Table de routage : Définition et exemples

Introduction

La table de routage est un élément essentiel pour la gestion des réseaux informatiques. Cet article détaillé vous guide à travers les concepts fondamentaux, la structure, les types de tables de routage, les protocoles et bien plus encore, afin de vous donner une compréhension approfondie de ce composant crucial.

Qu’est-ce qu’une Table de Routage ?

La table de routage est une base de données stockée dans un routeur ou un commutateur réseau. Elle contient des informations sur la façon d’acheminer les paquets de données vers leurs destinations finales. Chaque entrée dans la table de routage indique le chemin qu’un paquet doit emprunter pour atteindre une destination spécifique.

Structure d’une Table de Routage

La structure d’une table de routage comprend plusieurs composants clés :

• Adresse de Destination : L’adresse IP du réseau ou de l’appareil de destination. Elle identifie l’endroit où les données doivent être acheminées.
• Masque de Sous-Réseau : Ce composant définit la portée de l’adresse de destination en spécifiant quelles parties de l’adresse IP identifient le réseau et lesquelles identifient les hôtes sur ce réseau. Par exemple, un masque de sous-réseau de 255.255.255.0 signifie que les trois premiers octets de l’adresse IP indiquent le réseau, et le dernier octet identifie l’hôte.

• Passerelle : Aussi appelée routeur par défaut, c’est l’adresse IP du routeur suivant sur le chemin vers la destination. Lorsqu’un périphérique ne trouve pas de correspondance exacte dans sa table de routage pour une adresse de destination, il envoie le paquet à la passerelle par défaut qui se chargera de l’acheminer vers la destination finale.

• Interface : C’est l’interface réseau via laquelle le paquet doit être envoyé pour atteindre la destination. Chaque interface est associée à une adresse IP spécifique et permet au périphérique d’être connecté à un réseau local ou à Internet.
• Métriques : Les métriques sont des valeurs utilisées pour déterminer le meilleur chemin parmi plusieurs routes possibles vers une destination. Elles peuvent être basées sur des critères tels que la distance, le coût, la vitesse de la liaison, etc. Une métrique plus basse indique un chemin préféré.

Exemple d’une Structure de Table de Routage

Voici un exemple simplifié d’une table de routage :

Dans cet exemple, la table de routage indique que les paquets destinés au réseau 192.168.1.0/24 doivent être envoyés à la passerelle 192.168.1.1 via l’interface eth0, avec une métrique de 1. Les paquets destinés au réseau 10.0.0.0/8 doivent passer par la passerelle 10.0.0.1 via l’interface eth1, avec une métrique de 2.

Enfin, les paquets pour des destinations non spécifiées (route par défaut) doivent être envoyés à la passerelle 192.168.1.254 via l’interface eth0, avec une métrique de 10.

Types de Tables de Routage

1. Table de Routage Statique

Les routes statiques sont configurées manuellement par un administrateur réseau. Elles sont simples à mettre en place mais manquent de flexibilité. Elles sont souvent utilisées pour les petits réseaux ou pour des chemins fixes qui ne changent pas souvent.

2. Table de Routage Dynamique

Les routes dynamiques sont gérées automatiquement par des protocoles de routage tels que OSPF, BGP, et RIP. Elles s’ajustent en temps réel en fonction des changements dans le réseau, offrant une plus grande flexibilité et une gestion optimisée des ressources réseau.

Entrées avec Fonctions Particulières

La table de routage comprend des entrées avec des fonctions spécifiques qui sont essentielles pour assurer le bon fonctionnement et la flexibilité des réseaux informatiques :

Routes Directement Connectées

Les routes directement connectées sont des entrées automatiquement ajoutées à la table de routage lorsqu’une interface réseau est activée. Elles indiquent les réseaux locaux auxquels le routeur est directement connecté. Ces routes sont fondamentales car elles permettent au routeur de communiquer directement avec d’autres périphériques sur le même réseau sans avoir besoin de passer par une passerelle externe.

Par exemple, si un routeur est connecté à deux réseaux distincts via ses interfaces eth0 et eth1 avec les adresses IP 192.168.1.1/24 et 10.0.0.1/8 respectivement, il créera automatiquement deux entrées de route directement connectée dans sa table de routage :

• Pour le réseau 192.168.1.0/24 via eth0
• Pour le réseau 10.0.0.0/8 via eth1

Ces routes permettent au routeur de diriger le trafic directement vers les périphériques connectés à ces réseaux sans nécessiter de décision de routage supplémentaire.

Route par Défaut

La route par défaut, souvent désignée par l’adresse IP 0.0.0.0 avec un masque de sous-réseau de 0.0.0.0, est utilisée lorsque le routeur ne trouve pas d’entrée correspondant précisément à une destination spécifique dans sa table de routage.

Elle agit comme une « route de secours » en dirigeant tous les paquets dont la destination n’est pas répertoriée vers une passerelle par défaut configurée.

Par exemple, dans une configuration typique d’un réseau domestique ou d’entreprise, la route par défaut pourrait être configurée pour acheminer tout trafic vers Internet via la passerelle de l’ISP (fournisseur de services Internet).

Ainsi, si un périphérique du réseau interne souhaite atteindre une adresse IP extérieure non spécifiée dans la table de routage du routeur, le paquet sera automatiquement envoyé à la passerelle par défaut pour être transmis vers Internet.

Route de Bouclage (Loopback)

La route de bouclage, également connue sous le nom de loopback, est une entrée spéciale dans la table de routage utilisée principalement à des fins de tests et de gestion interne du routeur ou de l’hôte.

Elle est représentée par l’adresse IP 127.0.0.1 en IPv4 et par ::1 en IPv6. Cette adresse est réservée à la machine locale elle-même et permet à un périphérique de s’envoyer des paquets à lui-même.

La route de bouclage est cruciale pour la connectivité locale et la validation des services réseau sans nécessiter de communication externe.

Elle est largement utilisée pour le débogage des applications réseau, les tests de connectivité et la gestion du système d’exploitation.

Routes de Négociation de Voie

Les routes de négociation de voie, ou voie spécifique, sont des entrées dans la table de routage qui permettent de gérer de manière sélective le trafic en fonction de critères spécifiques autres que l’adresse de destination seule.

Elles sont utilisées dans des environnements réseau complexes pour optimiser la distribution du trafic en tenant compte de paramètres tels que la qualité du service (QoS), les politiques de sécurité, ou les exigences de performance.

Par exemple, dans un réseau d’entreprise où différents types de trafic (voix, données, vidéo) doivent être acheminés avec des priorités différentes, des routes de négociation de voie peuvent être configurées pour attribuer des chemins spécifiques en fonction de ces besoins.

Cela garantit que chaque type de trafic est traité de manière optimale en fonction des exigences métier et des politiques de l’entreprise.

Routes d’Agrégation

Les routes d’agrégation, souvent appelées « summary routes », sont utilisées pour réduire le nombre d’entrées dans la table de routage en regroupant plusieurs réseaux en une seule entrée.

Cette technique permet de simplifier la gestion des routes dans les grands réseaux en réduisant la charge de traitement des routeurs et en améliorant les performances globales du réseau.

Par exemple, au lieu de répertorier individuellement toutes les sous-réseaux d’une organisation, une route d’agrégation peut être configurée pour représenter l’ensemble de ces sous-réseaux.

Cela aide à optimiser la recherche de chemins et à réduire la taille de la table de routage, tout en facilitant les opérations de maintenance et de gestion des réseaux.

Gestion Avancée des Tables de Routage

Pour assurer une gestion efficace des tables de routage et optimiser les performances des réseaux, plusieurs techniques avancées peuvent être utilisées :

• Utilisation de l’agrégation de routes : Comme mentionné précédemment, l’agrégation de routes permet de réduire la taille de la table de routage en combinant plusieurs entrées en une seule, améliorant ainsi l’efficacité opérationnelle et la vitesse de convergence des routeurs.
• Techniques de filtrage et de manipulation des routes : Les administrateurs réseau peuvent configurer des filtres pour contrôler quelles routes sont acceptées ou annoncées par un routeur, aidant à sécuriser le réseau et à optimiser le trafic.
• Utilisation de protocoles de routage avancés : Outre les protocoles standard comme OSPF et BGP, des techniques avancées comme le multipath routing (chemins multiples) et l’optimisation du temps de convergence peuvent être mises en œuvre pour améliorer la résilience et la performance du réseau.

Gestion des Tables de Routage avec la Commande route

La commande route est utilisée dans les systèmes Unix/Linux pour afficher et manipuler la table de routage IP. Elle permet aux administrateurs réseau de contrôler la manière dont les paquets IP sont dirigés vers leur destination à travers le réseau.

1. route flush

La commande route flush est utilisée pour supprimer toutes les entrées de la table de routage.

Cela peut être utile dans divers scénarios, tels que la reconfiguration complète du réseau ou la résolution de problèmes de routage persistants.

Syntaxe :

route flush

Explication :

• route : Commande pour manipuler la table de routage.
• flush : Action qui vide complètement la table de routage, supprimant toutes les entrées actuelles.

Exemple :

sudo route flush

Cette commande supprime toutes les routes actuellement définies dans la table de routage du système, réinitialisant ainsi l’état du routage à celui par défaut.

2. route -p add -net network-address -gateway gateway-address

Cette forme de la commande route est utilisée pour ajouter une entrée statique permanente à la table de routage.

La route ajoutée sera persistante entre les redémarrages du système, ce qui est particulièrement utile pour configurer des routes fixes dans des environnements où les changements de topologie sont rares.

Syntaxe :

route -p add -net network-address -gateway gateway-address

Explication des termes :

• -p : Option pour spécifier que la route ajoutée est persistante (permanent).
• add : Action pour ajouter une nouvelle entrée à la table de routage.
• -net network-address : Spécifie le réseau de destination pour lequel la route est ajoutée.
• -gateway gateway-address : Adresse IP du routeur ou de la passerelle par laquelle les paquets destinés au réseau spécifié doivent être acheminés.

Exemple :

sudo route -p add -net 192.168.1.0/24 -gateway 192.168.0.1

Dans cet exemple :

• -net 192.168.1.0/24 : Spécifie que tous les paquets destinés au réseau 192.168.1.0 avec un masque de sous-réseau de 255.255.255.0 doivent utiliser cette route.
• -gateway 192.168.0.1 : Indique que les paquets doivent être envoyés à la passerelle avec l’adresse IP 192.168.0.1 pour atteindre le réseau 192.168.1.0.

Principaux Protocoles de Routage

Les protocoles de routage jouent un rôle crucial dans la gestion efficace des réseaux informatiques en déterminant comment les informations de routage sont échangées entre les routeurs. Voici une expansion sur les protocoles OSPF, BGP et RIP :

OSPF (Open Shortest Path First)

OSPF est un protocole de routage à état de liens conçu pour les réseaux de grande taille. Voici quelques points clés :

• Algorithme de Dijkstra : OSPF utilise cet algorithme pour calculer le chemin le plus court entre deux nœuds du réseau en fonction des coûts associés à chaque lien.
• Hiérarchie de Zones : OSPF organise les réseaux en zones logiques pour améliorer l’efficacité du routage et réduire la charge de calcul sur les routeurs.
• Répartition de Charge : Il prend en charge la répartition de charge en permettant aux routeurs de choisir plusieurs chemins équivalents vers une même destination, améliorant ainsi l’utilisation des liens.
• Adaptabilité aux Changements : OSPF réagit rapidement aux modifications topologiques du réseau en ajustant dynamiquement ses tables de routage sans intervention manuelle significative.

BGP (Border Gateway Protocol)

BGP est un protocole de routage utilisé pour gérer le routage entre systèmes autonomes (AS) sur Internet. Voici ses caractéristiques principales :

• Routage Interdomaine : BGP est essentiel pour l’acheminement du trafic entre différents fournisseurs de services Internet (ISP) et réseaux autonomes, assurant ainsi une connectivité mondiale stable.
• Politiques de Routage : Il permet aux administrateurs réseau de définir des politiques de routage complexes en fonction de critères tels que le coût, la préférence de chemin, et les politiques de filtrage des routes.
• Attributs des Routes : BGP utilise des attributs comme le préfixe, le chemin AS (autonomous system), et les politiques locales pour prendre des décisions de routage précises.
• Fiabilité et Scalabilité : BGP est conçu pour être robuste et capable de supporter des tables de routage massives, ce qui en fait un choix idéal pour le routage à grande échelle sur Internet.

RIP (Routing Information Protocol)

RIP est un protocole de vecteur de distance plus simple adapté aux réseaux de taille plus petite. Voici ses aspects importants :

• Métrique de Nombre de Sauts : RIP utilise le nombre de sauts (hops) comme mesure de la distance entre le routeur source et la destination, ce qui peut limiter sa capacité à optimiser les chemins.
• Convergence Lente : En raison de sa méthode de mise à jour périodique et de l’utilisation de mises à jour complètes, RIP peut présenter une convergence plus lente face aux changements de topologie.
• Facilité de Configuration : RIP est souvent préféré dans les environnements où la simplicité de configuration et la prévisibilité du comportement sont plus importantes que la performance optimale du routage.
• Usage Typique : RIP est couramment utilisé dans les réseaux domestiques, les réseaux d’éducation et les petites entreprises où la simplicité et la facilité de mise en œuvre prévalent sur la complexité du routage.

En guise de conclusion, voici un tableau comparatif des protocoles de routage les plus couramment utilisés : OSPF, BGP et RIP.

Ce tableau comparatif vous permettra de mieux comprendre les différences clés entre OSPF, BGP et RIP, et de choisir le protocole le mieux adapté à vos besoins en matière de routage réseau.

Consultation de la Table de Routage

Sous Windows

netstat -r

Ce commandement affiche la table de routage IPv4 actuelle sur un système Windows. Voici un exemple de résultat :

Liste d'Interfaces
0x1  ....................... MS TCP Loopback interface
0x10003 ...xx.xx.XX.XX.XX........ Intel(R) Ethernet Connection (2) I219-V
0x10005 ...xx.xx.XX.XX.XX ........ VirtualBox Host-Only Network
0x10005 ...xx.xx.XX.XX.XX........ Microsoft Wi-Fi Direct Virtual Adapter

Table de routage IPv4
==========================================================================
Itinéraires actifs :
Destination     Masque réseau  Adr. passerelle   Adr. interface   Métrique
          0.0.0.0        0.0.0.0    XX.XX.XX.XX       XX.XX.XX.XX      10
         XX.XX.XX.XX    255.255.255.0   On-link        XX.XX.XX.XX     281

Explications :

• Liste d’Interfaces : Liste toutes les interfaces réseau disponibles sur le système.
• Table de routage IPv4 :
  • Destination : L’adresse IP de destination.
  • Masque réseau : Définit la portée de l’adresse de destination.
  • Adr. passerelle : L’adresse IP du routeur suivant sur le chemin vers la destination.
  • Adr. interface : L’interface réseau via laquelle le paquet doit être envoyé.
  • Métrique : Valeur utilisée pour déterminer le meilleur chemin, comme la distance, le coût, ou la vitesse de la liaison.

route print

Cette commande fournit une vue plus détaillée des routes IP et des interfaces :

==========================================================================
Liste d'Interfaces 
2...XX.XX.XX.XX.XX...... Intel(R) Ethernet Connection (2) I219-V
4...xx.xx.XX.XX.XX...... VirtualBox Host-Only Network
5...xx.xx.XX.XX.XX...... Microsoft Wi-Fi Direct Virtual Adapter
==========================================================================

Table de routage IPv4
==========================================================================
Itinéraires actifs :
Destination     Masque réseau  Adr. passerelle   Adr. interface   Métrique
          0.0.0.0        0.0.0.0    XX.XX.XX.XX       XX.XX.XX.XX      10
         XX.XX.XX.XX    255.255.255.0   On-link        XX.XX.XX.XX     281

Explications :

• Liste d’Interfaces : Détaille chaque interface réseau avec son numéro d’index et son nom.
• Table de routage IPv4 : Montre les routes actives avec les mêmes détails que netstat -r.

IPv6

• netstat -r -f inet6 : Affiche les routes IPv6.
• route print -6 : Montre les routes IPv6.

Sous Linux/Unix

netstat -r

Sur Linux et Unix, cette commande affiche la table de routage IPv4 actuelle :

Kernel IP routing table
Destination     Gateway       Genmask          Flags    MSS Window   irtt Iface
0.0.0.0         XX.XX.XX.XX   0.0.0.0          UG         0 0           0 eth0
XX.XX.XX.XX    0.0.0.0       255.255.255.0    U          0 0           0 eth0

Explications :

• Destination : L’adresse de réseau de destination.
• Gateway : L’adresse IP de la passerelle par défaut pour atteindre cette destination.
• Genmask : Le masque de sous-réseau associé à la destination.
• Flags : Des indicateurs spécifiques au routeur pour chaque route.
• Iface : L’interface réseau à travers laquelle les paquets doivent être envoyés.

ip route

Cette commande fournit une vue plus structurée et manipulable de la table de routage IPv4 :

default via xx.xx.xx.xx dev ethe proto static metric 100
XX.XX.XX.XX/24 dev ethe proto kernel scope link src xx.xx.xx.xx metric 100

Explications :

• default : La route par défaut (0.0.0.0/0) avec la passerelle xx.xx.xx.xx accessible via l’interface eth0.
• xx.xx.xx.xx/24 : Une route spécifique pour ce réseau avec une passerelle et une interface associées.

IPv6

• netstat -r -A inet6 : Affiche les routes IPv6.
• ip -6 route : Commande pour afficher et manipuler les routes IPv6.

Sous macOS

netstat -nr

Cette commande affiche la table de routage de manière détaillée pour IPv4 :

Routing tables

Internet:
Destination       Gateway       Flags       Refs      Use      Netif Expire
default           XX.XX.XX.XX   UGSC          55        0        en0
XX.XX.XX.XX       link#4        UCS            5        0        en0

Explications :

• Destination : L’adresse IP de destination.
• Gateway : L’adresse IP de la passerelle par défaut pour atteindre cette destination.
• Flags : Des indicateurs spécifiques à la route, comme U pour Up et G pour Gateway.
• Netif : L’interface réseau associée à cette route.

route -n get [adresse IP]

Cette commande affiche les détails de routage pour une adresse IP spécifique :

route to: default 
destination: default
       mask: default
    gateway: xX.XX.XX.XX
  interface: en0
      flags: <UP,GATEWAY,DONE,STATIC,PRCLONING>
  recvpipe  sendpipe  ssthresh  rtt,msec rttvar  hopcount   mtu   expire
        0         0        0           0     0         0   1500       0

Explications :

• route to : L’adresse de destination.
• destination : L’adresse de destination.
• mask : Le masque de sous-réseau associé.
• gateway : L’adresse IP de la passerelle.
• interface : L’interface réseau à travers laquelle les paquets seront envoyés.

IPv6

• netstat -nr -f inet6 : Affiche les routes IPv6.
• route -n get -inet6 [adresse IP] : Affiche les détails de routage pour une adresse IPv6 spécifique.

Ces explications détaillées vous aident à comprendre comment interpréter les résultats des commandes de consultation de la table de routage sur différentes plateformes, vous permettant ainsi de diagnostiquer et de gérer efficacement les chemins réseau dans votre infrastructure.

Importance des Tables de Routage dans les Réseaux

Les tables de routage sont cruciales pour :

• Efficacité du Réseau : Elles permettent de trouver le chemin le plus efficace pour les paquets de données, minimisant ainsi les délais et optimisant l’utilisation de la bande passante.
• Résilience du Réseau : En cas de défaillance d’un chemin, les protocoles de routage dynamique peuvent rapidement trouver un itinéraire alternatif.
• Sécurité : Une table de routage bien configurée peut aider à prévenir les attaques et à sécuriser les communications réseau.

Études de Cas Pratiques

Exemple 1 : Entreprise Multinationale

Prenons l’exemple d’une entreprise multinationale avec des bureaux dans plusieurs pays. Cette entreprise utilise BGP (Border Gateway Protocol) pour gérer les routes entre ses différents sites.

BGP est idéal pour une telle configuration car il permet une gestion fine des routes entre systèmes autonomes (AS) sur Internet.

Chaque site de l’entreprise peut être configuré avec des politiques de routage spécifiques, assurant ainsi une connectivité stable et efficace à l’échelle mondiale.

Exemple 2 : Fournisseur de Services Internet (ISP)

Un ISP utilise une combinaison de protocoles de routage comme OSPF (Open Shortest Path First) pour gérer le routage interne au sein de son infrastructure et BGP pour gérer les connexions externes avec d’autres réseaux et fournisseurs.

Cette configuration permet à l’ISP d’assurer une performance optimale et une redondance dans la connectivité Internet de ses abonnés, en s’adaptant rapidement aux changements de topologie et en garantissant une haute disponibilité des services.

Outils de Gestion des Tables de Routage

Il existe plusieurs outils pour gérer les tables de routage, parmi lesquels :

• Cisco IOS : Offre des commandes robustes pour configurer et gérer les routes.
• Quagga : Une suite de logiciels de routage open source.
• Zebra : Un logiciel de routage qui offre des fonctionnalités avancées de gestion.

Impact des Technologies Émergentes

Les technologies émergentes, comme les réseaux définis par logiciel (SDN) et l’Internet des objets (IoT), ont un impact significatif sur la gestion des tables de routage.

Les SDN permettent une gestion centralisée et dynamique des routes, tandis que l’IoT augmente le nombre de routes à gérer en raison de l’explosion des dispositifs connectés.

Comparaison entre Différents Environnements

Les tables de routage peuvent varier considérablement selon l’environnement :

• Réseaux d’Entreprise : Utilisent souvent des routes dynamiques pour s’adapter aux changements fréquents de topologie.
• Fournisseurs de Services : BGP est essentiel pour le routage entre différents réseaux et fournisseurs.
• Réseaux Domestiques : Les routes statiques suffisent généralement, avec peu de changements dans la topologie du réseau.

Problèmes Courants et Solutions

Boucles de Routage

Les boucles de routage se produisent lorsque des paquets de données sont piégés dans un cycle sans fin entre les routeurs.

Elles peuvent être évitées en utilisant des protocoles de routage qui détectent et préviennent ces boucles, comme OSPF et BGP.

Routes Inaccessibles

Des routes peuvent devenir inaccessibles en raison de défaillances réseau ou de mauvaises configurations.

Les protocoles de routage dynamique ajustent automatiquement les tables de routage pour éviter ces routes et trouver des chemins alternatifs.

Sécurité des Tables de Routage

Il est essentiel de sécuriser les tables de routage pour prévenir les attaques comme le détournement de route (route hijacking).

Les mesures de sécurité incluent l’authentification des protocoles de routage, le filtrage des routes entrantes et sortantes, ainsi que la surveillance constante de l’intégrité de la table de routage.

Conclusion

En résumé, la table de routage est bien plus qu’une simple base de données de chemins réseau. C’est un élément fondamental qui assure l’efficacité, la résilience et la sécurité des réseaux informatiques modernes.

En comprenant ses composants, ses types et ses protocoles associés, les administrateurs réseau peuvent optimiser le flux de données, garantir la disponibilité des services et renforcer la sécurité des communications.

Maîtriser la gestion des tables de routage est donc essentiel pour tout professionnel des réseaux cherchant à maintenir des infrastructures réseau performantes et fiables dans un monde connecté en permanente évolution.

Pour une exploration plus détaillée des configurations et des protocoles avancés, consultez également les ressources complémentaires fournies par Oracle sur les services IP et la gestion avancée des tables de routage.