Réseaux et Communications Numériques Chapitre 5 Interconnexion des réseaux Maher Ben Sedrine

Plan Les équipments d’interconnexion Adressage au niveau réseau Protocoles existants: IP Services réseaux sur connexion: X25 Le routage

Les équipements d’interconnexion Répéteur: amplificateur du signal électrique Hub (Concentrateur): amplificateur du signal et rediffusion sur tous ses ports Switch (Commutateur): route le signal vers le port destinataire Pont (bridges): interconnexion et filtrage d’un réseau à un autre Passerelle ( Gateway): traduction d’un protocole en un autre Routeur: renvoyer au bon endroit en fonction de la destination finale

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Adressage au niveau réseau Introduction: Les réseaux sont constitués de sous-réseaux Les sous-réseaux sont constitués de machines Internet est constitué de réseaux (dizaines de milliers) La technologie de base (TCP/IP) permet l’accès aux machines par leur adresse IP Pratiquement impossible aux humains de connaître les adresses (IP) de toute machine destination

Adressage au niveau réseau Système DNS: Domain Name System (ou DNS, système de noms de domaine) La résolution des noms sur un réseau : assure la conversion entre les noms d’hôtes et les adresses IP Le système DNS permet d’identifier une machine par un (des) nom(s) représentatif(s) de la machine et du réseau dans lequel se trouve Exemples: www.INSAT.rnu.tn identifie la machine www dans le réseau INSAT.rnu.tn Le réseau INSAT est un sous réseau du réseau rnu.tn

Adressage au niveau réseau Système DNS: En 1985, l’IETF standardise le DNS au travers des RFC1034 et RFC1035 Système est mis en œuvre par une base de données distribuée au niveau mondial Les noms sont gérés par un organisme mondial : l’interNIC et les organismes délégués (NIC Angleterre, Centre d’Information du Réseau Tunisien http://www.registre.tn,..) Un nom d’hôte peut désigner plusieurs adresses IP pour des interfaces différentes Une adresse IP peut être associée à plusieurs noms alias Il utilise un protocole de communication client/serveur UDP/TCP (couche transport du modèle TCP/IP)

Adressage au niveau réseau Système DNS:

Adressage au niveau réseau Système DNS: Le premier niveau de l’espace DNS utilise des labels prédéfinis. Exemples: com: organisations commerciales ; ibm.com edu: organisations concernant l’education ; mit.edu gov: organisations gouvernementales ; nsf.gov mil: organisations militaires ; army.mil net: organisations réseau Internet ; worldnet.net organisations nationales: .tn, .fr, .ca,… Un nom de domaine est la séquence de labels depuis le noeud de l’arbre correspondant jusqu’à la racine

Adressage au niveau réseau Système DNS: Organisation hiérarchique

Adressage au niveau réseau Rappel du modèle OSI: Niveau 2 : Couche Liaison s’occupe de: l’adressage physique (adresse MAC : Medium Access Control) la topologie du réseau l’accès au réseau la notification des erreurs la livraison ordonnée des trames contrôle de flux.

Adressage au niveau réseau Rappel du modèle OSI: Niveau 3 : Couche Réseau gère l’adressage, connaît l’adresse (logique ou adresse IP) de tous les destinataires Le routage route les données en fonction de l’état du réseau et de certaines priorités. contrôle de flux de données et l’interaction entre les différents réseaux.

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Protocoles existants: IP Adresse IP: Chaque équipement sur un réseau IP est repéré par une adresse IP Composée de 4 mots de 8 bits, soit 32 bits donc 2^32 possibilités d’adresse, soit donc 4 294 967 296 adresses IP possibles Format d’une adresse IP : écrites en notation décimale XXX . XXX . XXX . XXX en décimal xxxxxxxx . xxxxxxxx . xxxxxxxx . xxxxxxxx en binaire Exemple : 143.18.34.187

Protocoles existants: IP Adresse IP: Adresse composée de 2 champs principaux précisant une identité de réseau et une identité de la machine. Il a été défini 5 classes d’adresses IP : Classe A : 1.0.0.0 à 127.255.255.255  numéro du réseau entre 0 et 2^7-1 numéro de la machine 0 à 2^24-1 Classe B : 128.0.0.0 à 191.255.255.255 numéro du réseau entre 0 et 2^14-1 numéro de la machine 0 à 2^16-1

Protocoles existants: IP Adresse IP: Classe C : 192.0.0.0 à 223.255.255.255 numéro du réseau entre 0 et 2^21-1 numéro de la machine 0 à 2^8-1 Classe D : 224.0.0.0 à 239.255.255.255 réservée pour mettre en œuvre la diffusion de groupe Classe E : 240.0.0.0 à 255.255.255.255 pas encore utilisée

Protocoles existants: IP Adresse IP: Adresses privées: Dite réservée Allouées sur le réseau local Non routables Classe A: 10.0.0.1 à 10.255.255.254 Classe B: 172.16.0.1 à 172.31.255.254 Classe C: 192.168.0.1 à 192.168.255.254 Le nombre de machines au niveau réseau local détermine le choix de classe

Protocoles existants: IP Adresse Particulière: Dans un sous réseau de classe C par exemple, il est théoriquement possible de connecter 256 machines. En réalité, seules 254 sont possibles. 3 adresses particulières : Adresse de diffusion: Lorsque tous les bits de la partie identité de la machine sont à 1 Adresse réseau: Lorsque tous les bits de la partie identité de la machine sont à 0 Exemple d’un réseau 197.18.34.xxx 197.18.34.255 : adresse de diffusion globale 197.18.34.0 : adresse du réseau 197.18.34.1 : adresse du routeur de sortie Adresse de loopback (rebouclage) : 127.0.0.1

Protocoles existants: IP Adresse IP: Classe Nombre de réseaux possibles Nombre d’adresses IP maxi sur chaque réseau A 127 16 777 216 B 16 384 65 536 C 2 097 152 256

Protocoles existants: IP Adresse IP: Epuisement des adresses IPv4 Moins de cent millions adresse disponible en Janvier 2011 sur plus de 4 milliards d’adresse Actuellement alarme dans la région Asie-Pacifique La croissance exponentielle d'Internet Multiplication des équipements mobiles et connectés en permanence Répartition très inégale: Zone Américaine contrôle environ 74% Mauvaise économie: certaines entreprises se sont vues attribuées des plages d’adresses dépassant leurs besoins au début d'Internet

Protocoles existants: IP Adresse IP: Apparition IPV6: Adopté vers la fin des années 1990 Adresses codées sur 128 bits au lieu de 32 bits Pratiquement inépuisable Plus sécuritaire Plusieurs opérateurs mondiaux ont déployé IPv6 et assure l’interopérabilité IPv4-IPv6 En Avril 2011, Google estime que le nombre d'utilisateurs IPv6 de son service de recherche Internet serait de 0,29 % environ Migration en cours pour le réseau Tunisien

Protocoles existants: IP Plan d’adressage et Masque de sous Réseau Le plan d’adressage: donner une adresse particulière à chaque machine du réseau ou sous réseau. Le masque de sous réseau: Permet d'identifier simplement le réseau associé à une adresse IP. Détermine l’ensemble des machines pouvant communiquer ensemble sans sortir du ou des sous réseau. Les informations véhiculées sont transmises entre les 2 machines, mais ne passent pas par le routeur.

Protocoles existants: IP Plan d’adressage et Masque de sous Réseau Le masque de sous réseau: Structure: On place des 1 sur la partie concernant le réseau, et des 0 sur la partie concernant la machine. Détermine le nombre de machines d’un réseau ou sous réseau. Choisi en fonction du nombre de machines que l’on veut installer.

Protocoles existants: IP Plan d’adressage et Masque de sous Réseau Masque des classes: Classe A: 255.0.0.0 Classe B: 255.255.0.0 Classe C: 255.255.255.0

Protocoles existants: IP Plan d’adressage et Masque de sous Réseau Exemple : Masque de sous réseau de 255.255.255.0. Une machine à pour adresse IP 192.168.25.147. L’adresse du sous réseau est donc 192.168.25.0 Le code 147 permet d’identifier la machine au sein du sous réseau. Possibilité d’installer (2^8)-2 machines, soit 254 machines. 192.168.25.0: Réservée pour l’adresse réseau 192.168.25.1: Réservée pour l’adresse du routeur de sortie 192.168.25.255: Réservée pour diffusion globale

Protocoles existants: IP Masque de sous Réseau: Création de sous-réseaux Extension du masque de classe: On réserve des 1 supplémentaires de la partie normalement réservées à l’identité de la machine Exemple: appliquer le masque 255.192.0.0 au réseau de classe A 34.0.0.0 permet la création de 4 sous-réseaux: 34.0.0.0, 34.64.0.0, 34.128.0.0, 34.192.0.0 Réduction du masque de classe: On prend un ou plusieurs bits normalement réservés pour le numéro du réseau. Exemple: appliquer le masque 255.254.0.0 au réseau local de classe B 172.16.0.0 permet la création d’un sous réseau 172.16.0.0 offrant 2^17 adresses machines

Masque de sous réseaux Exercices Créer un sous réseau de 60 machines dans un réseau de 256, dont l’adresse principale est 193.225.34.0 par exemple. Créer 3 sous réseaux dans un réseau de 256 (réseau de 60 machines, 44 machines et enfin 20 machines). Note: pour chaque exercice, donner le masque et proposer une adresse IP du réseau et précisez la plage d’adresses réservées au machines. Donner les adresse de diffusion pour les réseaux suivants: 198.78.126.255 et 198.78.127.255 Créer un sous réseau de 500 machines à partir de deux réseaux de 256. Adresses des 2 réseaux sont 198.78.126.0 et 198.78.127.0 Exercices

Correction de l’exercice 4 Masque de sous réseaux Correction de l’exercice 4 2 réseaux de classe C Masques standards devraient être 255.255.255.0; cependant ne permet pas de communiquer entre les 2 réseaux Solution: prendre un ou plusieurs bits normalement réservés pour le numéro du réseau le 3ème octet du masque de sous réseau et notamment sur le bit de poids faible. On placera donc un 0 en bit de poids faible, ce qui donnera pour le 3ème octet 1111 1110, soit en décimal, 254. Le masque de sous réseau commun au 2 sous réseaux sera donc 255.255.254.0. Exercices

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Liaisons longues distances : X25 Réseau de transmission de données Intègre les 3 couches basses du modèle OSI Réseau à commutation de paquets (opposé de circuits): Fonctionnement: Découpage des données en paquet En-tête contenant des informations sur le contenu du paquet et sur sa destination Aiguillage au niveau du commutateur Circuits virtuels: les données peuvent circuler sur différents circuits réels dans la même communication totalement transparent à l'utilisateur Adresses X25 fixe Commutation de circuits: informations échangées parcourent toujours le même chemin au sein du réseau durant le temps de la session

Liaisons longues distances : X25 A été établie en 1976, avant le modèle OSI Norme fiable à 100% (contrôle de flux et une correction d'erreur à chaque noeud traversé) Accès jusqu’à 64 Kb/s (ou guère plus) Facturation en fonction des volumes échangés Plusieurs ont migré vers le Frame Relay durant les années 1990s X.25 est une technologie vieillissante qui tend à disparaitre La France envisage le démantèlement de son backbone X.25 durant 2012 Remplacé par IP Frame Relay: commutation de paquet, moins cher que le X25, permet un débit de 2 Mbit/s à 45 Mbit/s, contrôle de flux que de bout en bout. Facturation entièrement forfaitaire indépendamment des volumes échangés. En tunisie disponible en: 16Kbps, 32Kbps, n*64 à 2 Mbps.

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Le Routage Routeur: transmet des paquets d'un réseau à un autre grâce à des algorithmes de routage Les équipements de routage n’implémentent que les trois premières couches. Le réseau peut être constitué de très nombreux routeurs Types de Routage: statique : on définit les routes (par exemple commande route sous UNIX) dynamique : calcul automatique et en temps réel des routes Mixte: mélange des 2

Le Routage Routage IP Fonctionne de façon totalement décentralisée au niveau des routeurs Aucun routeur n'a une vision globale de la route à suivre Quatre principes de fonctionnement: Des adresses IP bien structurées Paquets comportent les adresses IP des machines émettrice et destinataire

Le Routage Routage IP (Suite des Quatre principes de fonctionnement) Paquets comportent les adresses IP des machines émettrice et destinataire Chaque machine du réseau possède une table de routage gérée par le logiciel IP Toutes les machines sous IP exécutent le même algorithme Réseau Moyens de l'atteindre 192.168.2.0 eth0 100.0.0.0 eth1 192.168.1.0 101.0.0.2

Chapitre 6 Couche de trasnport Prochain Chapitre Chapitre 6 Couche de trasnport Maher Ben Sedrine

Chapitre: Organisation logique des réseaux Pourquoi le modèle OSI a été rapidement adopté? Quels sont les 7 couches du modèle OSI Est-ce que deux couches de niveau N peuvent communiquer directement? Exercices

Chapitre: Interconnexion des réseaux C’est quoi la différence entre un Hub et un Switch? C’est quoi la différence entre un routeur et une passerelle (Gateway)? Est-ce qu’un nom d’hôte est unique? Est-ce que les serveurs DNS suivent une organisation héierachique? Adresse IPv4 est représentée sur combien d’octets? Quelles sont les 4 principales classes d’adresses IPv4? Exercices

Chapitre: Interconnexion des réseaux Pour adresse 200.168.255.254, donner l’adresse réseau et l’identification de la machine dans le réseau. Sur l’Internet, deux machines à deux endroits différents peuvent elles posséder la même adresse IPv4? Dans le même réseau IPv4, deux machines différentes peuvent elles posséder la même adresse IPv4 à deux moments différents ? Deux machines une ayant une adresse IPv4, l’autre IPv6 peuvent elles communiquer? Exercices