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Le protocole TCP/IP Bouabid Amine TRANSFER ALGER 21-26 septembre 2002.

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1 Le protocole TCP/IP Bouabid Amine TRANSFER ALGER septembre 2002

2 Le protocole TCP/IP

3 TCP/IP: caractéristiques 1. C'est un protocole ouvert, et indépendant de toute architecture particulière, d'un système d'exploitation particulier, ou d'une structure commerciale propriétaire. 2. Ce protocole est indépendant du support physique du réseau. Cela permet TCP/IP d'être véhiculé par des supports et des technologies différentes 3. Le mode d'adressage est commun à tous les utilisateurs de TCP/IP quelle que soit la plate-forme quils utilisent.

4 TCP/IP: linterconnexion Internet est une : interconnexion universel de réseaux différents, où chaque machine est universellement identifiée par un identifiant unique (adresse IP). Interconnexion d'égal à égal (peer to peer systems) : il n'y a pas de machines prioritaires (en opposition à une structure hiérarchique). Ceci est mis en oeuvre par une couche réseau masquant les détails de la couche physique à lutilisateur.

5 TCP/IP : linterconnexion P1 Reseau A Reseau BP2Reseau C Les données transitent depuis un réseau vers un autre réseau par des noeuds spécialisés appelés passerelles (gateway) ou routeurs (router). Chaque routeur a une vu « local » du réseau global. Exemple: le routeur p1 sait comment atteindre directement les réseaux A et B, mais pour atteindre le réseau C il envoi les données au routeur p2.

6 Caractéristiques dIP Implémente la couche réseaux par rapport au modèle OSI. Définit ladressage logique des machine ainsi que le routage des données entre les nœuds. Cest un protocole non fiable car il ne garanti pas la remise des données à la destination final. Cest un protocole sans connexion car il ny a pas de circuit établi au préalable et les paquets sont acheminés indépendamment les uns des autres. Cest un protocole de transmission pour le mieux (best effort) car il compte sur la technologie physique sous-jacente pour lacheminement des paquets.

7 Ladressage IP But : Une machine doit être identifiée par : – Une adresse qui doit être un identificateur universel de la machine. – Une route précisant comment la machine peut être atteinte. – Un nom (mnémotechnique pour les utilisateurs) réalisé a un autre niveau (le DNS)

8 Ladressage IP Solution : adressage binaire compact assurant un routage efficace. Adressage "à plat" par opposition à un adressage hiérarchisé permettant la mise en oeuvre de l'interconnexion d'égal à égal. Une adresse IP dite « Internet Address" ou "IP Address" est un entier sur 32 bits constituée d'une paire (netid, hostid) où netid identifie un réseau et hostid identifie une machine sur ce réseau.

9 Structure dune adresse IP La partie réseau: est un identifiant commun pour un groupe de machines connecté sur le même réseau physique et/ou logique. La partie host: identifie une machine donné dans le réseau physique et/ou logique, identifié par lidentifiant réseau. Cette paire est structure dune manière à définir 5 classes dadresses IP. Identifiant RéseauIdentifiant Machine 031

10 Les classes dadresses IP 0Net PartHost Part 01Net Part Classe A Classe B Classe C

11 Les classes dadresses IP La notation décimal dune adresse IP: Une adresse IP est noté par 4 chiffres séparés par des points, chaque chiffre représente un octet de ladresse IP. Par exemple ladresse IP suivante est noté par:

12 Les classes dadresses IP La notion de masque: Le masque est un entier sur 32 bits, constitué dune suite de 1 suivi dune suite de 0. En appliquant un and logique entre une adresse IP quelconque et le masque associé on obtient la partie réseau de ladresse (ladresse réseau). Par exemple le masque associé à une adresse de classe A est: Ce qui correspond en notation décimal à

13 Les classes dadresses IP La notion de masque (suite): Une autre notation du masque dune adresse: Puisque le masque est constitué dune suite contiguë de 1 suivi dune suite de 0, linformation utile donc est le nombre de 1 dans le masque. Une autre notation consiste a faire suivre une adresse donné par le nombre de bits égal 1 dans le masque. Exemple : avec le masque correspond a /24

14 Les classes dadresses IP La notion de masque (suite): Les masques associés aux 3 classes dadresses IP sont respectivement: Pour la classe A: ou bien /8 Pour la classe B: ou bien /16 Pour la classe C: ou bien /24

15 Les classes dadresses Résumé: Classe dadresse Nombre doctets pour la partie réseau Nombre doctets pour la partie host Nombre dadresses valides par réseau Classe A1 octet (8 bits)3 octets (24 bits)2^24 –2 Classe B2 octets (16bits) 2^ Classe C3 octets (24 bits)1 octet (8 bits)2^8 - 2

16 Les classes dadresses IP Résumé: ClasseAdresses réseaux validesNombre dadresses réseau pour cette classe Classe A à ^7 Classe B à ^14 Classe C à ^21

17 Adresses particulières Ladresse réseau: la partie host = Ladresse de la machine local: la partie réseau = Ladresse de diffusion dirigé: la partie machine =

18 Adresses particulières Adresse de diffusion limité: tout les bits à Adresse local au démarrage : tout les bits à Ladresse de boucle locale: toutes les adresses commençant par X.X.X

19 Le sous adressage (subnetting) Le sous-adressage est une extension du plan dadressage initial qui permet de mieux gérer les adresses. Le principe est quune adresse de réseau dune classe A, B ou C peut être découpé en plusieurs sous-réseaux. Partie RéseauPartie hôte Partie Réseau Partie sous-réseau Partie hôte 0 31

20 Le sous-adressage Une adresse IP comporte désormais 3 partie: lidentifiant réseau : il a la même signification que celui du plan dadressage initial. lidentifiant du sous-réseau : identifie un segment ou un sous-réseaux. lidentifiant de la machine : identifie la machine sur le segment ou le sous-réseaux. La somme des longueurs de lidentifiant sous- réseau et lidentifiant de la machine doit toujours donner la longueur de la partie hôte dans ladressage classique

21 Le sous-adressage Le sous adressage avec les différentes classes dadresses. RéseauSous-réseauHôte 824-NN Classe A RéseauSous-réseauHôte 1616-NN Classe B RéseauSous-réseauHôte 248-NN Classe C

22 Sous Adressage Calcule des adresses avec le sous adressage Le sous-adressage consiste à déterminer : Le masque adéquat pour le sous-réseau. Le calcule des sous-réseaux correspondants: Calculer ladresse du sous-réseau. Calculer ladresse de diffusion correspondante. Déterminer les adresses utilisables. Deux méthodes existent pour le calcule: Le calcule binaire. Le calcule décimal.

23 Le sous-adressage Exemple de calcule des sous-réseaux dune adresse réseau donnée: Étant donné une adresse IP avec un masque donné, retrouver les adresses de sous-réseaux et le masque associé, ladresse broadcast ainsi que les adresses utilisables. Prenant ladresse de réseau (classe C) avec le masque selon le plan dadressage initial.

24 Le sous adressage Quelque rappel sur le calcule binaire: Une adresse IP est un entier sur 32 bit, et donc elle est décomposé en une somme de puissances de 2: ^0 + 2^1 + 2^3 + 2^4 + 2^6 + 2^7 = 219 Le nombre de réseaux possible par adresse = 2^nombre de bits de la partie réseau Le nombre de machines par réseau = 2^nombre de bits de la partie hôte -2

25 Le sous adressage Les masques quon peut utiliser sont donc: Dernier octet du MasqueÉcriture binaire

26 Le sous adressage Algorithme de calcule des sous-réseau: 1. Déterminer le nombre de bits dans la partie sous- réseau qui permet davoir le nombre de sous-réseaux voulu. 2. Déterminer le nombre de bits dans la partie machine qui permet davoir le nombre de machines. 3. Déterminer le masque qui va être utilisé pour ses sous-réseaux. 4. Écrire sous forme binaire ladresse IP initial. 5. Écrire sous forme binaire le masque initial. 6. Écrire sous forme binaire le nouveau masque. 7. Déduire les adresses de sous-réseaux en incrémentant la partie de sous-réseau dans ladresse initial.

27 Le sous adressage 8. Déduire ladresse du broadcast en remplaçant par des 1 tous les bits de la partie machine de ladresse IP. 9. Enfin déduire les adresses utilisables. Exemple: Nous voulons découper le réseau de classe C /24 en 8 réseaux de 32 machines pour chaque réseau.

28 Le sous adressage Le nombre de réseaux doit être une puissance de 2, or 8=2^3 donc nous avons 3 bits dans la partie sous-réseau. Le nombre de machines doit être une puissance de 2 également, 32 = 2^5, donc nous avons 5 bits dans la partie hôte.

29 Le sous adressage Notation décimal Adresse initial Nouveau Masque Réseau N°= Réseau N°= Réseau N°= Réseau N°= Réseau N°= Réseau N°= Réseau N°= Réseau N°=

30 Adresse réseauAdresse broadcastAdresses utilisable ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

31 Le sous adressage Calcule décimal: Déterminer loctet qui va contenir le numéro du sous- réseau. Déterminer le nombre de bits dans la partie machine N, ce qui nous intéresse cest 2^N qui est le nombre dadresses possibles dans le sous-réseau. Déterminer la première adresse de sous-réseaux (dont la partie sous-réseau doit être égale a 0). Pour obtenir la prochaine adresse IP de sous-réseau incrémenter de 2^N la première adresse. Pour obtenir la prochaine adresse augmenter de 2^N la dernière adresse obtenue et ainsi de suite.

32 Le sous adressage Adresse réseau initial Masque initial Nouveau Masque Première adresse réseau eme adresse réseau eme adresse réseau eme adresse réseau eme adresse réseau eme adresse réseau eme adresse réseau eme adresse réseau N=5, le nombre dadresses possible=2^5=32

33 Le sous adressage Calcule de ladresse de diffusion et les adresses utilisables: Ladresse de broadcast = adresse sous-réseau + 2^N –1 Les adresses utilisables = adresse sous-réseau +1 jusquà adresse broadcast -1

34 Le sous adressage Adresse sous- réseau Adresse broadcast Les adresse valides

35 CIDR CIDR= Classless Inter Domain Routing Le besoin: Au début de lInternet, Les adresses IP allouées pour les Grands FAI et les Grandes firmes étaient des adresses de classe B. Au début des années 90 ce types dadresses commençaient à devenir rares, et les adresses de classe C étaient insuffisantes pour ce type dorganisations.

36 CIDR La solution: Lintroduction par lIETF de la notion de CIDR RFC ça consiste a allouer exactement le nombre de classes C nécessaires pour un organisme donnée. Les adresses de classes C doivent être contiguë, en parle alors de super réseaux. Par exemple les adresses de classe C qui commencent de jusquà forment un seul bloc dadresses de 32 classe C contiguë.

37 CIDR On note ce bloc par /19 car le nombre de bits commun pour toutes les classes dadresse qui forment ce bloc est 19. Un réseau de 4 classe C consécutif est souvent appelé « slash 22 ». Au niveau des routeurs une seule entrée dans la table de routage désigne tout le bloc dadresses. On parle alors dagrégation des adresses, et ça représente lavantage de soulager la table de routage au niveau des routeurs.

38 CIDR Exemples: Le bloc /23 permet dassigner 2 classes C a lutilisateur /

39 CIDR Le bloc /19 regroupe les adresses de jusquà : : : : : : : : …………… :

40 CIDR: un exemple pratique Les réseaux et sont notés seulement avec le NetId, les machines seulement avec le Hostid ; exemple IP(F) = InternetACB DFE /23 P Un site avec deux réseaux physiques utilisant le super adressage de manière à ce que ses deux réseaux soient couverts par une seule adresse IP. La passerelle P accepte tout le trafic destiné au réseau /23 et sélectionne le sous-réseau en fonction du troisième octet de ladresse destination.

41 Le routage des datagrammes Le routage est le processus permettant à un paquet dêtre acheminé vers le destinataire lorsque celui-ci nest pas sur le même réseau physique que lémetteur. Le chemin parcouru est le résultat du processus de routage qui effectue les choix nécessaires afin dacheminer le datagramme. Les routeurs forment une structure coopérative de telle manière quun datagramme transite de passerelle en passerelle jusquà ce que lune dentre elles le délivre à son destinataire.

42 Le routage Un routeur possède deux ou plusieurs connexions réseaux tandis quune machine possède généralement quune seule connexion. Machines et routeurs participent au routage : les machines doivent déterminer si le datagramme doit être délivré sur le réseau physique sur lequel elles sont connectées (routage direct) ou bien si le datagramme doit être acheminé vers une passerelle; dans ce cas (routage indirect), elle doit identifier la passerelle appropriée. les passerelles effectuent le choix de routage vers dautres passerelles afin dacheminer le datagramme vers sa destination finale.

43 Le routage M P2 Le routage directe :consiste a remettre les paquets directement à la destination lorsque celle ci est connecté au même réseau physique. Le routage indirecte: repose sur une table de routage IP, présente sur toute machine et passerelle, indiquant la manière datteindre un ensemble de destinations. M2

44 La route par défaut La route par défaut est ladresse dun routeur a qui on va remettre les paquets lorsque aucune entrée dans la table de routage nindique la destination voulu. Utilisé par les machine pour pouvoir accéder a tout les réseaux de lInternet. Utilisé également par les routeurs lorsque ceux ci ne possèdent quun seul connexion vers Internet..

45 La table de routage Les tables de routage IP, renseignent seulement les adresses réseaux et non pas les adresses machines. Typiquement, une table de routage contient des couples (R, P) où R est ladresse IP dun réseau destination et P est ladresse IP de la passerelle correspondant au prochain saut dans le cheminement vers le réseau destinataire. La passerelle ne connaît pas le chemin complet pour atteindre la destination.

46 F Reseau G Reseau H Reseau Reseau Pour atteindre les machines du réseau Router vers direct Table de routage de G


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