Tutorat 6 - Introduction au Routage et OSPF

Le défi: comment choisir une route à travers un réseau

L'algorithme de routage ◦ Méthode utilisée dans un logiciel de la couche réseau pour

décider quelle ligne de sortie est utilisée pour acheminer un paquet

◦ Utilise une table qui associe les nœuds de réseau aux lignes de sorties

◦ Algorithme définit la façon de créer cette table Algorithmes Dijkstra Stratégie état de liaison Protocole OSPF (Open Shortest Path First)

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Exact et simple ◦ Un routage simple qui donne le chemin le plus correct à travers le réseau

Robuste et stable ◦ Capacité du réseau de livrer les paquets malgré la congestion et les

faillites locales des parties du réseau ◦ Mais les techniques pour rendre le réseau robuste (ex., changé la

direction du trafic) peut affecter la stabilité Optimal et juste ◦ Trouver les routes optimales fait compétition à être juste entre les

stations Efficacité ◦ Pénalité pour la capacité du réseau utilisé pour la réalisation des attributs

(ex., robuste et juste) doit valoir le bénéfice de l’attribut

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Stallings Figure 12.1

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Définit un graphique de toutes les liaisons du réseau avec un distance entre chaque nœud ◦ Distance peut représenter: a) nombre de saut, b) distance

géographique, c) délai de file d’attente et de transmission. ◦ En général, la distance peut être calculée à partir de

plusieurs critères: distance, largeur de bande, coût de communication, trafic moyen, longueur moyenne de file d’attente, etc.

Calcule le chemin le plus court entre tous les nœuds, où le coût du chemin égale l’addition des coûts de toutes les liaisons qui composent le chemin

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N = ensemble des nœuds du réseau s = nœud source T = ensemble des nœuds considérés par

l’algorithme jusqu’à présent w(i,j) = coût du nœud i au nœud j; w(i,i)=0 et w(i,j)

= ∞ si les deux nœuds ne sont pas liés directement; w(i,j) ≥ 0 si le deux nœuds sont liés directement

L(n) = coût du chemin le plus court du nœud s au nœud n, calculé jusqu’à présent

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Étape 1: Initialisation ◦ Initialise T = {s} , i.e. les nœuds considérés contient le nœud

source ◦ L(n) = w(s,n) pour n ≠ s, i.e. coût des chemins au début égale

coût des liaisons Étape 2: Prochain nœud ◦ Trouvez le nœud voisin x qui n’est pas dans T, ayant le chemin

le plus court du nœud s. Ajoutez ce nœud x à T. Étape 3: Mettre à jour les coûts ◦ Mettre à jour les coûts des chemins en considérant les voisins

du nœud x ajouté à M. Si les voisins de w offre un chemin L(n) plus court, le nouveau chemin replace le vieux.

◦ L(n) = min[L(n), L(x) + w(x, n)] for all n ∉ T Répétez les étapes 2 et 3 jusqu’à ce que tous les nœuds

fassent partie de T

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Appliquez l’algorithme à l’exemple de réseau pour le nœud 1

Itér. T L(2) Voie L(3) Voie L(4) Voie L(5) Voie L(6) Voie

1 {1} 2 1-2 5 1-3 1 1-4 ∞ - ∞ -

2 {1,4} 2 1-2 4 1-4-3 1 1-4 2 1-4-5 ∞ -

3 {1,2,4} 2 1-2 4 1-4-3 1 1-4 2 1-4-5 ∞ -

4 {1,2,4,5} 2 1-2 3 1-4-5-3 1 1-4 2 1-4-5 4 1-4-5-6

5 {1,2,3,4,5} 2 1-2 3 1-4-5-3 1 1-4 2 1-4-5 4 1-4-5-6

6 {1,2,3,4,5,6} 2 1-2 3 1-4-5-3 1 1-4 2 1-4-5 4 1-4-5-6

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Appliquer l’algorithme Dijkstra pour déterminer le tableau d’acheminement du noeud 5

L’algorithme Dijkstra est utilisé dans le routage état de liaison ◦ Chaque routeur envoie un paquet d'état de liaison (LSP -

link state packet) à ses voisins (le LSP contient de l'information au sujet de l'état de chaque liaison du routeur)

◦ Un routeur envoie son LSP ainsi que les LSP qu'il a reçus ◦ Éventuellement, tous les routeurs connaissent l'état de

toutes les liaisons du réseau ◦ Un routeur prend ses décisions d'acheminement à partir de

l'information de sa base de données d'état de liaison - utilisant par exemple l'algorithme du chemin le plus court tel que l’algorithme Dijkstra

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IRP (internet routing protocol) de L’Internet Remplace le “Routing Information Protocol” (RIP) Utilise la stratégie état de liaison ◦ Chaque routeur entretien un liste le ses liaisons aux

réseaux locaux et les coûts associés à ces liaisons ◦ Transmet des mis à jour des ces informations à tous les

autres routeurs ◦ Trafic réduit puisque les messages sont petits et envoyés

peu souvent ◦ RFC 2328

Les chemins avec les coûts le plus bas sont choisis en se basant sur les coûts de liaisons obtenus des autres routeurs

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J’envoie mes informations à tous les autres routeurs

J’envoie mes informations à tous les autres routeurs

J’envoie mes informations à tous les autres routeurs

J’envoie mes informations à tous les autres routeurs

J’envoie mes informations à tous les autres routeurs

J’envoie mes informations à tous les autres routeurs

La topologie du réseau sauvegardé comme un graphe orienté (directed graph)

Sommets ou nœuds ◦ Routeur ◦ Réseau Transit – porte données dont la source ni la destination est

branchée au réseau Tronqué – n’est pas un réseau transit

Arcs ◦ Arc de graphe Connecte deux routeurs avec liaison point à point Connecte un routeur et un réseau (routeur branché au réseau)

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Réseau Coût Voisin Source

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Réseau Coût Voisin Source

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Réseau Coût Prochain Routeur