Enseignement scientifique Sciences de l’Ingénieur FORMATION RESEAU Enseignement scientifique Sciences de l’Ingénieur

FORMATION RESEAU Structures des réseaux Type de serveurs Les réseaux Structures des réseaux Type de serveurs Ethernet et Protocole TCP/IP Paramétrage des postes win9x Internet Connexion à l’Internet Protocoles TCP/IP et routage

Structures des réseaux Topologie des réseaux Bus Étoile et Anneau Type de réseaux LAN MAN WAN

Topologie des réseaux Structure en Bus Structure en Étoile Dans cette solution tous les ordinateurs sont reliés par un câble coaxial Structure en Étoile Les ordinateurs sont reliés à un répéteur (HUB). Dans ces deux cas, l’architecture logique est commune (les données sont reçues par tous les ordinateurs).

Architecture physique Topologie des réseaux Architecture physique Structure en Anneau Les ordinateurs sont reliés les uns aux autres. Les informations circulent d’un ordinateur au suivant jusqu’au destinataire. C’est le cas du réseau TOKEN-RING (IBM). Architecture logique

Dénomination des connexions Dénominations Topologies Débits Caractéristiques 10Base5 BUS 10 MBit/s Câble coaxial de 20mm de diam. Longueur max. 500m 10Base2 Câble coaxial fin RG58 Longueur max. 180m 10BaseT ETOILE 2 Paires torsadées 100 ohms ou 120ohms Longueur max. entre répéteur et station 100m 100BaseTX 100 MBit/s Paires torsadées 100 ohms ou 120ohms 10BaseF 2 Fibres optiques multi-modes Longueur max. entre répéteur et station 2000m 100BaseFX Fibres optiques multi-modes Longueur max. entre répéteur et station 1000m 1000BaseCX 1000 MBit/s 4 Paires torsadées 100 ohms Longueur max. entre répéteur et station 25m 1000BaseSX Fibres optiques mono-modes Longueur max. entre répéteur et station 500m

Type de réseaux LAN – MAN - WAN On parle de réseau local ou LAN (Local Area Network) lorsque les ordinateurs sont situés dans un même site (entreprise, université…). On peut citer comme exemple d’utilisation du réseau local, la gestion commerciale d’une PME qui doit constamment mettre en relation le service des achats, le magasinier, le service commercial et la comptabilité. MAN Ce type de réseau est apparu relativement récemment et peut regrouper un petit nombre de réseaux locaux au niveau d'une ville ou d'une région. L'infrastructure peut être privée ou publique. WAN Ce type de réseau permet l'interconnexion de réseaux locaux et métropolitains à l'échelle de la planète, d'un pays, d'une région ou d'une ville.

Exemple d’un réseau en étoile

Exemple d’un réseau en étoile Chaque salle de classe dispose d’un Hub et d’un nombre de prises permettant la connexion au réseau de tous les postes.

Exemple d’un réseau – Imprimantes Trois solutions sont envisageables L’imprimante réseau Le poste dédié Le boîtier de transformation réseau

Les répéteurs et commutateurs Les répéteurs ou Hub Un répéteur envoie chaque datagramme sur l’ensemble du réseau Les commutateurs ou Switch Ils disposent d’une table d’adresse physique des machines et ne transmettent les datagrammes que sur le poste destinataire. Ils gèrent les différents débits et peuvent assurer des liaisons simultanées sur plusieurs branches.

Les types de serveurs Les serveurs « machines dédiées » Serveur de fichier, Serveur d’impression, Serveur de courrier, Serveur WEB, de validation de connexions, etc. Les réseaux poste à poste Dans ce cas tous les postes peuvent communiquer entre eux, un partage de ressources peut être effectué (répertoire, imprimante etc..)

Suite de protocoles TCP/IP Principe et modèle OSI Modèle OSI (Interconnexion des Systèmes Ouverts) Liaisons entre les couches Protocole réseau Ethernet Protocole IP Protocole TCP

Liaison Ethernet et Protocoles TCP/IP Modèle OSI Traitement de la sémantique Fournit les données aux logiciels Html, Mail, Base de données Application : Explorer, Netscape, Outlook etc. S’occupe de la syntaxe (codage ASCII, compression etc.) Assure que la communication est possible (contrôle, mot de passe) Ports TCP Transfère les données des différentes sessions vers le support IP Contrôle le flux et l’adressage des paquets Carte réseau, modem etc… Maintient et libère la communication Adapte les données au support physique

Liaisons entre les couches encapsulation de données Les différentes données issues d’une couche reçoivent un en-tête indiquant leur origine, leur format et les liens entre les couches suivantes et précédentes. Les trois couches ci-contre sont les représentations des protocoles TCP, IP et Ethernet.

Ethernet Chaque ordinateur dispose d’une adresse physique unique (MAC) attribuée à la carte réseau Cette adresse codée sur 6 octets est visible par la commande « WINIPCFG »

Type de protocole supérieur Ethernet Chaque trame émise sur le réseau se compose de la forme suivante Données issues de la couche supérieure Adresses MAC Type de protocole supérieur Chaque trame émise est envoyée à l’ensemble des destinataires du réseau. Seule la station concernée prendra en compte les données.

Ethernet Les collisions Le principe de communication se base sur l’écoute puis la transmission (Carrier Sens Method Acces). Dans ce cas il est fréquent que des postes émettent des données simultanément. On voit apparaître alors des collisions. Un système de détection est mis en place, on parle alors de CSMA/CD. Les performances de ce type de réseau décroissent très rapidement en fonction du trafic par rapport à un réseau en anneau. L’utilisation de commutateurs (Switchs) permet une forte amélioration de ces situations lors de grande charge du réseau.

Protocole IP Adresse IP Décomposition en réseaux Chaque interface d’un réseau a une adresse IP qui lui est attribuée manuellement ou par un serveur. Cette adresse est codée sur 32 bits Pour faciliter la lecture, elle est notée par la traduction décimale des 4 octets qui la composent. Décomposition en réseaux Des classes de réseaux sont définis et permettent une décomposition en réseaux différents CLASSE ADRESSE MASQUE Nb réseaux postes réseau interface A X y z 1-126 255.0.0.0 126 16*106 B 1 128-191 255.255.0.0 16000 65000 C 192-223 255.255.255.0 2*106 254 D 224-239 E 240-255

Protocole IP Communication entre poste 1 MAC 2 + IP 3 Pour envoyer des données à un autre poste, l’émetteur doit connaître ses adresses MAC et IP. Pour cela un module ARP (Adresse Résolution Protocol) tient une table dynamique. Si ce module ne connait pas l’adresse MAC : Il émet une trame « Broadcast » reçue par tous les postes Le poste dont l’adresse IP est signalée renvoie son adresse MAC Le poste émetteur peut alors envoyer les données. Le module ARP prend en compte l’adresse du destinataire dans sa table dynamique MAC + IP 1 2 3

Protocole IP Communication entre réseaux - routage Seules les machines se trouvant dans le même réseau peuvent discuter entre elles. Pour passer des informations sur un autre réseau, il faut passer par des passerelles (gateways) ou routeurs. Si A veut envoyer un paquet à E, il doit d’abord l’envoyer à C qui peut faire suivre le paquet à E. Ceci est possible car A utilise l’adresse MAC de C et l’adresse IP de E. C va donc recevoir le paquet destiné à E et va le faire suivre en utilisant l’adresse MAC de E, soit parce qu’il la connaît, soit en faisant une requête ARP comme décrit précédemment.

Protocole IP En-tête d’un datagramme IP Remarque sur le protocole IP Il est composé de 6 mots de 32 bits Remarque sur le protocole IP Un datagramme IP n’est pas sécurisé et le protocole ne gère pas le fait qu’une erreur intervienne dans la transmission Dans ce cas seulement une information peut être générée pour avertir l’émetteur

Transport Control Protocol Position de TCP TCP se place entre IP et les couches Applications (Explorer, Email, telnet etc.) Rôle de TCP Transfert de données Correction d’erreur Contrôle de flux Multiplexage Gestion des connexions Priorité et securité

Logiciels (Outlouk, IEplorer …) Protocole TCP Logiciels (Outlouk, IEplorer …) Les entrées/sorties sont définies par une adresse IP et un numéro de port. Ce couple nommé « Socket » est unique sur un réseau. POP (110) FTP (21) --- TCP Paquet de donnée encapsulé avec un en-tête TCP et des indications sur les IP sources et destination IP Une connexion est un ensemble de deux sockets.

Paramétrage des postes Windows Configuration et protocoles Contrôle de la connexion

Configuration et protocoles Configuration réseau : Propriété du voisinage réseau Configuration Type de session sur le poste Moyens de communication Accées distant : MODEM Carte Ethernet : réseau Suite de protocoles

Configuration et protocoles Configuration réseau : Propriété du voisinage réseau Identification Nom de l’ordinateur par exemple : Secteur_IP Groupe de travail par exemple : esti Description de l’ordinateur

Type de serveur Propriété du voisinage réseau : Client pour les réseaux Microsoft En validant « Ouverture de session NT », le droit d’accès est donné par le serveur de type NT ou LINUX+SAMBA L’ouverture de session se présente alors comme ci-dessous

Paramétrage de TCP/IP Spécifier une adresse IP Adresse : 192.168.y.z Propriété du voisinage réseau : protocole TCP/IP – Adresse IP Spécifier une adresse IP Adresse : 192.168.y.z Masque de sous réseau 255.255.255.0

Partage des fichiers et imprimantes Propriété du voisinage réseau : partage de fichiers et d’imprimantes Cette propriété vous permet de partager vos imprimantes et vos fichiers sur le réseau. Dossier partagé Menu « popup » donnant accès au mode de partage

Paramétrage des cartes réseau Test de la connexion réseau Test de la carte du poste Ping IP du poste Test de la connexion Ping IP d’un autre poste

Lecture de la configuration d’un poste (WINIPCFG)

Passerelle accès à un autre réseau Propriété du voisinage réseau : protocole TCP/IP – Adresse IP Une passerelle indique le chemin par défaut si vous voulez atteindre une station qui se trouve sur un autre réseau

Connexion d’un réseau à l’INTERNET Type de connexion à l’Internet Proxy ou routeur de connexion pour les réseaux Nom de domaine et DNS Nomination sur Internet Rôle et configuration des DNS TCP/IP et Internet Fragmentation routage

Type de connexion à l’Internet Nom Débit Nombre de postes Caractéristiques RTC 56 kb/s 1 ou 2 1 ligne RTC RNIS 64 ou 128 kb/s 5 à 6 1 ou 2 lignes Numéris Câble 500 kb/s Ou 25 à 50 postes Desservi dans certaines ville sur le réseau télévision par câble ADSL 1 Mb/s Jusqu’à 50 postes pour un Netissimo 2 La liaison s’effectue sur la ligne RTC sans perte de la connexion vocale

Internet et les adresses IP Obtention d’une adresse IP Les adresses IP sont : soit fixes : cas des serveurs, fournisseurs d’accès, ou abonnements spécifiques (Netissimo 2) soit dynamiques : elles sont alors fournies à chaque connexion pour une durée limitée. Elles sont attribuées par le fournisseur d’accès (Provider) suivant un contrat

Proxy - routeur partage de connexion Pour connecter un réseau à Internet, il faut un organe qui remplace l’adresse IP du réseau par l’adresse IP fournie par le FAI. Ce système s’appelle un routeur de connexion. Il est logiciel ou matériel. Dans le cas d’un petit réseau il est possible d’utiliser « le partage de connexion Internet » de Windows (sup. à 98) Pour assurer la sécurité d’un réseau, un pare-feu (Firewall) évite les intrusions extérieures des personnes mal intentionnées Un Proxy-cache permet quant à lui de garder en mémoire les pages déjà lues, donne ainsi une rapidité de navigation sur le WEB et peut restreindre les accès à des sites « inconvenables ». Ces différentes structures peuvent être matériel ou logiciel sur un poste dédié de préférence

Résolution de nom de domaine WWW . ac-bordeaux . fr Préfixe www. :Serveur Web ftp : transfert de fichier Mail : courrier Nom du serveur education cnrs wanadoo Suffixes .com : commerciales .edu : éducation .gov : gouvernemental .mil : militaire .net : grand réseau .org : asso Domaines nationaux : .fr .uk .ca Dans les domaines nationaux, des organismes de gestion s’occupent de la répartition des noms de domaines. Pour la France, c’est l’AFNIC qui gère l’ensemble des noms de domaines

Résolution des Noms : DNS 1 Demande de résolution www.ac-bordeaux.fr 2 réponse du DNS 194.199.33.80 MAC + IP 3 Communication du poste avec le serveur Serveur WWW 194.199.33.80

Paramétrage d’un DNS Configuration réseau : propriétés protocoles TCP/IP Ajouter les adresses des DNS dans l’ordre de recherche (ici ceux de wanadoo)

TCP/IP et Fragmentation Deux caractéristiques du protocole IP : routable et fragmentable Lors du transfert des paquets, les différents routeurs peuvent segmenter les informations en paquets de tailles inférieures Ces paquets peuvent prendre des chemins différents pour arriver à leur destination. C’est à la charge du protocole IP de replacer les morceaux dans l’ordre. Un accusé de réception n’est envoyé que pour un certain nombre de paquets réceptionnés.

Routage sur Internet (Visual Route)

Quelques références Ressources sur le web www.guill.net www.urec.cnrs.fr Des cours au format PDF trouvés sur le WEB Coursreseaux.pdf coursReseauEpmi_ESTI.pdf internet.pdf Des livres COMPETENCE MICRO : Créer votre réseau avec windows 95/98/Me/2000 COMPETENCE MICRO : Internet Des logiciels Cyberkit VisualRoute

Exploitation pédagogique Organisation matérielle Cas d’un réseau local existant Cas où il n’existe pas de réseau local Proposition de Travaux Pratiques TP1 : Contrôle de configuration d’un poste TP2 : Mise en œuvre d’un poste

Organisation matérielle Cas d’un réseau local existant Accès à Internet Serveur Postes de travail du laboratoire de SSI La configuration des postes de travail doit respecter les adresses IP distribuées par l’administrateur du réseau

Organisation matérielle Cas où il n’existe pas de réseau local Poste 1 Poste Maître Concentrateur Poste 2 Le poste Maître peut contenir un (ou plusieurs) répertoire partagé et accessible par tous les postes du réseau. L’adressage des postes peut être fait suivant le protocole IP.

Exploitation pédagogique Proposition de Travaux Pratiques TP1 : Contrôle de configuration d’un poste Situation : L’élève est en présence d’un poste de travail relié à un réseau (local ou étendu). Le poste est en état de fonctionnement : configurations matérielle et logicielle réalisées. Objectif : Identifier les paramètres du poste et de configuration sur le réseau. Travail : Relever l’adresse MAC du poste en utilisant la commande « Winipcfg » Relever les paramètres de configuration de l’accès réseau : Adresse IP, masque de sous réseau, etc. … Effectuer des tests et noter les résultats : ping vers la carte réseau du poste ping vers le poste maître ou vers le serveur si l’accès à Internet est possible : ping vers un serveur (ex : Yahoo.fr, Yahoo.com, etc …) Traceroute vers un serveur (ex : Yahoo.fr, Yahoo.com, etc …) Échanger des fichiers entre le poste de travail et le poste maître (ou le serveur).

Exploitation pédagogique Proposition de Travaux Pratiques TP2 : Mise en œuvre d’un poste Situation : L’élève est en présence d’un poste de travail non relié à un réseau. Le poste est en état de fonctionnement, la carte réseau est installée mais non configurée.   Objectif : Régler les paramètres du poste et de configuration sur le réseau. Établir la communication entre le poste de travail et le poste maître (ou le serveur) Travail : Relever l’adresse MAC du poste en utilisant la commande « Winipcfg » Configurer les paramètres de l’accès réseau à distance : Adresse IP, masque de sous réseau, etc … Effectuer des tests pour vérifier la connexion : ping vers la carte réseau du poste ping vers le poste maître ou vers le serveur si l’accès à Internet est possible : ping vers un serveur (ex : Yahoo.fr, Yahoo.com, etc …) Traceroute vers un serveur (ex : Yahoo.fr, Yahoo.com, etc …) Échanger des fichiers entre le poste de travail et le poste maître (ou le serveur).