Vecteur de distance

Définition du vecteur de distance

Le vecteur de distance est un algorithme de routage utilisé par les dispositifs réseau pour déterminer le meilleur chemin pour l'acheminement des paquets de données. Il calcule la distance vers d'autres nœuds du réseau en fonction du nombre de sauts de routeurs nécessaires pour les atteindre.

Comment fonctionne le routage par vecteur de distance

Le routage par vecteur de distance fonctionne en appliquant les étapes suivantes :

1. Maintien des tables de routage : Chaque routeur du réseau maintient une table des voisins directement connectés et de leurs distances respectives. Cette table est connue sous le nom de table de routage. Les distances sont généralement représentées en nombre de sauts, ce qui indique le nombre de routeurs à traverser pour atteindre un nœud du réseau particulier.

2. Échange d'informations de routage : Périodiquement, les routeurs échangent leurs tables de routage avec les routeurs voisins. Ce processus est appelé échanges de tables de routage ou mises à jour de routage. En échangeant des informations, les routeurs peuvent obtenir une vue plus complète de la topologie du réseau et des chemins disponibles vers différentes destinations. Les protocoles de routage par vecteur de distance utilisent des messages tels que Routing Information Protocol (RIP) et Border Gateway Protocol (BGP) pour faciliter ces échanges.

3. Calcul des meilleurs chemins : Sur la base des tableaux de routage reçus, chaque routeur recalculera le meilleur chemin pour atteindre les réseaux de destination. Il considère le nombre de sauts de chaque voisin et sélectionne le chemin avec le moins de sauts comme le meilleur chemin. Ce processus est répété pour tous les réseaux de destination. Les tables de routage sont ensuite mises à jour en conséquence.

4. Mise à jour et convergence : Les routeurs continuent de mettre à jour et de partager leurs tables de routage jusqu'à ce qu'une configuration de routage stable soit atteinte. Cela se produit lorsque tous les routeurs ont des tables de routage cohérentes et s'accordent sur les meilleurs chemins pour atteindre différentes destinations. Les mises à jour de routage sont envoyées chaque fois qu'il y a des changements dans la topologie du réseau, tels que l'ajout ou la suppression de routeurs ou de liens.

Avantages et limitations du routage par vecteur de distance

Le routage par vecteur de distance présente plusieurs avantages et limitations :

Avantages du routage par vecteur de distance :

• Simplicité : Le routage par vecteur de distance est relativement simple à mettre en œuvre et à comprendre, ce qui le rend adapté aux réseaux de petite à moyenne taille. Les calculs nécessaires pour déterminer les meilleurs chemins sont directs et ne nécessitent pas d'algorithmes complexes.
• Faible surcharge : Le routage par vecteur de distance nécessite moins de puissance de calcul et de mémoire comparé à d'autres algorithmes de routage, ce qui le rend plus efficace en termes d'utilisation des ressources. Les tables de routage sont compactes et stockent uniquement des informations sur les voisins directement connectés.
• Évolutivité : Le routage par vecteur de distance est évolutif, car il peut s'adapter aux changements de la topologie du réseau et trouver de nouveaux chemins en réponse aux modifications. Cela permet une expansion facile du réseau sans nécessiter de modifications de configuration significatives. Les protocoles de vecteur de distance tels que RIP et BGP sont largement utilisés dans les réseaux à grande échelle.

Limitations du routage par vecteur de distance :

• Convergence lente : Le routage par vecteur de distance peut connaître une convergence lente dans les grands réseaux ou les réseaux avec des changements fréquents de topologie. En effet, les routeurs dépendent des mises à jour périodiques pour connaître les changements du réseau, ce qui peut entraîner des retards dans la propagation des informations de routage. Une convergence lente peut provoquer une instabilité temporaire du routage et des chemins sous-optimaux pendant le processus de convergence.
• Problème du comptage à l'infini : Le routage par vecteur de distance est sensible au problème du comptage à l'infini, où des informations de routage incorrectes peuvent être propagées indéfiniment dans le réseau, causant des boucles de routage. Pour atténuer ce problème, diverses méthodes telles que l'horizon fractionné (« split horizon ») et le poison inversé (« poison reverse ») sont utilisées. Ces techniques empêchent les routeurs de faire la publicité des routes à destination du voisin dont elles ont été apprises, évitant ainsi les boucles de routage.
• Sélection de chemin inefficace : Le routage par vecteur de distance ne considère que le nombre de sauts comme métrique pour la sélection des chemins. Cela peut ne pas toujours aboutir au chemin le plus optimal en termes d'autres métriques, telles que la bande passante, la latence ou la fiabilité du lien. Les protocoles de vecteur de distance ne peuvent pas prendre de décisions de routage basées sur des métriques de performance en temps réel ou dynamiques, limitant leur capacité à sélectionner des chemins qui optimisent les performances du réseau.

Exemples d'algorithmes de routage par vecteur de distance

Plusieurs algorithmes de routage par vecteur de distance ont été développés au fil des ans. Voici quelques exemples :

Routing Information Protocol (RIP)

Routing Information Protocol (RIP) est l'un des plus anciens et des plus connus des protocoles de routage par vecteur de distance. RIP utilise le nombre de sauts comme métrique pour calculer le meilleur chemin. Chaque réseau a une limite maximale de sauts qui ne peut être dépassée. Si le nombre de sauts dépasse cette limite, le réseau est considéré comme inatteignable. RIP emploie plusieurs mécanismes, tels que l'empoisonnement des routes et les minuteries de maintien (« hold-down »), pour améliorer la convergence et prévenir les boucles de routage.

Open Shortest Path First (OSPF)

Open Shortest Path First (OSPF) est un protocole de routage à état de lien populaire qui prend en charge à la fois les caractéristiques de vecteur de distance et d'état de lien. OSPF utilise une métrique plus raffinée appelée coût, qui prend en compte des facteurs tels que la bande passante et la fiabilité du lien. Les routeurs OSPF échangent des informations de routage, connues sous le nom d'annonces d'état de lien, pour construire une carte complète de la topologie du réseau. OSPF calcule les chemins les plus courts en se basant sur ces informations en utilisant l'algorithme de Dijkstra. Bien que OSPF ait des éléments d'un protocole de routage par vecteur de distance, il est souvent classé comme un protocole de routage à état de lien en raison de son accent sur le maintien d'une carte détaillée de la topologie.

Border Gateway Protocol (BGP)

Border Gateway Protocol (BGP) est un protocole de passerelle extérieure utilisé pour le routage entre systèmes autonomes (AS) sur Internet. BGP est un protocole de type « path-vector », qui combine des éléments de vecteur de distance et de routage par vecteur de chemin. BGP prend en compte plusieurs facteurs, tels que les attributs de chemin et les règles de politique, pour prendre des décisions de routage. Les routeurs BGP échangent des informations de routage et négocient les meilleurs chemins basés sur des politiques définies par les administrateurs réseau. BGP est hautement évolutif et peut gérer la complexité du routage dans le réseau mondial.

Le routage par vecteur de distance est un algorithme de routage utilisé pour déterminer le meilleur chemin pour les paquets de données au sein d'un réseau. Il calcule la distance vers d'autres nœuds du réseau en fonction du nombre de sauts de routeurs nécessaires pour les atteindre. Bien que le routage par vecteur de distance offre une simplicité et une évolutivité, il présente également des limitations telles que la convergence lente et une sélection de chemin inefficace. Les exemples d'algorithmes de routage par vecteur de distance incluent RIP, OSPF et BGP.

Termes connexes

• Routage à état de lien : Une alternative à l'algorithme de routage qui se concentre sur la création d'une carte complète de la topologie du réseau pour déterminer le meilleur chemin.
• Table de routage : Une table de données stockée dans un routeur ou un dispositif en réseau qui liste les routes vers des destinations réseau particulières.