Introduction au TCP/IP Eric Lapaille eric@netline.be (c) 1999

Introduction au TCP/IP

Eric Lapaille

eric@netline.be

(c) 1999

TCP/IP

• Transmission Control Protocol

• Internet Protocol.

• DARPA ( Defense Advanced Research Projects Agency )

• Defense Communications Agency (DCA)

• Bolt, Beranek & Newman (BBN)

Raisons du succès

• Idéal pour interconnecter du matériel hétéroclite

• Standard ouvert

• Utilisable librement

• Indépendant des couches physiques de hardware.

• Schéma d’adressage unique

Open Systems Interconnect (OSI)

Application

Presentation

SessionYY

Transport

Network

Datalink

Physical

La couche physique

Elle s'occupe de la transmission des bits de façon bruteElle définit les niveaux de tensionElle définit la durée d'un bitElle initialise la connexionElle détermine le nombre de broches du connecteur

La couche liaison de données

Elle fournit un moyen de transmission exempt d'erreur à la couche réseauElle fractionne les données en tramesElle transmet les trames en séquenceElle gère les trames d'acquittementElle résout les problèmes provoqués par des trames erronéesElle fournit un contrôle de flux

La couche réseau

Elle est chargée de transporter les PAQUETS de la source vers la destinationElle doit connaitre la topologie du réseauElle doit éviter les routes surchargées

La couche transport

Elle accepte les données de la couche supérieureElle découpe les données en unités plus petitesElles s'assure que ces unités arrivent à destination

La couche session

Elle démarre véritablement la communicationElle s'occupe de la synchronisationElle détermine le mode de transmission

La couche présentation

Cette couche s'occupe de la sémantique et de la syntaxe du l'information transmise

La couche application

Elle fournit et gère les interfaces entre la machine et les utilisateursCes interfaces sont constituées des différents programmes utilisateurs

Répéteur

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

PhysicalPhysical

Repeater

Ils sont utilisés pour étendre le LAN au delà de ses limitations électriquesIls amplifient et remettent le signal en formeIls éliminent la désynchronisationIls passent le signal sur un autre médiaIls sont transparents pour le réseauCe ne sont pas des appareils"Store And Forward"Ils ne sont pas adressables (uniquement pour le management hors standard)

Bridge

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

PhysicalPhysical

Datalink

Bridging

Ce sont des relais de niveau 2un relais est un système qui accepte un message et l'envoie plus loin sur le réseauUn relais de niveau 2, envoie le message Si certaines conditions sont rempliesCes conditions sont basées sur :MAC ADDRESSESSOURCE ROUTING

Routeur

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

PhysicalPhysical

Datalink

Network

BRouteur

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

PhysicalPhysical

Datalink

Network

Gateway

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

PhysicalPhysical

Datalink

Network

Application

Presentation

Session

Transport

Modèle TCP/IP

TCP

IP

Datalink

Physical

Application

UDP

ICMP

RARPARP

Message

Segment

Datagramme

Frame

Bit

OSI versus TCP/IP

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

Physical

Transport

Internet

Datalink

Physical

Application

Architecture TCP/IP

TCP/IP - IPX/SPX - NetBEUI

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Datalink

Physical

NCP TCP app SMB

SPX TCP

IPX IP

NetBEUI

TCP/IP et OSI

TCP/IP sous Ethernet

Destination CRCDataType (0800)Source

IP DataIP header

TCP DataTCP header

FTP DataFTP header

Transmission Control Protocol0 4 8 12 16 20 24 28-31

Source Port Destination Port

Sequence Number

Acknowledgement number

WindowOffset Reserved Code

Urgent PointerChecksum

Options Padding

Data

User Datagram Protocol (UDP)

0

Source Port Destination Port

16

Length Checksum

Datagramme4

Version Total Length

Identification

Time To Live

Source IP Address

Options Padding

Data

IHL

0 28-31242016128

Type of Service

Flags Fragment offset

Protocol Header Checksum

Destination IP Address

MTU (Maximum Transmission Unit)

Internet Control Message Protocol

• le contrôle de flux

• la détection de destinations inaccessibles

• la redirection de routes

Destination CRCDataType (0800)Source

IP DataIP header

...ICMP

CodeType

Adressage IP

Codée sur 32 bits 4 octets de 0 à 255193.75.199.1

0 réservé0.0.0.0cet hôte ci sur ceréseau ci

255 réservé193.75.199.255broadcastdiffusion limitée

Adresse IP

Classes A à C

Classe A

Classe B

Classe C

N

N N

N N N

H

H H

H

H

H

0

1 0

1 01

Adressage IP

Classe Bits valeurportion réseau

portion hôte

nombre de réseaux

nombre adresses subnet Bits

A 0 1-126 N H.H.H 126 16777214 255,0,0,0 1-7-24

B 1 0 128-191 N.N. H.H 16382 65534 255,255,0,0 2-14-16

C 1 1 0 192-223 N.N.N H 2097150 254 255,255,255,0 3-21-8

D 1 1 1 0 224-239

E 1 1 1 1 240-

Loopback

127.0.0.x bouclage local

localhost

•0.0.0.0 Un hôte inconnu (source)

•255.255.255.255 Tous les hôtes (destination)

•193.75.199.3 Hôte 3 du réseau 193.75.199

•193.75.199.0 Hôte inconnu du réseau 193.75.199

•193.75.199.255Tous les hôtes du réseau 193.75.199

•0.0.0.4 L'hôte 4 de ce réseau (source)

•127.0.0.1 Cet hôte

Comment interpréter une adresse

Adresses test

Classe Adresses De à

A 1 10.0.0.0 10.255.255.255

B 255 172.16.0.0 172.31.255.255

C 65536 192.168.0.0

192.168.255.255

Problèmes• Trop peu de classes B• IPv6 adresse codée sur 128 bits• Explosion des tables de routage• CIDR Classless Inter-Domain Routing• TransRégion 192.0.0.0 -> 193.255.255.255• Europe 194.0.0.0 -> 195.255.255.255• Autres 196.0.0.0 -> 197.255.255.255• Amérique Nord 198.0.0.0 -> 199.255.255.255• Reste Amérique 200.0.0.0 ->

201.255.255.255• Pacifique 202.0.0.0 -> 203.255.255.255• Autres 204.0.0.0 -> 207.255.255.255

IPv6

Version Flow label

Payload length

Source IP Address

Priority

Next header Hop Limit

Destination IP Address

Subnet

128 64 32 16 8 4 2 1

I I 0 0 0 0 0 0

Subnet

Subnet Mask Bits Subnets Hôtes parsubnet

255.255.255.0 0 0 254255.255.255.192 2 2 62255.255.255.224 3 6 30255.255.255.240 4 14 14255.255.255.248 5 30 6255.255.255.252 6 62 2

DNS aux USA

• COM pour les compagnies commerciales,

• EDU pour le monde académique,

• GOV pour les instances gouvernementales,

• MIL pour les institutions militaires,

• NET ou ORG pour les autres organisations.

DNS root

DNS query

Protocoles

• ip 0 IP # internet protocol, pseudo protocol number

• icmp 1 ICMP # internet control message protocol

• igmp 2 IGMP # internet group multicast protocol

• ggp 3 GGP # gateway-gateway protocol

• tcp 6 TCP # transmission control protocol

• pup 12 PUP # PARC universal packet protocol

• udp 17 UDP # user datagram protocol

• idp 22 IDP # WhatsThis?

• raw 255 RAW # RAW IP interface

Port

• ftp 21/tcp # File Transfer Protocol • telnet 23/tcp # Virtual Terminal Protocol• -- 24/tcp/udp # Any private mail

system• smtp 25/tcp # Simple Mail Transfer

Protocol• nsw-fe 27/tcp/udp # NSW User System FE• msg-icp 29/tcp/udp # MSG ICP

BOOT protocol

Vendor specific (64b)

OPTransaction id

SecondsClient IP addressYour IP address

Server Ip addressGateway IP address

Client hardware add (16b)Server Host name (64 b)Boot file name (128 b)

Unused flags

HTYPE HopsHLEN

DHCP Dynamic Host Configuration Protocol

• Standard ouvert – RFC 1533, 1534, 1541, 1542

• Aussi simple que NetBEUI, Appletalk, IPX

• Pas de configuration de stations client

• Gestion centralisée

WINS Windows Internetworking Naming Service

• Objectifs– Conserver la flexibilité des noms NetBIOS pour TCP/IP

– Spécifier un nom plutôt qu’une adresse

– Minimiser les diffusions/broadcast sur le réseau

• Qu’est ce que WINS ?– Base de données stockant les liaisons entre les noms logiques

utilisés par NetBIOS et les adresses IP

– Protocole Client-Serveur

– Base dynamique

• DHCP + WINS = table dynamique de correspondance entre noms de machines et adresses

Intégration DNS / WINS

DNS query: “srv1.DNS query: “srv1.myco.commyco.com””

hosthost domaindomain

Le serveur DNS appelle WINS Le serveur DNS appelle WINS pour résoudre le nom de pour résoudre le nom de machine (machine (host namehost name))to IP addressto IP address

myco.commyco.com WINS AddrWINS Addr

DNSDNS

srv1srv1 1.2.3.4 1.2.3.4

WINSWINS

Base Base dynamiquedynamique

Base Base statiquestatique

SocketsSockets

Clien

tC

lient

Sock

etsS

ockets

Netw

ork (p

rotocol stack)

Netw

ork (p

rotocol stack) N

etw

ork

(p

roto

col s

tack

)N

etw

ork

(p

roto

col s

tack

)

Soc

ket

sS

ock

ets

Ser

ver

Ser

ver

WinSock ArchitectureWinSock Architecture

WinSockWinSockWinSockWinSock

NetworkNetworkNetworkNetwork

TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP

TelnetTelnetTelnetTelnetHTTPHTTPHTTPHTTP FTPFTPFTPFTP Other Other appsapps

Other Other appsapps

COMCOM

Clien

tC

lient

CO

M ru

ntim

eC

OM

run

time

Sock

etsS

ockets

Net

wor

k

Net

wor

k (a

ny

stac

k)

(an

y st

ack

)Netw

ork

Netw

ork (an

y stack)

(any stack

)

Soc

ket

sS

ock

ets

CO

M r

un

tim

eC

OM

ru

nti

me

Ser

ver

Ser

ver

Cross-processCross-process

In-processIn-process

ARPAddress Resolution Protocol

• MAC niveau 2 du modèle OSI,

• Logical Link Control (LLC)

• CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access

with Collision Detection)

• Medium Access Control (MAC) .

ARP

Serial Line IP

• pas de compression de données

• pas de correction d’erreurs

• s’adapte mal aux mauvaises lignes

• n’accepte qu’un protocole à la fois

• procédure de scripting non standardisée

• pas d’allocation dynamique d’adresses

Point to Point Protocol

• contrôle de la ligne

• configuration dynamique de l'adresse IP de l'appelant.

• supporte IP, DECNET, XNS, Appletalk, Novell IPX, NETBEUI .

• multiplex

• PAP ( Password Authentication Protocol ) ou CHAP

( Challenge Handshake Authentication Protocol ).

Point to Point Tunnelling Protocol

Internet ServiceInternet ServiceProviderProvider

Paquets PPPPaquets PPPencryptésencryptés

Paquets IPX

Paquets IPPaquets IP

INTERNET ou INTERNET ou backbone IP privébackbone IP privé

TunnelTunnel

Paquets PPPPaquets PPPencryptés etencryptés etencapsulésencapsulés

Windows NTWindows NTServer RASServer RAS

Sécurité & Sécurité & accounting, accounting,

authentification authentification ISPISP

Corporate Corporate LANLAN

Windows 95,Windows 95,Windows NT, Windows NT, tout client PPPtout client PPP

AuthentificatioAuthentification domaine, n domaine,

DHCPDHCP

Packet INternet Groper

• Pinging 192.92.130.1 with 32 bytes of data:

• Reply from 192.92.130.1: bytes=32 time=761ms TTL=250

• 8 bits de type• 8 bits de code• 16 de checksum • 16 bits pour l'identifiant• 16 pour le numéro de séquence.

Ping

TCP

IP

Datalink

Physical

Application

UDP

ICMP

IP

Datalink

Physical

Ping

Network File System (NFS)

NFS

XDR

RPC

UDP

IP

Datalink

Physical

TCP

RIP

Net 2 address, 1-2Family Net 2Net 2 address, 3-6Net 2 address, 7-10

Net 2 address, 11-14Distance network 2

Net 1 address, 1-2Family Net 1Net 1 address, 3-6Net 1 address, 7-10

Net 1 address, 11-14Distance network 1

ReservedCommandVersion

RIP V2

Route TagFamily Id

Subnet MaskNext Hop

Metric

ReservedCommandVersion

IP address

Routing

SNMP

Simple Network Management Protocol

IP

Datalink

Physical

Application

TCP/UDP

ICMP

ARP

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

??Questions Questions