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1NSI: Réseaux - Routeur 🇫🇷 ou Router 🇬🇧⚓︎

Définition⚓︎

Routeur

Un Routeur / Relais 🇫🇷 ou Router 🇬🇧 est un matériel réseau qui délimite un réseau. Un routeur est requis pour permettre à un hôte, appelé hôte source, de sortir de son propre réseau, afin de communiquer avec un hôte extérieur au réseau, appelé hôte de destination.

Routeur Deux Réseaux

Deux Réseaux Séparés par un seul routeur

Routeurs & Communication intra-réseau

Quand un hôte source souhaite communiquer avec un hôte de destination qui se trouve dans un même réseau (intra-réseau), il peut le faire directement (éventuellement via un switch) mais sans aucun besoin de passer par un routeur.

Table de Routage⚓︎

Table de Routage

Un routeur dispose d'une Table de Routage locale, qu'il maintient à jour statiquement (par l'Admin Réseau), ou dynamiquement (par le routeur).

  • La Table de Routage contient toutes les routes connues à un instant \(t\). Mais la table de routage peut être mise à jour à chaque requête (ou avec des déclencheurs spécifiques), de diverses manières.
  • L'utilité principale de la Table de Routage est de permettre au routeur, grâce à un protocole de routage de déterminer:
    • le meilleur chemin à suivre pour atteindre sa destination.
    • En pratique (et pour commencer) : son prochain saut 🇫🇷 / next hop 🇬🇧 (le prochain routeur).

Plusieurs Routes Possibles ?

Il peut arriver qu'à un instant \(t\), la Table de Routage dispose de plusieurs routes (doublons) pour l'hôte de destination demandé: dans ce cas, c'est le protocole de routage qui est en charge de déterminer le meilleur chemin à suivre.

Route/Passerelle Par Défaut d'une Table de Routage

Il peut arriver qu'en l'état actuel de sa Table de Routage, le routeur ne connaisse pas encore, pour l'hôte de destination demandé, quelle est l'interface de sortie pour le prochain saut: auquel cas, une table de routage dispose en général d'une route par défaut, ou passerelle par défaut, vers laquelle le routeur renvoie les données dont il ne sait pas quoi faire.
S'il n'y a pas de route/passerelle par défaut configurée, et qu'il ne sait pas quoi faire du paquet, alors le routeur drop le paquet: il le supprime.

Protocoles de Routage⚓︎

Protocoles de Routage: Meilleur Chemin & Prochain Saut

Le routeur utilise un protocole de routage et les informations stockées dans la table de routage, pour déterminer :

  • le meilleur chemin pour qu'un paquet reçu atteigne sa destination.
  • En pratique (et pour commencer): l'interface de sortie vers le prochain saut 🇫🇷 ou next hop 🇬🇧, càd le prochain routeur, du meilleur chemin vers l'hôte de destination:

Rappel En cas de doublons (plusieurs chemins possibles) c'est le rôle du protocole de routage d'estimer / de calculer quel est le meilleur chemin vers l'hôte de destination.

Métriques d'un protocole de Routage

Pour déterminer le meilleur chemin vers une destination donnée, les protocoles de routage utilisent une distance ou métrique. Chaque protocole de routage dispose de sa propre métrique, et de sa propre façon de calculer le chemin le plus court, à l’aide d’un algorithme distinct.
Quelques exemples de paramètres pris en compte pour calculer la métrique dans les protocoles de routage sont: * La Bande passante: C’est le débit du lien entre routeurs * Le Délai: C’est la durée requise pour déplacer le paquet d’un point à un autre * Le Coût: C’est une valeur arbitraire qu'un administrateur réseau peut manuellement attribuer * le Nombre de Sauts : C'est le nombre de routeurs qu'un paquet doit traverser avant d'atteindre sa destination.

de Noms de Protocoles de Routage

Plusieurs protocoles de routages existent, dont certains seront étudiés en Terminale, notamment :

  • RIP (v2) - Routing Information Protocol
  • OSPF - Open Shortest Path First
  • etc..

Principe de Routage Inter-Réseaux (sur Internet)⚓︎

Routeurs & Communication Inter-Réseaux

  1. Quand un hôte source souhaite communiquer avec un hôte de destination qui se trouve dans un autre réseau (inter-réseaux), il doit passer obligatoirement par (un moins) routeur.
  2. Qui transmet au prochain routeur, et ainsi de suite, etc..
  3. jusqu'à arriver au dernier routeur (auquel le réseau de l'hôte de destination est connecté directement) et pouvoir finalement acheminer les données vers l'hôte de destination

TTL - Time To Live = Nombre de Sauts

A chaque nouveau routeur traversé, la variable Nombre de Sauts 🇫🇷 ou TTL - Time To Live 🇬🇧 est augmentée de \(1\).
Cela permet d'éviter les boucles infernales infinies dans les réseaux

Routeur Deux Réseaux

Deux Réseaux Séparés par une succession de routeurs et de réseaux
(Internet)
  • L'Hôte Source 1⃣ envoie un paquet IP à destination du Serveur de Destination 6⃣ à droite. Ce paquet est envoyé à sa passerelle par défaut 2⃣ (le premier routeur de sortie de son réseau Site CLient à gauche)
  • La passerelle 2⃣ (le routeur) reçoit le paquet, extrait l’adresse IP de destination (du serveur de destination 6⃣, à droite) et la compare à sa table de routage. La table lui indique d’envoyer ce paquet via l'une de ses interfaces au routeur voisin qu'il estime être le meilleur chemin suivant : le prochain saut ou next hop
  • Idem que l’étape précédente : routeur 3⃣ \(\rightarrow\) routeur 4⃣
  • Idem que l’étape précédente : routeur 4⃣ \(\rightarrow\) routeur 5⃣
  • Le routeur 5⃣ (ler dernier) reçoit le paquet, il extrait l’adresse IP de destination et la compare à sa table de routage. La table lui indique cette fois-ci qu’une de ses interfaces est directement dans le réseau de destination (qui contient l’adresse IP du serveur). Le routeur envoie le paquet IP à la destination 6⃣ (le serveur de destination, à droite) sans passer par un autre routeur

Remarque On remarque que l’entête IP de destination est conservée durant tout le transport. L’entête niveau 2 est quant à lui détruit à l’entrée d’un routeur et reconstruit lors de la sortie du routeur.

Routeur & Modèle OSI⚓︎

Routeur & Modèle OSI

Un Routeur est un matériel réseau de niveau \(3\) du modèle OSI (les trois couches les plus basses: la couche Physique, la couche Liaison de Données, et la couche Réseau): En pratique, cela veut dire qu'un routeur n'a besoin de connaître que l'adresse IP de l'hôte de destination, pour lui envoyer les paquets (en passant éventuellement par plusieurs autres routeurs intermédiaires).

Fonctionnement⚓︎

Le Fonctionnement interne d'un routeur sera étudié plus précisément en classe de Terminale, en se concentrant sur le fonctionnement précis de deux protocoles de routage:

  • RIP (v2)
  • OSPF

Routeur & Domaine Diffusion / Broadcast⚓︎

Routeur & Domaines de Diffusion

Un Routeur considère par défaut que chacune de ses interfaces est dans un domaine de diffusion différent, ou ce qui revient au même, chacune de ses interfaces est dans un réseau différent

Routeurs & Domaine Collision⚓︎

Routeur & Domaines de Collision

Un Routeur considère par défaut que chacune de ses interfaces est dans un domaine de collision différent.

Résumé⚓︎

Routeur : Domaine de Diffusion et Collision