Qu'est-ce que le routage ? | Routage IP

Sur Internet, le terme « routage » désigne la manière dont les paquets de données IP circulent de leur origine à leur destination.

Objectifs d’apprentissage

Cet article s'articule autour des points suivants :

  • Apprendre comment fonctionne le routage sur Internet
  • Définir ce qu'est un routeur
  • Examiner les différents protocoles de routage

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Qu'est-ce que le routage ?

Le routage réseau est le processus de sélection d'un chemin à travers un ou plusieurs réseaux. Les principes de routage peuvent s'appliquer à tous les types de réseaux, des réseaux téléphoniques aux transports publics. Dans les réseaux à commutation de paquets, comme Internet, le routage sélectionne les chemins que doivent emprunter les paquets IP (Internet Protocol) pour se rendre de leur origine à leur destination. Ces décisions de routage Internet sont prises par des périphériques réseau spécialisés appelés routeurs.

Examinons l'image ci-dessous. Pour qu'un paquet de données puisse se rendre de l'ordinateur A à l'ordinateur B, doit-il passer par les réseaux 1, 3 et 5 ou les réseaux 2 et 4 ? Le paquet empruntera un chemin plus court via les réseaux 2 et 4, mais les réseaux 1, 3 et 5 pourraient s'avérer plus rapides pour acheminer les paquets. C'est là le genre de choix que les routeurs réseau effectuent en permanence.

schéma de routage ip

Comment fonctionne le routage ?

Les routeurs s'appuient sur des tables de routage internes pour prendre des décisions concernant l'acheminement des paquets le long des chemins réseau. Une table de routage enregistre les chemins que les paquets doivent emprunter pour atteindre chaque destination dont le routeur est responsable. L'ensemble fonctionne un peu sur le même principe que les horaires ferroviaires que les passagers consultent pour décider quel train prendre. Les tables de routage sont similaires, mais s'attachent aux chemins réseau plutôt qu'aux trains.

Les routeurs fonctionnent de la manière suivante : lorsqu'un routeur reçoit un paquet, il lit les en-têtes* du paquet pour voir la destination prévue, à l'instar d'un contrôleur qui consulte le billet d'un passager sur un quai pour lui indiquer quel train prendre. Il détermine ensuite où acheminer le paquet en fonction des informations contenues dans ses tables de routage.

Les routeurs effectuent ces opérations des millions de fois par seconde, avec des millions de paquets. Lorsqu'un paquet se rend vers sa destination, il peut être acheminé plusieurs fois par différents routeurs.

Les tables de routage peuvent être statiques ou dynamiques. Les statiques ne changent pas et sont établies manuellement par un administrateur réseau. Dans les grandes lignes, elles fixent les itinéraires que les paquets de données empruntent sur le réseau, à moins que l'administrateur ne mette à jour les tables de manière manuelle.

Les tables de routage dynamiques se mettent à jour automatiquement. Les routeurs dynamiques s'appuient sur divers protocoles de routage (voir ci-dessous) pour déterminer les chemins les plus courts et les plus rapides. Ils déterminent également le temps nécessaire aux paquets pour atteindre leur destination (un peu comme Google Maps, Waze et les autres services GPS) afin de déterminer les meilleurs itinéraires en fonction de vos habitudes de trafic et des conditions de circulation actuelles.

Le routage dynamique nécessite une plus grande puissance de calcul, c'est pourquoi les petits réseaux s'appuient plutôt sur le routage statique. En revanche, le routage dynamique se révèle beaucoup plus efficace pour les réseaux de tailles moyenne et grande.

*Les en-têtes de paquet sont de petits ensembles de données attachés aux paquets. Ils fournissent des informations utiles, notamment la provenance et la destination du paquet, un peu comme le bordereau d'expédition collé sur un colis postal.

Quels sont les principaux protocoles de routage ?

Pour les réseaux, un protocole constitue un ensemble de règles normalisées de formatage des données conçu pour permettre à n'importe quel ordinateur connecté de comprendre les données. Un protocole de routage est un protocole utilisé pour identifier ou annoncer les chemins réseau.

Les protocoles suivants aident les paquets de données à trouver leur chemin sur Internet :

IP : l'Internet Protocol ou protocole Internet (IP) spécifie l'origine et la destination de chaque paquet de données. Les routeurs inspectent l'en-tête IP de chaque paquet pour savoir où les envoyer.

BGP : le protocole de routage BGP (Border Gateway Protocol) sert à annoncer quels réseaux contrôlent quelles adresses IP et quels réseaux se connectent entre eux. (Les grands réseaux qui effectuent ces annonces BGP sont appelés systèmes autonomes, ou AS). Le BGP est un protocole de routage dynamique.

Les protocoles ci-dessous acheminent les paquets au sein d'un AS :

OSPF : le protocole OSPF (Open Shortest Path First) est couramment utilisé par les routeurs réseau pour identifier dynamiquement les itinéraires disponibles les plus rapides et les plus courts afin d'envoyer les paquets vers leur destination.

RIP : le protocole RIP (Routing Information Protocol) s'appuie sur le « nombre de sauts » pour trouver le chemin le plus court d'un réseau à un autre. Le « nombre de sauts » désigne ici le nombre de routeurs par lesquels un paquet doit passer pendant son trajet. (Lorsqu'un paquet passe d'un réseau à l'autre, on parle de « saut »).

Les autres protocoles de routage interne comprennent l'EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol, principalement utilisé pour les routeurs Cisco) et l'IS-IS (Intermediate System to Intermediate System).

Qu'est-ce qu'un routeur ?

Un routeur est un équipement réseau physique responsable de l'acheminement des paquets vers leur destination. Les routeurs se connectent à deux ou plusieurs réseaux ou sous-réseaux IP et se transmettent des paquets de données entre eux selon les besoins. Ils sont utilisés pour les particuliers et les bureaux pour établir les connexions au réseau local. Des routeurs plus puissants sont présents partout sur Internet, afin d'aider les paquets de données à atteindre leur destination.

Comment Cloudflare contribue-t-elle à rendre le routage plus efficace et plus sûr ?

La solution Cloudflare Argo utilise le routage intelligent pour identifier les itinéraires les plus rapides sur Internet, en veillant à ce que les paquets contournent les réseaux très encombrés plutôt que de les traverser. Le résultat est similaire à celui obtenu lorsque le trafic automobile est redirigé vers des itinéraires de délestage : les paquets de données arrivent plus rapidement et l'expérience en ligne des utilisateurs est accélérée.

La solution Cloudflare Magic Transit utilise le protocole BGP pour annoncer les sous-réseaux IP pour le compte des clients de Cloudflare. Le trafic réseau vers ces adresses IP est acheminé via le réseau mondial Cloudflare plutôt que de se rendre directement vers les réseaux des clients. Cloudflare filtre le trafic malveillant avant de transférer le trafic légitime.

À propos de la couche réseau