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Présentation des bases de données de routage

Le routage est la transmission de paquets d’une source à une adresse de destination. Un protocole de routage détermine le chemin par lequel les paquets sont transférés, partage des informations avec les équipements voisins immédiats et d’autres équipements du réseau, et s’adapte aux conditions changeantes du réseau.

Pour utiliser les capacités de routage d’un équipement Juniper Networks, vous devez comprendre les principes fondamentaux du routage IP et les protocoles de routage qui sont principalement responsables de la transmission du trafic unicast. Pour comprendre ce sujet, vous avez besoin d’une compréhension de base de l’adressage IP et de TCP/IP.

Le système d’exploitation Junos® (Junos OS) gère deux bases de données pour les informations de routage :

  • Table de routage : contient toutes les informations de routage apprises par tous les protocoles de routage.

  • Table de transfert : contient les routes réellement utilisées pour transférer les paquets via le routeur.

En outre, les protocoles de passerelle intérieure (IGP), IS-IS et OSPF maintiennent des bases de données d’état de liaison.

Cette section aborde les sujets suivants :

Bases de données de protocole de routage

Chaque protocole de routage IGP conserve une base de données des informations de routage qu’il a apprises des autres routeurs exécutant le même protocole et utilise ces informations telles que définies et requises par le protocole. Les informations de routage partagées au sein d’un AS sont transmises par un protocole IGP (Interior Gateway Protocol).

Parmi les différents IGP, les plus courants sont RIP, OSPF et IS-IS. IS-IS et OSPF utilisent les informations de routage qu’ils ont reçues pour gérer les bases de données d’état des liaisons, qu’ils utilisent pour déterminer quels voisins adjacents sont opérationnels et pour construire des cartes topologiques du réseau. Les IGP sont conçus pour être rapides et légers. Ils intègrent généralement un système de sécurité modéré, car les pairs internes de confiance n’ont pas besoin des mesures de sécurité strictes qu’exigent les pairs non fiables. En conséquence, vous pouvez généralement commencer le routage au sein d’une AS en activant l’IGP sur toutes les interfaces internes et en effectuant une configuration supplémentaire minimale. Vous n’avez pas besoin d’établir des adjacenances individuelles.

IS-IS et OSPF utilisent l’algorithme de Dijkstra, et RIP et RIPng utilisent l’algorithme de Bellman-Ford pour déterminer la ou les meilleures routes (s’il existe plusieurs routes à coût égal) pour atteindre chaque destination et installer ces routes dans la table de routage Junos OS.

Les informations de routage partagées avec un as homologue sont transmises par un protocole de passerelle externe (EGP). Le principal EGP utilisé dans presque tous les réseaux est le Border Gateway Protocol (BGP). BGP est conçu pour être très sécurisé. Les connexions individuelles doivent être explicitement configurées de chaque côté de la liaison. En conséquence, bien qu’un grand nombre de connexions soient difficiles à configurer et à maintenir, chaque connexion est sécurisée.

Lorsque vous configurez un protocole sur une interface, vous devez également configurer une famille de protocoles sur cette interface.

Tables de routage Junos OS

La table de routage Junos OS est utilisée par le processus de protocole de routage pour maintenir sa base de données d’informations de routage. Dans ce tableau, le processus de protocole de routage stocke les routes configurées statiquement, les interfaces directement connectées (également appelées routes directes ou routes d’interface) et toutes les informations de routage tirées de tous les protocoles de routage. Le processus de protocole de routage utilise ces informations de routage collectées pour sélectionner la route active vers chaque destination, c’est-à-dire la route qui est réellement utilisée pour transférer les paquets vers cette destination. Pour acheminer le trafic d’un hôte source vers un hôte de destination, les équipements par lesquels le trafic passera doivent apprendre le chemin que le paquet doit emprunter. Une fois apprises, les informations sont stockées dans des tables de routage. La table de routage conserve une liste de tous les chemins possibles du point A au point B.

Par défaut, Junos OS gère trois tables de routage : une pour les routes unicast, une autre pour les routes multicast et une troisième pour MPLS. Vous pouvez configurer des tables de routage supplémentaires pour prendre en charge les situations où vous devez séparer un groupe particulier de routes ou où vous avez besoin d’une plus grande flexibilité pour manipuler les informations de routage. En général, la plupart des opérations peuvent être effectuées sans recourir à la complexité de tables de routage supplémentaires. Toutefois, la création de tables de routage supplémentaires a plusieurs utilisations spécifiques, notamment l’importation de routes d’interface dans plusieurs tables de routage, l’application de stratégies de routage différentes lors de l’exportation d’un même routage vers différents pairs et l’amélioration de la flexibilité avec des topologies multicast incongrues.

Chaque table de routage est identifiée par un nom, qui se compose de la famille de protocoles suivie d’un point et d’un petit nombre entier non négatif. La famille de protocoles peut être inet (Internet), iso (ISO) ou mpls (MPLS). Les noms suivants sont réservés aux tables de routage par défaut maintenues par Junos OS :

  • inet.0 : table de routage unicast IP version 4 (IPv4) par défaut

  • inet6.0 — Table de routage unicast IP version 6 (IPv6) par défaut

  • instance-name.inet.0 : table de routage unicast pour une instance de routage particulière

  • inet.1 : cache de transfert multicast

  • inet.2 : routes unicast utilisées pour la recherche RPF (Reverse Path Forwarding) multicast

  • inet.3 — Table de routage MPLS pour les informations sur les chemins

  • mpls.0 : table de routage MPLS pour les sauts suivants du chemin de commutation d’étiquettes (LSP)

    Note:

    Pour plus de clarté, ce sujet contient des discussions générales sur les tables de routage comme s’il n’y avait qu’une seule table. Toutefois, lorsqu’il est nécessaire de distinguer entre les tables de routage, leurs noms sont explicitement utilisés.

Réseaux et sous-réseaux

De grands groupes de machines interconnectées et capables de communiquer entre elles forment des réseaux. En règle générale, les réseaux identifient de grands systèmes d’ordinateurs et d’équipements appartenant à une seule entité ou exploités par une seule et même entité. Le trafic est acheminé entre ou via les réseaux lorsque les données sont transmises de l’hôte à l’hôte.

La figure 1 montre un simple réseau de routeurs.

Figure 1 : Topologie Simple Network Topology réseau simple

Ce réseau simple offre plusieurs façons de se rendre de l’hôte San Francisco à l’hôte de Miami. Le paquet peut suivre le chemin à travers Denver et Cleveland. Sinon, le paquet peut être acheminé par Phoenix et directement vers Miami. La table de routage comprend tous les chemins et combinaisons possibles, une liste exhaustive de tous les moyens d’aller de la source à la destination.

La table de routage doit inclure tous les chemins possibles d’une source à une destination. Les tables de routage du réseau de la figure 1 doivent inclure des entrées pour San Francisco-Denver, San Francisco-Cleveland, San Francisco-Miami, Denver-Cleveland, etc. À mesure que le nombre de sources et de destinations augmente, la table de routage devient rapidement importante. La taille peu encombrante des tables de routage est la principale raison de la division des réseaux en sous-réseaux.

À mesure que les réseaux se développent, il devient de plus en plus difficile de maintenir le réseau et de router efficacement le trafic entre les hôtes du réseau. Pour répondre à la croissance, les réseaux sont divisés en sous-réseaux. Fondamentalement, les sous-réseaux se comportent exactement comme les réseaux, sauf qu’ils sont identifiés par une adresse réseau et un masque de sous-réseau plus spécifiques (préfixe de destination). Les sous-réseaux disposent de passerelles de routage et partagent les informations de routage exactement de la même manière que les grands réseaux.

Tables de transfert

Le routage est la transmission de paquets de données d’une source à une adresse de destination. Il s’agit de transmettre un message sur un ou plusieurs réseaux. Ce processus comporte deux composants principaux : l’échange d’informations de routage pour transférer les paquets avec précision de la source à la destination et la procédure de transfert de paquets.

Pour que les paquets soient correctement transférés à l’adresse d’hôte appropriée, l’hôte doit avoir un identifiant numérique unique ou une adresse IP. L’adresse IP unique de l’hôte de destination forme des entrées dans la table de routage. Ces entrées sont principalement responsables de la détermination du chemin qu’un paquet traverse lorsqu’il est transmis de la source à la destination.

Junos OS installe toutes les routes actives de la table de routage dans la table de transfert. Les routes actives sont utilisées pour transférer les paquets vers leurs destinations.

Le noyau Junos OS conserve une copie maître de la table de transfert. Il copie la table de transfert au moteur de transfert de paquets, qui est la partie du routeur responsable du transfert des paquets.

Si la table de routage est une liste de tous les chemins possibles qu’un paquet peut emprunter, la table de transfert est une liste des meilleures routes vers une destination particulière. Le meilleur chemin est déterminé en fonction du protocole de routage particulier utilisé, mais généralement le nombre de sauts entre la source et la destination détermine le meilleur itinéraire possible.

Sur le réseau illustré en figure 1, parce que le chemin avec le moins de sauts entre San Francisco et Miami passe par Phoenix, la table de transfert distille toutes les liaisons San Francisco-Miami possibles dans la seule route à travers Phoenix. Tout le trafic avec une adresse de destination de Miami est envoyé directement au saut suivant, Phoenix.

Après avoir reçu un paquet, le routeur Phoenix effectue une autre recherche de route à l’aide de la même adresse de destination. Le routeur Phoenix achemine ensuite le paquet correctement. Bien qu’il considère l’ensemble du chemin, le routeur à n’importe quel saut individuel n’est responsable que de la transmission du paquet au saut suivant du chemin. Si le routeur Phoenix gère son trafic d’une manière particulière, il peut envoyer le paquet via Houston sur sa route vers Miami. Ce scénario est probable si le trafic client spécifique est traité comme un trafic prioritaire et acheminé par un itinéraire plus rapide ou plus direct, tandis que tous les autres trafics sont traités comme un trafic non prioritaire.

Synchronisation des tables de routage et de transfert

Le processus de protocole de routage Junos OS est responsable de la synchronisation des informations de routage entre les tables de routage et de transfert. Pour ce faire, le processus de protocole de routage calcule les routes actives à partir de tous les routes de la table de routage et les installe dans la table de transfert. Le processus de protocole de routage copie ensuite la table de transfert au moteur de transfert de paquets du routeur, la partie du routeur qui transfère les paquets. La figure 2 illustre la synchronisation des tables de routage.

Figure 2 : Synchronisation de l’échange de routage entre les tables Synchronizing Routing Exchange Between the Routing and Forwarding Tables de routage et de transfert

Assistance NetFlow V9

NetFlow Services Export version 9 (NetFlow V9) fournit une méthode extensible et flexible pour l’utilisation de modèles pour observer les paquets sur un routeur. Chaque modèle indique le format dans lequel le routeur exporte les données.

Cette fonctionnalité prend en charge Netflow V5 ou V8 pour les équipements basés sur les flux.

Pour plus d’informations, consultez le Guide de l’utilisateur des interfaces de services de surveillance, d’échantillonnage et de collecte.