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Routage statique vs dynamique : configuration, basculement, charge, échelle, usages

Un routeur consulte sa table de routage pour décider où envoyer chaque paquet ensuite. Les routes peuvent y entrer de deux façons : le routage statique, où un administrateur les configure à la main, et le routage dynamique, où les routeurs échangent des informations au moyen d’un protocole de routage et construisent la table automatiquement. Le routage statique est simple, n’impose aucune charge supplémentaire au routeur et se comporte de façon prévisible, mais il ne bascule pas automatiquement après une panne, et la configuration et la gestion s’alourdissent à mesure que le réseau grandit. Le routage dynamique trouve les routes automatiquement avec des protocoles comme OSPF et BGP et bascule vers un autre chemin après une panne. Les réseaux réels combinent généralement les deux, par exemple une route par défaut statique sur un site à sortie unique et du routage dynamique là où existent des chemins redondants.

CritèreRoutage statiqueRoutage dynamique
Définition des routesL’administrateur configure sur chaque routeur le réseau de destination et le prochain sautLes routeurs échangent des informations au moyen d’un protocole de routage (OSPF, BGP, RIP, etc.) et trouvent les routes automatiquement
Comportement en cas de panneNe bascule pas automatiquement ; ne détecte pas les pannes au-delà du routeur voisin et peut continuer d’utiliser une route qui ne fonctionne plusLorsqu’une panne est détectée, recalcule et bascule vers une autre route
Charge du routeur et bande passanteN’échange aucune information de route et n’utilise donc pour cela ni CPU, ni mémoire, ni bande passante des liaisonsUtilise CPU, mémoire et bande passante pour échanger les informations de routes et calculer les routes
Effort de configuration et échelleLe volume de configuration et le risque d’erreur croissent avec le nombre de réseaux et de routes ; chaque changement impose de modifier tous les routeurs concernésLes ajouts et modifications se propagent automatiquement : même les grands réseaux sont faciles à gérer ; la conception et la configuration du protocole exigent toutefois des connaissances
PrévisibilitéSe comporte exactement comme configuré : facile à prévoirLa route utilisée peut changer selon les calculs du protocole
SécuritéNe reçoit aucune information de route : aucun risque de se voir injecter de fausses routesNécessite l’authentification des voisins et des limites (filtres) sur les routes acceptées pour éviter d’accepter de fausses routes
Distance administrativeGénéralement une valeur faible, prioritaire sur les routes dynamiques (la valeur varie selon l’équipement, par exemple 1)Fixée par protocole (certains équipements utilisent par exemple 110 pour OSPF et 120 pour RIP)
Contextes d’usagePetits réseaux, route par défaut d’un site à sortie unique, sortie vers un fournisseur d’accèsRéseaux à chemins redondants, réseaux d’entreprise multisites, et entre AS sur Internet (BGP)

Les valeurs indiquées sont des ordres de grandeur typiques et varient selon la génération de procédé et le produit.

Quand choisir l'un ou l'autre ?

Routage statique
Les réseaux comptant peu de routeurs et une structure presque fixe, ou les sites comme les agences à sortie unique, où configurer une seule route par défaut 0.0.0.0/0 suffit.
Routage dynamique
Les réseaux comptant de nombreux routeurs, ou dotés de chemins redondants qui doivent basculer automatiquement après une panne. Il convient aussi aux réseaux où l’on ajoute ou modifie souvent des routes.

Questions fréquentes

Le routage statique peut-il basculer vers une route de secours après une panne ?

Dans une certaine mesure. Si l’on configure une route statique de secours avec une distance administrative plus élevée que la route normale (route statique flottante), elle n’est utilisée que lorsque la route normale disparaît de la table de routage. Or la route normale ne disparaît que dans des cas comme celui où le routeur constate que sa propre liaison est tombée : les pannes plus lointaines passent donc inaperçues. C’est pourquoi on la combine parfois avec une fonction qui vérifie périodiquement l’accessibilité et retire la route.

Qu’est-ce qu’une route par défaut ?

Une route comme 0.0.0.0/0 (::/0 en IPv6) qui correspond à toutes les destinations. Un routeur choisit, parmi les routes correspondantes, celle dont le préfixe est le plus long (correspondance du plus long préfixe) : la route par défaut n’est donc utilisée que lorsqu’aucune autre route ne correspond. Sur un site à sortie unique, il est courant de configurer une seule route par défaut statique au lieu d’une route par destination.

Si une route statique et une route dynamique existent pour la même destination, laquelle est utilisée ?

Les routes de longueurs de préfixe différentes sont traitées comme des routes différentes, et l’acheminement retient la plus longue par correspondance du plus long préfixe. Lorsque les deux mènent à la même destination avec la même longueur de préfixe, c’est celle dont la distance administrative est la plus faible qui entre dans la table de routage. Les routes statiques ont en général une valeur plus faible que les routes dynamiques : la route statique l’emporte donc. Les valeurs réelles diffèrent selon les constructeurs.

Peut-on utiliser ensemble routage statique et dynamique ?

Oui, et de nombreux réseaux les combinent. Par exemple, le siège et les agences échangent leurs routes avec OSPF, tandis qu’une route par défaut statique est configurée à la sortie Internet et annoncée aux autres routeurs via OSPF.

Vérifier vos connaissances

Quelle description du routage dynamique est correcte ?

  1. AL'administrateur configure les routes à la main sur chaque routeur, et après une panne les mêmes routes restent utilisées jusqu'à ce que la configuration soit modifiée
  2. BLes routeurs échangent des informations de routage au moyen de protocoles de routage et basculent automatiquement vers un autre chemin lorsqu'une panne rend une route inutilisable
  3. CUne route est choisie au hasard pour chaque paquet afin de répartir la charge uniformément sur plusieurs chemins
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Réponse : B. Les routeurs échangent des informations de routage au moyen de protocoles de routage et basculent automatiquement vers un autre chemin lorsqu'une panne rend une route inutilisable

Le routage statique consiste, pour l'administrateur, à configurer les routes à la main. Simple et prévisible, il convient aux petits réseaux ou à la route par défaut d'un site qui n'a qu'une seule sortie, mais il ne bascule pas automatiquement après une panne. En routage dynamique, les routeurs échangent des informations au moyen de protocoles de routage comme OSPF ou BGP pour construire automatiquement leurs tables de routage, et recalculent un autre chemin lorsqu'un lien tombe. Sur Internet, les routes entre les réseaux des organisations (systèmes autonomes) sont échangées avec BGP. Dans les réseaux réels, on combine couramment les deux.

Le routeur R2 d'une succursale est relié au routeur R1 du siège par une liaison 10.255.0.0/30, avec 10.255.0.1 du côté de R1 et 10.255.0.2 du côté de R2. Lorsqu'on configure sur R2 une route statique vers le réseau du siège 192.168.1.0/24, quelle adresse convient comme prochain saut ?

  1. A10.255.0.1
  2. B10.255.0.2
  3. C192.168.1.1 (l'adresse de R1 sur le LAN du siège)
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Réponse : A. 10.255.0.1

Une route statique indique le réseau de destination et l'adresse du routeur suivant auquel confier le trafic (le prochain saut). En règle générale, le prochain saut est l'adresse d'un routeur voisin sur un réseau auquel le routeur est directement connecté. Ici, c'est l'adresse de R1 à l'autre extrémité de la liaison, 10.255.0.1, et R2 utilise ARP pour trouver l'adresse MAC correspondante avant d'envoyer les trames. Lorsqu'une succursale n'a qu'une seule sortie, une solution courante, au lieu d'écrire une route par destination, consiste à configurer une seule route par défaut, 0.0.0.0/0.

Un routeur a appris des routes vers la même destination, 192.168.50.0/24, à la fois par OSPF et par RIP. Sur ce routeur, la distance administrative, qui exprime la préférence accordée à chaque source de routes (la plus petite valeur l'emporte), vaut 110 pour OSPF et 120 pour RIP. Quelle route est installée dans la table de routage ?

  1. ALes deux routes sont installées et utilisées en alternance, paquet par paquet
  2. BSeule la route RIP est installée
  3. CSeule la route OSPF est installée
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Réponse : C. Seule la route OSPF est installée

Les protocoles de routage expriment la qualité d'une route (la métrique) de manières différentes, comme le coût d'OSPF et le nombre de sauts de RIP : leurs métriques ne sont donc pas directement comparables. Lorsque des routes vers la même destination, avec la même longueur de préfixe, sont apprises de plusieurs sources, c'est donc celle dont la distance administrative est la plus petite qui est installée dans la table de routage ; cette valeur mesure la confiance accordée à chaque source. Ici, le 110 d'OSPF est inférieur au 120 de RIP : c'est donc la route OSPF qui entre dans la table de routage. Les réseaux directement connectés reçoivent couramment 0 et les routes statiques 1, ce qui donne des valeurs plus faibles à ce que configurent les personnes, mais le nom et les valeurs par défaut varient selon les fabricants d'équipements.

  1. La table de routage d'un routeur contient 3 routes : une route statique 10.0.0.0/8 (prochain saut : routeur A, distance administrative 1), 10.1.0.0/16 apprise par OSPF (routeur B, 110) et 10.1.1.0/24 apprise par RIP (routeur C, 120). À quel routeur est envoyé un paquet destiné à 10.1.1.5 ?
  2. La table de routage d'un routeur contient 4 routes : 0.0.0.0/0 (prochain saut : routeur A), 10.0.0.0/8 (routeur B), 10.1.0.0/16 (routeur C) et 10.1.2.0/24 (routeur D). À quel routeur est envoyé un paquet destiné à 10.1.5.9 ?

Questions d'entraînement sur Conception et exploitation des réseaux

Termes clés expliqués

Routage (routage IP)
Choix du chemin que suivent les paquets pour atteindre leur destination sur un réseau IP. Chaque routeur possède une table de routage, choisit la route dont le préfixe correspond le plus longuement à l'adresse IP de destination (correspondance du plus long préfixe) et transmet le paquet au routeur suivant. La table est construite par routage statique, configuré à la main, ou par routage dynamique, construit automatiquement par des protocoles de routage comme OSPF, RIP et BGP.
Routeur
Équipement de la couche réseau (couche 3) qui achemine les paquets entre réseaux différents. Il compare l'adresse IP de destination de chaque paquet à sa table de routage, choisit le routeur suivant (prochain saut) et l'interface de sortie, puis réexpédie le paquet. Les routeurs domestiques intègrent aussi la NAPT, un serveur DHCP et un pare-feu.
Distance administrative (administrative distance)
Valeur de préférence attribuée à chaque source de routes, qui sert à décider quelle route installer dans la table de routage lorsque des routes vers la même destination, avec la même longueur de préfixe, sont apprises de plusieurs sources, comme les routes statiques, OSPF et RIP. Les valeurs les plus petites sont préférées. Elle ne sert pas à choisir entre des routes de longueurs de préfixe différentes, ce que tranche la correspondance du plus long préfixe. Le nom et les valeurs par défaut varient selon les fabricants d'équipements.
Correspondance du plus long préfixe (longest prefix match)
Règle par laquelle un routeur, lorsque plusieurs routes de sa table de routage correspondent à une adresse IP de destination, choisit celle dont le préfixe est le plus long (le plus spécifique). Par exemple, une destination qui correspond à la fois à 10.0.0.0/8 et à 10.1.0.0/16 utilise la route /16. La route par défaut (0.0.0.0/0), utilisée lorsque rien d'autre ne correspond, est la route la plus courte possible, de longueur 0.
OSPF (Open Shortest Path First)
Protocole de routage à état de liens utilisé au sein d'une organisation. Chaque routeur diffuse l'état de ses propres liens pour que tous les routeurs partagent la topologie du réseau, et calcule avec l'algorithme de Dijkstra le chemin dont le coût total est le plus faible. Les coûts sont généralement déduits de la bande passante des liaisons, et la division du réseau en plusieurs zones (areas) lui permet de s'adapter aux grands réseaux.
BGP (Border Gateway Protocol)
Protocole de routage qui échange des informations de routage entre AS (systèmes autonomes, unités de réseau gérées par des organisations comme les fournisseurs d'accès) sur Internet. Il choisit les routes en fonction des attributs qui leur sont attachés, comme la suite d'AS qu'elles ont traversés (AS_PATH), et de la politique de chaque organisation. Les routeurs se connectent entre eux sur le port TCP 179 pour échanger les informations.

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