🗺️ Routage Avancé — OSPF & EIGRP
| Formation | BTS SIO option SISR — IRIS Mediaschool |
|---|---|
| Bloc | B2 — Administration Systèmes & Réseaux |
| Module | M2.3 — Infrastructure Réseau Avancée |
| Prérequis | Connaissances en adressage IP, sous-réseaux, notions de routage statique |
🎯 Objectifs
- Comprendre la différence entre routage statique et routage dynamique
- Maîtriser le fonctionnement d'OSPF : aires, DR/BDR, LSA, métrique
- Configurer OSPF sur un équipement Cisco
- Comprendre EIGRP : algorithme DUAL et métriques composites
- Savoir redistribuer des routes entre protocoles
- Lire et analyser une table de routage
📖 Routage statique vs dynamique
Rappel : le routage statique
Le routage statique consiste à configurer manuellement chaque route sur chaque routeur. L'administrateur définit explicitement le réseau de destination, le masque et la passerelle (next-hop) ou l'interface de sortie.
Router(config)# ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 10.0.0.2Cette approche fonctionne bien pour les petits réseaux, mais devient rapidement ingérable lorsque le nombre de réseaux augmente. En cas de panne d'un lien, il faut modifier manuellement les routes.
Le routage dynamique
Le routage dynamique permet aux routeurs d'échanger automatiquement les informations de routage. Les protocoles de routage découvrent les réseaux voisins, calculent les meilleurs chemins et s'adaptent aux changements de topologie (panne, ajout de lien).
| Critère | Routage statique | Routage dynamique |
|---|---|---|
| Configuration | Manuelle | Automatique |
| Adaptation aux pannes | Non (intervention manuelle) | Oui (convergence automatique) |
| Scalabilité | Limitée | Excellente |
| Consommation CPU/RAM | Faible | Plus élevée |
| Cas d'usage | Petits réseaux, route par défaut | Réseaux moyens à grands |
📖 Familles de protocoles de routage
Distance vector (vecteur de distance)
Les protocoles à vecteur de distance (ex : RIP, EIGRP) partagent leur table de routage avec leurs voisins directs. Chaque routeur connaît la direction (le next-hop) et la distance (le nombre de sauts ou une métrique) vers chaque réseau.
Link-state (état de lien)
Les protocoles à état de lien (ex : OSPF, IS-IS) construisent une carte complète du réseau. Chaque routeur connaît la topologie intégrale et calcule indépendamment le meilleur chemin grâce à l'algorithme de Dijkstra (SPF — Shortest Path First).
EIGRP est parfois classé comme protocole « hybride » car il emprunte des caractéristiques aux deux familles : il échange des informations de voisinage comme un link-state, mais utilise un vecteur de distance pour le calcul des métriques.
📖 OSPF — Open Shortest Path First
Fonctionnement général
OSPF est un protocole link-state standardisé (RFC 2328) qui utilise l'algorithme de Dijkstra pour calculer le plus court chemin. Il fonctionne en plusieurs étapes :
- Découverte des voisins : envoi de paquets Hello sur les interfaces OSPF
- Échange de la base de données (LSDB) : les routeurs synchronisent leurs informations topologiques via des LSA (Link-State Advertisements)
- Calcul SPF : chaque routeur applique l'algorithme de Dijkstra pour déterminer l'arbre des plus courts chemins
- Construction de la table de routage : les meilleures routes sont installées
Aires OSPF
OSPF organise le réseau en aires (areas) pour limiter la taille de la base de données topologique et réduire le trafic de mise à jour :
- Area 0 (backbone) : aire centrale obligatoire à laquelle toutes les autres aires doivent être connectées
- Aires régulières : connectées au backbone, contiennent les réseaux locaux
- Stub area : n'accepte pas les routes externes (LSA type 5), utilise une route par défaut
- NSSA (Not-So-Stubby Area) : similaire à une stub area mais autorise l'injection de routes externes via des LSA type 7
Rôles DR et BDR
Sur les réseaux multi-accès (Ethernet), OSPF élit un DR (Designated Router) et un BDR (Backup Designated Router) pour réduire le nombre d'adjacences :
- Le DR centralise les échanges LSA sur le segment
- Le BDR prend le relais si le DR tombe en panne
- L'élection se fait en fonction de la priorité OSPF (par défaut 1) puis du Router-ID le plus élevé
LSA — Link-State Advertisements
| Type LSA | Nom | Description |
|---|---|---|
| Type 1 | Router LSA | Décrit les liens d'un routeur dans une aire |
| Type 2 | Network LSA | Généré par le DR, décrit les routeurs sur un segment multi-accès |
| Type 3 | Summary LSA | Généré par les ABR, résume les routes inter-aires |
| Type 5 | External LSA | Généré par les ASBR, décrit les routes redistribuées depuis un autre protocole |
| Type 7 | NSSA External LSA | Routes externes dans une NSSA, converties en type 5 à la frontière |
Métrique OSPF : le coût
La métrique OSPF est basée sur le coût, calculé à partir de la bande passante de l'interface :
Coût = Bande passante de référence / Bande passante de l'interface
Par défaut : 100 Mbps / bande passante du lien
Exemple :
FastEthernet (100 Mbps) → coût = 1
GigabitEthernet (1 Gbps) → coût = 1 (⚠️ même coût par défaut !)
Serial (1.544 Mbps) → coût = 64Avec la bande passante de référence par défaut (100 Mbps), les interfaces GigabitEthernet et FastEthernet ont le même coût. Pour différencier les liens haut débit, modifiez la bande passante de référence : router ospf 1 puis auto-cost reference-bandwidth 10000 (en Mbps).
Configuration OSPF sur Cisco
! Activer OSPF avec le process-id 1
Router(config)# router ospf 1
! Définir le Router-ID (recommandé)
Router(config-router)# router-id 1.1.1.1
! Déclarer les réseaux dans l'aire 0
Router(config-router)# network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)# network 10.0.0.0 0.0.0.3 area 0
! Déclarer un réseau dans l'aire 1
Router(config-router)# network 172.16.0.0 0.0.255.255 area 1
! Interface passive (pas d'envoi de Hello)
Router(config-router)# passive-interface GigabitEthernet0/1📖 EIGRP — Enhanced Interior Gateway Routing Protocol
Algorithme DUAL
EIGRP utilise l'algorithme DUAL (Diffusing Update Algorithm) pour calculer les routes sans boucle. Il maintient trois tables :
- Table de voisinage : liste des routeurs EIGRP adjacents
- Table topologique : toutes les routes apprises, avec le Successor (meilleure route) et les Feasible Successors (routes de secours)
- Table de routage : les meilleures routes installées
Métriques composites
EIGRP calcule sa métrique à partir de plusieurs paramètres (par défaut, seuls la bande passante et le délai sont utilisés) :
Métrique = 256 × [(K1 × BW) + (K2 × BW)/(256 - charge) + (K3 × délai)]
Par défaut : K1=1, K2=0, K3=1, K4=0, K5=0
→ Métrique = 256 × (BW_min + somme_délais)Convergence rapide
L'un des principaux avantages d'EIGRP est sa convergence rapide. En cas de panne du Successor, le routeur bascule immédiatement sur un Feasible Successor sans recalcul complet, contrairement à OSPF qui doit relancer l'algorithme SPF.
📖 Redistribution de routes
Lorsqu'un réseau utilise plusieurs protocoles de routage (OSPF et EIGRP par exemple), il est nécessaire de redistribuer les routes d'un protocole vers l'autre sur les routeurs frontière (ASBR) :
! Redistribuer EIGRP dans OSPF
Router(config)# router ospf 1
Router(config-router)# redistribute eigrp 100 subnets
! Redistribuer OSPF dans EIGRP
Router(config)# router eigrp 100
Router(config-router)# redistribute ospf 1 metric 10000 100 255 1 1500📖 Lecture de la table de routage
Router# show ip route
C 192.168.10.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
O 192.168.20.0/24 [110/2] via 10.0.0.2, 00:05:12, Serial0/0
O IA 172.16.0.0/16 [110/3] via 10.0.0.2, 00:03:45, Serial0/0
D 10.10.0.0/16 [90/2172416] via 10.0.1.2, 00:02:30, GigabitEthernet0/1
S 0.0.0.0/0 [1/0] via 203.0.113.1| Code | Signification | Distance administrative |
|---|---|---|
C | Réseau directement connecté | 0 |
S | Route statique | 1 |
D | EIGRP | 90 |
O | OSPF intra-area | 110 |
O IA | OSPF inter-area | 110 |
O E2 | OSPF externe type 2 | 110 |
📖 Commandes de vérification
! Voir la table de routage complète
Router# show ip route
! Vérifier les voisins OSPF
Router# show ip ospf neighbor
! Vérifier la base de données OSPF
Router# show ip ospf database
! Voir les interfaces OSPF
Router# show ip ospf interface brief
! Vérifier les voisins EIGRP
Router# show ip eigrp neighbors
! Voir la table topologique EIGRP
Router# show ip eigrp topology📖 OSPF multi-aires
Pourquoi découper en aires ?
Dans un grand réseau, une seule aire OSPF implique que tous les routeurs possèdent la même LSDB complète. Cela entraîne une consommation excessive de mémoire et de CPU. Le découpage en aires permet de :
- Réduire la taille de la LSDB par aire
- Limiter la propagation des LSA
- Accélérer la convergence (recalcul SPF limité à l'aire impactée)
- Résumer les routes aux frontières d'aires (ABR)
Types de routeurs OSPF
| Rôle | Description |
|---|---|
| Internal Router | Toutes ses interfaces dans la même aire |
| ABR (Area Border Router) | Connecté à au moins deux aires dont l'area 0 |
| ASBR (AS Boundary Router) | Redistribue des routes depuis un autre protocole ou AS |
| Backbone Router | Au moins une interface dans l'area 0 |
📝 QCM — Testez vos connaissances
- OSPF est un protocole de routage de quel type ?
- Quelle métrique utilise OSPF ?
- Qu'est-ce qu'une aire (area) OSPF ?
- Quel est le numéro de l'aire backbone OSPF ?
- EIGRP est un protocole propriétaire de quel constructeur ?
- Quelle est la distance administrative par défaut d'OSPF ?
📝 Afficher les corrections
- Link-State (état de lien) — OSPF utilise l'algorithme de Dijkstra sur une base topologique complète pour calculer les routes optimales.
- Le coût (basé sur la bande passante) — Le coût OSPF est inversement proportionnel à la bande passante de l'interface.
- Un regroupement logique de routeurs et réseaux — Les aires OSPF réduisent la taille de la base topologique et limitent la propagation des LSA.
- Area 0 — L'Area 0 est l'aire dorsale à laquelle toutes les autres aires doivent être connectées.
- Cisco — EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) est un protocole Cisco utilisant l'algorithme DUAL.
- 110 — La distance administrative d'OSPF est 110 (EIGRP interne = 90, statique = 1).
OSPF est le protocole de routage dynamique le plus utilisé en entreprise. Il offre une convergence fiable grâce à l'algorithme de Dijkstra et une architecture scalable grâce aux aires. EIGRP, propriétaire Cisco (désormais partiellement ouvert), offre une convergence plus rapide grâce à DUAL et aux Feasible Successors.