En routage next-hop, paradigme de routage utilisé dans l'Internet Global, chaque routeur choisit le next-hop de chaque paquet en fonction de son adresse destination. Le routage sensible à la source est une extension compatible du routage next-hop où le choix du next-hop dépend de l'adresse source du paquet en plus de son adresse destination. Nous montrons dans cette thèse que le routage sensible à la source est adapté au routage des réseaux multihomés avec plusieurs adresses, qu'il est possible d'étendre de manière compatible les protocoles de routage à vecteur de distance existants et que ce paradigme de routage offre avantageusement plus de flexibilité aux hôtes. Nous montrons d'abord que certains systèmes n'ordonnent pas correctement les entrées sensibles à la source dans leurs tables de routage et nous définissons un algorithme adapté aux protocoles de routage pour y remédier. Nous montrons comment étendre les protocoles à vecteur de distances au routage sensible à la source de manière compatible. Nous validons notre approche en concevant une extension d'un protocole existant (Babel), en réalisant la première implémentation complète d'un protocole sensible à la source et en utilisant ce protocole pour router un réseau multihomé. Enfin, nous montrons que le routage sensible à la source offre des possibilités de multichemin aux couches supérieures des hôtes. Nous vérifions qu'il s'intègre aux technologies existantes (MPTCP) et nous concevons des techniques d'optimisation pour les applications légères. Nous évaluons ces techniques après les avoir implémentées dans le cadre d'une application existante (mosh). / With next-hop routing, the routing paradigm used on the Global Internet, each router chooses the next-hop of each packet depending on its destination address. Source-specific routing is a compatible extension of next-hop routing in which the choice of the next-hop depends on the source address of the packet in addition to its destination address. In this thesis, we show that source-specific routing is well adapted to multihomed networks with multiple addresses, that extending a distance vector routing protocol and ensuring compatibility with the base protocol is possible and that source-specific routing gives more flexibility and thus new possibilities to hosts. First, we show that on some systems, source-specific routing tables are not correctly interpreted and we define an algorithm designed for a routing protocol to fix it. We show how to extend distance vector routing protocols to source specific routing while ensuring compatibility. We validate our approach with the conception of an extension to an existing protocol (Babel), with the realization of the first complete implementation of a source-specific routing protocol and with the use of this protocol to route a multihomed network. Lastly, we show that source-specific routing gives multipath possibilities to host's highest layers. We check that it works well with existing technology (MPTCP) and we design optimization techniques for lightweight applications. We evaluate these techniques after their implementation in an existing application (mosh).

L'Internet est devenu sans conteste en trois décades le support matériel majeur de l'ère de l'information. Durant cette courte période, il a subi deux mutations importantes. Tout d'abord, il a subi une mutation de taille : de quelques dizaines de systèmes interconnectés suivant une topologie fixée et bien connue, l'Internet est passé à une taille phénoménale de plus de 285 millions d'hôtes suivant une topologie désormais à dimension libre dûe au fait que son développement n'est plus centralisé. De plus, il a subi une mutation de forme : nous sommes passés des gros systèmes interconnectés par de simples lignes téléphoniques à des ordinateurs personnels mobiles interconnectés par des technologies radio en bordure de réseau et par des routeurs gigabits reliés par fibre optique en coeur de réseau. Ces deux mutations entraînent deux défis importants pour les chercheurs qui oeuvrent à l'amélioration de l'Internet. Premièrement, il est nécessaire de connaître avec le plus de précision possible, la topologie de l'Internet. Seules des méthodes macroscopiques et statistiques permettent désormais de connaître cette topologie car plus personne n'a autorité sur l'organisation et l'expansion du réseau Internet. De plus, étant donné sa dynamicité, il est aussi souhaitable que cette topologie soit mise à jour fréquemment. Deuxièmement, l'évolution rapide des technologies a fait que les paradigmes qui sous-tendaient à la création des protocoles initiaux de l'Internet ne sont plus valables à l'heure actuelle. Les notions de mobilité, de sécurité et de diffusion quasi-inexistantes à l'origine sont désormais ardemment souhaitées par les utilisateurs mais difficiles à mettre en oeuvre dans les protocoles actuels. Il faut donc trouver les moyens d'offrir ces nouvelles fonctionnalités en conservant les propriétés initiales des protocoles qui ont fait le succès d'Internet. Dans ce mémoire d'habilitation, nous présentons des contributions qui tentent de répondre à certains aspects de ces deux défis majeurs. Nous nous concentrons tout particulièrement sur la cartographie de l'Internet, le stockage d'états dans les routeurs exécutant des protocoles multipoints, l'implémentation de fonctionnalités réseaux dans les hôtes et la conception de réseaux recouvrants.