les informations de routage.
Le routage dynamique : La able de routage se constitue à partir d’informations extraites par des protocoles de routage.
Dans les deux cas une table de routage n'a pas besoin de stocker l'adresse IP complète du destinataire; elle se contente d'utiliser une adresse ID des réseaux à atteindre.

Exemple de table de routage

Interface port routeur

Destination ou prochain saut

Destination finale

1

Connexion directe

192.14.0.0

3

131.100.15.6

185.27.0.0

2

connexion directe

155.122.0.0

1

192.14.0.0

165.48.0.0

Connexion directe : réseau destinataire.
Prochain saut : étape intermédiaire, le routeur choisit dans quelle direction se fera le prochain bond.
Interface port routeur : Port du routeur sur lequel le message est expédié.

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Le tableau montre qu'il y'a deux types de connexions.

  • Une connexion directe (suppose le routeur final)
  • Une connexion passant par une étape intermédiaire (deux adresses IP de deux routeurs différents disponibles donc possibilité de choisir deux chemins)

NAT : permet la conversion des adresses internes en adresse externes et vis vers ça.