Home

Réseaux Mr Quettier

1. 1 4 27 DLe mod l TCP IP tie d d 4 12 14 Dan pos Lee Re AA RUES A 1 43 Che mod le ALM sagi a res edie ie 2 16 a a 24 que Bo ati LUS fe ASE R La couche physique les signaux cablages et interfaces 2 14 Couchesphysique za dass D Mae gi DE BT DAD e nt M G D AND D D DB E A 2 2 Distinction entre la transmission analogique et digitale 2 2 1 La transmission analogique 2 2 2 La transmission digitale ou num rique 2 2 3 Conversion des Signaux 4 m cn re ue vb gen at al Mas e Te A a a pe AG P me 2 3 Bases th oriques de la transmission de donn es 2 3 1 Repr sentation du courant lectrique d un signal p riodique 2 3 2 D composition en s rie de Fourrier 2 3 3 La d finition du d cibel 2 3 4 D finition de la bande passante et de la fr quence de coupure 2 3 5 Influence du d bit sur la transmission des harmoniques 2 3 6 D bit maximum th orique d un canal de transmission 2 3 7 D bit maximum pratique d un canal de transmission 2A L s modems ss arr a Sad aa 4 aline Me Bar LT Dd A PR ea ma L a 2 4 1 Le principe oaa aL DS D En a de A N E D area Din nt d 2 4 2 Les techniques de modulation 2 4 2 1 Repr senta
2. 57 4 5 4 BGP Border Gateway Protocol 57 4 5 5 ACLs Access Control Lists 57 4 5 6 ICMP Internet Control Message Protocol 57 4 5 7 ARP Adresse Resolution Protocol 57 4 5 8 RARP Revers ARP 57 46 Le VLAN Virtual EAN n 6 ha 4e ones dt RC RE OR AK KE d ee 58 4 7 Adresse globale et adresse locale 58 5 La couche transport 59 5217 mtrod cti M cerea tent B A RARES D S e DELL S urnes 444 AA 59 5 2 Pr sentation des protocoles TCP UDP 59 5 2 1 Leur position dans le mod le TCP IP 59 5 2 2 Comparaison entre ip udp et ttp 60 5 37 DE protocole UDP 5 35 2 444 2 Re R RAA Ra RE GA BE mat 60 5 4 L protocole TOP EE taa h he dans D RS RM TD A l ala mnt E E AA its 60 5 4 1 La structure du datagramme TCP 60 5 4 2 La notion d acquittement cumul ou retard acquitement superpos 61 5 4 3 Le concept de la fen tre glissante 62 R seau 70 Aurore Soors Chapitre 5 TABLE DES MATI RES R seau 5 4 4 5 4 5 5 4 6 5 4 7 5 4 8 5 4 9 L ouverture de connexion 62 5 4 4 1 Le probl me de l ouverture des connexions 62
3. Protocoles Services Directeur g n ral gt Directeur g n ral Secr taire lt gt Secr taire Poste gt Poste D finition Un service est un ensemble de primitives op rations qu une couche fournit la couche imm diatement sup rieure Le service d finit les op rations que la couche est pr te effectuer pour le compte de ses utilisateurs D finition Un protocole est un ensemble de r gles s appliquant au format et la signification des trames paquets ou messages chang s entre entit s paires au sein d une couche Les entit s utilisent les protocoles pour impl menter leurs sp cifications de services Analogie avec la poste la poste vous offre la possibilit d envoyer des colis C est un service Elle peut pour livrer utiliser des motos camionnettes ou avions Les protocoles sont les moyens de transport R seau 8 Aurore Soors Chapitre 1 Terminologie et mod les de r f rence 1 3 3 Protocoles services en mode connect d connect Chaque couche peut utiliser un protocole en mode connect ou non connect Dans une pile de protocoles les couches peuvent soit en mode connect ou non connect 1 3 3 1 Protocole en mode connexion Connect temps ce 4 Une connexion est tablie au pr alable avant d livrance des paquets d information Elle est supprim e quand les paquets d information sont d li
4. La fibre peut bouger dans le c ble D couple l effort localis Emp che les petites courbures Diminue l att nuation Tight Buffer ou gaine troite La fibre est fixe dans le c ble Haute r sistance aux chocs R sistante l usure Petite taille L avantage d une gaine l che est que m me si la fibre est pli e la lumi re continue sa trajectoire R seau 23 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces Influence de la courbure S DA N er i PA bz Ne 7 2 Dai s d e dard eiten tenres rinri E e e a d d di d c dt she t dd FIG 2 1 Faible courbure D on 2 RZ dib a S RS L z P ddi dgn N CRE REA lt PORTES aR ARE FIG 2 2 Courbure prononc e R seau 24 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces 2 6 Le multiplexage 2 6 1 Le principe du multiplexage Mitpiereu M bgiereur Dans un multiplexeur il y a n entr es Le multiplexeur est connect par un simple lien vers un d multiplexeur Le lien est capable de transporter n canaux s par s de donn es Le multiplexeur combine multiplexe les donn es partir de n lignes d entr es et les transmet vers une ligne de plus grande capacit Le d multiplexeur accepte le flux de donn es multiplex e s pare demultiplexe les donn es fournies au canal et d livre ces derni res aux n ligne
5. 4 4 3 3 Mesurer le temps d acheminement On transmet un paquet sp cial ECHO vers le routeur voisin qui le retransmet On divise le temps obtenu par deux On peut mesurer aussi la charge de la ligne en mesurant le temps d mission depuis le placement dans la file et pas l mission du paquet R seau 55 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage 4 4 3 4 Construire un paquet d information d tat de lien Ces paquets sont construits intervalles r guliers Exemples de paquets OSPF P RIP m a_ mn A D A B C D E F S q S q S q S q S q S q Age Age Age Age Age Age B 4 A 4 B 2 c 13 A J5 B j6 E 15 c 12 D 3 F jz c 11 D 7 F 6 E 1 F 8 E 8 4 4 3 5 Envoyer les paquets d informations d tat de lien Le m canisme de distribution est le suivant Utiliser l inondation pour d livrer les paquets Chaque paquet un num ro de s quence qui sert viter les paquets dupliqu s ainsi que le num ro du routeur qu il a mit Tout nouveau paquet est retransmis sur les lignes de sortie Tout paquet dupliqu est d truit Tout paquet avec un num ro de s quence inf rieur est d truit 4 4 3 6 Les probl mes rencontr s Si un routeur tombe en panne tous les paquets qu il mettra seront rejet s
6. Chapitre 1 Terminologie et mod les de r f rence 1 2 6 2 Le mode datagramme Le mode datagramme Data 3 AS AD l Data 1 Routeur Routeur Routeur Compatible IBM Routeur AS AD Data 2 Compatible IBM o AS est l adresse source AD est l adresse destinataire et Data2 les donn es transmettre Les lignes disposent de tampons en entr e et en sortie Ces tampons peuvent contenir des paquets qui sont g n r s par les ordinateurs Les paquets ont une taille fixe et c est charge des machines de d couper l information l envoi et la reconstituer la r ception Le passage de l information se fait en recopiant le paquet du tampon d une ligne vers le tampon d une autre ligne Les r seaux datagrammes sont plus robustes que le circuit virtuel Chaque paquet contient une adresse source et destination L adresse destination adresse logique sert au routeur d terminer la ligne de sortie pour chaque paquet entrant La d cision est effectu e sur la base d une table de routage qui indique pour chaque adresse la ligne de sortie utiliser Si le routeur ne trouve pas l adresse une entr e par d faut indique la ligne de sortie utiliser On notera que l adresse destination n est jamais modifi e contrairement au num ro de circuit virtuel R seau 6 Aurore Soors Chapitre 1 Terminologie et mod les de r f rence 1 2 6 3 Le mode virtue
7. deux niveaux est employ Un signal de 6000 bits seconde peut tre transmis Pour d finir le nombre de signaux transmis par seconde le terme baud est utilis D finition Un Baud est le nombre de changement d tat par seconde du signal ou encore nombre de symboles transmis par seconde Dans l exemple pr c dent le nombre de bauds est de 3000 et le nombre de bits transmis est de 6000 Plus on augmente le nombre de niveaux de signaux plus la quantit d information transmise doit aug menter C est cette technique qu utilisent les modems 2 3 7 D bit maximum pratique d un canal de transmission Malheureusement les canaux de transmission sont soumis des bruits divers Ce sont ces bruits qui vont imposer une limite au nombre de niveau du signal car plus le nombre de niveau augmente plus il est difficile de les discerner Th or me Le th or me de Shannon montre que pour un canal de transmission de bande H soumis un rapport signal sur bruit de S N la capacit de transmission maximale C en bit seconde est donn e par C H loga 1 Si la bande passante est de 3000hz et un rapport 3 de 1000 doit 30db valeur typique pour le r seau t l phonique analogique on obtient une valeur de C 30 000 bit seconde quel que soit le nombre de valeurs repr sentatives du signa et la fr quence d chantillonnage utilis e R seau 15 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et inte
8. z ro partir du premier 1 Si vous avez besoin de huit sous r seaux cela donne 1000 en binaire soit quatre chiffres binaires il faut ajouter 4 bits au masque de sous r seau 3 Placez le nombre de bits n cessaires au d but de l octet et compl tez l octet huit chiffres avec des 0 4 4 Convertissez le masque de sous r seau au format d cimal Cette valeur remplacera le premier z ro du masque de sous r seau Exemple Adresse IP d cimale 168 20 0 0 Adresse IP 10101000 00010100 00010000 00000001 Masque de sous r seau 11111111 11111111 00000000 00000000 L ID de r seau 10101000 00010100 00000000 00000000 On a besoin de cinq sous r seaux D apr s les tapes pr c dentes la conversion donne 5 1 en binaire soit 0000110 ou plus simplement 110 Cela donne trois bits significatifs et un masque de 111 Masque de sous r seau 11111111 11111111 00000000 00000000 Le masque de sous r seau personnalis donnera 11111111 11111111 11100000 00000000 Cette valeur en d cimal vaut 255 255 224 0 D finir les id de r seau utiliser La m thode manuelle Il faut ajouter le nombre de bits n cessaire au masque de sous r seau Il faut ensuite g n rer les IDs manuellement 1 Recensez toutes les combinaisons binaires possibles des bits ajout s au masque de sous r seau par d faut 2 Eliminez les combinaisons qui ne comprennent que des 0 ou que des 1 Elles ne s
9. accus de r ception PSH On demande la couche transport destinataire de bien vouloir remettre les donn es la couche application d s leur arriv e En g n ral on accumule afin d optimiser les perfor mances RST Pour r initialiser un connexion devenue incoh rente A la r ception de ce flag RST le r cepteur doit imm diatement terminer la connexion Utilis quand on ne sait pas r aliser une demande d ouverture Fin On utilise le bit Fin pour lib rer une connexion Il indique que l metteur n a plus de donn es transmettre mais qu il peut continuer en recevoir Le champ Taille de fen tre permet le contr le de flux et indique combien d octets l metteur peut transmettre apr s acquittement On peut indiquer une taille de fen tre nulle si le r cepteur est submerg C est le r cepteur qui fournit cette information l metteur Le champ Total de contr le permet d assurer une tr s grande fiabilit CRC Le fait de reprendre les adresses IP dans le total de contr le viole le principe de neutralit des couches Le champ option permet de sp cifier plusieurs options 5 4 2 La notion d acquittement cumul ou retard acquitement superpos Exemple 1 Consid rons un metteur et un r cepteur qui s changent des donn es Chaque donn e est acquit e Emeteur R cepteur 1 Envoi data 1 gt gt gt lt lt lt ack 1 2 Envoi data 2 gt gt g
10. ou NACK acquittement n gatif En cas de perte de trame enti re l metteur attend en vain une trame d acquittement temporisateur tinter au niveau de l metteur qui retransmettra la trame Si la trame et l acquittement sont perdus le temporisateur se d clenchera plusieurs fois le r cepteur recevra plusieurs fois la m me trame Il est donc important de num roter les trames pour les distinguer et vier ainsi de d livrer plusieurs fois la m me trame 3 3 4 Le contr le de flux Le probl me se pose quand un ordinateur metteur transmet plus de trames que le r cepteur ne peut en accepter perte in vitable de trames La solution consiste instaurer un contr le de flux pour contraindre l metteur de ne pas envoyer plus de trames que le r cepteur ne peut en recevoir Le principe de base impossible d envoyer des trames sans avoir au pr alable une permission implicite du r cepteur 3 4 D tection et correction des erreurs 3 4 1 Les codes correcteurs d erreurs Nombre de bits n cessaires L id e est la suivante rajouter des bits de contr les aux bits de donn es avec comme objectif de d tecter les bits erron s L quation suivante donne le nombre de bit de contr le r rajouter m bits transmis pour trouver les erreurs simples m r 1 lt 2 Effectuons le calcul suivant avec m 7 7 0 1 lt 29 7414 41 lt 2 7 2 1 lt 22 7 3 1 lt 2 744
11. publique du routeur U U 4 1 2 Structure d un paquet 32 bits Version Longueur ent te Type de service Longueur totale Identification Drap Dep fragment Protocole Total de contr le d en t te Adresse source Adresse de destination Options Donn es 4 2 G n ralit s sur la couche r seau 4 2 1 Evolution de la couche r seau 4 2 1 1 La ligne lou e On appelle lignes lou es des lignes sp cialis es qui permettent la transmission de donn es moyens et hauts d bits 64 Kbps 140 Mbps en liaison point point l op rateur de t lecom place une ligne sp cifique la demande du client entre les points qu il souhaite relier L exemple typique est la connexion d une agence bancaire son site central 4 2 1 2 Commutation de circuits Le r seau t l phonique non Gsm est constitu des t l phones des abonn es et d une s rie de commuta teurs Les commutateurs forment une hi rarchie Il y a des commutateur au niveau zonal et r gional L abonn ou l entreprise est raccord un commutateur via une ligne qu il loue l op rateur de t lecom Quand une personne tablit une communication avec une autre un circuit physique est tabli l int rieur des commutateurs le temps de la dur e de la communication t l phonique Le circuit est r serv pour la dur e de la communication Ceci explique la tarification la dur e sachant qu
12. seau WAN est compos de H tes souvent connect s en r seau local et d un sous r seau Chaque h te dispose d une adresse logique qui l identifie de mani re unique Si les H tes sont connect s via un r seau local seul le routeur doit disposer d une adresse unique Le sous r seau de communication relie les h tes et les r seaux locaux Il est compos de routeurs qui disposent chacun d une adresse logique Le sous r seau v hicule les paquets entre les h tes au moyen de trames Les lignes de transmission sont appel es circuits canaux channel ou faisceaux trunks Le fonctionnement d un routeur est assimilable un aiguillage Au lieu d aiguiller des wagons on aiguille des paquets de donn es On appelle cela le routage Les paquets contiennent galement les informations de routage sous la forme d une adresse source et destination Les paquets sont v hicul s par des trames entre deux paires de machines ou routeurs Dans la plupart des WAN les paquets sont transport s entre les routeurs selon une technologie point point mais une technologie diffusion est possible aussi Version simplifi e du routage est la commutation qui sacrifie la souplesse au profit de la vitesse de traitement Paquet Trame Adresse destination Adresse source Donn es Aurore Soors Chapitre 1 Terminologie et mod les de r f rence 1 2 5 Internet Internet est un r seau global constitu de r seaux distincts
13. 5 4 4 2 L initialisation en trois tapes Three ways handshake 63 La fermeture de connexion 63 5 4 5 1 Le probl me des deux arm es 63 54 52 L approche TOP surgit De E lae lu lue Tue DRL BE L chan lue E B B 4 A ARE 63 La machine d tats TCP 64 La gestion des temporisateurs 65 Les optimisations internets 66 54 81 L algorithme de Nagle 66 5 4 8 2 Le syndrome de la fen tre stupide 66 Le contr le de la congestion TCP 66 71 Aurore Soors
14. AAA RE 4 36 3 7 1 2 D cision de transmission ou filtrage 36 3 7 1 3 La d couverte d adresses 37 3 7 1 4 Acheminement du traffic unicast destination inconnue et du trafffic broadeast a a Le DE2 dus tea ane dt a Ne 8 Rue 37 3 7 1 5 Synth se logique de transmission d un commutateur 37 3 7 2 Les modes de retransmission interne des trames 37 3 7 2 1 La m thode Store and Forward 37 3 7 2 2 La m thode Cut and Through 37 3 7 2 3 La m thode Fragment Free 38 3 7 3 L algorithme du spanning tree arbre en expansion ou STP 38 3 7 3 1 Le probl me des boucles 38 3 7 3 2 Pr sentation du Spanning Tree Protocol 38 4 La couche r seau le routage 39 41 Introduction i A has are te db Led A AUS Rad A AE AE AE A ne papes S AN 1e 39 4 1 1 La couche r seau Network Layer ses fonctions 39 4 1 2 Structure d un paquet g z aa rv s gr ete a PR at a a ue A 40 4 2 G n ralit s sur la couche r seau 40 42 1 Evolution de la couche r seau 40 42 11 11 Laligne lou e 22 43 2204 du 4 4 ame we da a at le 40 4 2 1 2 Commutation de circuits 40 4 2 1 3 Commutation de paquets 41 4 3 L
15. Ces paquets sont transport s par des trames de la couche 2 Les trames les plus courantes sont ethernet et ppp Quand la trame arrive au routeur la couche liaison de ce dernier extrait le paquet et c est charge de la couche r seau du routeur de d terminer la ligne de sortie en se basant sur la topologie du r seau Elle se sert pour cela des adresses logiques qui sont contenues dans les paquets Il existe deux adresse la source et la destination L adresse logique sert identifier de mani re unique chaque interface r seau Comme une machine peut avoir plusieurs interfaces une machine peut avoir plusieurs ip L adressage est structur mais cette structure garantit l unicit L adresse IP est lui structur deux niveaux le r seau logique et le num ro d h te c est le masque qui donne le num ro de r seau La couche r seau permet de d couper un r seau physique en plusieurs r seaux logiques Sur le sch ma ci dessus deux r seaux logiques sont illustr s Chaque r seau logique se voit attribuer un num ro qui est unique et toutes les machines appartenant au m me r seau logique auront le m me num ro de r seau si on applique le masque Chaque machine poss de une table de routage C est l adresse de destination qui va d terminer la ligne de sortie via la consultation de la table On appelle cela en terminologie r seau le routage C est la fonction principale de la couche r seau
16. Ip aux h tes D terminer le nombre d ID de r seaux n cessaires D finir le nombre de sous r seaux n cessaires en anticipant les besoins futurs Un seul Id r seau est n cessaire pour chaque sous r seau et connexion WAN R seau 45 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage D terminer le nombre d ID d h tes par r seau Un ID h te est n cessaire pour Chaque carte d interface de r seau d ordinateur TCP IP Chaque carte d interface de r seau d imprimante TCP IP Chaque interface de routeur sur chaque sous r seau Par exemple si un routeur est connect deux sous r seaux il doit avoir deux ID d h tes donc deux adresses IP Le m me masque de sous r seau doit tre utilis partout Le nombre maximum de sous r seaux et d h tes par sous r seau est donc pr d termin par le masque de sous r seau choisi Il faut penser anticiper le futur D finir le masque de sous r seau D terminez le nombre de sous r seaux dont vous avez besoin Attention cr er des sous r seaux va dimi nuer le nombre d h tes valides par sous r seau Calculez le masque de sous r seau de la mani re suivante 1 Ajoutez 1 au nombre de sous r seaux n cessaires et convertissez le r sultat au format binaire 2 Le nombre de bits obtenus correspond au nombre de bits ajouter au masque de sous r seau par d faut Insistons sur le fait qu il faut comptabiliser tous les bits
17. Modification accidentelle du num ro de s quence Tous les paquets suivants sont d truits 4 5 Quelques protocoles 4 5 1 IGRP Interior Gateway Routing Protocol Interior Gateway Routing Protocol IGRP est un protocole de routage de type distance vector cr par Cisco et utilis par les routeurs pour changer leurs tables de routage dans un syst me autonome IGRP a t cr en partie pour rem dier aux limitations de RIP quand il est utilis dans de grands r seaux IGRP permet des m triques multiples pour chaque route en incluant la bande passante la charge le d lai MTU Maximum Transmission Unit et la fiabilit pour comparer 2 routes ces m triques sont combin s en un seul en utilisant une formule ajustable Le nombre maximum de hop pour les paquets rout s en IGRP est de 255 la valeur infinie IGRP int gre le Trigger Update le Hold Down et le Reverse Poisonning IGRP fait du load balancing lla m trique est une distance qui s pare un routeur d un r seau de destination Elle peut correspondre au nombre de sauts IP n cessaires pour atteindre le r seau destination comme dans RIP un co t num rique qui d pend de la bande passante des liens franchis comme dans OSPF ou un vecteur qui tient compte de la charge du d lai da MTU etc comme dans EIGRP 2Technique consistant distribuer le trafic r seau sur plusieurs routes R seau 56 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le
18. Plut t que d avoir une entr e pour chaque h te on place une entr e pour chaque r seau logique sachant que chaque h te appartient toujours un r seau Le routage peut tre bas sur des tables statiques contenues dans les routeurs Une table statique est obtenue par encodage manuel de l op rateur Le routage peut tre bas sur des tables dynamiques contenues dans les routeurs Ces tables sont obtenues par change dynamique d informations avec d autres routeurs La couche r seau g re la notion la notion de r seau priv et public 39 Chapitre 4 La couche r seau le routage n r seau priv est interne une entreprise et n est pas visible en principe depuis l ext rieur n r seau public est accessible tout le monde et pour garantir cet acc s chaque machine doit recevoir une adresse publique qui sera attribu e en fonction de la localisation de la machine par un organisme agr Un ordinateur qui appartient la fois un priv et qui souhaite acc der un r seau public devrait avoir une adresse priv e et publique Un routeur d entreprise dispose au moins d une interface publique et priv e Il dispose au moins d une adresse priv e et d une adresse publique La technologie nat permet un routeur de partager son adresse publique entre des machines priv es qui souhaitent acc der comme client internet Tous les paquets sortiront avec l adresse de l interface
19. c ble lectrique paires torsad es C est le plus ancien m dia de transmission La paire torsad e twisted pair est compos e de deux c bles en cuivre de 1mm de diam tre isol s et enroul e de fa on h lico dale comme une mol cule d ADN r duire les parasites Les c bles dit de cat gorie 3 et de cat gorie 5 sont utilis s par les r seaux d ordinateurs Unshielded Twisted Pair UTP Les c bles de cat gorie 3 sont constitu s de 4 paires faiblement torsad es et recouvertes d une gaine protectrice Le d bit autoris est de 10 m gabit s Les c bles de cat gorie 5 utilise un pas plus serr et un meilleur isolant le t flon et permet des d bits de 100 m gabit s avec 2 paires Pourquoi torsader les fils Parce que quand une boucle de courant est mise dans un champ magn tique variable il y a production d un courant lectrique induit Le fait de torsader les c bles permet de r duire le courant induit puisqu on r duit la surface C est une protection contre les ondes parasitaires Types de paires torsad es Cat gorie D bit th orique Usage 1 1 Mbps T l phone 3 10 Mbps Ethernet 10 Mbps 5 100 Mbps Ethernet 100 Mbps 5 enhanced 2000 Mbps Gigabit Ethernet Full duplex Types de blindage S STP est un Tllustration Nom du blindage Caract ristiques Bn UTP Le c ble UTP Unshielded Twis
20. cours L extr mit a transmis un segment avec l indicateur FIN qui a t acquitt Elle attend alors un segment avec l indicateur FIN qu elle acquittera sa r ception en passant l tat Attente temporis e Fermeture en cours L extr mit a transmis et re u un segment de fin de connexion indicateur FIN qu elle a acquitt Elle attend l acquittement de son segment de fin de connexion A l arriv e de celui ci elle passera l tat Attente temporis e sans action sp cifique Attente temporis e La connexion est effectivement ferm e On entre dans un tat pour une dur e de 2 MSL o MSL est la dur e de vie maximale estim e d un segment Maximal Segment Lifetime Cet tat emp che l utilisation d un port local pour une nouvelle connexiontant que ce num ro fait partie d une paire de sockets qui est dans une attente 2MSL Les tats intervenant dans le processus de d conexion initi par l autre extr mit celle qui subit la demande de d connexion Attente Fermeture L extr mit a re u une demande de fin de connexion segment avec l indicateur FIN qu elle a acquitt e segment avec indicateur ACK Elle reste dans cet tat jusqu ce qu elle envoie une demande de fin de connexion segment avec indicateur FIN entra nant son passage l tat Dernier ACK Dernier ACK L extr mit a envoy son avis de terminaison segment avec indicateur FIN a re u celu
21. de celui de niveau inf rieur Le noyau la diff rence des autres processus restera toujours en m moire les autres processus peuvent se trouver sur le disque Toute cette architecture repose videmment sur le hardware APPLICATION OS BIOS HARDWARE Int r t d une architecture en couche Offrir un maximum de modularit On peut remplacer un module par un autre condition qu il respecte les m mes services L objectif est aussi d offrir un maximum d ind pendance vis vis du mat riel Concepts et avantages d un mod le en couche Facilit de compr hension Une subdivision des fonctions permet de mieux d crire et apprendre les sp cifications de protocoles Facilit de d veloppement Une r duction de la complexit facilite la modification des programmes et acc l re l volution des produits Inter op rabilit entre fabricants Le fait de cr er des produits qui se conforment des normes communes permet aux ordinateurs et quipements de fabricants diff rents d interagir au sein d un m me r seau Ing nierie modulaire Un fabricant peut crire un logiciel qui impl mente les fonctions de couches sup rieures par exemple un navigateur web pendant qu un autre crit un logiciel qui impl mente celles de couches inf rieures Par exemple les services TCP IP int gr s par Microsoft dans ses syst mes d exploitation 1 3 2 Hi rarchies de protocoles
22. indicateurs SYN et ACK SYN re u L extr mit a mis et re u une demande de synchronisation L extr mit peut soit recevoir l acquittement de sa demande de synchronisation sa r ception par un segment avec l indicateur ACK elle passera l tat tablie soit transmettre un avis de fin de connexion segment avec l indicateur CLOSE FIN entra nant son passage l tat Fin attente 1 Cela peut se produire si le programme se termine R seau 64 Aurore Soors Chapitre 5 La couche transport La connexion est tablie Etablie Il correspond au fait qu une connexion a t effectivement tablie L extr mit peut alors recevoir et mettre des segments de donn es ou entrer dans le processus de d connexion Elle quitte cet tat soit si elle re oit un avis de fermeture de connexion entra nant son passage l tat Attente Fermeture soit si elle transmet elle m me un tel avis entra nant son passage l tat Fin attente 1 Les tats intervenant dans le processus de d connexion initi par l extr mit elle m me Fin Attente 1 Fin attente 2 L extr mit a donc transmis un segment avec l indicateur FIN Elle peut alors recevoir un segment d acquittement entra nant son passage l tat Fin attente 2 sans action particuli re soit recevoir un avis de fin de connexion segment avec Pindicateur FIN ACK qu elle acquitte en passant l tat Fermeture en
23. le syst me des classes A les classes A et B ont t r duites une portion congrue et les entreprises ce sont retrouv es avec des adresses de classe C Consid rons une adresse de classe C la 200 201 202 1 Une adresse de classe C se voit attribuer automatiquement un masque de 255 255 255 0 L identifiant r seau est le suivant 200 201 202 0 Les machines composant le r seau sont les suivantes 200 201 202 1 200 201 202 2 200 201 202 3 200 201 202 254 Soit 254 machines au total Supposons qu il me faut un r seau unique de 518 machines Il me faut trois adresses de classe C Plus de classe A ou B disponible 254 machines fournies par la premi re 254 machines pour la seconde et 10 pour la troisi me Elles pourraient tre ventil es comme suit 200 201 202 1 200 201 202 254 200 201 203 1 200 201 203 254 200 201 204 1 200 201 204 254 La machine 200 201 202 1 ne peut communiquer avec la machine 200 201 203 1 et la machine 200 201 204 1 Elles ne peuvent communiquer entre elles car elles appartiennent trois r seaux distincts Cela provient du masque r seau qui est de 255 255 255 0 Pour comprendre transformons l adresse en binaire Adresse IP 1 byte 2 byte 3 byte 4 byte 202 201 202 1 11001000 11001001 11001010 00000001 202 201 202 254 11001000 11001001 11001010 11111110 202 201 203 1 11001000 11001001 11001011 00000001 202 201 203 254 11001000 11001001 11001011 11111110 2
24. masque d office Les trois premi res sont r ellement utilisables sous internet Les premiers bits d terminent la taille de la partie de l identifiant r seau 32 bits Adresse multidestinataire multicast R serv pour un usage ult rieur 4 3 2 6 Les capacit s des adresses Classe Nombre de r seaux Nombre de machines A 27 2 7bits 16 millions 224 B 16382 14bits 65 536 216 C 2millions 21bits 254 Classe Bytes R seau Nombre de r seaux Bytes Hote Nombre de Hotes A 1 Tbits 27 2 3 24 bits 2 2 B 2 14bits 24 _ 2 2 16 bits 216 2 C 3 21bits 221 _ 2 1 8 bits 28 2 4 3 2 7 L tendue des adresses IP Classe Class bits Masque Premier Net id Dernier Net id Comment utilisable utilisable A 0 255 0 0 0 1 0 0 0 126 0 0 0 B 10 255 255 0 0 18 1 0 0 191 254 0 0 C 110 255 255 255 0 192 0 1 0 223 255 254 0 D 1110 224 0 0 0 239 255 255 254 Non disponible pour un usage g n ral E 1111 240 0 0 0 255 255 255 254 Non disponible pour un usage g n ral Les num ros de r seau r serv s 127 0 0 0 128 0 0 0 191 255 0 0 192 0 0 0 et 223 255 255 0 4 3 2 8 Comment attribuer des ip des pc Dans l exemple on suppose que les pcs sont branch s un hub ou un switch 1 111 112 113 114 2 111 112 113 115 3 111 112 115 114 4 111 112 115 115 Masque 255 255 255 0 1 peut communiquer
25. n effectue aucune interpretation ni ne prend aucune d cision sur les bits transmis Cette option est la plus couteuse pour une entreprise D finition Une commutation de circuit fournit une bande passante d di entre deux points mais seulement pendant la dur e de l appel Sert habituellement d alternative plus conomique aux lignes lou es surtout quand une connectivit permanente n est pas requise Repr sente aussi une solution de secours utile en cas de d faillance d une ligne lou e ou d un service de commutation de paquets Option d un cout raisonnable si on echange pas syst matiquement des informations D finition Une commutation de paquets fournit des circuits virtuels entre des sites prix deux deux avec des d bits d finis contractuellement pour chaque circuit La connectivit physique au niveau de chaque site consiste en une ligne lou e raccord e un quipement sur le r seau du fournisseur de services Cette option revient g n ralement moins cher que les lignes lou es 3 5 2 Le protocole PPP D finition Le protocole Point to Point Protocol PPP est un protocole de type liaison de donn e point point qui permet le transport d IP sur des lignes analogiques ou num riques Ce protocole procure bien plus qu une simple connexion entre h tes Il d finit aussi diff rentes fonctions de gestion et de test qui tiennent compte de a qualit de la ligne les options de n gociations et l attribu t
26. pour connecter un pc un routeur appartenant un provider Dans le cas des r seaux diffusion se pose le probl me de l acc s au m dia qui est r gl par la sous couche mac Cette couche introduit les adresses physiques Le r seau est partag entre plusieurs machines et il faut bien remettre la trame la bonne machine Remarques PPP peer to peer protocole distance lev e et faible d bit Ethernet d bit lev et faible distance R seau 29 Aurore Soors Chapitre 3 La couche liaison de donn es Les connexions point point les r seaux 3 3 Objectifs de la couche liaison de donn es 3 3 1 Les services offerts la couche r seau 3 3 1 1 Le service sans connexion et sans accus de r ception Envoi Data 1 Envoif Data 2 Envoi Data 3 Envoie des trames la machine de destination sans recevoir d accus s de r ception de cette derni re Pas de connexion tablie au pr alable Utile quand le taux d erreurs est faible et que la correction des probl mes est faite un niveau sup rieur Usage r seaux locaux trafic temps r el parole o la vitesse est plus importante que la correction d erreurs C est le mode de fonctionnement ethernet 3 3 1 2 Le service sans connexion et avec accus de r ception Envoi Data 1 Envoif Data 2 Envoi Data 3 Chaque trame mise est acquitt e Se justifie dans le cas de lignes physiques o le taux d e
27. r ception 30 3 92 La notion de trames s nears ale g aoe ara e i Dr nicie te ee A A8 A HU ADR 36 30 3 3 2 1 Remarques g n rales 30 3 3 2 2 Les types de d coupages en trames 30 3 3 3 Le contr le d erreur 31 3 3 4 Le contr le de flux 31 3 4 D tection et correction des erreurs 31 3 4 1 Les codes correcteurs d erreurs 31 3 4 2 Les codes d tecteurs d erreurs 32 3 5 La couche liaison dans les lignes point point 32 3 5 1 Les types de lignes point point 32 3 0 2 Le protocole PPP v Aa ON ne Dig 9 408 EE D AM du do Mt 32 3 6 La couche liaison et les r seaux de type diffusions MAC La sous couche de contr le d acc s au canal 33 3 0 1 Introduction s radang Re Rue 0 Greene r TT 16 E Bn AS AGE en E 33 3 6 2 La sous couche MAC sous Ethernet 33 3 6 2 1 CSMA CD ou CSMA avec d tection des collisions 33 3 6 2 2 L algorithme de backoff 34 3 7 La norme IEEE 802 3 et r seau Ethernet 36 11 D s r seaux commut s 4e Le dass BRL RES LDE DIG GY ne E E ER DL nA 36 SHLD HIN TOdUCUHON Ara LAN aam dd RE Le RARES
28. r le du niveau trame consiste envoyer un ensemble d l ments 7 binaires sur une ligne physique de telle sorte qu ils puissent tre r cup r s correctement par le r cepteur C est le protocole ppp ou la trame Ethernet La trame est une structure de donn es Dans le cas des r seau locaux le protocole le plus utilis est Ethernet Pour les r seaux points point le protocole le plus utilis est ppp Il est devenu courant pour les r seaux point point d utiliser des modems avec une connexion ethernet Dans ce cas la trame ppp est encapsul e dans une trame ethernet Les donn es sont d coup es en trames de Pordre de 1000 octets Ces trames seront transmises par la couche physique Ces trames peuvent tre acquitt es par le r cepteurs par des trames d acquittement On les appelle trame d ack Elle doit distinguer les trames dans le flux de bits fournis par la couche physique G rer les probl mes pos s par les trames perdues endommag es ou dupliqu es Emp cher qu un ordinateur rapide inonde un ordinateur lent contr le de flux Les switchs sont capables de lire les trames et d extraire les adresses macs et optimiser le trafic en fonction de ces adresses Certains switch peuvent partitionner le trafic r seaux Elle g re la communication directe entre deux machines routeurs qui sont reli es directement par un canal de communication Le protocole ppp peer to peer protocol est tr s utilis
29. requ te CONNECTION REQUEST contenant une r f rence X Le r cepteur confirme en envoyant une CONNECTION ACCEPTED qui acquitte la r f rence X et sa propre r f rence Y Pour finir l metteur confirme au r cepteur en envoyant un CONNECTION ACCEPTED avec sa r f rence X et l acquittement de la r f rence Y Si le r cepteur re oit une demande de connexion dupliqu e il acquittera et 1 metteur se rendra compte qu il re oit un acquittement en double puisqu il re oit deux fois la r f rence X 5 4 5 La fermeture de connexion 5 5 4 5 1 Le probl me des deux arm es Arm e l des bleus Arm e 2 des bleus Ar m e des Bianc s Le probl me des deux arm es Dans ce cas de figure nous avons deux arm es en pr sence La blanche se situe au fond de la vall e et elle est encercl e par la troupe bleue qui a ses forces dispos es en deux formations sur les collines qui surplombent la val e La troupe bleue souhaite attaquer la troupe blanche Mais pour r ussir son attaque il faudrait que les deux formations qui la compose attaquent en m me temps Pour parvenir cet objectif La troupe de gauche envoie un messager la troupe de droite Ce messager passe par la vall e et du fait de la troupe ennemie on n est pas certain de son arriv e destination On peut multiplier les changes de messagers l infini rien ne garantit que le dernier messager arrive destination En d autres termes quand une
30. ressantes Donc si on a un r seau de 512 bits on ne tient pas compte du pr ambule parce qu il ne contient pas des 10 Mbps la trame sera envoy e en 51 2 micro seconde ce qui correspond au slot time On en d duit donc que les collisions doivent tre plus rapide c est dire inf rieure 51 2 micro secondes R seau 34 Aurore Soors Chapitre 3 La couche liaison de donn es Les connexions point point les r seaux Un r seau Ethernet peut faire maximum 2500m cause des collisions En effet il faut que les bits de bourrages envoy s par le PCI puissent atteindre le PC2 Le probl me de la d tection des collisions Il faut mettre pendant 2T au moins pour tre certain de d tecter toutes les collisions avec T le temps de propagation jusqu aux extr mit s Si un signal est mis il doit se progager jusqu aux extr mit s et si une collision se produit il faut lui laisser le temps de revenir Dans un r seau de 10 Mbps et pour une distance de 2500 2800 m tres incluant quatre r p teurs le temps 2T est gal 51 2 micro secondes Ce temps correspond l mission de trames de 64 octets Dans un r seau de 100 Mbps et pour une distance de 220 250 m tres incluant quatre r p teurs le temps 2T est gal 5 12 micro secondes Dans un r seau de 1 Gbps et pour une distance de 20 m tres incluant quatre r p teurs le temps 2T est gal 0 512 micro secondes Comportemen
31. seau B avec une m trique infinie L emploi de Split Horizon supprime le risque de comptage l infini et l ajout de Poison Reverse garantit que les routeurs savent qu une route est en panne Temporisateur Hold Down La fonction Split Horizon r sout le probl me de comptage l infini sur une seule liaison Ce probl me peut se produire sur des r seaux redondants comprenant plusieurs chemins vers un m me sous r seau m me si cette fonction est activ e Dans ce cas la fonction de temporisation de retenue ou Hold Down rem die au probl me rA 162 11 9 251 Routeu T6z 17 7 0 2 162 11 7 0_ 16 Routeur B 162 11 7 0 _ 16 162 11 7 0 T La figure ci dessus illustre une situation de comptage l infini non solutionn e par Split Horizon mais par la fonction de retenue Le sous r seau 162 11 7 0 est de nouveau en panne et le routeur B annonce une route de m trique infinie vers ce sous r seau aux routeurs A et C Malheureusement le temporisateur du routeur A expire en m me temps que celui de B et leurs mises jour respectives arrivent en m me temps C prend donc connaissance d une route infinie par l interm diaire de B et d une route de m trique 2 par l interm diaire de A Comme C doit prendre la plus courte il int gre donc la route en provenance de A Apr s les mises jour marqu es d un 1 dans la figure routeur C pense qu il poss de une route valide vers 162 11
32. 00 3333 3333 est associ e au port El R seau 36 Aurore Soors Chapitre 3 La couche liaison de donn es Les connexions point point les r seaux 3 7 1 3 La d couverte d adresses Au lieu d entrer manuellement les adresse de destination dans le commutateur on a choisit une approche dynamique Au d part la table de commutation est vide Le commutateur construit sa table en coutant les trames entrantes et en examinant leur adresse MAC source Si l adresse MAC source ne se trouve pas dans la table une entr e est cr e dans la table Cette entr e est constitu e d une association Mac interface Les associations adresse MAC amp port sont limit es dans le temps Dans le sch ma ci dessus Fred a envoy une premi re trame Barney Le commutateur ajoute une entr e pour l adresse mac de Fred 0200 1111 1111 en l associant l interface E0 Quand Barney r pond le commutateur ajoute une seconde entr e pour l adressse MAC de ce dernier 0200 2222 2222 avec la valeur E0 Le traffic ne doit pas traverser le switch pour tre incorpor dans la table de commutation et c est toujours l adresse source qui est prise en consid ration 3 7 1 4 Acheminement du traffic unicast destination inconnue et du trafffic broadcast Comme le traffic broadcast doit tre re ut par toutes les machines d un LAN un commutateur relaie toujours sur tous ses ports le traffic broadcast a l exception du port de r ception Le
33. 02 201 204 1 11001000 11001001 11001100 00000001 202 201 204 254 11001000 11001001 11001100 11111110 Masque 11111111 11111111 11111111 00000000 C est bien le masque qui fait appara tre des adresses distinctes R duisons la taille du masque de telle sorte que toutes les adresses aient le m me identifiant r seau Adresse IP 1 byte 2 byte 3 byte 4 byte 202 201 202 1 11001000 11001001 11001010 00000001 202 201 202 254 11001000 11001001 11001010 11111110 202 201 203 1 11001000 11001001 11001011 00000001 202 201 203 254 11001000 11001001 11001011 11111110 202 201 204 1 11001000 11001001 11001100 00000001 202 201 204 254 11001000 11001001 11001100 11111110 Masque 11111111 11111111 11111000 00000000 Nous avons maintenant un seul r seau le 200 201 200 0 Et son masque de surreseau est le suivant 255 255 248 0 D finition On parle de surr seau quand on groupe plusieurs adresses de classe C en un seul r seau D finition Le terme Classless Internet Domain Routing est aussi employ car on n utilise plus la classe de l adresse pour d terminer son masque La technique du Classless Internet Domain Routing CIDR ou routage de domaine Internet sans class permet de r sumer un bloc d adresses de classe C en une seule entr e de table de routage R seau 48 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage
34. 3 et C annonce la route 162 11 7 0 avec un m trique de 15 Et nous sommes repartit pour plusieurs tours ou le m trique de 162 11 7 0 va passer progressivement de 3 4 5 6 16 On ne d passera pas la valeur 16 car chaque protocole pr voit une valeur limite pour la repr sentation de l infini Ce probl me est connu sous le nom de comptage l infini counting to infinity Certains auteurs parlent du probl me de la valeur infinie La solution est d activer la fonction split Horizon Horizon clat On peut r sumer cette fonction de la mani re suivante R seau 53 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage D finition Toutes les routes accessibles re ues partir d une certaine interface ne doivent pas tre incluses dans une mise a jour sortant par cette m me interface Le split horizon avec Poison reverse Lorsque le r seau est stable le syst me fonctionne comme la Split Horizon Simple Mais lorsqu un routeur re oit une information de sous reseau infinie elle est recopi e sur toutes les routes y compris celle qui sont normalement interdites S1 162 11 6 0 Routeur C e 162 11 10 0 Cine re 162 11 10 0 2 162 11 7 0 reenzo 16 La figure ci dessus montre que C a pris connaissance de la route de m trique infinie valeur 16 pour RIP vers le sous r seau 162 11 7 0 Il ignore les r gles de Split Horizon pour cette route et annonce le m me sous r
35. 4 3 6 Structure d un paquet IP 32 bits Version Longueur ent te Type de service Longueur totale Identification Drap Dep fragment Protocole Total de contr le d en t te Adresse source Adresse de destination Options Donn es Un datagramme IP est constitu de deux champs d information Un champ en t te et un champ donn es ce dernier constituant la charge utile du datagramme L en t te comporte une partie fixe de 20 octets et une partie optionnelle de longueur variable Le datagramme IP est transmit de la gauche vers la droite le bit le plus gauche du champ Version en premier Le champ Version contient le num ro de version La version actuelle est 4 not e Ipv4 Et la future IP est la version 6 Le champ Lg ent indique sa longueur en mots de 32 bits Le champ Type de service permet un ordinateur d indiquer au sous r seau le type de service d sir Le champ Longueur totale 16 bits indique la longueur totale en octets du datagramme IP le champ en t te plus la charge utile La taille maximale d un datagramme IP est gale 65535 octets Le champ Identification est incr ment de 1 chaque fois qu un datagramme est envoy Si un data gramme doit tre d compos en plusieurs paquets appel s fragments tous les fragments d un m me datagramme contiennent la m me valeur Le champ Drapeau qui indique si le paquet peut tre f
36. 41 lt Ce qui nous donne r 4 soit 4 bits de contr les On doit donc rajouter plus de 50 du nombre de bits transmis Cela limite donc l usage qu on en fait R seau 31 Aurore Soors Chapitre 3 La couche liaison de donn es Les connexions point point les r seaux 3 4 2 Les codes d tecteurs d erreurs Objectif D tecter les erreurs qui se seraient produites lors du transfert d une trame sur le r seau La th orie Le principe du CRC consiste traiter les s quences binaires comme des polyn mes binaires Dans ce m canisme de d tection d erreur un polyn me pr d fini appel polyn me g n rateur est connu de l metteur et du r cepteur La d tection d erreur consiste pour l metteur effectuer un algorithme sur les bits de la trame afin de g n rer un CRC et de transmettre ces deux l ments au r cepteur Il suffit alors au r cepteur d effectuer le m me calcul afin de v rifier que le CRC est valide La trame aura donc une allure comme suit En t te destination sources Donn es Valeur CRC Messa de N4 initia 19 7 Mess ge transmis lt m contr le 7a S 3 5 La couche liaison dans les lignes point point 3 5 1 Les types de lignes point point D finition Une ligne lou e fournit un circuit d di toujours actif entre deux points d extr mit Le fournisseur de services achemine simplement un flux de bits un d bit constant il
37. 7 0 avec le routeur A pour interm diaire Lors de la prochaine mise jour il n annonce pas cette route A via SO a cause de la r gle de split horizon mais B avec un m trique de 3 Le routeur B croit de fa on incorrecte que la route vers 162 11 7 0 existe par l interm diaire de C et l annonce avec une m trique sup rieure 4 Le probl me de comptage l infini se produit m me avec la fonction Split Horizon activ e R seau 54 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage D finition Lorsqu un routeur prend connaissance de l indisponibilit d une route vers un sous r seau il doit ignorer toute information concernant un chemin vers ce sous r seau pendant une dur e gale au temporisateur Hold Doun Avec ce temporisateur activ le routeur C se retient de prendre en compte l annonce du routeur A indiquant une m trique de 2 pendant la dur e pr vue par le temporisateur Durant ce laps de temps l annonce avec m trique infinie mise par B et re ue par C est aussi re ue par A peut ensuite la prendre en compte dans sa prochaine mise jour et conform ment annoncer une route de distance infinie vers le sous r seau en panne Avec cette fonction de retenue tous les routeurs ignorent les informations de route correcte vers un sous r seau venant d tre signal inaccessible suffisamment longtemps pour que tous les routeurs re oivent l annonce de distance infinie Dans son principe le temp
38. R seaux Mr Quettier Aurore Soors Chapitre 1 Terminologie et mod les de r f rence 1 1 D finitions de base D finition Un r seau d ordinateurs est un ensemble d ordinateurs autonomes interconnect s par une seule technologie D finition Deux ordinateurs sont consid r s comme interconnect s si ils sont capables d changer des informations 1 2 Les crit res de classement des r seaux 1 2 1 La technique de transmission D finition La technique de transmission est la mani re dont les donn es sont envoy es d un ordinateur vers un autre 1 2 1 1 La diffusion Broadcast R seau de type Ethernet Configuration en toile Compatible IBM Tour PC R seau de type Ethernet Configuration bus Compatible IBM Compatible IBM La trame utilis e est la suivante Adresse destination Adresse source Donn es Un seul canal de communication est partag entre l ensemble des machines Ce canal peut tre un c ble coaxial un hub un switch ou encore une fr quence radio L information est d coup e en trames par la carte r seau Une trame est une structure de donn es et le format de trame le plus rependu est ethernet Toutes les cartes connect es peuvent recevoir la m me trame Adresse physique identifie la carte destinataire pour viter l ambigu t Dans les r seaux Ethernet cette adresse dite physique porte le nom d adresse MAC Seul le destinatai
39. a couche r seau dans internet 41 R seau 69 Aurore Soors Chapitre 5 TABLE DES MATI RES 4 3 1 Internet qu est ce que c est 41 4 3 2 L s adresses IP u 4 4 2 4 ang de dog da RE URLs RE 8 ue 42 4 3 2 1 Les fonctions de l adresse IP 42 4 322 Le r le du routeur 42 4 3 2 3 Le routeur vs hub vs switch 42 4 3 2 4 La structuration de l adresse ip 42 4 325 Les classes d adresses 43 4 3 2 6 Les capacit s des adresses 43 4 3 2 7 L tendue des adresses IP 43 4 3 2 8 Comment attribuer des ip des pc 43 4 3 2 9 Les adresses r serv es 44 4 3 3 Les adresses de r seau publique priv 44 4 3 3 1 Les adresses publiques 44 4 3 3 2 Les adresses priv es 44 43 47 L S SOUS T SEAUR a 24 has te add R UT 7 her ea B a Ame 44 4 3 4 1 La probl matique 44 4 342 La solution sah LA db ab DS UMR DELA AN LE EE ARR en NS NE N cabin 45 4 3 4 3 La d marche de cr er des sous r seaux 45 4 3 5 La notion de sur seaux CIDR 48 4 3 6 Stru
40. ansmettre sans d placement de fen tre Ce tableau repr sente un flux d octets qui est num rot de 1 13 Le diagramme illustre la position courante de la fen tre cot metteur La fen tre offerte par le r cepteur l metteur indique le nombre maximum d octets que le r cepteur peut recevoir Dans le cas de tcp cela indique la plage d octets que l metteur peut mettre sans rece voir d acquittement dans l imm diat Le transfert d octets commence toujours partir du dernier octet acquitt La fen tre utilisable est la plage d octets de la fen tre offerte qui reste mettre Sa taille est toujours inf rieure ou gale la taille de la fen tre offerte La fen tre utilisable se ferme chaque fois qu un octet est mis sans acquittement Cela se traduit par le bord gauche qui se d place vers la droite On dit la fen tre offerte s ouvre chaque fois que le r cepteur acquitte les donn es re ues et traite l in formation re ue lib rant son tampon Cela se traduit par le bord droit qui se d place vers la droite La fen tre glissante illustre le fait que la fen tre offerte l metteur se d place vers la droite chaque fois qu un octet est acquitt et que la donn e est extraite de son tampon par le r cepteur D s que le bord gauche de la fen tre offerte atteint le bord droit on parle de fen tre z ro et toute mission de donn e est stopp e La fen tre offre un m canisme d
41. aper oit qu une route connect e n est plus valide Par exemple un routeur d tecte une ligne s rie d faillante et change l tat up et up en tat down et down Au lieu d arr ter d annoncer cette route le pro tocole de routage qui emploie Route Poisoning continue la diffuser mais avec une m trique tr s lev e signifiant une distance infinie Soit l exemple ci dessous L interface Ethernet du routeur B tombe en panne invalidant la route 162 11 7 0 Le routeur B annonce cette route avec une valeur infinie enzo 16 162 11 10 0 162 11 7 0 Le routeur C n est pas encore inform de la panne et transmet la route 162 11 7 0 avec le m trique 2 vers Mais A recevant la route 162 11 7 0 aussi de B sait gr ce au m trique de 16 que cette route est invalide et la supprime C re oit finalement aussi la route 162 11 7 0 de B et supprime d finitivement la route de sa table de routage Le split horizon rs 162 11 6 1 S1 162 11 6 0 l Routeur C 3621170 16 162 11 10 0 162 11 7 0 2 162 11 7 0 Le route Poisoning ne r soud malheureusement pas tout les probl mes Le probl me est le suivant B re oit la route suivante 162 11 7 0 de C avec la m trique 2 B croit le r seau 162 11 7 0 est joignable par C mais il ne sait pas que C a eut cette information de lui m me Le probl me se produit nouveau lors de la mise jour suivante B anonce sa route avec un m trique de
42. ar un champ Longueur d option Les champs Options ont une longueur multiple de 4 R seau 49 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage 4 3 7 Le routage statique D finition Le routage statique se caract rise par le fait que les seules entr es de la table de routage sont simplement les adresses des r seaux auquel appartiennent les interfaces de la machine et que toute nouvelle entr e doit tre configur e manuellement via l op rateur Le routage statique consiste en des commandes de configuration individuelles qui d finissent des routes sur un routeur Un routeur ne peut transmettre des paquets que vers les sous r seaux pr sents dans sa table de routage Il conna t d office les routes qui lui sont directement connect es celles qui partent des interfaces dans un tat up et up En ajoutant des routes statiques vous lui demandez d acheminer des paquets vers des sous r seaux qui ne lui sont pas directement reli s ao 10 1 128 252 s0 10 1 129 0 si 10 1 129 252 Seville 10 1 3 253 Yosemite 10 1 2 252 10 1 129 253 10 1 2 0 10 1 3 0 Sam Emma Elmer Red A partir de Albuquerque la commande ping 10 1 128 2 fonctionne car Albuquerque poss de une route vers le sous r seau auquel cette adresse participe Par contre la commande ping 10 1 2 252 Les commandes suivantes devraient tre rajout es a Albuquerque Ip route 10 1 2 0 255 255 255 0 10 1 128 252 Ip r
43. ation B port 2 est lue par deux ponts Ces ponts interconnectent les segments A et B Les deux ponts lisent la trame cot 1 et marquent l origine comme tant Port 1 pour A La station B re oit deux trames identiques Les deux trames sont re ues par les deux ponts cot 2 chacun lit la trame de l autre Les deux trames sont r exp di s sur le cot 1 et marquent l origine comme tant Port 2 pour A La station A devient inaccessible un bref instant puisqu elle est cot A 3 7 3 2 Pr sentation du Spanning Tree Protocol Le protocole STP place chaque port de pont Commutateur dans un tat de Transmission Forwarding ou de blocage blocking Les ports qui se trouvent dans un tat de transmission forment ce que l on appelle un arbre recouvrant spanning tree ou arbre STP Cet arbre d finit un chemin unique pour transmettre les trames entre les segments Ethernet Les ports dans l tat forwarding peuvent envoyer et recevoir des trames Ce n est pas le cas de ceux qui se trouvent dans un tat de blocage R seau 38 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage 4 1 Introduction 4 1 1 La couche r seau Network Layer ses fonctions R seau priv Reseau public 192 168 2 0 80 0 0 0 Masque 255 255 255 0 Masque 255 0 0 0 Te ES OS P D EU de P 80 201 130 117 80 200 184 1 Pi 192 168 2 1 Routeur Routeur Skynet d 192 168 2 100 Compatible IBM Cette couche g re des paquets
44. avec 2 3 avec 4 mais pas 3 avec 1 et 2 car ils n ont pas le m me netid qui est 111 112 113 0 pour les deux premiers et 111 112 115 0 pour les deux derniers 1 111 112 113 114 2 111 112 113 115 3 111 112 115 114 4 111 112 115 115 Masque 255 255 0 0 Tous peuvent communiquer car ils ont le m me netid R seau 43 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage D finition Si deux interfaces r seaux de niveau ip doivent communiquer ensemble il faut qu ils aient une adresse r seau avec le m me netid Dans cas contraire il faudra intercaler un routeur entre les deux 4 3 2 9 Les adresses r serv es Les num ros r seaux 127 X X X ou X X X est n importe quel jeu de num ros Ceci est utilis pour une boucle locale de test software Un num ro constitu uniquement de 0 est sans classe et signifie mon r seau courant dont je ne connais pas le num ro courant Une partie h te avec comme num ro 0 est r serv e pour d signer un r seau particulier Par exemple 192 1 0 1 est la premi re adresse de classe C qui peut tre allou e Une partie h te avec tout des 1 est r serv e pour envoyer un broadcast tous les h tes sur un r seau sp cifique Il peut tre utilis seulement comme adresse de destination L adresse 0 0 0 0 est r serv e Elle est utilis e de deux mani res comme une adresse source quand le h te ne conna t pas son adresse propre et par les rou
45. bre et qui est fonction de sa longueur d onde exprim e en dB km Les soudures et connexions qui engendrent des pertes Exemple connexion de deux fibres optiques de genre diff rent figure 1 ou lors de la soudure il y a toujours des pertes figure 2 La qualit de la source la diode laser LD gr ce sons spectre d mission troit pr sente moins de distorsion du signal la r ception par rapport la diode classique LED Cela se traduit par un gain substantiel en dB au niveau du budget optique __ BudgetOptique PertesSoudures PertesConnexions distance AttenuationLineique 62 5 Micron 50 Micron gt Light Lost a Light Lost Figure 1 R seau 22 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces Flat Finish causes light to Flat Finish Lo bak ini tia m 03 diesel ES refractive index caused by the glass air glass interface Air Gap Angle Polish Angled Finish connectors cause the reflection to exit the core and dissipate in ER rara the cladding Angled Surfaces Touch Physical Contact PC Round Finish Finish minimizes the very small refractive index discontinuity Physical Contact Ultra Polish connector Ultra fine Round Finish finish uses several to achieve an untra smooth surface Physical Contact Figure 2 Gaine de protection Loose tube Construction Tight buffer Construction Loose Tube ou gaine l che
46. cture d un paquet IP 49 4 3 7 Le routage statique 444 4 au mme RS RER RR EE SA ue 50 44 Les algorithmes de routage dynamique 51 44 1 Le routage dynamique d finition 51 442 Routage vecteur de distance 51 4421 D finition e s ne tubes apart An des E Ed tn ou On T cc a e 51 4 4 2 2 Les principes de base 51 4 4 2 3 Logique de fonctionnement 51 4 4 2 4 Les probl mes li s au vecteur de distance 52 4 4 2 5 Les solutions 2 2 5 488 42 54 4 C d ts D e nm Re met LA EE 06 AA res 53 44 3 Le routage par information d tat de lien 55 4 4 3 1 Le principe de fonctionnement 55 4 4 3 2 D couvrir ses voisins a 55 4 4 3 3 Mesurer le temps d acheminement 55 4 4 3 4 Construire un paquet d information d tat de lien 56 4 4 3 5 Envoyer les paquets d informations d tat de lien 56 4 4 3 6 Les probl mes rencontr s 56 4 57 Quelques protocoles 3 37 nus le ogo ap bras DIGARD ER G ERR a eue ut 56 4 5 1 IGRP Interior Gateway Routing Protocol 56 45 2 EIGRP Enhanced IGRP 57 4 5 3 OSPF Open Shortest Path First
47. des fonctions de transport de donn es de contr le de flux de corrections d erreurs et autres Le plan de contr le traite de la gestion de la connexion tablissement de cette derni re R seau 11 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces 2 1 Couche physique La couche physique concerne le support de transmission ainsi que la nature des signaux Les canaux sont r partis en deux cat gories les canaux num riques et les canaux analogiques 2 2 Distinction entre la transmission analogique et digitale 2 2 1 La transmission analogique SIGNAL ANALOGIQUE D finition Un signal analogique est un signal qui varie de mani re continue dans le temps Il ne peut avoir de coupures ou de discontinuit s Une onde p riodique r pond parfaitement ces crit res Cette onde se caract rise par une amplitude et une fr quence Pour transmettre des informations on va appliquer des transformations cette onde C est ce qu on appelle la modulation C ette fonction sera appliqu e par un modem Les supports de transmissions analogiques sont la fibre optique le c ble coaxial de t l distribution la ligne adsl Il se caract rise donc par Aucune discontinuit N importe quelle valeur Peut changer n importe quand 12 Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces 2 2 2 La transmission digitale ou num rique SIGNAL NUMERIQUE D f
48. e 28 36 26 8 RUE 1424 Vent out at et in te 6 1 2 Les crit res de classement des r seaux 1 2 1 La technique de transmission 1 2 1 1 La diffusion Broadcast 1 2 1 2 Les r seaux point point 1 22 Da taille du r seaur 48 ia mu same Rs Les de Si rates 1 2 2 1 LAN Local Area Network 1 2 3 MAN Metropolitan Area Network 1 2 4 WAN Wide Area Network 12 51 ternet stat Durs te Gt Be ag 8 ni nf HE ee Aignan Qu 1 2 6 Le type de commutation 1 2 6 1 La commutation de circuit 1 2 6 2 Le mode datagramme 126 3 Le mode virtuel p 24h42 20404 DA das 9 098 art dd andre amp A he R T 1 3 Logigiel R seau ss ne eei i B m a una a datat a 1486 148144 28 204 dre Ba den N Vo Vu 0 E 8 AA en 1 3 1 Principed unearchitectureencouche 1 32 Hi rarchies de protocoles 1 3 3 Protocoles services en mode connect d connect 1 3 3 1 Protocole en mode connexion 1 3 3 2 Protocole d connect ou sans connexion 1 4 Les mod les et normes de r f rence 1 4 1 Le mod le de r f rence OSI Open System Interface
49. e contr le de flux ans certaines circonstances Le r cepteur peut tre incapable de traiter toutes les informations que l metteur lui envoie Cela se traduira par un remplissage progressif des tampons du r cepteur Pour viter tout d bordement le r cepteur r duira progressivement la taille de la fen tre offerte Si le r cepteur transmet une taille de fen tre z ro toute mission sera stopp e 5 4 4 L ouverture de connexion 5 4 4 1 Le probl me de l ouverture des connexions A priori cela semble simple Il suffirait d envoyer un paquet de demande de connexion au destinataire et d attendre la r ponse Malheureusement le r seau peut perdre stocker ou dupliquer les paquets Sc nario simple suite une congestion les accus s de r ception n arrivent pas Cela entra ne suite un timeout l mission de plusieurs paquets CONNECTION REQUEST Ces paquets arrive finalement destination entra nant l ouverture de plusieurs connections C est g nant surtout dans le cas de transac tions bancaires Une solution simple et efficace est l initialisation en trois tapes R seau 62 Aurore Soors Chapitre 5 La couche transport 5 4 4 2 L initialisation en trois tapes Three ways handshake CONNECTION REQUEST X gt gt gt lt lt lt CONNECTION ACCEPTED X Y CONNECTION ACCEPTED Y gt gt gt Chaque extr mit utilise une r f rence qui lui est propre L metteur envoie un
50. e l abonn un usage exclusif du circuit R seau 40 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage 4 2 1 3 Commutation de paquets Le mode datagramme AS AD l Data 1 Routeur Routeur Compatible IBM Routeur _ AS AD Data 2 Compatible IBM Les lignes disposent de tampons en entr e et en sortie Ces tampons peuvent contenir des paquets qui sont g n r s par les ordinateurs Les paquets ont une taille fixe et c est charge des machines de d couper l information l envoi et la reconstituer la r ception Le passage de l information se fait en recopiant le paquet du tampon d une ligne vers le tampon d une autre ligne Quand la ligne transmet le paquet elle l encapsule de nouveau dans une trame sch ma ci dessous Chaque paquet contient une adresse source et destination L adresse destination adresse logique sert au routeur d terminer la ligne de sortie pour chaque paquet entrant La d cision est effectu e sur la base d une table de routage qui indique pour chaque adresse la ligne de sortie utiliser Si le routeur ne trouve pas l adresse une entr e par d faut indique la ligne de sortie utiliser La transmission de paquets ne requiert pas la r servation d une connexion La ligne est toujours dispo nible pour l ensemble des usag s La limite vient ici du nombre de paquets qu une ligne peut transmettre par seconde Quand les lignes sont
51. e redondances au niveau de la gestion des erreurs et l oubli de probl mes aussi essentiels que la s curit ou l administration r seau font que les impl mentations de ce mod le sont rest es re lativement confidentielles et quand il y a eut impl mentation cela n a jamais concern l ensemble des couches 1 4 2 Le mod le TCP IP Application Pr sentation Session Transport R seau Liaison Physique TCP IP 7 Application Netscape 4 Transport TCP UDP 3 Internet IP ICMP 2 H te R seau TCP Transfert Control Protocol et IP Internet Protocol Le mod le TCP IP para t plus simple car il a deux couches en moins mais les couches sessions et pr sentations sont g r es par les applications R seau 10 Aurore Soors Chapitre 1 Terminologie et mod les de r f rence 1 4 3 Le mod le ATM Avec ATM un nouveau mod le de t l communication est apparu Ce mod le est distinct du mod le OSI qui est rest essentiellement un mod le th orique comme l tait d j le mod le TCP IP Le mod le ATM est en fait un mod le tridimensionnel contrairement aux autres mod les ATM est une architecture en mode connect de type circuit virtuel Plan de contr le Plan usager Couches hautes Couches hautes Couches AAL Couches ATM Couche PHYSIQUE Le mod le ATM est divis en plans qui sont eux m mes divis s en couches Le plan usager qui traite
52. efois le stockage introduit un d lai de traitement Le d lai de transmission des informations d pend aussi de la taille des trames 3 7 2 2 La m thode Cut and Through Cette m thode consiste stocker uniquement le d but de la trame et d s que l adresse du destinataire est identifi e la trame est transmise vers le port de destination avant m me la fin de r ception de la trame Le d lai de traitement est diminu mais des trames endommag es encombrent inutilement le r seau R seau 37 Aurore Soors Chapitre 3 La couche liaison de donn es Les connexions point point les r seaux 3 7 2 3 La m thode Fragment Free Cettte m thode est une volution de la Cut and Through Ici on attend de lire les 64 premiers octets avant de retransmettre la trame sur le port concern car si il y a collision elle est normalement d tect e quand les 64 premier octets sont mis Ici le commutateur ne transmettra pas les trames endommag es sur le r seau et le temps de latence reste bas 3 7 3 L algorithme du spanning tree arbre en expansion ou STP 3 7 3 1 Le probl me des boucles Le m canisme que nous venons de d crire rencontre des probl mes quand deux commutateurs sont reli s en boucle 1 Broadcast storm le switch recopier les trames broadcast sur tous les ports 2 Copies multiples de trames inutiles 3 Instabilit des tables de commutation Exemple Une trame mise par la station A port 1 vers la st
53. end de la port e d o on se situe R seau 11 Mbps 5 5 11 Mbps 2 5 5 Mbps lt 2 Mbps 27 Aurore Soors Chapitre 3 La couche liaison de donn es Les connexions point point les r seaux 3 1 La couche Hote R seau Elle correspond aux deux niveaux inf rieurs du mod le OSI Elle d finit la couche Liaison de donn es et la couche physique La couche physique Physical Layer Internet i Modem E a Compatible IBM ou ADSL Compatible IBM Ordinateur portable interface usb ou ethernet poria pour le modem Interface Ethernet vers hub Le modem le c ble de t l phone ou la carte r seau avec le c blage et le hub Le niveau physique correspond aux r gles et proc dures mettre en oeuvre pour acheminer les l ments binaires 0 ou 1 sur le m dium physique Autrement dit cette couche est responsable de la conversion d l ments binaires en signaux lectriques qui seront transmis par un c blage ou des ondes radios Les canaux sont r partis en deux cat gories Les canaux num riques et les canaux analogiques Les canaux num riques sont surtout utilis s de pr f rence par les r seaux locaux Les canaux analogiques sont eux employ s par les r seaux point point Repr sentation des 1 et O sur les lignes analogiques c est le travail du modem Un bon codage doit offrir une bonne r sistance aux diff rentes interf renc
54. es qui existent sur longue distance Les lignes num riques disposent aussi d un codage de l information pour viter que celle ci soit trop sensible aux perturbations On parle parfois tort de modem num rique Initialisation et rel chement de la connexion dans le cas des r seaux points points Probl me de d tecter les missions simultan es sur un support partag comme dans les r seaux locaux Les insuffisances de la couche physique Cette couche ne d tecte pas et ne corrige pas les erreurs Elle n offre aucun moyen de distinguer les donn es ou information d adressage ip mac dans un flux de bits Aucune fonction d adressage n est offerte Les hubs utilis s dans les r seaux ethernet recopient syst matiquement l information re ue sur tout les ports ce qui restreint la transmission une station Le r peteur ne supporte pas non plus le full duplex source Spurgeon 28 Chapitre 3 La couche liaison de donn es Les connexions point point les r seaux 3 2 La couche Trame ou Liaison de donn es Data Link Layer Trame PPP Paquet I Trame gt Modem r a 27 AAAAAAA Rout yr Poste de travail x Ack optionnel Paquet I Trame Compatible IBM Compatible IBM Compatible IBM D finition La trame est l entit transport e sur les lignes physiques Elle contient un certain nombre d octets transport s simultan ment Le
55. facilit de mise en uvre de ces techniques Pour les liaisons entre diff rents sites par exemple des agences bancaires leur site central ce sont les technologies de type point point qui sont privil gies car elles sont con ues pour cette optique Internet s est d velopp sur des lignes point point et vu ses avantages tout le monde dans l entreprise veut en b n ficier Financi rement il n est pas possible d offrir chaque employ une connexion point point Nombre de cable pour n ordi n x n 1 2 R seau 2 Aurore Soors Chapitre 1 Terminologie et mod les de r f rence 1 2 2 La taille du r seau 1 2 2 1 LAN Local Area Network D finition La taille se limite quelques kilom tres avec d bit de 10 m gabit s 10 gigabits s En principe le LAN est la propri t d une seule organisation Souvent c est un syst me de type Diffusion Certaines sources consid rent la variante Ethernet full duplex comme point point mais attention ce syst me utilise toujours des diffusions trois types de topologies pour les c blages Anneau Bus Etoile Topologies Bus et toile illustr plus haut Un c ble lin aire pour les vieux syst mes et topologie en toile pour les syst mes r cents Ethernet est la technologie de type bus la plus r pandue Dans les r seaux Ethernet on rencontre galement des topologies en toile via un hub Leur fonction nement est ident
56. i de l autre extr mit et l a acquitt Elle attend la r ception de l accus de r ception de sa demande de fin de connexion Ferm e La connexion est effectivement ferm e 5 4 7 La gestion des temporisateurs TCP maintient 7 timer pendant une connexion dont voici la liste 1 Un timer d tablissement de connexion d marre quand un segment SYN est envoy pour tablir une nouvelle connexion Un timer de retransmission est d clench quand TCP envoie des donn es Si ce timer se d clenche cela veut dire que la donn e n a pas t acquit e et TCP retransmet ses donn es Un timer d acquittement Retard est pr vu chaque r ception de donn es ce timer est d marr Si apr s 200 ms de temps il n y a pas de segment de donn es qui part dans l autre sens un segment avec des donn es factice est automatiquement mis avec cet acquittement Ce m canisme vite l envoi de trames factices rien que pour transmettre des ACK Cela vite de gaspiller de la bande passante Un timer de persistance est d clench quand l autre extr mit signale une fen tre de taille 0 qui emp chera TCP d envoyer des donn es Le keepalive timer peut tre fix par le processus en utilisant l option SO_KEEPALIVE sur la socket Si la connexion est inactive pour deux heures ce timer expire et un segment sp cial une sonde est envoy l autre extr mit pour le forcer r pondre Si la r ponse a
57. i imparti les routes pr c demment d couvertes par son interm diaire sont supprim es de la table R seau 51 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage Sch ma Routeur C 162 11 8 1 162 11 5 0 Routeur Mise jour de routage O mensoj Deere 11 162 11 9 0 162 11 8 0 Routeur B 162 11 10 0 162 11 7 0 Voici la tabe de routage de B R seau Masque 255 255 255 0 Interface Prochain Saut ou Remarques de sortie Gateway 162 11 5 0 S0 162 11 8 1 Une des deux routes d couvertes suite l annonce du routeur 162 11 7 0 E0 Une route Directement Connect e 162 11 8 0 S0 Une roue Directement Connect e 162 11 9 0 S0 162 11 8 1 Une des deux roues d couvertes suite l annonce du routeur On notera que si A n envoie plus de mise jour vers B Les entr es correspondantes de la table de B seront supprim es 4 4 2 4 Les probl mes li s au vecteur de distance Le routage vecteur de distance fonctionne en th orie mais il s accompagne d un s rieux incov nient dans la pratique Il ne r agit pas imm diatement aux changements du r seau Il converge bien vers un r ponse correcte mais trop lentement R seau 52 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage 4 4 2 5 Les solutions Le route poisoning Ceci se traduit litt ralement par empoisonnement de route Celle ci intervient lorsqu un routeur s
58. il envoie 8Ko Algorithme du d marrage lent slow start Au d part la fen tre de congestion est initialis e au maximum de la taille de segment utilis e Si l ac quittement arrive avant l expiration du temporisateur on ajoute la taille de la fen tre de congestion un segment La r gle g n rale est quand la fen tre de congestion atteint n segments et que les n segments sont acquitt s dans le temps impartit la fen tre est augment e du nombre d octets correspondant au n segments Cela continue de grandir tant que l on n a pas atteint la limite de la fen tre du r cepteur ou qu un temporisateur expire Pour la gestion des congestions Internet utilise en plus la notion de seuil d vitement de congestion threshold de valeur initiale de 64Ko Quand la fen tre de congestion d passe ce seuil on croit de mani re lin aire ajout d un seul segment au lieu du nombre de segments acquitt s Si un temporisateur expire on redimensionne la taille de ce seuil d vitement de congestion la moiti et la fen tre de congestion est r initialis e la taille maximum de segment 44 Expiration du timer x 40 Fen tre de congestion kilo octets E UA P J G AP AOS 6 Vf 24 T l PSY P 4 Pb 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Num ro de transmission R seau 67 Aurore Soors Table des mati res 1 Terminologie et mod les de r f rence Li D finitionside base aaria ane LRU ii D 2 24 pe apeg
59. ines appartenant des VLANs diff rents est alors de passer par un routeur On peut avoir des switchs qui g rent le VLAN ce sera alors le routeur qui d cidera si les donn es peuvent passer d un VLAN un autre 4 7 Adresse globale et adresse locale Dans le cas d une adresse globale les adresses sont les m mes de bout en bout adresses IP Dans le cas d une adresse locale les adresses sont les m mes sur le r seau mais changent de machine en machine adresses MAC IPB MAC B IP R1 0 IP R1 1 IP R2 0 IP R2 1 MAC R1 0 MAC R1 1 MAC R2 0 MAC R2 1 MAC A veut envoyer des donn es B source IP MAC A IP A MAC R1 1 IP A MAC R2 1 destination IP B MAC R1 0 IP B MAC R2 0 IP B MAC B Note Les routeurs d sencapsules les adresses IP et les r encapsules R seau 58 Aurore Soors Chapitre 5 La couche transport 5 1 Introduction Le r le de la couche transport est de permettre le transfert d informations de la machine mettrice vers la machine r ceptrice de mani re fiable et conomique ind pendamment de la nature du ou des r seaux mis en place La plupart du temps les connexion transport utilisent une seule connexion r seau pour v hiculer les donn es Or la connexion r seau n utilise qu une seule adresse logique Il faut donc introduire la notion d adresse transport TSAP pour que la couche transport puisse d livrer les segments la bonne connexion transport Toute comm
60. ing et Personnel R seau 44 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage Il faut alors demander une nouvelle adresse au NIC Le NIC doit alors informer la communaut Internet et les bases de donn es doivent tre mises jour dont le fameux DNS Probl me quand un ordinateur change de r seau vers un autre cela n cessite une nouvelle adresse IP et la mise jour L ordinateur qui prendra l ancienne adresse IP recevra le courrier lectronique jusqu ce que la communaut Internet soit au courant 4 3 4 2 La solution 149 108 0 0 D ha Len Une solution partitionner le r seau d entreprise en plusieurs entit s usage interne alors que l en semble appara tra comme un seul l ext rieur Ces entit s sont appel es des sous r seaux 4 3 4 3 La d marche de cr er des sous r seaux D finition de sous r seaux 1 D terminer le nombre d ID de r seaux n cessaires pour l utilisation courante en fonction des besoins de croissances pr vus 2 D terminer le nombre maximum d adresses d h tes sur chaque sous r seau toujours en anticipant des besoins de croissance pr vus 3 D finir un masque de sous r seau pour tout l interr seau qui donne le nombre voulu de sous r seaux et assez d h tes par sous r seau 4 D terminer les ID de r seaux r sultants utiliser 5 D terminer les ID d h tes valides et attribuer des adresses
61. inition Dans un signal digital le signal maintient un certain niveau pendant une certaine p riode puis passe brusquement un autre niveau Les supports de transmissions num riques sont le bus d ordinateur le c ble s rie la norme ether net la norme RNIS Il se caract rise donc par Discontinu Prend quelques valeurs pr d finies Maintient une valeur pendant un certain temps dur e pr d finie 2 2 3 Conversion des signaux Donn es Appareil Signal Anaogique T l phonex Analogique Analogique Codec Num rique Num rique Transmetteur Num rique Num rique Modem Analogique Les plus utilis s de nos jours Utilis chez les op rateurs de T l Com 2 3 Bases th oriques de la transmission de donn es 2 3 1 Repr sentation du courant lectrique d un signal p riodique Les informations sont transmises sur des supports de transmission en faisant varier certains param tres physiques des signaux qui les repr sentent par exemple la tension lectrique Le courant lectrique peut tre repr sent par plusieurs fonctions sinus ou cosinus Signal t A sin t D O est l amplitude 1 f la fr quence f 1 T o T est la p riode repr sent e en vert ci contre t le temps D le d phasage exprim en radians est le retard pris au d marrage ci contre 2 est d phas R seau 13 Aurore Soors Chapitre 2 La couche
62. ion d adresses IP R seau 32 Aurore Soors Chapitre 3 La couche liaison de donn es Les connexions point point les r seaux 3 6 La couche liaison et les r seaux de type diffusions MAC La sous couche de contr le d acc s au canal 3 6 1 Introduction Couche 7 application Couche 6 Pr sentation Couche 5 Session Couche 4 Transport Couche 3 R seau Couche 2 Liaison de donn es LLC Sous couche de contr le de lien logique MAC Sous couche de contr le d acc s au m dia Couche 1 Physique La couche liaison que nous venons de voir est principalement d di e aux r seaux point point Dans ce type r seau il n a pas de probl me de partage du canal de transmission puisqu il n y a qu un metteur Les r seaux de Type WAN sont tr s souvent du type point point Dans les r seaux locaux il peut y avoir plusieurs metteurs Il se pose alors le probl me de savoir qui sera le prochain metteur l lu Les protocoles utilis s pour d terminer qui sera le prochain lu d un canal de communication acc s multiple sont regroup s dans une sous couche interne la couche liaison de donn es appel e sous couche de contr le d acc s au canal ou sous couche MAC 3 6 2 La sous couche MAC sous Ethernet 3 6 2 1 CSMA CD ou CSMA avec d tection des collisions Ce terme signifie Carrier Sense Multipe Access with Collision Detection Cette technique est le standard so
63. ions lectromagn tiques Seule une trame peut circuler la fois Si deux trames sont transmises simultan ment une collision se produit Il existe en deux tailles le thick 10 base 5 et le thin 10 base 2 Les deux types de c blage doivent imp rativement se terminer par un Terminateur ou bouchon Type de c blage Longueur segment Nombre max de connexions par segments 10 base 5 500 m tres 100 10 base 2 200 m tres 30 Explication du nom du type de c blage si par exemple on prend 10 base 2 cela veut dire que l on aura un d bit de 10 Mbps la base peut tre soit num rique base brand soit analogique broad band et le 2 permet d identifier la longueur du c ble ou le type de c ble par exemple TX pour Twisted FX pour la fibre optique R seau 19 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces 2 5 3 La fibre optique Sa structure La fibre est constitu e de verre cylindrique appel c ur Ce c ur est entour d une deuxi me couche concentrique form e d un verre sp cial mais dont l indice de r fraction est inf rieur celui du c ur Les couches des protections en mat riaux divers La mani re de v hiculer l information L information est transmise sous forme d impulsions de lumi re La lumi re se propage dans la fibre par r flexion le long des parois Un ou plusieurs rayons peuvent
64. ique la topologie en bus Topologies en anneau 1 R seau logique 2 R seau Physique A Compatible IBM E O Compatible IBM E CE d MAU Compatible IBM um Compatible IBM CE Compatible IBM Compatible IBM Un c ble ventuellement doubl reli en boucle Le Token Ring d IBM est le plus connu Dans la m me cat gorie citons FDDI Un paquet sp cial dit jeton tourne en permanence Seul celui qui prend possession du jeton peut mettre Sur les syst mes de grande taille plusieurs jetons peuvent circuler Il n a cependant pas d anneau apparent L anneau est contenu dans un coffret sp cial appel MAU Media Acess Unit Les technologies de type anneau existent encore dans les entreprises mais sont en voie d abandon Un autre type est le FDDI deux anneaux en fibre optique Ce syst me est utilis pour lier entre eux les serveurs et les disques durs Physiquement le FDDI tait physiquement une topologie en anneau tandis que token ring tait une topologie en toile R seau 3 Aurore Soors Chapitre 1 Terminologie et mod les de r f rence 1 2 3 MAN Metropolitan Area Network Ces r seaux sont l chelle d une ville et les technologie de type diffusion y r gnent en ma tre Exemple VOO 1 2 4 WAN Wide Area Network R seau 4 Trunk Hot a H te CT H te Routeur Routeur Routeur Sous r seau Routeur Routeur Ligne lou e H te H te Le r
65. l Cr ation du circuit bips o m Routeur Ann r Routeur p d Routeur P T s A Routeur N a y f j Compatible IBM Compatible IBM Cv Un circuit est tablit avant l envoie des donn es Le chemin choisit se fera en fonction de a source et de la destination Un circuit est tabli comme dans la commutation de circuit Il n y a pas de circuit physique mais des tampons en entr e et en sortie Pour tablir le circuit un paquet initial contenant une adresse source et une adresse destination sera exp di Ce paquet d termina les lignes emprunt es Le but du routeur est de faire correspondre une ligne en entr e et en sortie Chaque ligne se voie attribuer un num ro de circuit virtuel Tout le trafic suivra la m me route Les paquets suivants utiliseront ce num ro de circuit virtuel A l entr e de chaque routeur ce num ro sera remplac par le num ro suivre en sortie Les num ros successifs seront 1 3 6 2 4 2 pour notre exemple gt Utilis pour le protocole ATM exemple ADSL D o la facturation la quantit de donn es R seau 7 Aurore Soors Chapitre 1 Terminologie et mod les de r f rence 1 3 Logigiel R seau 1 3 1 Principe d une architecture en couche Dans un syst me d exploitation une architecture en couches est un ensemble de processus programmes qui communiquent entre eux le processus de niveau sup rieur utilisant les services
66. ltan es Transfert de donn es SYN ACK ACK ACK CLOSE FIN FIN ACK Fermeture active Fermeture passive Fin FIN ACK Fermeture Attente Attente 1 en cours Fermeture H FIN ACK ACK Fin Attente Attente 2 temporis e FIN ACK Timer expir Ferm e i 1 1 1 H CLOSE FIN 1 1 H 1 i 1 1 1 1 i i Dernier ACK Etat Description Les tats intervenant dans le processus d tablissement de la connexion Ferm e Les seules op rations permises sont alors une demande d ouverture soit passive passage l tat Ecout e soit active correspondant l envoi d un segment avec indicateur SYN elle passe l tat SYN mis Ecout e L extr mit peut recevoir une demande de connexion active segment avec lin dicateur SYN entra nant son passage l tat SYN re u avec envoi de SYN et de ACK soit faire elle m me une demande de connexion active avec une autre extr mit entrainant son passage l tat SYN mis SYN mis L extr mit qui a donc pr alablement transmis une demande de synchronisation peut soit passer l tat SYN re u si elle re oit une demande analogue qu elle acquitte aussi indicateur ACK positionn soit passer l tat tablie si elle re oit la fois une demande de synchronisation et un acquittement de sa demande ant rieure r ception d un segment avec les
67. n Toute les harmoniques qui d passent la fr quence de coupure sont perdues et plus la fr quence de coupure est basse plus le nombre d harmoniques disponibles sera r duis ce qui d nature le signal Bande Passante bandwith espace de fr quence transmit avec un affaiblissement acceptable exprim en hertz Pour une bande passante correcte l affaiblissement tol r est de 3db ci dessous gauche le filtre passe bas et droite le filtre passe haute 3db 2 3 5 Influence du d bit sur la transmission des harmoniques On ne peut envoyer un signal trop grande vitesse car il y a un risque de ne pas recevoir le signal en sortir car il y a trop peu d harmoniques Exemple F1 500hz F2 1000hz 1000hz 2000hz 1500hz 3000hz 2000hz 2500hz 3000hz Je risque de ne pas avoir un bon signal fid le celui mis R seau 14 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces 2 3 6 D bit maximum th orique d un canal de transmission Nyquist a montr que si un signa quelconque tait appliqu l entr e d un filtre passe basse ayant une bande passante H le signal pouvait tre reconstitu partir d un chantillonnage selon une cadence de 2H par seconde Si le signal comporte un nombre V de niveaux significatifs le th or me conduit la formule Dinax 2 H log V Si la bande passante vaut 3000hz ligne t l phonique et qu un codage
68. on totale interne est r gie par deux facteurs les indices de r fraction des deux milieux et l angle critique Ces facteurs sont reli s par l quation suivante sin 22 ni R seau 21 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces Lorsqu un rayon lumineux entre dans une fibre optique l une de ses extr mit s avec un angle ad quat il subit de multiples r flexions totales internes Ce rayon se propage alors jusqu l autre extr mit de la fibre sans perte en empruntant un parcours en zigzag Les avantages la fibre optique Insensibilit aux ph nom nes lectroniques la foudre Chimiquement neutre un objet m tallique peut tre sujet la corrosion Att nuation tr s r duite permettant des applications longue distance Large bande passante Absence d induction mutuelle crosstalk Faible poids et dimensions r duites Les inconv nients la fibre optique Le co t plus lev des m dias ainsi que l interface r seau Difficult de r aliser des connexions Pertes relativement importantes en cas de connexions m caniques Il faut un quipement sp cialis Les facteurs limitant la distance Le Power Budget ou Budget Optique c est l att nuation maximale que peut subir le signa lors de sa propagation Elle est exprim e en dB L att nuation lin ique c est l att nuation engendr e par la fi
69. ont pas valides Une valeur ne contenant que des 1 repr sente une adresse de 1diffusion g n rale et 0 signifie uniquement ce r seau 3 Convertissez les valeurs restantes en notation d cimale N oubliez pas d utiliser les 8 bits de l octet pour la conversion d cimale 4 Ajoutez enfin chaque valeur l ID de r seau d origine pour obtenir un ID de sous r seau R seau 46 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage Exemple La liste des combinaisons possibles est la suivante 000 100 001 101 010 110 011 111 On carte les valeurs 000 et 111 On convertit en d cimal et on ajoute la valeur d origine Valeur binaire tendue 00100000 01000000 01100000 10000000 10100000 11000000 Valeur d cimale L ID r seau 168 20 0 0 32 168 20 32 0 64 168 20 64 0 96 168 20 96 0 128 168 20 128 0 160 168 20 160 0 192 168 20 192 0 Raccourci pour d finir les ID de r seaux La m thode suivante est plus rapide 1 Une fois le nouveau masque de sous r seau d fini en fonction du nombre de sous r seaux et d ID d h tes voulus Prenez la valeur binaire de l octet d finissant le masque de sous r seaux 2 Convertissez le bit 1 le plus droite de cette valeur en d cimal C est le bit de valeur 1 de rang le plus faible dans l octet que vous avez calcul Cette valeur d cimale repr sente l cart entre chaque num ro de sous r seau qu on d signe par le te
70. orisateur Hold Down ne fait que demander aux routeurs de patienter un peu jusqu ce que tous les routeurs prennent connaissance d une panne vitant ainsi la formation de boucles Il est de loin pr f rable d attendre un peu plus longtemps la convergence afin d viter les probl mes provoqu s par des paquets qui circulent en boucle 4 4 3 Le routage par information d tat de lien 4 4 3 1 Le principe de fonctionnement L algorithme qui le remplace s appelle routage par informations d tat de lien link state rou ting Dans le routage vecteur de distance ex rip un routeur n envoie sa table de routage qu a ses voisins imm diats Dans le protocole tat de lien tous les routeurs vont ici recevoir la table Les routeurs auront ainsi une vue plus globale Le principe de fonctionnement est simple Les actions que le routeur doit entreprendre sont les suivantes 1 D couvrir ses voisins et apprendre leur adresse r seau Mesurer le temps d acheminement vers ses voisins Construire un paquet sp cial disant tout ce qu il vient d apprendre Envoyer le paquet vers tous les autres routeurs OUR D Calculer le chemin le plus court 4 4 3 2 D couvrir ses voisins Envoyer un paquet sp cial hello sur ses lignes de sortie accompagn d un point d interrogation et attendre la r ponse Les routeurs retournent leur nom et adresses qui doivent tre uniques Les LAN sont consid r s comme des n uds
71. oute 10 1 3 0 255 255 255 0 10 1 130 253 R seau 50 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage 4 4 Les algorithmes de routage dynamique 4 4 1 Le routage dynamique d finition D finition On parle de routage dynamique lorsque un routeur diffusera destination des autres routeurs ses tables de routage et coute en permanence les diffusions ventuelles de cr ation de modification ou de confirmation qu ils peuvent exploiter Les diffusions entre routeurs se produisent g n ralement toutes les 30 secondes que les tables de routage aient t modifi es ou non 4 4 2 Routage vecteur de distance 4 4 2 1 D finition D finition Avec les algorithmes de routage par vecteur de distance chaque routeur maintient sa propre table de routage c est dire un vecteur qui lui indique pour chaque destination la meilleure distance vers chaque destination et la ligne utiliser dans chaque cas Il met r guli rement jour sa table de routage avec les informations re ues des routeurs voisins Une des technique de routage par vecteur de distance la plus utilis e est RIP 4 4 2 2 Les principes de base Avec un protocole a vecteur de distance un routeur annonce toutes les routes qu il conna t sur toutes les interfaces Les autres routeurs qui lui sont directement reli s appel s routeurs voisins re oivent ces annonces et d couvrent ainsi d autres itin raires 4 4 2 3 Logique de fonctionnement Les r
72. outeur vs hub vs switch Domaine de collision zone ou il y a collision quan il y a mission simultan e Domaine de broadcast liste des interfaces recevant un broadcast P riph rique Domaine HUB 1 domaine de collision 1 domaine de broadcast Ne g re pas les r seaux logiques SWITCH 1 domaine de collision par interface 1 domaine de broadcast Ne g re pas les r seaux logiques ROUTEUR 1 domaine de collision par interface 1 domaine de broadcast par interface 1 r seau logique par interface 4 3 2 4 La structuration de l adresse ip Une adresse r seau IP se repr sente sous forme de 4 octets en repr sentation d cimale s par s par un point L adresse ip est d compos e en deux parties L identifiant r seau netid et identifiant du h te hostid 32 bits Netid Hostid N bits 32 N bits Un masque lui est toujours associ Il d termine la partie r seau de l adresse c est dire le Netid Un amp logique entre un masque r seau et une adresse r seau donne toujours le Netid Seules deux machines poss dant le m me netid peuvent communiquer ensemble directement Des machines avec un netid diff rent doivent passer par un routeur ou n cessiter une configuration de leurs tables de routage R seau 42 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage 4 3 2 5 Les classes d adresses Internet a d finit 5 classes d adresses Ces classes fixent le
73. outeurs ajoutent dans leur table de routage les sous r seaux qui leur sont directement connect s m me sans l emploi d un protocole de routage Les routeurs envoient des mises jour de routage sur leurs interfaces pour annoncer les routes qu ils connaissent Il s agit des routes directement connect es et de celles qu ils ont d couvertes par lin term diaire d autre routeurs Les routeurs restent attentifs la r ception de mises jour de la part de leurs voisins afin de prendre connaissance de l existence de nouvelles routes Les informations de routage incluent le num ro de sous r seau et une m trique La m trique permet de d finir le niveau de qualit d une route Moins la valeur de m trique est lev e meilleure est la route Lorsque cela est possible les routeurs emploient la diffusion broadcast ou multicast pour envoyer des mises jour de routage Avec l emploi d un paquet broadcast ou multicast tous les voisins sur un LAN peuvent recevoir les m mes informations de routage alors qu un seul paquet a t mis Si un routeur prend connaissance de plusieurs routes vers un m me sous r seau il choisira le meilleur itin raire en se fondant sur le m trique Les routeurs envoient p riodiquement des mises jour compl tes et s attendent recevoir aussi intervalle r gulier des mises jour de leurs voisins Si un voisin n envoie pas de mise jour apr s le d la
74. passante disponible j N Il existe deux types de multiplexage Le multiplexage synchrone les slots temporels sont pr assign s aux sources et fix s Les slots assign s une source sont transmis m me si la source n a rien transmettre Le multiplexage asynchrone on ne transmet que si la source quelque chose transmettre R seau 26 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces 2 7 Le wireless Un r seau sans fil en anglais wireless network est comme son nom l indique un r seau dans lequel au moins deux terminaux peuvent communiquer sans liaison filaire Les r seaux sans fil sont bas s sur une liaison utilisant des ondes radio lectriques radio et infrarouges en lieu et place des c bles habituels Les ondes sont v hicul es par l air ces ondes sont donc absorb es par tous les obstacles qu elles rencontrent C est pourquoi la port e et le d bit sont plus faible qu un r seau fili re Il existe deux modes op ratoires pour d finir un r seau sans fil Le mode infrastructure dans lequel les clients sans fils sont connect s un point d acc s access point L access point envoie r guli rement des ondes pour demander aux PC port e s ils veulent se connecter au r seau Le mode ad hoc dans lequel les clients sont connect s les uns aux autres sans aucun point d acc s Le d bit est partag entre les utilisateurs et d p
75. permettant aux ordinateurs de toute sorte de communiquer et partager des services directement et de mani re transparente R seau de l isp Backbone appartenant sprint A Routeur NN sei x Rodteur N Ro manie ON S Rc Pre J S hida ga w E de 7 gt Fi sa or Belgacom N N DSLAM N f 4 J a j L S Vers autre backbone er sols i Vers ISP de destination Modem _ Sa a 1 2 6 Le type de commutation 1 2 6 1 La commutation de circuit Le r seau t l phonique non Gsm est constitu des t l phones des abonn es et d une s rie de commu tateurs Les commutateurs forment une hi rarchie Quand une personne tablit une communication avec une autre un circuit physique est tabli l int rieur des commutateurs le temps de la dur e de la communication t l phonique Autrefois les commutateurs taient manuels et une op ratrice avait une s rie de connecteurs correspon dant aux t l phones des abonn s sur un tableau Pour mettre en communication deux t l phones elle reliait les connecteurs par un c ble muni de deux fiches Dans le cas d un t l phone classique l usager quand il parle g n re un signal lectrique de tension variable Le circuit est r serv pour la dur e de la communication Ceci explique la tarification la dur e sachant que l abonn un usage exclusif du circuit R seau 5 Aurore Soors
76. physique les signaux cablages et interfaces 2 3 2 D composition en s rie de Fourrier D finition Toute fonction p riodique g t ayant pour p riode T peut tre d compos e en une somme peut tre infinies de fonctions sinus ou cosinus Autrement dit tout signal p riodique peut tre d compos en une somme de sinuso des G t IC X ansin 2 ILn f t D bn sin 2 11 n f t n 1 n 1 En th orie tout c blage lectrique doit pouvoir faire passer un signal lectrique Malheureusement les supports lectriques sont limit s par leur bande passante exprim e en hertz et toute harmonique qui a une fr quence sup rieure est s rieusement perturb e Ceci se traduira par une d gradation du signal 2 3 3 La d finition du d cibel Le bruit sur un canal est exprim par le rapport signal sur bruit rapport des puissances en anglais S N Signal to Noise Toutefois dans l industrie on pr f re employer le terme d cibel Bel log10 F Decibel 10 logio a log4o 2 3 4 D finition de la bande passante et de la fr quence de coupure Aucun syst me de transmission n est en mesure d mettre des signaux sans leur faire subir d affaiblis sement Cet affaiblissement est exprim en d cibel km Tous les composants harmoniques ne subissent pas la m me d formation distorsions Notion de fr quence de coupure fc exprim e en hertz Toute fr quence de coupure sup rieure fc subit une forte att nuatio
77. r le m dia Si occup attendre puis recommencer 1 Si libre on va au 2 2 Envoie des donn es avec coute du m dia pour regarder Si colision envoie des bits de bourrage attendre puis recommencer 1 Si OK terminer Nombre de collisions pr alables Temps d attente maximum 1 0 ou 1 slot time 2 0 ou 1 ou 2 ou 3 slots times 3 23 slots times 16 216 slots times Apr s 16 tentatives on arr te Le format de la trame DIX Standard originel propos par Digital Intel Xerox Il est le plus utilis 64bits 48bits 48bits 16bits 46 1500 octets 32bits Pr ambule Destination Source Type Donn es CRC Nom du champ Description Pr ambule 64 bits qui sont destin permettre l lectronique de la carte de s appercevoir qu une transmission est en cours Adresse de destination Le premier bit indique le type d adresse 1 Adresse Multicast 0 Adresse Physique Appel e souvent Adresse mac ou encore Adresse Physique Adresse source Idem l exception du premier bit Type Donne le type de protocole de niveau sup rieur Par exemple TCP IP Donn es 46 1500 octets La partie donn e fait toujours 46 octets minimums CRC Le CRC est un nombre unique g n r en appliquant un calcul de polyn me au mod le de bits qui constituent la trame La trame fait au minimum choses int
78. ragment D p fragment pr cise la localisation ou le d placement du fragment dans le datagramme courant Tous les fragments except le dernier du datagramme doivent avoir des longueurs multiples de 8 octets l unit l mentaire du fragment Dur e de vie est un compteur utilis pour limiter la dur e de vie des datagrammes Il d compte le temps de s jour en seconde du datagramme dans le r seau avec une limite maximale de 255 secondes En pratique il est d cr ment de un chaque saut Le passage du compteur la valeur z ro d clenche la destruction du datagramme et l mission d un datagramme d avertissement l ordinateur source concern Le champ Protocole lui indique par un num ro quel protocole de transport le confier Cela peut tre TCP ou UDP voire un autre protocole Le champ Total de contr le d en t te v rifie exclusivement la validit de l en t te Sa fonction est la d tection d erreurs l int rieur des routeurs Les champs Adresse source et Adresse de destination font chacun r f rence un couple num ro de r seau num ro d ordinateur Ils contiennent chacun une IP Le champ Options fut con u pour offrir une extension aux volutions du protocole IP afin de lui permettre de prendre en compte des informations et ou des services non d finis dans la version d origine Chaque option commence par un octet d identification Certaines options sont suivies p
79. re traite la trame recevoir lt gt traiter Chapitre 1 Terminologie et mod les de r f rence 1 2 1 2 Les r seaux point point Minrordinateur Routeur TU Routeur Routeur Ordinateur central 7 iia Routeur Routeur eu Cal Routeur Ligne lou e Routeur IBM PS 2 Mini ordinateur Point point signifie que les machines sont reli es deux deux par une paire torsad e ou fibre optique Pour aller de la source la destination les informations vont passer par des machines interm diaires appel es routeurs commutateurs Dans ce type de r seau toutes les interfaces des machines routeurs inclus doivent avoir une adresse dite logique qui les identifie de mani re unique Sur internet c est l adresse ip qui joue ce r le Toute transmission ne concerne que les deux machines situ es aux extr mit s Contrairement aux techniques de diffusion tout le monde ne re oit pas la trame Usage le plus fr quent la connexion Internet par modem classique Les principaux avantages de cette technologie est qu on sait qui est l autre bout et qu il y a une meilleur s curit Il offre un d bit plus lent cause de la technologie mais l avantage est qu on va pouvoir parcourir de plus grandes distances et donc relier des sites g ographiquement diff rents Pour les besoins internes de leurs sites les entreprises adoptent largement les techniques de type diffusion en raison de leur faible co t et la
80. rfaces 2 4 Les modems 2 4 1 Le principe Les signaux rectangulaires digitaux sont soumis de fortes att nuations et distorsions lorsqu ils sont transmis sur un m dia faible bande passante Transmission d un signal sinuso dal appel signal porteur dont la fr quence est l int rieur de la bande passante Pour transmettre l information on module l amplitude la fr quence ou la phase L quipement qui r alise l op ration est appel un modem modulateur d modulateur 2 4 2 Les techniques de modulation 2 4 2 1 Repr sentation d un signal lectrique Signal t A sin t D Modulation d amplitude Si l amplitude devient trop petite le signal devient difficilement discernable R seau 16 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces Modulation de fr quence 2 4 2 2 Constellation diagramme La constellation diagramme montre pour un codage donn les diff rentes combinaisons de modulation de phase et d amplitude qu un modem peut appliquer pour coder l information o Le plus simple quatre niveau de phase et deux niveaux d amplitude par phase les deux points sur chaque segment 8 combinaisons o D l O 8 23 3 bits sont transmis par baud e R seau 17 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces 2 5 Les m dias de transmission 2 5 1 Le
81. rme delta 3 Le nombre maximum d ID de sous r seaux utilisables est 2 la puissance n moins 2 2 2 n tant le nombre de bits n cessaire pour d finir les sous r seaux 4 Ajoutez l octet de valeur delta l iD de r seau d origine pour obtenir le premier ID de sous r seau 5 R petez l tape 4 pour chaque ID de sous r seau en ajoutant chaque fois le delta Exemple Adresse IP d cimale 168 20 0 0 Adresse IP 10101000 00010100 00010000 00000001 Masque de sous r seau 11111111 11111111 00000000 00000000 L ID de r seau 10101000 00010100 00000000 00000000 On a besoin de cinq sous r seaux D apr s les tapes pr c dentes la conversion donne 5 en binaire soit 0000101 ou plus simplement 101 Masque de sous r seau 11111111 11111111 00000000 00000000 Le masque de sous r seau personnalis donnera 11111111 11111111 11100000 00000000 Le bit droite convertit en d cimal 00100000 donne 32 La valeur d incr ment est donc 32 Il y aura 23_2 6 sous r seaux cr s Les sous r seaux qui sont cr s sont 168 20 0 0 plus 32 168 20 32 0 plus 32 168 20 64 0 plus 32 168 20 96 0 plus 32 168 20 128 0 plus 32 168 20 169 0 plus 32 R seau 168 20 32 0 168 20 64 0 168 20 96 0 168 20 128 0 168 20 160 0 168 20 192 0 47 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage 4 3 5 La notion de sur seaux CIDR Avec
82. routage 4 5 2 EIGREP Enhanced IGRP Enhanced Interior Gateway Routing Protocol EIGRP est un protocole de routage d velopp par Cisco partir de leur protocole original IGRP EIGRP est un protocole de routage hybride IP avec une op timisation permettant de minimiser l instabilit de routage due aussi bien au changement de topologie qu l utilisation de la bande passante et la puissance du processeur du routeur Certaines de ces optimisations sont bas es sur le Diffusing Update Algorithm DUAL d velopp par SRI qui garantit l absence de boucle En particulier DUAL vite les sauts l infini en les limitant 224 et par cons quent les convergences sont plus rapides EIGRP utilise le VLSM Variable Length Subnet Mask et g re les CIDR Classless Inter Domain Rou ting c est dire le surr seau 4 5 3 OSPF Open Shortest Path First OSPF Open Shortest Path First est un protocole de routage IP interne de type protocole tat de liens link state protocol et qui offre une convergence tr s rapide 4 5 4 BGP Border Gateway Protocol Border gateway protocol BGP est un protocole d change de route utilis notamment sur le r seau Internet routage des paquets sur des r seaux diff rents Son objectif est d changer des r seaux adresse IP masque avec ses voisins par le biais de sessions TCP C est un protocol de type Exterior Gateway qui m morise la route afin d viter le probl me de la
83. rreurs est lev Cette technique est utilis e par les r seaux sans fil 3 3 1 3 Le service orient connexion et avec accus de r ception Envoi Data 1 Envoif Data 2 Envoi Data 3 Cib rer Ta connexion CK 3 3 2 La notion de trames 3 3 2 1 Remarques g n rales Service le plus labor Une connexion est tablie au pr alable Chaque trame est num rot e et la couche liaison garantit que chaque trame envoy e est re ue une fois et une seule et dans l ordre Trois phases pour tablir une connexion tablissement de la connexion transmission des donn es lib ration de la connexion Le protocole PPP utilise cette technique La couche physique v hicule un train de bits La couche liaison d coupe le train de bits en trames On calcul une somme de contr le qui est rajout e la fin de la trame Le r cepteur recalcule la somme de contr le Le d coupage en trames et une op ration d licate 3 3 2 2 Les types de d coupages en trames 1 Compter les caract res 2 Avoir des caract res de d but de trame de fin de trame et de transparence 3 Utiliser des fanions flags de d but et de fin de trame avec des bits de transparence 4 Violer le codage de la couche physique R seau 30 Aurore Soors Chapitre 3 La couche liaison de donn es Les connexions point point les r seaux 3 3 3 Le contr le d erreur Utilisation d un ACK acquittement positif
84. s appropri es Deux raisons expliquent l efficacit du multiplexage Plus le d bit est lev meilleur sera le rapport qualit prix de la ligne de transmission Pour une transmission efficace on devra combiner plusieurs lignes faible d bit sur une ligne pour atteindre le plus haut d bit possible C est justement ce que fait le multiplexage Il existe deux cat gories de multiplexage Le multiplexage temporel Le multiplexage fr quentiel R seau 25 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces 2 6 2 Le multiplexage fr quentiel D finition Le multiplexage fr quentiel consiste partager la bande de fr quences disponible en un certain nombre de canaux ou sous bande plus troits et affecter en permanence chacun de ces canaux un utilisateur exclusif Fr quence Canai 6 Canai 5 Canai 4 Canai 3 Carai 2 Canai 1 Temps Principe Le multiplexage fr quentiel est une technique o plusieurs signaux peuvent tre transmis simultan ment si chaque signal est modul sur une fr quence porteuse diff rente et que les signaux des fr quences porteuses soient suffisamment s par s pour que les bandes passantes de ces signaux ne se recouvrent pas 2 6 3 Le multiplexage temporel D finition Le multiplexage temporel consiste affecter chaque utilisateur pendant un court instant et tour de r le la totalit de la bande
85. s architectures en couches dans le monde Elles sont les suivantes Mod le Concr tement Situation technologique OSI Rien Pass TCP IP R seaux locaux Connexion Modem Pr sent ATM Connexion ADSL Le standard pour les connexions ADSL 1 4 1 Le mod le de r f rence OSI Open System Interface Ce mod le est n d une proposition labor e par l Organisation internationale de normalisation ISO II est appel Mod le de R f rence OSI Open System Interconnection parce qu il traite de la connexion entre syst me ouverts la communication avec d autres syst mes dits syst mes ouverts Il est appel plus commun ment mod le OSI et il a t d finit avec 7 couches Num ro Nom de la couche Description 7 Applications Services applicatifs 6 Pr sentation Pr sentation repr sentation des donn es 5 Session Service de session v rification gestion 4 Transport V rification de l int grit des donn es Multiplexage par dessus une connexion r seau 3 R seaux Routage des donn es 2 Liaison des donn es Transmission de l information en paquet de bits 1 Physique Transmission du courant de bits au dessus du support physique Ce mod le a l avantage d tre relativement complet et de prendre en charge tous les probl mes que l on peut rencontrer dans le domaine des t l communications Malheureusement sa complexit engendre no tamment trop d
86. satur es on parle de congestion On peut comparer le r seau commutation de paquets un r seau routier Si un routeur tombe en panne les autres routeurs peuvent le d tectent et choisir un autre chemin pour les paquets suivants DATA EN TETE DONNEES TCP EN TETE DONNEES IP EN TETE DONNEES TRAME QUEUE TRAME CRC 4 3 La couche r seau dans internet 4 3 1 Internet qu est ce que c est D finition Internet est un r seau global constitu de r seaux distincts permettant aux ordinateurs de toute sorte de communiquer et partager des services directement et de mani re transparente R seau 41 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage 4 3 2 Les adresses IP 4 3 2 1 Les fonctions de l adresse IP La premi re fonction est d identifier de mani re unique un hote sur internet La seconde fonction de l adressage IP est de cloisonner le r seau physique en r seaux logiques afin de cloisonner le trafic r seau On vise cr er l quivalent des partitions logiques des disques durs L adresse IP est d compos e en l identifiant r seau et l identifiant ordinateur Les machines appartenant un m me r seau logique auront le m me identifiant r seau 4 3 2 2 Le r le du routeur C est le routeur qui donne vie aux r seaux logiques Un routeur g re un r seau logique par interface ou autrement dit chaque interface donne acc s un r seau logique 4 3 2 3 Le r
87. se propager multi ou mono L metteur est une LED Light Emitting Diode ou une LD diode laser Le r cepteur est un photod tecteur qui est constitu d une diode PIN ou d une photodiode avalanche Les types de fibres optiques Mono mode compos e d un coeur optique inf rieur 10 microns et d une gaine de 125 microns Sa bande passante est sup rieure 10 GHz km elle est donc essentiellement utilis e pour les tr s longues distances Multi mode saut d indice constitu e d un coeur de 62 5 microns et d une gaine optique de 125 microns avec diff rents indices de r fraction La section importante du coeur provoque une grande dispersion du signal et donc une d gradation des performances sur de tr s longues distances Sa bande passante se situe entre 600 et 3000 MHz par km Multi mode gradient le diam tre de son coeur est plus petit et est constitu de couches de verre successives ayant un indice de r fraction proche Cela permet de r duire les probl mes pos s par la dispersion du signal La fibre multimode Plusieurs rayons se transmettent simultan ment Comme le second rayon lumineux mit peut passer avant le premier vu qu ils empruntent des chemins diff rents cela limite la vitesse de transmission Les fibres multi mode sont compos es de deux cat gories on distingue les fibres faible indice ou saut d indice d bit limit 50 Mb s et les fibres gradien
88. sieurs mots de 32 bits Donn es optionnelles get Format de l en t te TCP Les champs Port Source et Port destination d signent les ports de l application Le champ Num ro de s quence indique le num ro du premier octet du segment dans le flux de donn es Insistons sur le fait que TCP est orient flux d octet et non flux de messages Le champ Num ro d accus de reception indique le prochain octet souhait Acquitte par la m me occasion les Num ro d accus de reception 1 octets La longueur de l en t te TCP indique combien de mots de 32 bits contient l en t te Puisque la longueur du champ Options est variable celle de l en t te l est aussi En fait ce champ indique le point de d part des donn es dans le segment I est exprim en multiple de 32 octets Exprime aussi la longueur de l en t te R seau 60 Aurore Soors Chapitre 5 La couche transport Un champ de 6 bits n est pas utilis On trouve un champ 6 bits qui contient diff rents flags Champ Signification SYN Synchronise les num ros de s quence Ce flag est utilis l ouverture d une connexion URG Vaut un si le pointeur d urgence est uitlis Le pointeur d urgence est un d calage en octets partir du num ro de s quence courant que l on utilise indiquer le dernier octet des donn es urgentes ACK Est utilis pour indiquer la validit du champ Num ro d
89. t 5 2 2 Comparaison entre ip udp et tcp Fonctionnalit IP UDP TCP Orient connexion Non Non Oui Fronti re des messages respect es Oui Oui Non Checksum des donn es Non Optionnel Oui M canisme d ACK Non Optionnel Oui Timeout et r mission Non Non Oui D tection des duplicatas Non Non Oui S quencement remise dans l ordre des datagrammes Non Non Oui Contr le de flux Non Non Oui La couche IP procure un service non fiable sans connexion pour TCP C est le module TCP qui contient la logique n cessaire pour un circuit virtuel fiable pour un processus utilisateur UDP procure seulement deux fonctionnalit s qui ne sont pas offertes par IP les num ros de ports et un checksum optionnel pour v rifier les contenus des datagrammes UDP 5 3 Le protocole UDP UDP User Datagramme Protocol est un protocole de transport en mode non connect La structure du datagramme UDP est la suivante Port source Port destination Longueur UDP Total de contr le UDP Data La longueur UDP comprend l en t te de 8 octets et les datas 5 4 Le protocole TCP 5 4 1 La structure du datagramme TCP lt 32 bits gt Pore Soure e 1804 Port destination 80 Nu m ro de s quence um ro d accus de r ception Lang En t te TCP Taitte de fen tre Totar de contr le Pointeur d urgence Options O 1 ou plu
90. t lt lt lt ack 2 3 Envoi data 3 gt gt gt lt lt lt ack 3 4 Envoi data 4 gt gt gt lt lt lt ack 4 Exemple 2 Consid rons maintenant l exemple suivant Les donn es ne sont pas acquit e syst matiquement la r ception Emeteur R cepteur 1 Envoie data 1 gt gt gt 2 Envoie data 2 gt gt gt 3 Envoie data 3 gt gt gt 4 Envoie data 4 gt gt gt lt lt lt Data 1 ack 4 Les donn es sont transmises directement et les donn es sont acquitt es par un acquittement cumul retard Un acquittement cumul est un acquittement qui acquitte plusieurs donn es d un coup Les donn es 1 4 sont acquit es Un acquittement retard est un acquittement qui n est pas transmis directement la r ception de la donn e mais retard jusqu ce que une trame de donn e est mise par le r cepteur On parle d acquittement superpos aux donn e piggyback quand l acquittement est plac dans une trame de donn e mise par le r cepteur Si apr s un certain laps de temps aucune donn e n est transmise par le r cepteur un acquittement seul sera envoy par le r cepteur R seau 61 Aurore Soors Chapitre 5 La couche transport 5 4 3 Le concept de la fen tre glissante ra Fen tre offerte gt Fix e par r cepteur Fe n tre utilisable Donn es que on peut Octets impossibles mettre sans Recevoir d ack tr
91. t d indice d bit limit 1 Gb s Utilisation priv e La fibre monomode Les vitesses atteintes sont de plusieurs Gb s La propagation du signal est axiale Il n y a plus de distorsion intermodale et la bande passante est accrue Utilisation publique R seau 20 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces Propagation de la lumi re dans la fibre optique Light incident at any angle smaller than Light incident at any angle greater or equal to the critical angle is not than the critical angle is totally totally reflected Some of the energy in reflected All of the energy of the the incident ray exits the glass incident ray stays in the glass Critical Angle for Glass to Air Bc 41 8 Ray 1 84 lt O so ray reflects and refracts Ray 2 82 so ray reflects and refracts Ray 3 83 gt Oc so ray is totally internally reflected Le principe de la r flexion totale interne est la base de la propagation des ondes lumineuses dans la fibre optique D apr s ce principe lorsqu un rayon lumineux passe d un milieu un autre dont l indice de r fraction est plus faible il peut tre r fl chi De plus lorsque l angle d incidence du rayon lumineux est plus grand que l angle critique la lumi re est r fl chie en totalit et il n y a aucune perte de lumi re a r fraction b r fraction angle critique c r flexion totale La r flexi
92. t en cas de collisions Arr t imm diat de la transmission Emission d un signal de brouillage pour renforcer la collision Attente al atoire entre 0 et 1023 slots Un slot vaut 51 2 micro secondes soit la transmission de 512 bits D finition Un domaine de collision est formellement d fini comme un seul r seau CSMA CD dans lequel il se produira des collisions si deux stations attach es au syst me transmettent au m me moment Il ne faut pas d passer 20 30 machines Domaine de collision Tour PC C Tour PC D sel our PC A Tour PC B 7 2 R seau 35 Aurore Soors Chapitre 3 La couche liaison de donn es Les connexions point point les r seaux 3 7 La norme IEEE 802 3 et r seau Ethernet 3 7 1 Les r seaux commut s 3 7 1 1 introduction Les ponts et les commutateurs servent relier des segments ethernet Ils s affranchissent des limites impos es par les domaines de collision Ils peuvent relier des segments des vitesses diff rentes Les segments sont reli s des ponts via des ports Autrefois on utilisait le terme pont bridge De nos jours le terme commutateur switch est pr f rable pour d signer ces quipements 3 7 1 2 D cision de transmission ou filtrage Les interfaces des ponts fonctionnent en mode promiscuit et lisent toutes les trames qui passent sur le segment Chaque trame contient deux adresses la source et la destination Les commuta
93. t habituellement transparente du point de vue des applications et des utilisateurs pr sents sur le r seau 4 5 7 ARP Adresse Resolution Protocol L Address resolution protocol ARP protocole de r solution d adresse est un protocole effectuant la traduction d une adresse de protocole de couche r seau typiquement une adresse IPv4 en une adresse ethernet typiquement une adresse MAC ou m me de tout mat riel de couche de liaison 4 5 8 RARP Revers ARP RARP pour Reverse ARP permet partir d une adresse mat rielle adresse MAC de d terminer l adresse IP d une machine En r sum RARP fait l inverse de ARP R seau 57 Aurore Soors Chapitre 4 La couche r seau le routage 4 6 Le VLAN Virtual LAN Un r seau virtuel commun ment appel VLAN pour Virtual LAN est un r seau informatique logique ind pendant De nombreux VLANS peuvent coexister sur un m me commutateur r seau switch Les int rets du VLAN Segmentation r duire la taille d un domaine de broadcast Flexibilit Possibilit de travailler au niveau 2 couche liaison Adresse MAC ou au niveau 3 TP Les VLAN peuvent tre configur soit sur base du port soit sur base de l IP soit sur base de l adresse MAC soit sur base du num ro de port du transport application S curit permettre de cr er un ensemble logique isol pour am liorer la s curit Le seul moyen pour communiquer entre des mach
94. t traiter la congestion par la loi de conservation des paquets L id e est de ne pas injecter un nouveau paquet dans le r seau tant qu un ancien subsiste TCP essaie d atteindre cet objectif en manipulant dynamiquement la taille de fen tre Le premier stade de la gestion de congestion c est sa d tection Lorsqu un temporisateur expire on peut tre sur qu une congestion s est produite car les grandes art res sur internet sont en fibre optique et par cons quent les erreurs dues aux erreurs de transmissions sont devenues rares La solution adopt e sur internet repose sur le fait qqu il existe deux probl mes potentiels capacit du r seau et capacit du r cepteur que l on traite s par ment Chaque metteur g re donc deux fen tre la fen tre que le r cepteur a accord e et la fen tre de congestion Chacune de ces fen tres refl te le nombre d octets que l metteur peut transmettre Le nombre d octets envoy s doit donc correspondre au minimum de ces deux fen tres La fen tre r ellement utilis e correspond au minimum de ce qui convient l metteur et au r cepteur Si le r cepteur dit Envoyez 8Ko mais que le r cepteur sait qu un envoie R seau 66 Aurore Soors Chapitre 5 La couche transport de plus de 4Ko d un coup peut engorger le r seau il n envoie que 4Ko R ciproquement si le r cepteur dit Envoyez 8Ko alors que l metteur sait que tout envoie de moins de 32Ko passera sans probl me alors
95. ted Pair est un c ble non blind non crant z i_ gt FTP Le c ble FTP Foiled Twisted Pair est un c ble crant avec une feuille d aluminium n _ STP Le c ble STP Shielded Twisted Pair est un c ble crant paire par paire meen _ S FTP Le c ble SFTP Shielded Foiled Twisted Pair gt est un c ble crant paire par paire et blind r lt S STP Le c ble SSTP Shielded and Shielded Twisted Pair c ble blind paire par paire avec un blindage autour D finition Ecrant Qualifie un c ble o un feuillard de m tal est enroul autour des conducteurs pour assurer une protection contre les hautes fr quences parasites Le c ble crant offre une meilleure immunit au bruit lectronique L avantage du c ble STP est qu il a une meilleur isolation face aux ondes lectromagn tiques et qu il est plus rigide cependant il est plus cher et plus lourd R seau 18 Aurore Soors Chapitre 2 La couche physique les signaux cablages et interfaces 2 5 2 Le c ble coaxial bande de base Outer Jacket l Braided Copper Shielding 4 Copper Conductor Plastic Insulation BNC Connector o Le c ble coaxial est constitu d un conducteur central rigide en cuivre le c ur entour d un mat riel isolant de forme cylindrique envelopp e d une tresse conductrice en cuivre le tout recouvert de plas tique Excellente immunit contre les bruits ou perturbat
96. teurs dans une liste d adresses pour indiquer la route par d faut la route pour tous les r seaux qui ne sont pas mentionn s L adresse pleine 255 255 255 255 est r serv e pour une adresse de destination qui signifie cast vers tous les h tes sur mon r seau 0 0 0 0 est une forme obsol te de 255 255 255 255 4 3 3 Les adresses de r seau publique priv 4 3 3 1 Les adresses publiques Chaque fois que l on se connecte Internet une adresse publique est n cessaire Une adresse publique est une adresse qui est d livr e par L IANA Internet Assigned Numbers Authority ou ses interm diaire Cette adresse va nous identifier de mani re unique sur internet 4 3 3 2 Les adresses priv es D finition Une adresse priv e est une adresse ip qui n a pas t attribu e par l IANA et qui est utilis e dans un r seau interne D finition Un r seau priv est un r seau ou les machines ou quipements ont des adresses qui ne sont pas attribu es officiellementparl TA N Aetquiparcons quentnesontpasaccessiblesdirectement 4 3 4 Les sous r seaux 4 3 4 1 La probl matique O C 1 ARAA ST 149 108 1 2 149 108 1 2 140 108 1 2 149 108 0 0 Tous les ordinateurs appartenant un m me r seau doivent poss der le m me identifiant de r seau Une entreprise commence avec une adresse de classe B Pour des raisons de s curit et de rendement il faut au moins deux r seaux distincts Par exemple Market
97. teurs limitent la surcharge du r seau en ne transmettant d un segment un autre que le trafic qui en vaut la peine Pour distinguer les trames acheminer de celles qui doivent tre filtr es ils s appuient sur une table appel e table de pontage ou table d adresses MAC qu ils construisent dynamiquement Chaque fois qu un commutateur re oit une trame il consulte sa table pour prendre une d cision ad quate Trame destin e 0200 2222 2222 est arriv e sur EQ Je dois la FILTRER car la destination est accessible via le port EO Fred 0200 1111 1111 Vima 0200 3333 3333 Barney Be 0200 2222 2222 0200 44 4444 Trame destin e 0200 3333 3333 est arriv e sur EO Je dois la TRANSMETTRE car la destination est accessible via le port E1 Table d adresses MAC 0200 1111 1111 EO 0200 2222 2222 EO 0200 3333 3333 E1 0200 4444 4444 E1 Fred 0200 1111 1111 Wilma 0200 3333 3333 Barney 0200 2222 2222 0200 4444 4444 Betty Le commutateur d cide de filtrer la trame que fred envoie Barney Celle ci porte l adresse MAC 0200 2222 2222 qui correspond celle de Barney Le commutateur re oit cette trame car il est reli au hubl Filtrer signifie que la trame n est pas retransmise vers les autres ports du switch Par contre la trame que Fred transmet Wilma est transmise uniquement sur le port E1 car en consultant sa table le commutateur a not que L adresse destination de Wilma 02
98. tion d un signal lectrique 2 4 2 2 Constellation diagramme 2 5 Les m dias de transmission 2 5 1 Le c ble lectrique paires torsad es 68 SO S IA UGG 2 UNE EH Chapitre 5 TABLE DES MATI RES 2 5 2 Le c ble coaxial bande de base 19 2 5 3 La bre optiques s oa 8 244 b b b LED 0 2 LL LA RNA 4 05 A Ad 20 2 012 Le multiplerag a 5 44 arm AURAS de o a ha a ES GUES a anna a N de de Que a de 94 25 2 6 1 Le principe du multiplexage 25 2 6 2 Le multiplexage fr quentiel 26 2 6 3 Le multiplexage temporel 26 2 77 L rwireless ever Lo ba DUA LAN LAURE dE RA HE EEE DEEE ge 27 3 La couche liaison de donn es Les connexions point point les r seaux 28 31 La couche Hote R seau oe 44444444 saura 446 88 dede eee mat r 28 3 2 La couche Trame ou Liaison de donn es Data Link Layer 29 3 3 Objectifs de la couche liaison de donn es 30 3 3 1 Les services offerts la couche r seau 30 3 3 1 1 Le service sans connexion et sans accus de r ception 30 3 3 1 2 Le service sans connexion et avec accus de r ception 30 3 3 1 3 Le service orient connexion et avec accus de
99. traffic unicast inconnu non pr sent dans la table cam est aussi propag de la m me mani re dans l espoir que le destinataire inconnu se trouve sur un des segments ethernet et r ponde ce qui cr era une entr e dans la table M me technique pour le traffic multicast 3 7 1 5 Synth se logique de transmission d un commutateur 1 Une trame est re ue 2 Si l adresse de destination est broadcast ou multicast la trame est transmise sur tous les ports l exception de celui de r ception 3 Si l adresse de destination est unicast et qu elle est absente de la table la trame est transmisse sur tous les ports l exception de celui de r ception 4 Si l adresse de destination est unicast et qu elle est pr sente dans la table et si l interface associ e n est pas celle de r ception la trame est transmise sur le port appropri 5 Sinon la trame est filtr e bloqu e 3 7 2 Les modes de retransmission interne des trames La trame doit toujours tre analys e par le commutateur Il existe trois techniques d impl mentation des trames 1 La m thode Store and Forward 2 La m thode Cut and Through 3 La m thode Fragment Free 3 7 2 1 La m thode Store and Forward Cette approche utilis e par la plupart des commutateurs consiste m moriser la trame totalement Si la trame est incompl te ou pr sente un mauvais CRC elle n est pas retransmise Ceci vite un encombrement inutile du r seau Tout
100. trice par grands blocs mais que c t r cepteur une application interactive les lits octets par octets Application en mission Application en r ception Eerpe un octet Lit un octet la fois TCP L crit un byte Au d part le tampon m moire TCP c t r cepteur est plein et l metteur le sait c est dire qu il a une fen tre de taille 0 Puis l application interactive lit un caract re en provenace du flux TCP Cette action satisfait pleinement le r cepteur TCP qui envoie donc l metteur une indication d actualisation de fen tre pour qu on lui envoie un octent L metteur se sent oblig d envoyer l octet suivant Le tampon m moire est nouveau plein et le r cepteur acquitte le segment d un octet mais positionne la fen tre 0 Et ainsi de suite La solution de Clark consiste emp cher le r cepteur d envoyer une indication d actualisation de fen tre juste pour un octet on l oblige attendre d avoir un espace disponible d une taille d cente avant de l annoncer En pratique le r cepteur ne doit pas envoyer une indication d actualisation de fen tre tant qu il n a pas atteint la taille maximale de segment qu il avait obtenue lors de l tablissement de la connexion ou que son tampon m moire est moiti vide 5 4 9 Le contr le de la congestion TCP Quand la charge est plus importante que ce qu on est en mesure de g rer il se produit une congestion En th orie on peu
101. troupe lancera son attaque l heure indiqu e par le billet transmit par le messager rien ne lui garantit que la formation situ e sur l autre colline fera de m me le messager n est pas arriv bon port En r seau la probl matique est la m me Si une extr mit initie la d connexion rien ne garantit que l autre extr mit fera de m me le paquet transportant la demande de d connexion peut se perdre 4 5 2 L approche TCP Pour lib rer une connexion chaque extr mit envoie un segment TCP avec le bit FIN positionn 1 Ceci signifie qu elle n a plus de donn es transmettre Attention quand une entit ferme elle peut continuer recevoir des datas Ce n est que quand il y a acquittement que la connexion est ferm e Il faut quatre segments pour fermer une connexion Un FIN et un ACK dans chaque sens Les tapes 2 et 3 peuvent cependant tre regroup es en une seule Ce qui r duit le nombre de segments chang s trois L envoi du FIN est d clench par la primitive close dans le programme metteur ou r cepteur Pour viter le probl me des deux arm es on utilise un temporisateur Si la confirmation n est pas arriv e on ferme la connexion unilat ralement R seau 63 Aurore Soors Chapitre 5 La couche transport 5 4 6 La machine d tats TCP CLOSE FIN CONNECT SYN CLOSE LISTEN CLOSE SYN SYN ACK SEND SYN SYN SYN ACK ouvertures simu
102. ttendue est re ue TCP sait que l autre extr mit est toujours l et TCP ne va pas la tester nouveau sauf si la connexion est de nouveau inactive pour deux heures Si aucune r ponse n est re ue apr s un nombre fix d envois de sondes keepalive TCP suppose que la connexion est rompue Le FIN_WAIT 2 timer est d clench quand on passe de l tat FIN_WATT _1 l tat FIN_WAIT 2 et la connexion ne peut plus recevoir aucune donn e Un TIME_WAIT timer souvent appel le timer 2MSL R seau 65 Aurore Soors Chapitre 5 La couche transport 5 4 8 Les optimisations internets 5 4 8 1 L algorithme de Nagle L algorithme de Nagle quand une application envoie octet par octet on envoie le premier octet et on stocke tout le reste Le reste sera envoy quand le premier octet est acquitt Puis on envoie dans un segment TCP tous les caract res accumul s et on recommence stocker jusqu ce que tous les octets soient acquitt s Si l utilisateur saisit rapidement et que le r seau est lent il peut y avoir un grand nombre d octets dans chaque segment ce qui diminue fortement la largeur de la bande utilis e L algorithme de Nagle permet en outre d envoyer un nouveau paquet s il y a eu assez de donn es pour remplir la moiti de la fen tre ou si l on atteint la taille maximale de segment 5 4 8 2 Le syndrome de la fen tre stupide Ce probl me survient lorsqu on passe des don nes l entit TCP met
103. unication entre entit de niveau transport met en oeuvre un port source et un port desti nation Elle cr e un canal virtuel qui dissimule les caract ristiques du r seau Offre un service de type connect et non connect Dans le cas de tcp ip c est tcp pour le mode connect et udp dans le cas du mode non connect Dans le cas de TCP les messages sont aussi d sign s segments Offre un m canisme de contr le de flux de bout en bout dans le cas de tcp c est dire qu on v rifie si l autre est satur ou non Offre un m canisme d acquittement dans le cas de tcp Le mode non connect offre un d lai de r action plus rapide mais sans garantie de fiabilit Lorsque l on associe une adresse Ip et un num ro de port on appelle a un socket 5 2 Pr sentation des protocoles TCP UDP 5 2 1 Leur position dans le mod le TCP IP TCP et UDP forment la couche de transport de la pile TCP IP Ils se situent par rapport IP de la mani re suivante Processus 1 Processus 2 La couche application TCP UDP La couhe transport TSAP IP La couche r seau NSAP Interface Hardware La couche liaison de donn es MAC la carte r seau TCP procure un service orient connexion fiable UDP offre un service sans connexion non fiable base de datagramme TSAP Transport Service Access Point NSAP Network Service Access Point 59 Chapitre 5 La couche transpor
104. us Ethernet A l coute pr alable du r seau comme toutes les m thodes CSMA s ajoute l coute pendant la transmission d o l ajout du terme cd un coupleur pr t mettre ayant d tect un canal libre transmet et continue couter le canal De ce fait il se produit une col lision il interrompt d s que possible sa transmission et envoie des signaux sp ciaux appel s bits de bourrage afin que tous les adaptateurs soient pr venus de la collision Il tentera de nouveau son mission ult rieurement apr s un certain laps de temps qui est calcul par l algorithme de backoff R seau 33 Aurore Soors Chapitre 3 La couche liaison de donn es Les connexions point point les r seaux 3 6 2 2 L algorithme de backoff Apr s chaque collision la times carte ethernet va attendre ce que l on appelle un certain nombre de slots D finition Un slot time est le temps de propagation maximum du signal dan un r seau aller et retour Il vaut 512 bit times temps de propagation d un bit ou 51 2 micro secondes Le principe de l algorithme consiste apr s un chec de transmission attendre un laps de temps al atoire Si les collisions se r p tent nouveau on attend de plus en plus longtemps L objectif de l algorithme est de faire en sorte que les adaptateurs ne demandent pas tous en m me temps le support de transmission en r partissant leurs demandes dans le temps Algorithme 1 Ecoute
105. valeur infinie 4 5 5 ACLs Access Control Lists Une ACL sur un pare feu ou un routeur filtrant est une liste d adresses ou de ports autoris s ou interdits par le dispositif de filtrage Les Access Control List sont divis s en trois grandes cat gories l ACL standard ACL tendue et la nomm e tendue l ACL standard ne peut contr ler que deux ensembles l adresse IP source et une partie de l adresse IP source au moyen de masque g n rique V ACL tendue peut contr ler l adresse IP de destination la partie de l adresse de destination masque g n rique le type de protocole TCP UDP IGRP etc le port source et de destination les flux TCP IP TOS Type of service ainsi que les priorit IP ACL nomm e tendue est une ACL tendue laquelle on a affect un nom Les ACL sont diff rentes pour chaque port pour chaque sens et pour chaque protocole et sont les seules avoir acc s au segment TCP 4 5 6 ICMP Internet Control Message Protocol Internet Control Message Protocol est l un des protocoles fondamentaux constituant la suite de protocoles Internet Il est utilis pour v hiculer des messages de contr le et d erreur pour cette suite de protocoles par exemple lorsqu un service ou un h te est inaccessible ICMP se situe au m me niveau que le protocole IP bien qu il ne fournisse pas les primitives de service habituellement associ es un protocole de couche r seau Son utilisation es
106. vr s L ordre de d livrance est respect et chaque donn e est num rot e La fiabilit est garantie via un m canisme d acquittement ack acknowledge L ouverture d une connexion est p nalisante en temps L avantage d un mode connect est que l on pr vient le r cepteur qu il va recevoir des donn es et il peut prendre ses dispositions pour viter les pertes Ce syst me permet aussi au r cepteur de refuser les connexions pour lesquelles il n a pas les ressources garanties Le t l phone est l exemple classique du protocole en mode connect 1 3 3 2 Protocole d connect ou sans connexion Data 1 Data 2 Pr On d livre directement l information Chaque message est achemin de mani re ind pendante L ordre de d livrance des messages n est pas garantit La fiabilit n est garantie car vous n avez aucune garantie que le r cepteur soit l coute de vos informations et parce qu il n y a pas de m canisme d acquittement Dans certains cas le fait qu un protocole en mode non connect soit performant prime sur le fait qu il soit fiable Les drivers des cartes r seaux ethernet token ring et fddi travaillent en mode non connect Le streaming est l exemple type du protocole d connect R seau 9 Aurore Soors Chapitre 1 Terminologie et mod les de r f rence 1 4 Les mod les et normes de r f rence Il existe actuellement troi

Réseaux Mr Quettier

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

R&eacute;seaux Mr Quettier

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

Réseaux Mr Quettier