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Qu'est-ce que 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.

Nom japonais: ルータ

« Routeur » apparaît dans 39 questions d'entraînement réparties sur 3 thèmes, dont Conception et exploitation des réseaux, Bases des réseaux informatiques, Bases de la sécurité de l'information.

Domaine: Bases des réseaux informatiques

Comment un paquet est acheminé

Un routeur extrait le paquet IP de la trame reçue et compare son adresse IP de destination à la table de routage. Si plusieurs routes correspondent, il choisit celle dont le préfixe correspondant est le plus long (correspondance du plus long préfixe). Il décrémente ensuite le TTL (la limite de sauts en IPv6) et, en IPv4, recalcule la somme de contrôle d'en-tête. Enfin, il cherche l'adresse MAC du prochain saut, avec ARP ou un mécanisme similaire, et envoie le paquet dans une nouvelle trame dont les adresses MAC de destination et de source ont été réécrites. Les adresses IP restent les mêmes, sauf si une NAT est appliquée. Un paquet dont le TTL atteint 0 est rejeté et signalé à l'expéditeur par ICMP, ce dont traceroute se sert pour découvrir un chemin.

Comment se construit la table de routage

La table de routage contient les réseaux auxquels le routeur est directement connecté, les routes statiques configurées à la main et les routes apprises automatiquement par des protocoles de routage. Les destinations qui ne correspondent à rien d'autre partent vers la route par défaut (0.0.0.0/0). Au sein d'une organisation, on utilise couramment OSPF, où les routeurs échangent l'état des liens et calculent chacun les plus courts chemins avec l'algorithme de Dijkstra, et RIP, qui utilise les distances (nombres de sauts) apprises des voisins. Entre organisations (systèmes autonomes), comme les fournisseurs d'accès à Internet, les informations de routage s'échangent avec BGP.

Routeurs et commutateurs, et l'intérieur d'un routeur

Un commutateur de couche 2 transmet les trames au sein d'un même réseau d'après l'adresse MAC. Un routeur achemine le trafic entre réseaux différents d'après l'adresse IP et ne laisse pas passer la diffusion générale : il sépare donc aussi les réseaux les uns des autres. Un commutateur qui réalise le routage en matériel s'appelle un commutateur de couche 3. Les gros routeurs séparent la partie qui calcule les routes (le plan de contrôle, confié à un CPU) de la partie qui achemine les paquets (le plan de données), laquelle utilise des ASIC dédiés et des mémoires de recherche comme la TCAM, qui effectue la correspondance du plus long préfixe en une seule recherche, pour traiter les paquets à grande vitesse.

S'entraîner : questions sur Routeur

Dans le réseau 192.168.5.0/26, combien d'adresses IP peuvent être attribuées à des hôtes (terminaux ou interfaces de routeur) ?

  1. A64
  2. B30
  3. C62
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Réponse : C. 62

/26 signifie une partie réseau de 26 bits ; la partie hôte fait donc 32 − 26 = 6 bits, et il y a 2^6 = 64 adresses. Parmi elles, l'adresse réseau dont la partie hôte est entièrement à 0 (192.168.5.0) et l'adresse de diffusion dont la partie hôte est entièrement à 1 (192.168.5.63) ne peuvent pas être attribuées à des hôtes ; il en reste 64 − 2 = 62. De manière générale, une longueur de préfixe n donne 2^(32 − n) − 2 adresses attribuables. 255.255.255.192 est le masque de sous-réseau correspondant à /26.

Le terminal A (192.168.1.10), situé derrière un routeur qui effectue du NAPT et dont l'adresse globale externe est 198.51.100.7, se connecte depuis le port source 50000 au port 443 du serveur web 203.0.113.5, et le routeur traduit la source en port 61000 de 198.51.100.7 : quelle est la destination des paquets de réponse renvoyés par le serveur web ?

  1. ALe port 50000 de 192.168.1.10
  2. BLe port 443 de 198.51.100.7
  3. CLe port 61000 de 198.51.100.7
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Réponse : C. Le port 61000 de 198.51.100.7

La source que voit le serveur est la source traduite, le port 61000 de 198.51.100.7 ; c'est donc là que revient la réponse. Le routeur trouve dans sa table de traduction la correspondance « 61000 ↔ port 50000 de 192.168.1.10 », réécrit l'adresse et le port de destination, et remet le paquet au terminal A. Le serveur ne connaît pas l'adresse privée 192.168.1.10 ; et même s'il la connaissait, Internet n'a pas de route vers les adresses privées, si bien que les paquets n'arriveraient pas. 443 est le port côté serveur (HTTPS) et apparaît comme port source dans la réponse.

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre un routeur et un commutateur ?

Un commutateur (commutateur de couche 2) relie les appareils d'un même réseau en examinant les adresses MAC. Un routeur achemine les paquets entre réseaux différents en examinant les adresses IP et décide du chemin à emprunter. Un routeur domestique contient généralement aussi des ports de commutateur et un point d'accès de LAN sans fil.

Une passerelle par défaut est-elle la même chose qu'un routeur ?

En pratique, oui. La passerelle par défaut est l'adresse du routeur auquel un hôte envoie les paquets destinés à l'extérieur de son propre réseau.

« Routeur » dans les explications

Questions mentionnant « Routeur » (39)

  1. Dans le réseau 192.168.5.0/26, combien d'adresses IP peuvent être attribuées à des hôtes (terminaux ou interfaces de routeur) ?
  2. Le terminal A (192.168.1.10), situé derrière un routeur qui effectue du NAPT et dont l'adresse globale externe est 198.51.100.7, se connecte depuis le port source 50000 au port 443 du serveur web 203.0.113.5, et le routeur traduit la source en port 61000 de 198.51.100.7 : quelle est la destination des paquets de réponse renvoyés par le serveur web ?
  3. 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 ?
  4. Un commutateur L2 relié à 4 PC est connecté à une interface d'un routeur. Un hub répéteur relié à 3 PC est connecté à l'autre interface du routeur. Aucun VLAN n'est utilisé. Si l'on compte comme domaine de collision la zone où des trames peuvent entrer en collision en Ethernet semi-duplex, quelle paire de nombres de domaines de diffusion et de domaines de collision est correcte ?
  5. On veut relier un routeur par une seule liaison à un commutateur L2 qui possède le VLAN 10 (192.168.10.0/24) et le VLAN 20 (192.168.20.0/24), pour que les deux VLAN puissent communiquer entre eux. Quelle configuration est appropriée ?
  6. Deux routeurs, R1 (192.168.1.2) et R2 (192.168.1.3), sont configurés en VRRP avec l'adresse IP virtuelle 192.168.1.254. En temps normal, R1 achemine le trafic en tant que maître. Quelle adresse faut-il configurer comme passerelle par défaut sur les hôtes du LAN ?
  7. La table de routage d'un routeur contient 4 routes : 172.16.0.0/12 (prochain saut : routeur B), 172.16.32.0/19 (routeur A), 172.16.48.0/20 (routeur C) et 0.0.0.0/0 (routeur D). À quel routeur est envoyé un paquet destiné à 172.16.45.10 ?
  8. 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 ?
  9. 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 ?
  10. 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 ?
  11. En OSPF, le routeur R1 dispose de 3 chemins vers un réseau situé au-delà de R4. Le chemin A emprunte une liaison de 10 Gbit/s R1–R5 et une liaison de 1 Gbit/s R5–R4 ; le chemin B est une liaison directe de 100 Mbit/s R1–R4 ; le chemin C emprunte des liaisons de 1 Gbit/s R1–R2, R2–R3 et R3–R4. Le coût de chaque liaison est « bande passante de référence de 10 Gbit/s ÷ bande passante de la liaison », et le coût au-delà de R4 est le même pour tous les chemins. Quel chemin R1 choisit-il ?
  12. Un routeur qui effectue du NAPT (adresse externe 198.51.100.7) est configuré avec une redirection de port, réglage statique qui ne traduit que la destination : « transférer le trafic arrivant sur le port TCP externe 8080 vers le port 80 du serveur web interne 192.168.1.20 ». Lorsque l'hôte 203.0.113.9, sur Internet, se connecte depuis le port source 51000 au port 8080 de 198.51.100.7, quelles sont la destination et la source des paquets que reçoit le serveur web ?
  13. Une ACL qui examine les paquets entrants à partir du haut est appliquée à une interface d'un routeur. La règle 1 est « autoriser le trafic vers le port TCP 443 de 10.0.0.10 », la règle 2 « refuser tout le trafic de source 192.168.1.0/24 » et la règle 3 « autoriser le trafic de source 192.168.0.0/16 vers le port TCP 80 » ; il n'y a pas d'autre règle. Parmi les 4 paquets (i) « de 192.168.1.5 vers le port TCP 443 de 10.0.0.10 », (ii) « de 192.168.1.5 vers le port TCP 80 de 10.0.0.20 », (iii) « de 192.168.2.5 vers le port TCP 80 de 10.0.0.20 » et (iv) « de 192.168.2.5 vers le port TCP 22 de 10.0.0.20 », quel choix énumère tous les paquets qui passent ?
  14. Dans traceroute, à quelle valeur est fixé le TTL de l'en-tête IP du paquet envoyé pour faire renvoyer un message ICMP Time Exceeded par le 4e routeur à partir de la source ?
  15. Sur une liaison sortante de 70 Mbit/s d'un routeur, 3 files d'attente sont servies par un round robin pondéré de poids 4:2:1. Les 3 files contiennent toujours des paquets en attente, et tous les paquets ont la même taille. Quelle valeur est la plus proche de la bande passante dont dispose la file d'attente de poids 2 ?

Comparatifs incluant ce terme

Termes associés

Paquet (packet) Adresse IP Passerelle par défaut Routage (routage IP) Adresse MAC TCP (Transmission Control Protocol) IPv4 IPv6 OSPF (Open Shortest Path First) Masque de sous-réseau

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