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RAPPELS : La pile « TCP/IP » Application (Application) (~osi: application, présentation, session) Transport (Transport) (~osi: Transport) Réseau (Internet)

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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 La pile « TCP/IP » NFS, SNMP TELNET, FTP, SMTP,... UDPTCP 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 dune adresse IP: Identifiant réseau: UNIQUE pour un même réseau Identifiant machine: Localise une machine sur LE réseau Identifiant MachineIdentifiant Réseau 031 Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

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

8 Classes dAdresses Adresses de CLASSE A: Adresses de 0.X.X.X à 127.X.X.X 128 réseaux possibles ~ équipements sur un même réseau Identifiant MachineId Réseau Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

9 Classes dAdresses Adresses de CLASSE B: Adresses de X.X à X.X réseaux possibles ~ équipements sur un même réseau … Identifiant MachineIdentifiant Réseau Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

10 Classes dAdresses Adresses de CLASSE C: Adresses de X à X réseaux possibles ~ 254 équipements sur un même réseau … Id MachineIdentifiant Réseau Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

11 Classes dAdresses Adresses de CLASSE D: Adresses de 224.X.X.X à 239.X.X.X Utilisation pour diffusion limitée (multi-cast) Adresse multidestinataire Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

12 Classes dAdresses Adresses de CLASSE E: Adresses de 240.X.X.X à 255.X.X.X Plage réservée pour utilisation ultérieure 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 lIUT (classe C) : adresse réseau de lIRIT (classe B) : adresse réseau du CSC (Classe A) ( Computer Sciences Corporation) Attention: est déquipement ( le 0 nest pas à « droite » de ladresse ) Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

14 Adresses spéciales Adresses déquipement 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 léquipement local en « recherche » dadresse Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

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

16 Adresses spéciales Adresses non routées (non attribuées): classe A: (1 adresse) classe B: (32 adresses) classe C: (256 adresses) Utilisation: Réseaux non reliés à lInternet (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 jusquau 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 dun réseau local IGMP Query (Routeur Hôtes, toutes les 60 secondes) : Routeurs locaux Diffusion à tous les routeurs dun réseau local IGMP lease (Hôte Routeur) Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP

19 Limites Pénurie dadresses Augmentation incessante du nombre déquipements Contrainte géographique des adresses IP Une adresse est liée au réseau (comme pour le téléphone) Déplacement déquipement 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 dun 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 détablissement 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 En-tête IP Données (TPDU) 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 dun datagramme IP Deux parties: Taille totale maximale: 64 Koctets (2 16 bits) En –Tête IP Longueur: 20 octets (partie fixe) + partie optionnelle Rôle: informations à destination de lentité paire Données (TPDU) Longueur: variable Rôle: aucun pour IP Modèle ARPA / Couche Réseau / Protocole IP

26 Format de len-tête IP Version IHL Type de service (ToS) Longueur totale datagramme IdentificationFlagsNuméro de fragment Durée de vie Protocole niveau 4 Contrôle den-tête Adresse IP Source Adresse IP Destination Options IPBourrage 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 dune 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 lappartenance dun 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: appartient elle à ? On applique le masque du réseau ici: (masque naturel de classe C) Réponse OUI (on obtient ladresse du réseau) 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 machines théoriques de 0.0 à machines théoriques de 64.0 à machines théoriques de à machines théoriques de à Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP

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

36 Sous réseaux IP Lindication du masque devient indispensable jusque là implicite …(fonction de la classe) maintenant rigoureusement indispensable Autre notation possible: avec devient: /17 (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 dacheminement Pas de visibilité dhétérogénéité 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 IP UDPTCP DHCP NTP FTP SNMP SMTP HTTP Couche réseau Couche transport Applications 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 dune adresse complémentaire 1 port = dapplication 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 dapplications: une association entre deux processus dapplication (souvent client et serveur) peut être décrite par 5 IP IP appli source (Port 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 len-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 IP UDPTCP DHCP NTP FTP SNMP SMTP HTTP Couche réseau Couche transport Applications Multiplexage/Démultiplexage par numéro de protocole Multiplexage/Démultiplexage par numéro de port Modèle ARPA / Couche Transport / Mécanismes communs

46 Le protocole UDP Caractéristiques générales: Faible complément de services à IP: Identification de lapplication (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 nagit 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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