La majorité des grands opérateurs utilise la technologie MPLS pour gérer leur réseau via des protocoles de signalisation et de distributions de labels. Or, ces protocoles sont complexes à déployer, à maintenir et la résolution des pannes est souvent très difficile. L'IETF a initié la standardisation d'une architecture de routage par segments (Segment Routing) s'appuyant sur un plan de contrôle simple, léger, facile à gérer et instanciée sur MPLS ou IPv6. Cette architecture repose sur le concept de routage à la source, dans lequel l'en-tête des paquets transporte les indications du chemin à suivre pour atteindre sa destination. Adapté aux cas d'usages simples et offrant nativement une résistance aux pannes, les cas d'usages plus complexes exigent de résoudre des verrous technologiques pour lesquels nous proposons plusieurs solutions. Dans cette thèse effectuée au sein d'Orange Labs, nous nous sommes intéressés à l'instanciation de l'architecture Segment Routing sur le plan de transfert MPLS et plus particulièrement à l'ingénierie de trafic, notamment avec réservation de ressources. Nous avons proposé des solutions aux problèmes liés à la limitation matérielle des routeurs actuels ne permettant pas l'expression de tous les chemins contraints. Ce travail est divisé en deux parties : (i) la proposition d'algorithmes de calcul et d'encodage de chemins de routage par segment afin de contourner les limitations matérielles. (ii) la définition des exigences architecturales et la construction d'une preuve de concept fonctionnelle. Enfin, cette thèse propose de nouvelles pistes d'études afin de consolider les outils d'ingénierie de trafic pour le routage par segment.