5 minutes pour comprendre le fonctionnement d'un routeur et ses principaux composants

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01. Qu'est-ce qu'un routeur ?

En termes simples, un routeur est un dispositif qui permet l'interconnexion de réseaux grâce à des fonctions de routage et de transfert. En outre, il peut adapter la vitesse des sous-réseaux, les isoler et définir des règles d'accès.
Définition: A routeur est un dispositif qui permet l'interconnexion des réseaux et qui fonctionne au niveau de l'interface utilisateur. troisième couche du modèle OSI-Le couche réseau. Il fournit deux mécanismes clés : routage et transfert.

  • Routage: Détermine le chemin qu'emprunte un paquet de données de la source à la destination (le chemin de transmission optimal entre les hôtes). Ce processus est appelé routage.
  • Transfert: Transfère les paquets de données du port d'entrée du routeur vers le port de sortie approprié (cela se produit en interne dans le routeur).

02. Structure typique d'un routeur

(Note : le diagramme mentionné dans le texte original n'est pas inclus ici).

03. Fonctionnement d'un routeur

  1. Routage (logiciel, couche de contrôle):
    • Le protocole de routage sélectionne et génère des entrées de routage, qui sont ajoutées à la table de routage.
    • La table de routage est mappée dans le moteur de transfert en mémoire et stockée dans la zone de cache de la puce ASIC.
  1. Transfert de paquets (matériel, couche de données):
    • Une fois que la couche liaison de données a supprimé l'en-tête et la fin de la trame, le paquet est envoyé à la couche réseau.
    • La couche réseau utilise les champs clés de l'en-tête IP pour rechercher la table de transfert et déterminer l'interface de sortie.

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04. Table de transfert du routage matériel

La table d'acheminement du routage matériel peut être consultée en un seul cycle d'horloge, quelle que soit sa taille.
  • Tableau CAM:
    • Effectue une correspondance binaire (1 ou 0). Soit il y a correspondance totale, soit il n'y a pas de correspondance du tout.
    • Utilisé pour les recherches d'adresses MAC.
  • Table de transfert TCAM:
    • Effectue une correspondance ternaire (0, 1 ou "indifférent").
    • Les correspondances sont classées par ordre de précision et d'imprécision.
    • Utilisé pour les stratégies de table de routage, les correspondances de routage, les pare-feu et les correspondances de règles de routage.

05. Puce NP (processeur réseau)

La puce NP est programmable et peut accélérer le traitement matériel de plusieurs services simultanément. Avant son introduction, les routeurs étaient des appareils spécialisés. Avec la puce NP, routeurs tous services est devenue possible.
Avantages de la NP par rapport à l'ASIC:

  • Des performances accrues: Il intègre des dizaines d'unités centrales, de coprocesseurs matériels et d'accélérateurs. Même avec des fonctions complexes de qualité de service telles que la gestion des encombrements et la programmation des files d'attente, il peut encore réaliser un transfert à vitesse de ligne ("hard forwarding").
  • Une plus grande flexibilité: Les interfaces utilisateur programmables permettent une expansion flexible.
  • Un service d'assistance solide: Prise en charge rapide de nouveaux services à valeur ajoutée (par exemple, MPLS, QoS, multicast).
  • Gestion et développement pratiques: Raccourcit considérablement le cycle de développement secondaire.
  • Compatibilité IPv6: Les interfaces IPv6 réservées permettent des mises à jour logicielles en douceur.
  • Haute fiabilité: Les puces subissent des tests de fatigue rigoureux avant d'être produites, ce qui les rend adaptées au développement d'équipements de qualité télécom.

06. Structure de commutation à plusieurs niveaux Routeurs

Une structure de commutation à plusieurs étages se compose de plusieurs unités de commutation interconnectées. Chaque unité de commutation dispose d'un ensemble complet d'interfaces d'entrée et de sortie, semblable à un commutateur standard, fournissant des connexions d'entrée-sortie.

07. Routeurs de grappes

Les routeurs de grappes sont composés de plusieurs nœuds de routeurs, y compris plusieurs entités de routage et entités de commutation.

  • La structure de commutation agrège plusieurs structures de commutation, offrant ainsi une architecture distribuée qui réponde aux exigences de performance, d'évolutivité et de taille.
  • Il comprend plusieurs nœuds de contrôle dotés de capacités de calcul de routage, ce qui permet la mise en œuvre distribuée de protocoles de routage et de contrôle.
  • L'architecture de routeur en grappe est considérée comme l'architecture de routeur haute performance de la prochaine génération qui s'aligne sur les besoins du développement de l'internet.

 

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