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Adressage Internet1 LAdressage Internet A. Quidelleur SRC1 Meaux 2007-2008 M22.1 - Réseaux et Services sur Réseaux Matière – Infrastructure des Réseaux.

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1 Adressage Internet1 LAdressage Internet A. Quidelleur SRC1 Meaux M Réseaux et Services sur Réseaux Matière – Infrastructure des Réseaux Présentation des services - infrastructure des réseaux

2 Adressage Internet2 Plan Modèle TCP/IP Le protocole IP Ladressage Internet Segmentation en sous-réseaux Introduction au routage Exercices

3 Adressage Internet3

4 4 Modèle TCP/IP Les protocoles TCP/IP niveaux 3 et 4 de la modélisation OSI présents dans toutes les implantations dUNIX protocole de référence pour linterconnexion des réseaux locaux et des réseaux longue distance, notamment Internet désormais proposé sur tous les principaux systèmes dexploitation (Unix, Windows, Netware…) définis dans des les RFC (Request For Comments) publiés, révisés et analysés par la communauté Internet.

5 Adressage Internet5 Encapsulation des données Les données issues de lapplication sont encapsulées au niveau de la couche transport pour fournir des segments TCP, puis des paquets IP au niveau de la couche réseau (Internet) et enfin des trames délivrées sur le média utilisé. Appli- cation Données FTP, HTTP... En-tête TCP/UDP En-tête IP Segment TCP ou UDP Données FTP, HTTP... Paquet IP En-tête de trame Trame Ethernet, ATM, FDDI... Média Transport Internet Interface réseau et matérielle Application Transport Internet Interface réseau et matérielle Application

6 Adressage Internet6 Rôle du protocole IP (Internet Protocol) Le protocole Internet est un protocole de niveau réseau (couche 3 du modèle OSI). Il est responsable de : la transmission des données en mode sans connexion l'adressage et le routage des paquets entre stations par lintermédiaire de routeurs la fragmentation des données Remarque : La fragmentation a lieu au niveau TCP. Cependant, lors de la traversée de réseaux hétérogènes, IP peut être amené à re-fragmenter les paquets.

7 Adressage Internet7 Rôle du protocole IP (Internet Protocol) Lors de lémission, les fonctionnalités assurées sont : identification du paquet Numérotation si fragmentation détermination de la route à suivre (routage) vérification du type d'adressage (station ou diffusion) ; Diffusion : transmission dun même paquet à toutes les stations connectées sur le réseau fragmentation de la trame si nécessaire

8 Adressage Internet8 Rôle du protocole IP (Internet Protocol) À la réception, les fonctionnalités sont : vérification de la longueur du paquet contrôle des erreurs réassemblage en cas de fragmentation transmission du paquet réassemblé au niveau supérieur

9 Adressage Internet9 Format du paquet IP Identificateur Type de serviceLongueur totaleVersion Longueur den-tête Position du fragmentDrapeaux Durée de vieProtocoleTotal de contrôle den-tête Adresse IP source Adresse IP destination variable Options IP (éventuelles)Remplissage Données En-tête de 20 octets minimum. (nombre de bits) numéro de version du protocole IP nombre de mots de 32 bits identifie le paquet pour la fragmentationposition du fragment dans le paquet courant Décrémenté de 1 à chaque passage dans un routeur. Valeur initiale :de 32 à 255 protocole de niveau supérieur destinataire teste la validité de len-tête -contrôle ou mise au point (routage prédéterminé, enregistrement de la route, …). < 40 octets.

10 Adressage Internet10 Ladressage Internet Chaque machine susceptible dêtre connectée à lextérieur de son réseau local possède une adresse IP en principe unique. Les adresses codées sur 32 bits comportent deux parties : le numéro de réseau (Net_id) le numéro de la machine sur le réseau (Host_id) Host_id (adresse station)Net_id (adresse réseau) Host_idNet_id10Host_idNet_id Adresse de Multicast Format non défini Classe A Classe B Classe C Classe D Classe E

11 11 Les classes dadresse Les adresses sur 32 bits sont exprimées par octet (soit quatre nombres compris entre 0 et 255) notés en décimal et séparés par des points. Exemple : killibegs a : Les classes d'adresse correspondent à des réseaux de plus ou moins grande envergure avec des plages dadresses successives. Quelle est la classe dadresse du réseau de lIUT? ClasseAdresses de réseauNombre de réseauxNombre de machines A à B à C à D à ClasseAdresses de réseauNombre dadresses de groupes E à Classe C

12 Adressage Internet12 Les classes dadresse La classe D est réservée pour le multicast : lenvoi dun paquet à un groupe limité de machines sur un réseau. Remarque : Une machine faisant partie dun groupe de multicast a 2 adresses IP : individuelle et de groupe. La classe E est une classe réservée. Utilisation : recherche par exemple. Comment sont attribuées les adresses IP ? Des organismes officiels se chargent de gérer la répartition des adresses dans le monde. Exemples : APNIC (Asia-Pacific Network Information Center) en Asie ARIN (American Registry for Internet Numbers) en Amérique RIPE NCC (« Réseaux IP Européens » Network Coordination Centre) en Europe AFRINIC en Afrique …

13 Adressage Internet13 Les adresses réservées Les autres adresses sont particulières ou réservées : : adresse non encore connue, utilisée par une machine pour connaître sa propre adresse IP au démarrage. (net_id, host_id=0) : désigne le réseau (ou sous-réseau) lui- même. Exemple : réseau de lIUT = (net_id, host_id dont tous ses bits sont à 1) : adresse de diffusion (broadcast), désigne toutes les machines du réseau concerné. Exemple de diffusion sur le réseau de lIUT :

14 Adressage Internet14 Les adresses réservées (suite) : adresse de diffusion (broadcast). Idem que précédent sauf que le numéro du réseau na pas besoin dêtre connu 127.X.Y.Z : adresse de bouclage (localhost, loopback), utilisée pour des communications inter-processus sur le même ordinateur ou des tests de logiciels ( par exemple). adresses utilisées pour constituer un réseau privé : Ces adresses ne sont pas routables sur Internet. Classe A Classe B à Classe C à

15 Adressage Internet15 Attribution des adresses Le nombre dattribution dadresses IP a suivi ces dernières années une croissance presque exponentielle, ce qui a conduit à une saturation. Une nouvelle norme IPV6 doit remplacer la version 4 actuelle du protocole IP et offrira un codage des adresses sur 128 bits. Evolution du nombre dadresses Internet

16 Adressage Internet16 Segmentation en sous-réseaux Pourquoi segmenter le réseau en plusieurs sous-réseaux ? réduire le nombre de communications sur un même segment Ex. :Transmission sur un réseau Ethernet = diffusion encombrement du support (les stations non concernées par la trame ne peuvent émettre pendant sa diffusion) + peu sécurisé (confidentialité ? Toutes les stations voient passer toutes les trames…) connecter des réseaux darchitectures hétérogènes structurer la gestion des domaines ou sous-domaines machines Réseau

17 Adressage Internet17 Segmentation en sous-réseaux Les techniques dadressage IP devront permettre de déterminer si un paquet est destiné à : une machine du même réseau une machine dun sous-réseau différent sur le même réseau une machine sur un autre réseau.

18 Adressage Internet18 Le masque de réseau (Netmask) Lorsquune segmentation en sous-réseaux est nécessaire, le host_id peut être découpé en deux parties : une adresse de sous-réseau une adresse de numéro de machine. Un masque de sous réseau ou netmask a le même format quune adresse Internet. Les bits à 1 désignent la partie sous réseau de ladresse et les bits à 0 la partie numérotation des machines sur le sous-réseau. Masques de sous-réseau par défaut pour les classes standards : classe A : classe B : classe C : Adresse IP Netmask Adresse sous-réseau Adresse machine Décimal Binaire

19 Adressage Internet19 Principe du routage Routage dun paquet = trouver le chemin de la station destinatrice à partir de son adresse IP. Si le paquet émis par une machine ne trouve pas sa destination dans le réseau ou sous-réseau local, il doit être dirigé vers un routeur qui rapproche le paquet de son objectif (chaque routeur possède une adresse par interface réseau). La machine source applique le masque de sous-réseau (netmask) pour savoir si le routage est nécessaire. Chaque routeur doit donc connaître ladresse du routeur suivant, il doit gérer une table de routage de manière statique ou dynamique.

20 Adressage Internet20 Exemple de routage (1) DestinationMasqueProchain routeurInterfaceNb de sauts DirectEthernet DirectEthernet DirectEthernet DirectEthernet Ethernet Ethernet Ethernet 2 Table de routage du routeur A

21 Adressage Internet21 Exemple de routage (2) C:\WINDOWS>route print Itinéraires actifs : Adresse réseau Masque réseau Adr. passerelle Adr. interface Métrique La table de routage dune machine fonctionnant sous Windows et possédant trois interfaces réseau est donnée ci-dessous. Lextérieur est joint par linterface via la passerelle Les sous-réseaux privés et sont atteints respectivement par les interfaces et Adresse non encore connue Adresse de broadcast sur le sous-réseau

22 Adressage Internet22 Types de routage Routage statique : La table est établie au départ Des entrées peuvent être ajoutées manuellement (commande « route add »). Simple, utilisable pour un réseau local avec une connexion externe. Routage dynamique: La table est mise à jour périodiquement à laide de protocoles spécifiques, comme RIP (Routing Information Protocol), EGP (Exterior Gateway Protocol) ou OSFP (Open Shortest Path First).

23 Adressage Internet23 Routage sur Internet Sur Internet, suite à une requête de lutilisateur, un serveur de noms (DNS) renseigne sur ladresse IP destination. La requête est alors relayée de routeur en routeur jusquà la machine à atteindre.

24 Adressage Internet24 Exemple déchange TCP-IP (1) Sur la machine B : « telnet machine D » 1ère étape : La machine B traduit le nom « machine D » en mémorisée en cache ou requête vers un DNS). Si elle ne trouve pas message « host unknown » 2ème étape : comment atteindre (1 er saut) ? Ce nest pas du type x : il faut passer par un routeur. B consulte sa table de routage : il faut passer par Si elle na pas ce renseignement, message « network unreachable » R1R2 Internet BD

25 Adressage Internet25 Exemple déchange TCP-IP (2) 3ème étape de de R1 B diffuse une trame ARP avec la de ? R1 répond de = 0:0:c:0:5b:37 4ème étape : B envoie une trame Ethernet avec de destination 0:0:c:0:5b:37 Elle contient un datagramme IP = = ) Qui contient lui-même un segment TCP (numéro de port = 23, i.e. telnet) R1R2 Internet BD

26 Adressage Internet26 Exemple déchange TCP-IP (3) 5ème étape : R1 reçoit la trame Ethernet Il extrait le datagramme IP, du destinataire et cherche où lenvoyer. Il a une interface sur Internet. Grâce aux protocoles de routage, le datagramme arrive sur R2 6ème étape : R2 recherche de Sil ne la trouve pas en table ARP, il envoie une requête ARP. Il peut ensuite envoyer le datagramme IP à la machine D. R1R2 Internet BD

27 Adressage Internet27 Exemple déchange TCP-IP (4) 7ème étape : D reçoit le datagramme IP Elle extrait le segment TCP. Elle ouvre une session TCP. Elle envoie les données au programme telnet. R1R2 Internet BD

28 Adressage Internet28 Exercices Exercice 1 - Détermination de la classe d'adresses Indiquez la classe d'adresses en regard de chaque adresse IP. AdresseClasse Quelle(s) classe(s) d'adresses vous permet(tent) d'avoir plus de hôtes par réseau ? Quelle(s) classe(s) d'adresses n'autorise(nt) que 254 hôtes par réseau ?

29 Adressage Internet29 Exercices Exercice 2 - Identification des adresses IP invalides Identifiez les adresses IP ne pouvant être affectées à un hôte, et expliquez pourquoi. a b c d e f g h i

30 Adressage Internet30 Exercices Exercice 3 - Affectation d'adresses IP en environnement réseau local Quelles classes prennent en charge ce réseau ? Parmi ci-dessous, lesquelles prennent en charge ce réseau ? a b c d Affectez une plage d'identificateurs d'hôte à chaque type d'hôte, afin de pouvoir distinguer facilement les ordinateurs selon leur OS.

31 Adressage Internet31 Exercices Exercice 4 - Identification des problèmes d'adressage IP Indiquez tous les problèmes d'adressage IP de ce réseau.


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