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RAPPELS : La pile « TCP/IP »

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Présentation au sujet: "RAPPELS : La pile « TCP/IP »"— Transcription de la présentation:

1 RAPPELS : La pile « TCP/IP »
Application (Application) (~osi: application, présentation, session) Transport (Transport) (~osi: Transport) Réseau (Internet) (~osi: Réseau) Accès au Réseau (Network Access) (~osi: liaison de données, physique) Le modèle ARPA / Introduction

2 Ethernet, Token Ring, PPP, SLIP,…
La pile « TCP/IP » NFS, SNMP TELNET, FTP, SMTP,... UDP TCP IP, ICMP, ARP, GGP,… Ethernet, Token Ring, PPP, SLIP,… Le modèle ARPA / Introduction

3 Exemple TH: Transport Header IP: IP Header
DHx: Datalink Header réseau x DTx: Datalink Terminator réseau x Le modèle ARPA / Introduction

4 La Couche Réseau Adressage IP Protocole IP Routage IP Protocole ICMP
Synthèse de fonctionnement

5 Généralités 1 interface réseau = 1 adresse IP
Adresse IP (v4): 32 bits = 4 Octets Représentation décimale pointée: Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

6 Généralités Structure d’une adresse IP: Identifiant réseau:
UNIQUE pour un même réseau Identifiant machine: Localise une machine sur LE réseau 31 Identifiant Réseau Identifiant Machine Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

7 Généralités Une adresse IP d’un équipement permet de définir précisément: LE réseau sur lequel est connecté l’équipement L’adresse de l’équipement sur le réseau PB: Où situer la limite entre les deux champs ? Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

8 Classes d’Adresses Adresses de CLASSE A:
Adresses de 0.X.X.X à 127.X.X.X 128 réseaux possibles ~ équipements sur un même réseau 1 7 8 31 Id Réseau Identifiant Machine Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

9 Classes d’Adresses Adresses de CLASSE B:
Adresses de X.X à X.X 16384 réseaux possibles ~ équipements sur un même réseau … 1 15 16 31 1 Identifiant Réseau Identifiant Machine Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

10 Classes d’Adresses Adresses de CLASSE C:
Adresses de X à X  réseaux possibles ~ 254 équipements sur un même réseau … 1 2 23 24 31 1 1 Identifiant Réseau Id Machine Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

11 Classes d’Adresses Adresses de CLASSE D:
Adresses de 224.X.X.X à 239.X.X.X  Utilisation pour diffusion limitée (multi-cast) 1 2 3 31 1 1 1 Adresse multidestinataire Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

12 Classes d’Adresses Adresses de CLASSE E:
Adresses de 240.X.X.X à 255.X.X.X  Plage réservée pour utilisation ultérieure 1 2 3 31 1 1 1 1 Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

13 Adresses spéciales Adresses de réseau:
Un ou plusieurs champs à 0 (en partie droite) Exemples: : adresse réseau de l’IUT (classe C) : adresse réseau de l’IRIT (classe B) : adresse réseau du CSC (Classe A) (Computer Sciences Corporation) Attention: est d’équipement ( le 0 n’est pas à « droite » de l’adresse ) Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

14 Adresses spéciales Adresses d’équipement incomplètes:
Un ou plusieurs champs à 0 (en partie gauche) Exemples: : équipement 12 du réseau local (de classe C) : équipement du réseau local (de classe B) : équip du réseau local (de classe A) Attention: est spéciale désignant l’équipement local en « recherche » d’adresse Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

15 Adresses spéciales 127.0.0.1 Adresse de rebouclage:
Désigne l’équipement local Existe toujours Simule un accès réseau (même sans réseau) Utilisation: communications locales ou tests Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

16 Ces adresses ne seront jamais attribuées
Adresses spéciales Adresses non routées (non attribuées): classe A: (1 adresse) classe B: (32 adresses) classe C: (256 adresses) Utilisation: Réseaux non reliés à l’Internet (réseau privé) Réseaux masqués (derrière un garde-barrière) Ces adresses ne seront jamais attribuées Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

17 Adresses spéciales Adresses de diffusion (brodcast):
: Diffusion limitée Diffusion sur le réseau local: bloquée par les routeurs IDENTIQUE quelque soit le réseau : Diffusion ciblée Diffusion sur un réseau donné: routée jusqu’au réseau concerné SPECIFIQUE à chaque réseau Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

18 Adresses spéciales Adresses de diffusion (multicast):
: ~ Diffusion limitée Diffusion à tous les hôtes d’un réseau local IGMP Query (Routeur  Hôtes , toutes les 60 secondes) : Routeurs locaux Diffusion à tous les routeurs d’un réseau local IGMP lease (Hôte  Routeur) Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

19 Limites Pénurie d’adresses Contrainte géographique des adresses IP
Augmentation incessante du nombre d’équipements Contrainte géographique des adresses IP Une adresse est liée au réseau (comme pour le téléphone) Déplacement d’équipementchangement IP Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

20 Evolutions Techniques de « subnetting » (sous réseaux)
Ex: Subdivision des adresses de classe B Techniques de « supernetting » (sur réseaux) Ex: Regroupement de plusieurs classes C Techniques de masquage de réseau « masquerading » Objectif: 1 réseau = 1 adresse IP Utilisation d’un garde-barrière (« firewall ») Nouvelle technologie: IPv6 Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

21 La Couche Réseau Adressage IP Protocole IP Routage IP Protocole ICMP
Synthèse de fonctionnement

22 Généralités RFC 760 – RFC 791 Service en mode non connecté
Pas d’établissement de connexion Chaque PDU est traité indépendamment Service non fiable Perte, duplication, déséquencement, …possibles Modèle ARPA / Couche Réseau / Protocole IP

23 Généralités PDU IP: datagramme
1 datagramme = En-tête IP + données (TPDU) Rappel: PDU= Protocol Data Unit Données (TPDU) En-tête IP datagramme Modèle ARPA / Couche Réseau / Protocole IP

24 Généralités Rôles: Fonctionnalités de routage
Quel chemin à emprunter pour aller de EXP à DEST ? Selon quels critères ? (rapidité, trafic, coût,…  coût) Adaptation aux performances du réseau Adaptation au MTU (notion de couche 2) Notion de Fragmentation / Réassemblage Modèle ARPA / Couche Réseau / Protocole IP

25 Format d’un datagramme IP
Deux parties: Taille totale maximale: 64 Koctets (216bits) En –Tête IP Longueur: 20 octets (partie fixe) + partie optionnelle Rôle: informations à destination de l’entité paire Données (TPDU) Longueur: variable Rôle: aucun pour IP Modèle ARPA / Couche Réseau / Protocole IP

26 Format de l’en-tête IP 0 4 8 16 20 24 31 IHL Type de service (ToS)
Version IHL Type de service (ToS) Longueur totale datagramme Identification Flags Numéro de fragment Durée de vie Protocole niveau 4 Contrôle d’en-tête Adresse IP Source Adresse IP Destination Options IP Bourrage Modèle ARPA / Couche Réseau / Protocole IP

27 La Couche Réseau Adressage IP Protocole IP Routage IP Protocole ICMP
Synthèse de fonctionnement

28 Table de routage IP Détermination du routeur intermédiaire:
 Consultation d’une TABLE DE ROUTAGE IP Présente sur toutes les machines IP Ne contient que des adresses IP (pas de MAC !!!) La plus compacte possible ( temps de recherche) Doit permettre de résoudre tous les cas possibles Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP

29 Masque de réseau IP Un masque de réseau permet de statuer « arithmétiquement » sur l’appartenance d’un équipement à un réseau donné.  Un réseau est donc pleinement défini par: Son adresse IP (adresse réseau) Son masque Naturel (classes A, B ou C  0 ou 255 pour chaque octet) Non Naturel (valeur différente possible pour un des quatre octets) Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP

30 Masque de réseau IP Q: 1 équipement appartient-il à 1 réseau donné ?
 R: On utilise le « masque » du réseau Masque: valeur binaire sur 32 bits appliqué avec un « et » logique sur pour forcer machine à 0.  un 0 dans le masque force un 0 dans  un 1 dans le masque laisse le bit correspondant de inchangé Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP

31 Masque de réseau IP Ex: 193.55.221.12 appartient elle à 193.55.221.0 ?
 On applique le masque du réseau ici: (masque naturel de classe C)  Réponse OUI (on obtient l’adresse du réseau) 1 1 Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP

32 Masque de réseau IP Masques « naturels » de classes:
Classe A: Classe B: Classe C: Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP

33 Sous réseaux IP « Subnetting », subdivision de classe:
 On attribue des bits supplémentaires à réseau Exemple: de classe B 16 +  On attribue deux bits de plus pour réseau  18 bits  Le masque devient  A partir de classe B, on crée 4 sous réseaux distincts: (comprenant machine de 0.0 à ) (comprenant machine de 64.0 à ) (comprenant machine de à ) (comprenant machine de à ) Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP

34 Sous réseaux IP 141.115.00xxxxxx.xxxxxxxx
@ machines théoriques de 0.0 à xxxxxx.xxxxxxxx @ machines théoriques de 64.0 à xxxxxx.xxxxxxxx @ machines théoriques de à xxxxxx.xxxxxxxx @ machines théoriques de à Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP

35 Sous réseaux IP Dans la pratique: Exemple précédent: 141.115.0.0 / 16
On n’utilise pas les adresses « extrêmes » de chaque sous réseau: L’adresse « tout à 1 » correspond à la diffusion ciblée L’adresse « tout à 0 » correspond à l’adresse réseau On n’utilise pas les deux sous réseau « extrêmes »: L’adresse de sous réseau « tout à 1 » à cause de de diffusion limitée générale L’adresse de sous réseau « tout à 0 » correspond au « subnet 0 » … que Cisco permet d’utiliser ! Exemple précédent: / 16 : subnet 00, par principe subnet 01, de au subnet 10, de au : subnet 11, non utilisé à cause du qui est l’adresse de diffusion limitée générale à tous les subnets Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP

36 Sous réseaux IP L’indication du masque devient indispensable
jusque là implicite …(fonction de la classe) maintenant rigoureusement indispensable Autre notation possible: avec devient: / (17: nb de bits à 1 dans le masque) Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP

37 La Couche Transport Introduction TCP/UDP: mécanismes communs
Le protocole UDP Le protocole TCP

38 Objectifs Transfert de bout en bout (host to host)
Pas de pb d’acheminement Pas de visibilité d’hétérogénéité de réseaux Utilise les services de IP (client de IP) Fournit des services à ses clients Généralement des services de niveau applicatif Modèle ARPA / Couche Transport / Introduction

39 Architecture DHCP FTP NTP SMTP Applications SNMP HTTP Couche transport
UDP TCP Couche réseau IP Modèle ARPA / Couche Transport / Introduction

40 Protocoles Deux protocoles: User Datagram Protocol (UDP - rfc 768)
Service en mode non connecté Remise non fiable Transmission Control Protocol (TCP – rfc 793) Service en mode connecté Remise fiable Modèle ARPA / Couche Transport / Introduction

41 Notion de « Port » Rôle: Identifier les applications clientes de Transport IP = 1 équipement = X applications  nécessité d’une adresse complémentaire  1 port = d’application Modèle ARPA / Couche Transport / Mécanismes communs

42 Notion de « Port » Mise en œuvre:
1 port = 1 nbre entier = 1 processus applicatif réseau De 0 à 1023: ports réservés applications standardisées (rfc 1700) Droits « superviseur » nécessaires Association « Service/Port »: Statique: cas des processus serveur (/etc/services sous Unix) Dynamique: cas des processus clients. Port attribué par le mécanisme des « sockets ». Modèle ARPA / Couche Transport / Mécanismes communs

43 Notion de « Port » Conséquences:
Association d’applications: une association entre deux processus d’application (souvent client et serveur) peut être décrite par 5 paramètres: @ IP source @ IP destination @ appli source (Port source) @ appli destination (Port Destination) Protocole de transport (UDP ou TCP) Modèle ARPA / Couche Transport / Mécanismes communs

44 Encapsulation des messages
Message UDP ou TCP encapsulé dans un dtgme IP. Différence: champs « protocole » de l’en-tête IP UDP: 17 TCP: 6 En-tête UDP ou TCP Données En-tête IP Données Modèle ARPA / Couche Transport / Mécanismes communs

45 Multiplexage / Démultiplexage
DHCP FTP NTP SMTP Applications SNMP HTTP Multiplexage/Démultiplexage par numéro de port Couche transport UDP TCP Multiplexage/Démultiplexage par numéro de protocole Couche réseau IP Modèle ARPA / Couche Transport / Mécanismes communs

46 Le protocole UDP Caractéristiques générales:
Faible complément de services à IP: Identification de l’application (port) Calcul de checksum (un plus pour IPv6)  élément essentiel pour le démultiplexage sur port Les faiblesses de IP se retrouvent: Pertes, duplications, retard, déséquencement possibles  les applications clientes doivent les prendre en charge Modèle ARPA / Couche Transport / Protocole UDP

47 Le protocole TCP Caractéristiques générales
Importants compléments de services à IP Transfert fiable de bout en bout Transfert en mode connecté (circuit virtuel) Mode connecté Établissement de connexion Exploitation de la connexion Relâchement de la connexion Modèle ARPA / Couche Transport / Protocole TCP

48 Le protocole TCP Caractéristiques générales Message TCP = segment TCP
Transfert fiable Contrôle de la fiabilité des données (altération, dupli) Numérotation et acquittement (reséquencement, pertes) De bout en bout Transport n’agit que sur les équipements terminaux. Le routage et le réseau deviennent transparents Full Duplex Echange simultané de deux flux bidirectionnels Modèle ARPA / Couche Transport / Protocole TCP


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