routage par état de liens

M6 module réseaux

Mars 2003

rôle des algorithmes de routage

Un algorithme de routage doit assurer la livraison des paquets. Il est nécessaire d’optimiser les chemins suivis par les paquets :– rapidité, délai, débit– fiabilité, confidentialité– coût

Éviter la saturation du réseauÉquilibrer la charge du réseau

routage interne

protocoles IGP :

Interior Gateway Protocol

RIP : routing interior protocolOSPF :

Open Short Path First.

routage externe

IGPIGP

IGP

systeme autonome

IGP

routeur externe

EGP

EGP : exterior gateway protocol BGP :

border gateway protocol.

type de protocole

Vecteur distances ( RIP, EGP) : Les routeurs mémorisent une information locale [ destination, passerelle, côut ]

Vecteur de chemins ( BGP ) : passerelle chemin

Etat de liens (OSPF) : les routeurs gardent une carte globale du réseau.

boucle RIP

armer TAE 150s

TAE < 0

TTL < 0

paquet

émettre table

supprimer route

mise à jourtable

inconvénients

convergence lente réseau de diamètre < 16 risque de boucle une seule route par destination problèmes de

sécuritéamélioration possibles :

triggered update split horizon

routage par à état de liens

R8

R5 F

R1

R3

R4

DC

B

A

R7

E

R2

G

R6

graphe

F

R3

DC

B

A

E

G

1

4 5

6 7

82

de D vers E lien 6 coût x

base de données topologiquede vers lien coût

A B 1 1

A B 3g 1

A C 4 1

A G 3b 1

B A 1 1

B A 3g 1

B G 3a 1

C A 4 1

C D 5 1

arbre de recouvrement minimal

DCA

G

1

4 5

6 7

8

23

F

table de routagerouteur A

réseaux passerelle coût

1 0

2 G 1

3 0

4 0

5 C 1

6 C 2

7 G 2

8 G 1

remarques

Chaque routeur détermine la route à suivre

Les décisions de routage sont locales et partielles

Les routeurs peuvent avoir des visions globales différentes

sous réserve de mise à jour correctes, il ne peut pas y avoir de boucles

changement de topologie

Les modifications topologiques doivent être détectées au plus vite pour être signalées à tous les routeurs du système. Notament les modifications :

Perte de liaison Routeur hors service

état des liens / links state

Les routeurs sont connectés à leurs voisins par des lignes dont ils testent l’état régulièrement par l’envoi d’un message de scrutation périodique.

état d’une liaison

FDC

B

A

E

G

1

4 5

6 7

82

hello hello

FDC

B

A

E

G

1

4 5

6 7

82

3 x

3 x3 x

3 x

mode de propagation

Le mécanisme d’innondation (flooding) permet la transmission rapide des modifications topologiques.

. Les messages doivent être identifiés pour éviter la saturation du réseau.

Les messages doivent être datés pour ne pas perdre la chronologie des évènements.

traitement des messages

déjà vu

Modifier la base de données.

Transmettre sur les interfaces

Éliminer le message

avantages et inconvénients

Précisions du calcul Probabilité d’erreurs faible Probabilité de bouclage faible Traffic réseau mondre Adapatabilité de la fonction de coût Routes multiples Temps de calcul élevé Consommation mémoire importante

complexité Dijkstra

DIJKSTRA( G, w, s)E := Ø;F := sommet( G )Initialisation( d )tant que non vide ( F ) u := extraire-min( F ) E := E + u pour chaque v

adjacent(u) relacher(u, v, w) ftq

s

u

v

zonage

zone C

zone Azone B

routeur fontière

zone backbone

vision in-zone

zone B

zone A

zone C

pseudoliens

vision inter-zone

zone backbone

zone b

zone a

zone c

OSPF

Le protocole OSPF : Open Short Path First

a été défini par IETF pour résoudre les problèmes posés par l’utilisation de RIP.

Beaucoup plus complexe que RIP. Il est décrit dans la volumineuse RFC-1583.

tos

tos signification ospf

0000 service normal 0

0001 coût minimum 2

0010 fiabilité maximum 4

0100 débit maximum 8

1000 délai minimum 16

Les « type of services » du protocole IP

Les liens OSPF

Les liens sont les éléments de base du protocole OSPF. La base de données topologique correspond à un ensemble d’enregistrements relatifs aux différents liens du réseau.

Les liens OSPF

Trois type de liens : Un enregistrement de type routeur décrit

toutes les liaisons d’un routeur. Un lien de type réseau identifie des

liaisons vers des réseaux. Les liens de type externe sont obtenus

par un protocole EGP.

zone OSPF

zone terminale : il s’agit d’une zone qui ne contient qu’un seul routeur frontière. La zone ne peut pas être traversée.

une zone de transit contient au moins deux routeurs.

la zone backbone sert à propager les indformation de routage. Des liens virtruels, sont utiliser pour renforcer la connectivité.

routeurs OSPF

routeurs internes routeurs backbones routeurs fontières de zone

ABR : Area Border Router routeurs frontières de système autonome

ASBR: Autonomous System

Border Router.

Adjacences OSPF

Dans une phase d’initialisation, les routeurs OSPF échangent des informations avec les routeurs voisins d’un même réseau.

Des résumés des bases de données topologiques seront échangés périodiquement

réréseaux hors zone

ASBR

externe

routeur & réseaux

ABR

type de liens

lien description publication identité

1 routeur zone Id routeur

2 réseau zone Id RD

3 route interzone ABR vers réseau

zone Id réseau

4 route interzone ABR vers ASBR

zone Id ASBR

5 route hors SA SA Id réseau

annonce état de lien

age EL option type

identifiant

routeur annonçant

numéro de séquence

check sum longueur

data

adresse IP

de la source

nb sec dernièremodification

du lien

un entier pour

caractériserl’annonce

horodatagedes annonces

sur ce lien

deux bits utilesexterne/interne

tos oui/non type du lien :

1. routeur

2. réseau

3. réseau IP hors zone

4. routeur externe

5. externe hors SA

état de liens routeur

Entête A E L

Identifiant de liaison

0000veb NB liaisons

données de liaison

Métrique, tos 0type #tos

tos=x Métrique, tos x

#tos

catégorie routeur :

ABR = interzone

ASBR = externe

VIRT = lien virtuel

NB l

type description identifiant données

1 point à point id ospf voisin @ IP r. v.

2 réseau transit @IP DR @ IP DR

3 réseau teminal @IP réseau masque

4 lien virtuel Id ospf voisin @ IP r. v.

état de lien réseau

masque réseau

routeur connecté

routeur connecté

routeur connecté

Lo

ng

ueu

r p

aqu

et

pas de métrique, coût 0

état de lien externemasque réseau destination

routeur à utiliser

identifiant de route externe

métrique, tos 0E, tos=0

routeur à utiliser

identifiant de route externe

métrique, tos xE, tos=x

récapitulation réseau ip

annoncés par les routeurs ABR

masque de sous-réseau

id AEL = @ réseau destination

métrique, tos 0E, tos=0

métrique, tos xE, tos=x

récapitulation routeur externe

annonces des routes vers des ASBR

0xFFFFFFFF

id AEL = @ routeur destination

métrique, tos 0E, tos=0

métrique, tos xE, tos=x

sous-protocole OSPF

3 protocoles : hello, échange, inondation

Longueurversion type

Identifiant routeur

Identifiant de zone

check sum authentification

données d’authentification

1. message hello

2. data base description

3. link state request

4. update

hellomasque réseau

deadline

routeur désigné

routeur voisin #1

Intervalle hello option priorité

routeur voisin #n

routeur désigné de secours