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Connectivité et routage Internet

Routage

01/04 Décryptage

Le routage : trouver son chemin sur Internet

Si le DNS répond à la question « Quelle est l'adresse IP de ma destination ? », le routage répond à la question « Par quel chemin dois-je passer pour l'atteindre ? ».

Le routage est le mécanisme qui permet aux données de trouver leur chemin entre deux machines connectées à Internet.

Internet est un réseau de réseaux

Contrairement à ce que son nom pourrait laisser penser, Internet n'est pas un réseau unique contrôlé par une seule organisation. Il est constitué de milliers de réseaux interconnectés appartenant à des fournisseurs d'accès à Internet, des opérateurs télécoms, des hébergeurs, des fournisseurs de cloud, des entreprises, des administrations ou des établissements de recherche.

La plupart de ces réseaux sont identifiés par un numéro d'AS — Autonomous System : un ensemble d'équipements et de ressources réseau administrés par une même organisation et appliquant une politique de routage commune.

Lorsqu'un utilisateur consulte un service en ligne, les données sont découpées en paquets IP. Ces paquets peuvent traverser successivement plusieurs réseaux autonomes avant d'arriver au serveur de destination :

UTILISATEUR→FAIAS n°1→OPÉRATEURAS n°2→TRANSITAIREAS n°3→HÉBERGEURAS n°4→SERVEUR

Figure 1  Le chemin d'un paquet IP : chaque étape correspond à un réseau autonome (AS) différent, administré par une organisation distincte.

À chaque étape, des routeurs examinent l'adresse IP de destination et choisissent vers quel réseau transmettre le paquet. Le chemin retenu dépend des connexions disponibles, des accords commerciaux entre opérateurs et des politiques de routage mises en œuvre. Il ne correspond donc pas nécessairement au trajet géographique le plus court.

Notion fondamentale

Cette organisation distribuée assure la résilience d'Internet, mais une communication peut traverser plusieurs opérateurs et parfois plusieurs pays. Le contrôle des routes, des points d'interconnexion et des opérateurs de transit constitue donc un enjeu important de performance, de sécurité et de souveraineté numérique.

Le rôle du routeur

Chaque paquet IP contient notamment deux informations essentielles : une adresse IP source, qui indique l'origine du paquet, et une adresse IP de destination, qui précise l'équipement ou le réseau qu'il doit atteindre.

Le routeur ne connaît pas nécessairement l'intégralité du trajet jusqu'au serveur final. Sa décision peut se résumer ainsi :

« Pour atteindre ce réseau, je dois transmettre le paquet dans cette direction. »

  1. Le routeur reçoit un paquet et examine son adresse IP de destination.
  2. Il consulte sa table de routage, qui lui indique vers quelle interface ou quel équipement voisin transmettre le paquet — le prochain saut, ou next hop.
  3. Le routeur suivant répète la même opération, puis le suivant.
  4. De fil en aiguille, le paquet atteint le réseau de destination.

Le routage fonctionne ainsi comme une succession de décisions prises étape par étape.

Routage sur Internet : le principe

Le routage permet aux données d'aller d'un point A (votre ordinateur) à un point B (un serveur) en passant par plusieurs réseaux.

Vous
→
Routeur
de votre FAI
→
Autres réseaux /
opérateurs
→
Réseau de
l'hébergeur
→
Serveur
(192.0.2.10)

Comment ça fonctionne

1
Vous envoyez un paquet de données vers l'adresse IP du serveur.
2
Le routeur de votre FAI regarde sa table de routage et choisit le prochain saut.
3
Le paquet passe par d'autres réseaux ou opérateurs.
4
Le paquet arrive sur le réseau de l'hébergeur.
5
Le dernier routeur envoie le paquet au serveur.
6
Le serveur reçoit le paquet et renvoie la réponse par le même chemin (en sens inverse).

Qu'est-ce qui guide les routeurs ?

Chaque routeur possède une table de routage :

Destination (réseau)Prochain sautInterfaceCoût / Distance
192.0.2.0/2410.0.0.2eth010
203.0.113.0/2410.0.0.3eth120
0.0.0.0/0 (tout le reste)10.0.0.1eth030
Le routeur choisit le prochain saut ayant le meilleur coût (politique de routage).
Chemin suivi par le paquet
Routeur (équipement réseau)
Réseau / opérateur
Serveur de destination
02/04 État des lieux

BGP : le protocole qui fait fonctionner le routage mondial

Entre les grands réseaux qui composent Internet, le routage repose principalement sur le protocole BGP — Border Gateway Protocol. Celui-ci permet aux différents systèmes autonomes de s'échanger des informations sur les réseaux qu'ils savent atteindre.

Chaque opérateur annonce ainsi aux réseaux voisins :

« Je peux acheminer les données vers ces adresses IP. »

Ces ensembles d'adresses sont appelés des préfixes IP. Par exemple, un opérateur comme Orange peut échanger des annonces BGP avec un transitaire, qui échange lui-même des informations avec le réseau d'un hébergeur :

AS ORANGE↔AS TRANSITAIRE↔AS HÉBERGEUR

Figure 2  Les annonces BGP circulent dans les deux sens entre systèmes autonomes voisins : chacun apprend des autres les réseaux qu'il peut atteindre.

Grâce à ces annonces, chaque système autonome construit progressivement sa propre vision des chemins disponibles sur Internet. Lorsqu'un paquet doit atteindre un préfixe IP donné, le réseau sélectionne alors la route qu'il considère comme la meilleure selon ses règles techniques et commerciales.

Le chemin le plus court n'est pas forcément choisi

C'est un point très important : le routage Internet ne recherche pas simplement la distance géographique minimale.

Les décisions peuvent dépendre :

Accords commerciaux Peering Transit IP Politiques BGP Capacité disponible Performances Préférences de l'opérateur
Exemple concret

Deux entreprises situées à quelques kilomètres l'une de l'autre peuvent échanger des données par un chemin beaucoup plus long si leurs opérateurs ne disposent pas d'une interconnexion locale adaptée.

Ce détour n'est pas une anomalie : c'est la conséquence directe du fonctionnement de BGP. Chaque opérateur route le trafic selon ses accords et ses coûts, pas selon la géographie. C'est précisément ce que les points d'échange Internet viennent corriger, en créant les interconnexions locales qui rendent le chemin court à la fois possible et économiquement intéressant.

Notion fondamentale

BGP ne choisit pas nécessairement le chemin géographique le plus court. Il privilégie le chemin correspondant le mieux aux politiques de routage définies par les opérateurs.

03/04 Enjeux

Les principaux risques liés au routage

1

La dépendance envers des opérateurs étrangers

Une partie du trafic français ou européen peut dépendre d'opérateurs internationaux pour atteindre sa destination. Même lorsque l'utilisateur et le serveur se trouvent en Europe, le transport des données peut donc reposer sur des infrastructures exploitées par des acteurs étrangers.

2

Le passage par des territoires tiers

Les routes sélectionnées par BGP ne suivent pas nécessairement le trajet géographique le plus court. Une communication entre deux pays européens, voire entre deux équipements situés en France, peut ainsi transiter par un ou plusieurs pays tiers et relever temporairement de leurs juridictions.

3

Le détournement de routes BGP

Une annonce BGP incorrecte ou malveillante peut faire croire qu'un réseau constitue le meilleur chemin pour atteindre certaines adresses IP. Le trafic est alors attiré vers un réseau qui ne devrait normalement pas le recevoir. Ce phénomène est appelé détournement BGP, ou BGP hijacking. Il peut provoquer une interception, une redirection ou une indisponibilité des communications.

4

La surveillance ou l'interception

Plus une communication traverse d'opérateurs, d'infrastructures et de juridictions, plus elle est susceptible d'être exposée à des dispositifs de surveillance ou d'interception. Le chiffrement de bout en bout protège fortement le contenu des échanges, mais certaines métadonnées peuvent rester visibles, notamment les adresses IP, les horaires, la durée ou le volume des communications.

5

La dépendance aux câbles sous-marins

Le routage logique repose toujours sur une infrastructure physique composée de fibres optiques, de routeurs, de points d'interconnexion et de câbles sous-marins. Une route BGP peut donc dépendre d'un câble exploité ou contrôlé par différents acteurs, parfois situés hors de l'Union européenne.

6

Les ruptures géopolitiques ou techniques

Une coupure de câble, la fermeture d'une interconnexion, une panne majeure ou une crise internationale peuvent rendre certaines routes indisponibles. BGP sélectionne alors automatiquement d'autres chemins, qui peuvent être plus longs, moins performants ou traverser des territoires et des opérateurs différents. Cette capacité de réacheminement renforce la résilience d'Internet, mais réduit la maîtrise du trajet réellement emprunté par les données.

04/04 Réponses apportées

La réponse européenne

RIPE NCC qui gère les adresses IP de la région depuis Amsterdam, déploiement de la sécurisation des routes par RPKI porté par les opérateurs et régulateurs européens, points d'échange comme France-IX ou DE-CIX qui gardent le trafic au plus près, surveillance des détournements BGP : l'Europe travaille à un routage plus sûr et mieux maîtrisé. Retrouvez dans une page dédiée les acteurs et initiatives qui dessinent la souveraineté du routage.

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