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Le protocole TCP-IP


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Le protocole TCP-IP

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ommaire

I - TCP/IP et les rseaux . ................................................................................................................1I-A- Pourquoi un protocole ? --------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 I-B- Rappel du modle OSI de lISO ----------------------------------------------------------------------------------------- 1

I- B- 1- Les couches ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1I- B- 2- Rle des couches --------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 I- B- 3- Les sous couches de lIEEE------------------------------------------------------------------------------------- 2

I-C- TCP/IP et le modle DoD ------------------------------------------------------------------------------------------------- 3II - Historique de TCP/IP . ................................................................................................................4III - Inter-rseaux et Routage IP . ....................................................................................................4IV - Couches . ...................................................................................................................................5

IV-A- TCP/IP et les modles ISO et DoD ----------------------------------------------------------------------------------- 5

V - Fonctionnement de la pile de protocoles IP ...........................................................................7V-A- Encapsulation --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7

V- A- 1- Encapsulation IP dans les diverses trames Ethernet ----------------------------------------------------- 8

V-B- Multiplexage et Dmultiplexage ---------------------------------------------------------------------------------------- 9V- B- 1- Multiplexage -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9V- B- 2- Dmultiplexage ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 9

VI - Adresses IP .............................................................................................................................10VI-A- Gnralits -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------10

VI- A- 1- Types d'adresses ------------------------------------------------------------------------------------------------10VI-B- Reprsentation des adresses IP--------------------------------------------------------------------------------------10VI-C- Classes dadresses ------------------------------------------------------------------------------------------------------11

VI- C- 1- Classe A -----------------------------------------------------------------------------------------------------------11VI- C- 2- Classe B -----------------------------------------------------------------------------------------------------------11VI- C- 3- Classe C -----------------------------------------------------------------------------------------------------------11VI- C- 4- Classe D -----------------------------------------------------------------------------------------------------------12

VI- C- 5- Classe E -----------------------------------------------------------------------------------------------------------12VI- C- 6- Identification des classes d'adresses -----------------------------------------------------------------------12VI- C- 7- Adresses Prives ------------------------------------------------------------------------------------------------12VI- C- 8- Adresses spciales----------------------------------------------------------------------------------------------12

VII - Rseaux et sous-rseaux . ....................................................................................................13VII-A- Masques de sous-rseaux --------------------------------------------------------------------------------------------13VII-B- Exemple en classe B ---------------------------------------------------------------------------------------------------15VII-C- Exemple en classe C ---------------------------------------------------------------------------------------------------15

VIII - Les services dapplication utilisant TCP............................................................................16VIII-A- Ping ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------16VIII-B- FTP -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------16VIII-C- Telnet ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------17VIII-D- Les commandes R* dUnix Berkeley -------------------------------------------------------------------------------17VIII-E- WWW ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------18VIII-F- Les protocoles de messagerie SMTP, POP et IMAP4 ---------------------------------------------------------18

VIII- F- 1- SMTP --------------------------------------------------------------------------------------------------------------18

VIII- F- 2- POP et IMAP4---------------------------------------------------------------------------------------------------19IX - Services d'applications utilisant UDP . .................................................................................20

IX-A- DNS --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------20IX- A- 1- Systme de nommage hirarchis --------------------------------------------------------------------------20IX- A- 2- Serveurs de noms de domaine -------------------------------------------------------------------------------21IX- A- 3- Exemple d'utilisation de DNS ---------------------------------------------------------------------------------21IX- A- 4- Dsignation des serveurs DNS sur les stations IP ------------------------------------------------------22

IX-B- NFS --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------22IX- B- 1- Principes -----------------------------------------------------------------------------------------------------------22

IX-C- TFTP ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------23IX-D- SNMP -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------23

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X - Fichiers associs TCP/IP. ....................................................................................................25X-A- Fichier Hosts ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------25X-B- Fichier Networks-----------------------------------------------------------------------------------------------------------25X-C- Fichier Protocol ------------------------------------------------------------------------------------------------------------26X-D- Fichier Services -----------------------------------------------------------------------------------------------------------26

XI - Rsolution de noms d'htes IP .............................................................................................27XI-A- Les noms NetBIOS ------------------------------------------------------------------------------------------------------27XI-B- II- Noms de domaines ---------------------------------------------------------------------------------------------------27

XI- B- 1- Domaines Windows NT ----------------------------------------------------------------------------------------27XI- B- 2- Domaines Internet -----------------------------------------------------------------------------------------------27

XI-C- Correspondance entre les noms des ordinateurs et les adresses IP----------------------------------------28 XI- C- 1- Solution de dpart, le fichier Hosts --------------------------------------------------------------------------28XI- C- 2- Solution pour Internet, DNS -----------------------------------------------------------------------------------28XI- C- 3- Solutions sur un rseau avec NT ----------------------------------------------------------------------------28

XII - Protocole IP. ...........................................................................................................................29XII-A- IP et les rseaux physiques -------------------------------------------------------------------------------------------29XII-B- Fragmentation ------------------------------------------------------------------------------------------------------------29XII-C- Datagramme --------------------------------------------------------------------------------------------------------------30

XII-D- Format de len-tte ------------------------------------------------------------------------------------------------------30

XIII - Les protocoles de transport TCP et UDP ...........................................................................33XIII-A- UDP ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------33

XIII- A- 1- Gnralits ------------------------------------------------------------------------------------------------------33XIII- A- 2- En-tte ------------------------------------------------------------------------------------------------------------33

XIII-B- TCP -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------35XIII- B- 1- Gnralits ------------------------------------------------------------------------------------------------------35XIII- B- 2- Format de l'en-tte ---------------------------------------------------------------------------------------------35XIII- B- 3- Fonctionnalits TCP -------------------------------------------------------------------------------------------36XIII- B- 4- Exemple TCP ---------------------------------------------------------------------------------------------------38

XIV - Protocoles de rsolution dadresses IP.............................................................................39XIV-A- ARP (Protocole code 0806) ----------------------------------------------------------------------------------------39

XIV- A- 1- Format d'un paquet ARP -------------------------------------------------------------------------------------39XIV- A- 2- Exemple ARP ---------------------------------------------------------------------------------------------------40

XIV-B- RARP (Protocole code 8035) ---------------------------------------------------------------------------------------41XIV- B- 1- Rle de RARP --------------------------------------------------------------------------------------------------41

XIV- B- 2- Format RARP ---------------------------------------------------------------------------------------------------41XV - Protocoles de configuration IP automatique . ....................................................................42

XV-A- BOOTP --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------42XV-B- DHCP ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------43

XVI - Routage .................................................................................................................................44XVI-A- Table de routage -------------------------------------------------------------------------------------------------------44XVI-B- Routeur IP ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------44XVI-C- Direct ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------45XVI-D- Indirect --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------45

XVII - Protocoles de routage . .......................................................................................................46XVII-A- Protocoles de passerelles intrieurs de type IGP -------------------------------------------------------------46

XVII- A- 1- RIP ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------46XVII- A- 2- OSPF ------------------------------------------------------------------------------------------------------------46

XVII-B- Protocoles de passerelles extrieurs de type EGP -----------------------------------------------------------46XVIII - Protocole de gestion des erreurs ICMP . ..........................................................................47XIX - Protocoles de lignes sries .................................................................................................48

XIX-A- SLIP -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------48XIX-B- PPP ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------48

XX - Outils de maintenance . .........................................................................................................49XX-A- Ping -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------49XX-B- Tracert ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------49XX-C- Ipconfig --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------50XX-D- Netstat ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------51XX-E- Arp --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------51



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TCP / IPI - TCP/IP et les rseauxI-A- Pourquoi un protocole ?

Un protocole de communication est un ensemble de rgles permettant plusieurs ordinateurs,ventuellement sur des rseaux physiques diffrents et utilisant des OS diffrents, de dialoguer entre eux.Ainsi grce TCP/IP, des ordinateurs sous UNIX et sur un rseau Ethernet peuvent dialoguer avec desordinateurs sous NT sur un rseau Token-Ring.TCP/IPpeut fonctionner :

- sur des rseaux locaux physiques de type Ethernet, Fast Ethernet, Token-Ring, FDDI- sur des rseaux de type WAN comme ATM, LAPB ou des liaisons par RTC ou LS.

I-B- Rappel du modle OSI de lISO

I- B- 1- Les couches

Le modle OSI1de lISO

2permet de dfinir un modle pour des ordinateurs communicants. Tout ordinateur

conforme ce modle peut dialoguer avec ces homologues en utilisant le mme "langage" et les mmesmthodes de communication. Le modle est compos de 7 couches. Chaque couche assure une fonction bien dtermine. Chaque couche utilise les services de la couche infrieure. Par exemple la couche Rseauutilise les

services de la couche Liaisonqui utilise elle-mme les services de la couche Physique. Chaque couche possde un point d'entre pour les services offerts, nomm SAP =Service Access Point.

Ainsi la couche Session possde un point d'accs SSAP et la couche Transport un point d'accsTSAP.

Chaque couche d'un ordinateur dialogue avec la couche homologue d'un autre ordinateur en utilisant unprotocolespcifique la couche (Donnes de protocole = PDU =Protocol Data Unit).

Figure I-1 : Modle OSI de l'ISO.

I- B- 2- Rle des couches

1OSI = Open System Interconnection = Interconnexion des systmes ouverts.

2ISO = International Organization of Standards.

Physique

Liaison

Rseau

Transport

Session

Prsentation

Application

ASAP

SSAP

TSAP

NSAP

LSAP

PSAP

Physique

Liaison

Rseau

Transport

Session

Prsentation

Application

ASAP

SSAP

TSAP

NSAP

LSAP

PSAP

OrdinateurA

OrdinateurBData

A

S

P

T

N

Data

A

S

P

T

N

L L

Mdia

Bits

ApplicationProtocol Data Unit

SessionProtocol Data Unit

PresentationProtocol Data Unit

TransportProtocol Data Unit

Network

Protocol Data Unit

Data Link

ProtocolData Unit



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La couche Application fournit les services de communication aux applicationsutilisateurs. Par exemple les services de transferts de fichiers, gestion de messagepour les applications de messagerie, accs des bases de donnes

La couche Prsentation gre la reprsentation des donnes. La couchePrsentation utilise un langage commun comprhensible par tous les nuds durseau.La couche Sessiongre les connexions entre les applications homologues sur lesmachines en rseau. Elle assure linitialisation et la clture des sessions ainsi queles reprises en cas dincident.La couche Transportgarantit que les donnes reues sont strictement conformes celles qui ont t mises. Cette couche assure le multiplexage sur une seuleliaison physique et la remise des donnes lapplication par un numro de port. La couche Rseauassure le cheminement des donnes sous forme de paquetsdans linternet. Ceci est ralis par un systme dadressage spcifique cettecouche et utilis par les routeurs de linternet.La couche Liaisonprend en charge les donnes de la couche Physique. Elle gredes trames (Ethernet, Token-Ring, PPP,), les adresses du rseau Physique, lamthode daccs au rseau physique et contrle la validit des trames transmises.

La couche Physique transmet et reoit des bits sur le mdia sous forme dunsignal lectrique. Elle assure lencodage et dsencodage de ces bits.

Figure I-2 : Le rle des couches du modle OSI de l'ISO.

I- B- 3- Les sous couches de lIEEE

Le monde des rseaux locaux possde un organisme de standardisation qui lui est propre. Il sagit delIEEE

3. Cet organisme gre les couches qui sont exclusives aux rseaux locaux. L IEEE divise en deux la

couche liaison de donnes du modle OSI de lISO. Ces deux sous -couches sont : La couche MAC-- Media Access ControlCette couche concerne les mthodes d'accs au support du rseau local. Ainsi Ethernet correspond la norme IEEE 802.3, alors que Token-Ring est concerne par la norme IEEE 802.5 La couche LLC -- Logical Link ControlTous les types de rseaux dfinis au niveau de la sous-couche MAC possdent une interfacecommune avec la couche Rseau, cest--dire avec les protocoles utiliss sur le rseau. Ceci

permet dutiliser nimporte quel protocole avec nimporte quel type de rseau physique. Cette coucheest responsable de la transmission des donnes entre les nuds du rseau. Elle fournit desservices de datagramme en mode connect ou non connect ou des services de circuits virtuels.

o Dans le mode datagramme, les paquets gnrs par la couche contiennent une adresse source etune adresse destination. Aucun chemin n'est tabli par avance et les paquets peuvent passer pardes chemins diffrents. Aucune vrification nest assure tant quau squencement des paquets leur arrive.

o Dans le mode circuit virtuel, une connexion est tablie entre les nuds communicants ainsi quuncontrle du squencement et de la validit des trames transmises. Un contrle de flux est aussiassur.La couche LLCpeut assurer trois types de services aux couches suprieures:

Type 1: Service de datagramme sans accus de rception en mode point point,multipoint ou diffusion.

Type 2: Services de circuits virtuels. Assure les services de squencement, de contrlede flux et de correction derreur.

Type 3: Service de datagramme avec accus de rception.

3IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers.

Physique

Liaison

Rseau

Transport

Session

Prsentation

Application

ASAP

SSAP

TSAP

NSAP

LSAP

PSAP



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Figure I-3 : Sous-couches IEEE par rapport aux couches ISO

I-C- TCP/IP et le modle DoD

TCP/IP est antrieur au modle de lISO. Il est conforme au modle DoD4. Ce modle comporte 4 couches.

Figure I-4 : Modle DoD.

Figure I-5 : Comparaison modle OSI et modle DoD.

4DoD = Department of Defence.

Physique

Liaison

Rseau

Transport

Session

Prsentation

Application

Physique

MAC

LLC

Protocolesdes

couchessup-

rieures

IEEE 802.2Type 1: Mode datagramme sans accus de rception.Type 2: Mode avec circuit virtuel.Type 3: Mode datagramme avec accus de rception.

LLC

MAC

CSMA CD

MAC

Token Bus

MAC

Token RingMAC

UTP10 ou 100 Mbps

Coaxial

Fibre Optique

Coaxial1 5 et 10 MbpsFibre optique

5 10 20 Mbps

Pairestorsades

4 ou 16 Mbps

CouchePhysique

ISO IEEE

802.3

802.4

802.5

Accs rseauAccs rseau

Internet

Hte hte

Application

Internet

Hte hte

ApplicationA

T

N

L

A

T

N

L

Bits

Messages

Segments

Datagramme

Trame

Data Data

Accs rseau

Internet

Hte hte

Application

Physique

Liaison

Rseau

Transport

Session

Prsentation

Application

ISO DoD


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II - Historique de TCP/IPLa ncessit de relier entre eux des rseaux de types diffrents, a conduit un organisme de la Dfense

amricaine DARPA1

, la fin des annes 60, crer un protocole ou plus exactement une suite deprotocolesdnommeTCP/IP

6. Les protocoles TCPet IPdfinissent un ensemble de formats et de rgles

pour lmission et la rception de donnes indpendamment des types de rseau physique et dordinateursutiliss. Les protocoles TCP/IP fortement implants dans lenvironnement UNIX, bien que non conformes aumodle de lOSI, sont devenus des standards de fait. Le rseau qui utilise TCP/IP est un rseau commutation de paquets. Ce type de rseau transmet desinformations sous forme de petits groupes doctets appels Paquets. Si un fichier doit tre transmis, il estdabord fragment en paquets lmission puis, le fichier est rassembl en regroupant les paquets larception.

III - Inter-rseaux et Routage IP

Figure III-1 : Un inter-rseau ou internet IP.

Dans la figure ci-dessus, imaginons que le nud 25du rseau Token-Ringdsire envoyer des donnes aunud 36du rseau Ethernet 2. Le type de trame, la mthode daccs, le systme dadressage et le dbit durseau Token-Ring sont incompatibles avec ceux du rseau Ethernet. Les donnes ne peuvent tretransmises en ltat. Elles doivent, grce aux routeurs du rseau, changer de type de trame chaquenouveau type de rseau.Un systme dadressage, indpendant du type de rseau physique, doit tre utilis pour dsigner de faonunique chaque nud sur linter-rseau. Le protocole IP possde ce type dadressage compos duneadresse rseau(NetID= Network ID ) et dune adresse nud(HostID = Host ID) sur chaque rseau.Par exemple, 125, 120, 115 et 119 dsignent respectivement les adresses rseaux des rseaux Token-Ring,Ethernet 2, la liaison asynchrone en PPP

7et Ethernet 1.

Ladresse 125.0.0.25 dsigne ladresse du nud 25 sur le rseau 125. Ladresse 119.0.0.36 dsigne lenud 36 sur le rseau 119Ethernet 2.Chaque routeur est quip dau moins 2 interfaces rseaux. Des tables de routage internes chaquerouteur permettent de connatre le chemin emprunter pour transporter des donnes dun nud un autre.Lorsque le paquet IP arrive dans une trame Token-Ring dans le routeur 1 destination du nud 36 durseau Ethernet 2, celui-ci lit ladresse IP de destination, et repositionne le paquet IP dans une trameEthernet. Lorsque la trame parvient au routeur 2, le paquet est positionn dans des trames PPP. Puislorsqu'il arrive au routeur 3, il est repositionn dans une trame Ethernet. Ladresse IP de destination na paschang pendant tout le parcours, par contre, les adresses physiques (MAC) ont t modifies sur chaquerseau.

5DARPA = Defence Advanced Research Projects Agency

6TCP = Transmission Control Protocol IP= Internet Protocol

7PPP = Point to Point Protocol

Rseau

Ethernet 1

Rseau

Ethernet 2

Rseau

Token Ring

PPP

RseauWAN

25

36

125.0.0.25

119.0.0.36

120.0.0.0

125.0.0.0

119.0.0.0

Routeur1 Routeur

2

Routeur

3

115.0.0.0

125.0.0.66

115.0.0.154120.0.0.99

115.0.0.168

119.0.0.51120.0.0.2



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IV - Couches

IV-A- TCP/IP et les modles ISO et DoDLa suite des protocoles appele aussi pile de protocoles

8IPne correspond pas au modle OSIde lISO,

celui-ci a t normalis en 1979, il est donc postrieur la cration de TCP/IP.La pile de protocoles IP correspond au modle DoD (Department of Defence). Le dessin suivant montrelquivalence entre ces couches et les diffrents protocoles de la pile. Les protocoles correspondant auxcouches 6 et 7 ISO sont des applications de transmissions qui s'appuient sur TCP/IP. Les couches 1 et 2dpendent du type de rseau utilis.Tous les standards (normes) de la commu nautInternetsont publis sous forme de RFC

9. Chacune est

identifie par un numro et dcrit le fonctionnement d'un protocole de la pile TCP/IP ou d'un matriel commepar exemple les routeurs IP.

Figure IV-1 : TCP /IP et les couches OSI.

III -Pro to co les rseau

IP Internet Protocol Fournit les services de communication d'inter-rseau aux clients de lacouche 4.

ARP Address ResolutionProtocol

Protocole permettant de faire correspondre une adresse IP une adressePhysique.

RARP Reverse ARP Protocole inverse faisant correspondre une adresse Physique uneadresse IP.

ICMP Internet Control

Message Protocol

Contrle la transmission des messages derreur et des messages entre

htes, passerelles ou routeurs.IGMP Internet Group

Management ProtocolPermet d'envoyer des datagrammes un groupe de machines grce unadressage multicast.

Figure IV-2 : Protocoles rseau.

8 Protocol Stack

9 RFC = Request For Comments

Rseau

Session

Transport

Application

Prsenta-tion

Liaison

Physique

ARP RARPIP

ICMP IGMPInternetProtocol

TCP UDP

TransportControlProtocol

UserDatagramProtocol

Telnet&

Rlogin

FTP SMTP TFTPDNS NFSSNMPBOOTPDHCPHTTP

802.2

Autres802.3

Ethernet

802.5

Token Ring

802.4

Bus Jeton

SLIP / PPPLigne

asynchronetlphonique

ou RNISX25-1Bits

X25-2Trames

X25-3Paquets

Application

Hte

Hte

Internet

Accsrseau

OSI Pile de protocoles TCP/IP DoD

80 23 21 25 53 161 69

Formatted:Bullets and Numbering



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Protocoles transpo rt

TCP Transmission ControlProtocol

Protocole orient connexion, fiable et flot de donnes.

UDP User DatagramProtocol

Protocole sans connexion, orient transaction sans accus de rception,parallle TCP.

Figure IV-3 : Protocoles de transport.

App lications au-dessus de TCP/IP

HTTP HyperText TransfertProtocol

Service de distribution de pages en hypertexte sur des serveurs WEB.

Telnet TelecommunicationsNetwork

Fournit un service dmulation de Terminal.

Rlogin Remote Login Commande Unix permettant la connexion des terminaux d'autres serveursUnix du rseau.

FTP File Transfert Protocol Permet l'change de fichiers complets entre ordinateurs.SMTP Simple Mail Transfer

Protocol

Offre une fonction importante de messages de texte entre htes.

DNS Domain Name Service Propose des services de rpertoires. DNS est un service complexe quipermet d'associer un nom et une adresse.

SNMP Simple NetworkManagement Protocol

Protocole de management de rseau.

NFS Network File System Systme de fichiers en rseau.TFTP Trivial File Transfert

ProtocolProtocole simplifi de transfert de fichiers utilis principalement par lesclients sans disque.

BOOTP

DHCP

Bootstrap ProtocolDynamic HostConfiguration Protocol

Protocoles fournissant une adresse IP de faon dynamique au dmarragedes stations.

Figure IV-4 : Couches 6 et 7. Applications utilises avec TCP / IP.

Vos notes personnelles :

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V - Fonctionnement de la pile de protocoles IP

Figure V-1 : Fonctionnement de TCP/IP.

Les applicationsdveloppes pour TCP/IP utilisent gnralement plusieurs des protocoles de la suite. Ellescommuniquent avec la couche transport, elle-mme communiquant avec les couches infrieures, pouraboutir au support physique quest le rseau. A destination, les couches infrieures repassent lesinformations aux couches suprieures pour aboutir lapplication de lhte destination. Chaque couche de la pile remplit une fonction bien spcifique. Une couche quelconque rend des Servicesla couche qui lui est immdiatement suprieure. Chaque couche de mme niveau dans les ordinateursSource et Destination dialogue avec son homologue. Ce dialogue est dcrit dans le protocolecorrespondant la couche. Par exemple IP pour la couche internet (ou rseau) et TCP pour la couchetransport.

V-A- Encapsulation

Dans l'ordinateur qui met des donnes, les couches communiquent avec les couches homologues delautre ordinateur. Chaque couche ajoute des informations nommes en-ttes, destines communiquer

avec la couche homologue situe dans l'ordinateur de l'autre extrmit. Chaque nouveau paquet ainsi formest insr dans un paquet de la couche infrieure. Cette opration s'appelle encapsulation.

Figure V-2 : Encapsulation.

Les donnes de l'application, avec leur en-tte sont passes la couche TCP qui rajoute le sien.L'ensemble est appel segment TCP.

L'ensemble des donnes qu'envoie IP la couche Ethernet est appel datagramme IP. L'ensemble de bits structur envoy sur le rseau est une trameEthernet.L'ensemble des donnes inclus dans IP aurait pu tre un datagramme UDP, si l'application utilisait ce typede protocole plutt que TCP.

TCP et UDP utilisent des numros de ports sur 16 bits pour connatre l'application qui leur a pass des

Donnes utilisateur

Donnes utilisateurEn-tteapplicatif

Donnes applicativesEn-tte

TCP

Donnes applicativesEn-tteTCP

En-tte

IP

Donnes applicativesEn-tteTCP

En-tte

IP

En-tte

Ethernet

FCS

Segment TCP

Paquet IP

14 20 20 4Trame Ethernet

46 1500 octets

Application

TCP

Driver

Ethernet

IP

Ethernet

Application

TransportTransport

internetinternet

AccsRseau

AccsRseau

Messages ou flot (stream)

Segments UDP ou TCP

Trames du Rseau Physique

Datagrammes ou Paquets IP

Rseau Physique

Application

Hte source Hte destination



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donnes.Les protocoles ARP, RARP, ICMPet IGMP attaquent directement le datagramme IP. Le champ type decette trame permet de savoir quel est le protocole utilis dans le champ de donnes.

V- A- 1- Encapsulation IP dans les diverses trames Ethernet

Le standard rseau Ethernet d'origine a t repris et modifi par le Comit 802de l'IEEE. Il existe doncplusieurs dfinitions de types de trames Ethernet. Quel que soit le type de trame, il faut cependant que lespaquets IPpuissent y tre encapsuls. Dans la norme de l'IEEE la couche l iaisonest divise en 2 sous-couches :

la couche MAC (802.3) qui correspond la gestion de CSMA/CD et l'interfaage avec la

couche physique.

la couche LLC (802.2) qui dfinit le contrle de la liaison. Cette fonction est commune a tous les

types de rseaux physiques.La trame Ethernet_802.2 dfinie par l'IEEE contient des champs supplmentaires par rapport la trameEthernet. Ce sont les champs DSAP et SSAP (Destination et Source Service Access Point). Le champcontrle contient la valeur 03 en hexadcimal.Dans la trame Ethernet_SNAP, les 3 octets du champ Orgsont 0. Le champ type contient la valeur qui estcontenue dans le champ Type de la trame Ethernet. Cette valeur reprsente le code du protocole utilisdans le champ de donnes de la trame Ethernet.

Figure V-3 : Encapsulation de IP dans des trames Ethernet II.

Figure V-4 : : Encapsulation de IP dans des trames Ethernet 802.2.

6 6 2 1 1 1 3 2 33-1492 4

2 38-1492

2 28 10

2 28 10

Adresse

DestinationAdresse

SourceLongueur DSAP

AASSAP

AACtrl

03Org code

00type Donnes FCS

type

0800Datagramme IP

type

0806Requte/rponse

ARPPAD

type

8035Requte/rponse

RARPPAD

802.3 MAC 802.2 SNAP802.2 LLC

Encapsulation Trame IEEE 802.2 / 802.3 RFC 1042

6 6 2 46-1500 4

Adresse

DestinationAdresse

Sourcetype Donnes FCS

type

0800 Datagramme IP

2 46-1500

type0806

Requte/rponse

ARP

2 28 18

PAD

2 28 18

type

8035Requte/rponse

RARPPAD

Encapsulation Trame Ethernet II RFC 894



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V-B- Multiplexage et Dmultiplexage

V- B- 1- MultiplexageLe champ "Type" dans une trame Ethernetpermet d'indiquer le code des diffrents types de protocoles (IP,ARP et RARP). De mme au niveau IP, le champ "Type" de len-tte IP, permet de transporter TCP ouUDP. Enfin au niveau transport, les numros de ports indiquent les applications concernes. Cetteproprit de mlanger les protocoles est appele multiplexage

Figure V-5 : Multiplexage.

V- B- 2- Dmultiplexage

A l'inverse lorsqu'une machine reoit une trame Ethernet, les donnes applicatives doivent remonterjusqu'aux couches suprieures en traversant les couches basses. A chaque niveau, l'en-tte correspondant la couche est interprt pour savoir quel protocole ou applications les donnes doivent tre remises.L'en-tte n'est pas transmis la couche suprieure.

Figure V-6. Dmultiplexage IP.

La reconnaissance des datagrammes IP, ARPou RARPest assure par les codes 0800, 0806et 8035

contenus dans le champ 'type' de la trame Ethernet. La reconnaissance des messages ICMPet IGMPest assure par les codes 1et 2dans le champ type

de l'en -tte IP. Les valeurs 6et 17indiquent qu'un segment TCPou UDPsuit l'en -tte IP.

Les numros de portscontenus dans les en-ttes TCPet UDPpermettent de connatre l'applicationlaquelle il faut restituer les donnes.

Chaque application ct serveur utilise un numro de port "bien connu" (well-know). Ainsi, l'applicationTelnetserveur utilise en principe le port TCP 23 et FTP le portTCP 21, alors que TFTP serveur utilise leport UDP 69. Les numros de port ct serveur sont compris entre 1et 1023.Les applications ct clientutilisent des "ports phmres" dont les numros sont compris entre 1024et5000. La gestion de ces numros de ports est compltement transparente pour les utilisateurs.La liste des Ports TCP et UDPest contenue dans le fichier Servicesdes ordinateurs travaillant sous IP.

HTTP FTP Telnet SNMP TFTP

TCP UDP

IP

ETHERNET

Ordinateur

A

HTTP FTP Telnet SNMP TFTP

TCP UDP

IP

ETHERNET

Ordinateur

B

Rseaux

Le dmultiplexage auniveau des applications estassur grce aux numros

de ports.

Le dmultiplexage ceniveau est assur grce au

code contenu dans le champ'protocole'de l'en-tte IP.

Le dmultiplexage ce niveauest assur grce au code

contenu dans le champ 'Type'de l'en-tteEthernet.

TCP UDP

application applicationapplication applicationapplicationapplication

N de ports N de ports

Code 6 Code 17

IPICMP IGMP

ARP RARP

Trame Ethernet

DriverEthernet

Code 1 Code 2

Code 0800Code 0806 Code 8035



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VI - Adresses IPAu niveau de la couche Liaison, les nuds du rseau communiquent avec les autres stations en utilisantdes adresses qui dpendent du type de rseau utilis. Un nud peut tre un micro -ordinateur, un serveurde fichier, une imprimante rseau ou nimporte quel priphrique utilisant TCP/IP. Chaque nud possdeune adresse physique ou adresseMAC

10.

Dans les rseaux Ethernet et Token-Ring, ladresse physique est contenue dans une ROM sur chaqueinterface rseau. Toutes les adresses sont diffrentes et comportent 6 octets. Cette adresse est dterminepar le constructeurde linterface selon un plan de numrotation l'chelle mondiale. Dans le rseau X25, ladresse dtermine par le concessionnaire du rseau comporte au maximum 15chiffres dcimaux.Dans le rseau LocalTalk d'Apple, ladresse comporte un octet pour dterminer le numro du rseau et 2pour dterminer le numro de la station.

VI-A- Gnralits

Les adresses IP au contraire sont des adresses logiques. Elles sont indpendantes du type de rseauutilis. Dans la version 4 de IP, elles comportent toujours 32 bits, dont une partie identifie le rseau (NetID),lautre le nud sur ce rseau (HostID).

VI- A- 1- Types d'adressesUnicast: Adresse permettant l'adressage d'une seule machine.Multicast: Adresse correspondant un groupede machines.Broadcast: Adresse correspondant toutesles machines d'un rseau.

VI-B- Reprsentation des adresses IP

La reprsentation de cette adresse se fait dans une notation dcimale pointe (dotted-decimal notation),cest--dire que chaque octet de ladresse est reprsent par un nombre dcimal, spar du suivant par unpoint. Par exemple :

Figure VI-1 : Adresses IP. Notation dcimale pointe.

Parfois, la reprsentation se fait en Hexadcimal de la faon suivante : x7E.x2F.x00.x0A

Vos notes:

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10MAC = Medium Access Control

0111 1110 0010 1111 0000 0000 0000 1010

126. 047. 000. 010

7E 2F 00 0A Adresse en hexadcimalAdresse en binaire

Adresse en notation dcimale pointe

Adresse IP sur 32 bits ou 4 octets



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VI-C- Classes dadresses

Il existe 5 classes dadresses IP.VI- C- 1- Classe A

Dans cette classe, l'adresse rseau est dfinie sur 7 bitset l'adresse hte sur 24 bits.

Figure VI-2 : Adressage IP Classe A.

VI- C- 2- Classe B

Dans cette classe, ladresse rseau est sur 14 bits et ladresse hte sur 16 bits.

Figure VI-3 : Adressage IP Classe B.

VI- C- 3- Classe C

Dans cette classe ladresse du rseau est codifie sur 21 bits et ladresse hte sur 8 bits

Figure VI-4 : Adressage IP Classe C.

Si les rseaux doivent tre connects Internet les adresses des rseaux IP sont fournies par L'InterNIC11

ou son reprsentant en France, le NIC France.

Pour faciliter le routage les adresses IP de classe C correspondent des emplacements gographiques :

Adresses Zone gographique

192.0.0 193.255.255 Adresses alloues avant la rpartition gographique. Elles correspondent donc plusieurs rgions.

194.0.0 195.255.255 Europe198.0.0. 199.255.255 USA

200.0.0 201.255.255 Amriques centrale et du Sud

202.0.0 203.255.255 Pacifique

Vos notes :

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11InterNic = International Network Information Center.

7 bits 24 bits

Net ID Host ID0

14 bits 16 bits

Net ID Host ID10

21 bits 8 bits

Net ID Host ID110



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VI- C- 4- Classe D

Dans cette classe ladresse du rseau est codifie sur 28 bits et sert diffuser des trames vers des groupesde stations.

Figure VI-5 : Adressage IP classe D

VI- C- 5- Classe E

Cette classe est rserve un usage futur.

Figure VI-6 : Adressage IP Classe E.

VI- C- 6- Identification des classes d'adresses

Selon la valeur des bits du premier octet reprsentant l'adresse rseau IP, il est facile de dterminer laclasse utilise.

Classe Gamme en notation dcimale Premier octet en binaire Nb de rseaux NB de noeuds

A 0.0.0.0 127.255.255.255 0 0000000 et 0 1111111 126 16 777 214

B 128.0.0.0 191.255.255.255 10 000000 et 10 111111 16383 65534

C 192.0.0.0 223.255.255.255 110 00000et110 11111 2 097 151 254

D 224.0.0.0 239.255.255.255 1110 0000et1110 1111

E 240.0.0.0 247.255.255.255 11110 000et11110 111

Figure VI-7 : Gammes d'adresses IP en fonction des classes.

VI- C- 7- Adresses Prives

Pour les rseaux non connects lInternet, les administrateurs dcident de la classe et de ladresse NetID.

Cependant pour des volutions possibles, il est fortement recommand de servir des adresses non utilisessur Internet. Ce sont les adresses privessuivantes en classe A, B et C :

Tranches dadresses IP prives Nombre de rseaux privs

10.0.0.0 10.255.255.255 1 rseau de classe A172.16.0.0 172.31.255.255 16 rseaux de classe B

192.168.0.0 192.168.255.255. 256 rseaux de classe C

Figure VI-8 : Adresses prives

VI- C- 8- Adresses spciales

Les rgles concernant les adresses IP prvoient un certain nombre dadresses spciales :

Adresses Rseaux : Dans ces adresses, la partie rserve ladresse station est 0. Par exemple,126.0.0.0 reprsente ladresse rseau et non ladresse dun hte.

Adresses Broadcast diffusion dirige : Dans ces adresses, la partie adresse Station a tous ses b its 1. Par exemple, 126.255.255.255 est une adresse de broadcast sur le rseau 126. Les routeurs peuventtransmettre cette trame vers le rseau 126.

Adresses Broadcast diffusion limite. Dans ces adresses tous les bits sont 1. (255.255.255.255) .Cette trame est limite au rseau de lhte qui lenvoie. Adresses pour la maintenanceou adresses Loopback : 127.0.0.1 (Ping sur la station pour vrifier lefonctionnement de la pile IP locale).

Adresses rserves: Ce sont les adresses dont le numro de rseau n'est compos que de 0 ou de 1.

28 bits

Adresse Multicast1110

27 bits

11110 Rserv



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VII - Rseaux et sous-rseauxUn rseau peut tre divis en sous-rseaux afin de pouvoir :

- viter le gaspillage des adresses nuds dun rseau - utiliser des supports physiques diffrents.- rduire le trafic sur le rseau.- isoler une partie du rseau en cas de dfaillance d'un composant du rseau.- augmenter la scurit.

Chaque sous-rseau est reli un autre par un routeur.Exemple :

Figure VII-1 : Sous-rseaux.

Dans la figure ci-dessus, le routeur est connect Internet par un rseau de classe C195.123.125.0. Il estdonc possible dutiliser 256 (- 2) adresses pour les nuds. Cependant si tous les nuds sont sur le mmerseau, celui-ci risque dtre charg. On rpartit les nuds sur 3 rseaux que lon connecte un routeur.Chacun de ces rseaux devant avoir une adresse distincte, on cre des adresses de sous-rseaux pourchacun deux.

VII-A- Masques de sous-rseaux

La notion de sous-rseaux tait inexistante au dbut de IP. Elle est apparue avec la RFC 950 vers 1985.Ladressage de sous-rseaux va se faire avec des bits normalement rservs ladressage des nuds.

Figure VII-2 : Numrotation des sous-rseaux.

Pour indiquer le nombre de bits pris sur la partie HostID comme numro de sous-rseau, on va utiliser un

masque de sous-rseaux. Ce masque indique par des bits 1 le nombre de bits de ladresse IP quicorrespondent ladresse rseau et ladresse sous -rseaux. Les bits 0du masque indiquent les bits deladresse IP qui correspondent lHostID.

Numro de rseau Numro desous-rseau

Numrodhte

Routeur

Net ID Host ID

Adresse IP

Sous-rseau 1

Sous-rseau 2

Sous-rseau 3

Rseau195.123.125.0

Routeur

Internet



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Figure VII-3 : Masque de sous-rseau.

Dans lexemple ci-dessus, ladresse IP est une adresse de classe C. On dsire crer 16 sous -rseaux. Il estdonc ncessaire dutiliser 4 bits de la partie HostID pour indiquer le numro de sous -rseau.Le masque comporte 28bits 1, cest dire : 24bits correspondant la partie NetID de ladresse et 4bits pour indiquer les bits de ladresse IP qui

doivent tre interprts comme tant ladresse de sous -rseaux. 4 bits 0, indiquent les bits de ladresse IP qui doivent tre interprts comme des adresses de

nuds.

Les masques de sous rseaux sont entrer dans chaque ordinateur travaillant en IP. Les valeurs desmasques se rentrent la plupart du temps en notation dcimale pointe. Pour illustrer lexemple ci -dessus,voici comment il conviendrait dindiquer une stat ion NT, son adresse IP et son masque de sous-rseau.

Figure VII-4 : Entres de l'adresse IP et du masque de sous-rseau.

Figure VII-5 : Calcul de l'adresse de sous-rseau et de l'adresse nud.

Dans cet exemple, le masque de sous-rseau comporte 28 bits. Ladresse IP 195.123.125.124 est une

adresse de classe C.Les 24 premiers bitsdu masque correspondent au NetID.

Les 4 bits suivants 1dans le masque indiquent quil faut interprter les 4 premiers bits du dernier octetcomme une adresse de sous-rseau et non comme une adresse HostID. Les 4 bits 0 du masqueindiquent quil faut interprter les 4 derniers bits du dernier octet de ladresse IP comme une adresse nud.

On calcule ladresse du sous-rseau en tenant compte du poids binaire de chaque bit. Ici, (128 x 0) + (1 x64) + (1 x 32) + (1 x 16)= 112. Ladresse nud correspond aux 4 derniers bits de ladresse IP (12).

Numro de rseau Numro desous-rseau

Numrodhte

Net ID Host ID

Adresse IP

11111111 11111111 11111111 1 1 1 1 0 0 0 0Masque de

sous-rseau

1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0

195 123 125 124

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0

255 255 255 240

Adresse IP dcimale

Adresse IP binaire

Masque en binaire

Masque en dcimal

195 123 125

11212

Adresse rseau

Adresse sous-rseau

Adresse nud

1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1

1 1 0 0

ET logique

124



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VII-B- Exemple en classe B

AdressesIP

Masque--> 11111111 . 11111111 . 1111 0000 . 00000000 ID ss-rseau ID nud129.047.192.254 10000001 . 00101111 . 1100 0000 .11111110129.047.193.00110000001 . 00101111 . 1100 0001 .00000001129.047.192.00110000001 . 00101111 . 1100 0000 .00000001129.047.128.00110000001 . 00101111 . 1000 0000 .00000001129.047.129.00110000001 . 00101111 . 1000 0001 .00000001129.047.128.25410000001 . 00101111 . 1000 0000 . 11111110

Figure VII-6 : Exemple de masque de sous-rseaux avec des adresses de classe B.

Quelle est la valeur du masque en dcimal. ? ..Quel est pour toutes les adresses IP le numro de rseau ? ..Compltez le tableau en rentrant les adresses de sous-rseaux et les adresses nud pour chaque adresseIP .

VII-C- Exemple en classe C

Un masque de sous-rseau est 255.255.255.240Quelle est la classe des adresses IP qui sont utilises dans le tableau ci-dessous ? . ................................En face des adresses IP suivantes, indiquez l'ID sous-rseau puis l'ID nud :

Adresse IPID sous

rseau I nud

195.252.13.33

195.252.13.66

195.252.13.47

Figure VII-7 : Exemple de masque de sous-rseau en classe C.

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V -VIII - Les services dapplication utilisant TCP

Des applications rseau sont directement lies la pile de protocole TCP/IP et la version "client" de cesapplications est souvent livre avec la pile de protocoles. Ces applications permettent par exemple letransfert de fichier (FTP), l'mulation de terminal en rseau (Telnet), l'affichage de page HTML (serveur etnavigateur WEB), fonctions de nommage (DNS), Suivant les cas et le besoin de fiabilit des applications, elles utilisent soit le protocole TCP,soit le protocoleUDPcomme protocole de transport.

VIII-A- Ping

Ping (Packet Internet Grouper) est une application qui permet de vrifier le bon fonctionnement descomposants d'un rseau utilisant TCP/IP. Elle permet par essais successifs de tester la pile IP et l'interfacerseau de l'ordinateur sur lequel on se trouve, puis de tester les liaisons avec les autres machines durseau. Cette application utilise le protocole ICMP vhicul par IP.

Figure VIII-1 : Commande Ping.

V-1- VIII-B- FTP

FTP (port 21) est une application qui permet d'assurer le transfert de fichiers, sans erreur, entre un micro-ordinateur et un hte ou entre 2 htes. Un certain nombre de commandes propres cette application

permettent des transferts uniques ou multiples de fichiers dans les 2 sens ( l'alternat).

Figure VIII-2 : FTP.

Il existe une application FTP en mode client ct utilisateur. Dans l'autre ordinateur, une application FTPserveur tourne en tche de fond.

Commande Ping avec paramtres demandant 5 envois detrames d'une longueur de 1000 octets. vers la machine

dont @IP est 126.0.0.1

Statistiques de fin. Lestrames ont mis enmoyenne 14 ms pourfaire l'aller et retourentre les 2 machines.Tous les paquets ont tretransmis.

Lance le FTP client (local)

Lance le FTP serveur (distant) et ouvre une

connexion avec l'hte Gemini.

Entre du nom de connexion et du mot de passe

Transfert d'un fichier vers l'hte.

InterfaceTerminal

FTPClient

TCP/IP

FTPServeur

Connexion TCP

sur rseau

Systme

de fichiersSystme

de fichiersPUT, SEND ou MPUT

GET, RECV ou MGET

TCP/IP

FTP Svr

TCP

IP

Physique

21FTP cl

TCP

IP

Physique

xxx




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Figure VIII-3 : Commandes FTP.

V-2- VIII-C- Telnet

Telnet(port 23) est un protocole qui permet d'muler partir d'un micro-ordinateurun Terminalconnectsur un Hte travers le rseau. Le type de terminal mul peut tre choisi dans une liste qui comportetoujours les terminaux VT100 ou VT220. Il existe de nombreuses versions de Telnet. Le Telnet clientpeuttourner sous systme d'exploitation DOS, Windows ou Unix. Le Telnet Serveur (Telnet deamon = telnetd)tourne en gnral sous Unix. Au fur et mesure que l'utilisateur tape les caractres au clavier, ils sont reuspar le serveur Telnet et transmis Unix comme s'il s'agissait d'un terminal local en mode asynchroneconnect par une liaison srie.

Figure VIII-4 : Telnet.

Figure VIII-5 : Connexion un serveur Telnet sous Unix .

V-3- VIII-D- Les commandes R* dUnix Berkeley

Unix standard intgre dans ses commandes un ensemble appel commandes r. Ces commandespermettent partir d'un terminal connect un ordinateur sous Unix d'effectuer des oprations sur un autreordinateur Unix du rseau.

Commande Fonction

rlogin Permet une connexion sur l'ordinateur spcifi.rexec Permet d'excuter une commande sur l'ordinateur distant

rsh Permet d'excuter un shell sur un ordinateur distant.

rcp Permet la copie de fichiers entre machines distantes.rwho Affiche les utilisateurs connects sur le rseau.

Le systme renvoie un message, prcd de son code (150), suivi du nom du fichier, de l'adresse IP destination et du port FTP.

Le message de code 226 indique que le transfert est termin

Cette commande met fin la connexion avec gemini

Cette commande met fin au FTP localPrompt Unix

Telnet

TCP

IP

Physique

xxxx

Driver determinal

TCP/IP

CLIENT

Telnet

TCP/IP DriverPseudoterminal

Serveur

TelnetLogin

Connexion TCP

sur rseau

Telnet

TCP

IP

Physique

23





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rwall Transmet un message aux utilisateurs connects aux machines indiques.

ruptime Affiche des informations sur les ordinateurs du rseau.

Figure VIII-6 : Commandes r*

V-4- VIII-E- WWW

Le Wide World Web est l'ensemble des serveurs qui stockent des documents au format HTML12

(et autres)sur Internet. Pour assurer le dialogue entre les clients Web (les navigateurs Web) et les serveurs, on utilisele protocole HTTP

13qui s'appuie sur TCP et IP.

Figure VIII-7 : Liaison WWW.

V-7- VIII-F- Les protocoles de messagerie SMTP, POP et IMAP4

La messagerie est un des services d'Internet les plus utiliss et les plus pratiques. Plusieurs protocoles sontutiliss pour la transmission des messages.

VIII- F- 1- SMTP

Le protocole SMTP14

permet d'envoyer les messages en ASCII vers le serveur du provider15

auquel on estraccordLorsque l'utilisateur A veut envoyer un message, il le compose tout d'abord en utilisant un utilitaire demessager, (Outlook, Outlook Express, Message Composer, Eudora ou autre). Le message compos estd'abord envoy vers une bote d'envoi locale. Puis, le message est achemin vers le serveur du provider l'aide du protocole SMTP. Pour envoyer des messages non textuels (images, documents Word,programmes), on est oblig d'utiliser des utilitaires pour rendre la transmission compatible avec SMTP qui nesupporte que l'ASCII. Ces utilitaires sont UUENCODE / UUDECODE ou plus rcemment MIME

16.

12HTML = Hypertext Markup Language

13HTTP = Hypertext Transfer Protocol.

14SMTP= Simple Mail Transfert Protocol.

15Provider= Fournisseur de services Internet.

16MIME= Multipurpose Internet Mail Extensions.

- HTTPTCP - IPsur le rseau

TCP

IP

CLIENTWeb

(Navigateur)

Port xxxx

Serveur

WEB

Port 80

TCP

IP

http svr

TCP

IP

Physique

80http cl

TCP

IP

Physique

xxx





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VIII- F- 2- POP et IMAP4

Le message est ensuite achemin vers le serveur sur lequel est connect le destinataire. Celui-ci n'tant pas

forcment reli en permanence ce serveur, il existe une bote aux lettres personnelle dans laquelle serontstocks tous les messages non lus.Le destinataire consulte sa bote aux lettres et rcupre ses messages grce au protocole POP3

17. Un

protocole plus rcent IMAP418

est parfois utilis. Il possde l'avantage de permettre la consultation desmessages sur le serveur sans forcement les rapatrier dans la station.

Figure VIII-8 : Messagerie Internet.

Vos notes :______________________________________________________________________________________

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17POP3= Post Office Protocol Version 3.

18IMAP4= Internet Message Access Protocol Rev4.

RTC RTC

Serveur demessagerie

SMTP

L'utilisateur Aenvoie le

message

Serveur demessagerie

POP3

SMTP SMTP POP3

Internet

Le destinataireva lire son

message sur leserveur POP3

Bote auxlettres dudestinataire

SMTP

TCP

IP

Physique

25

POP3

TCP

IP

Physique

110



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IX - Services d'applications utilisant UDP

V-5- IX-A- DNSDNS

19 est un service qui permet sur un rseau IP et plus particulirement sur Internet de rsoudre le

problme de nommage des ordinateurs. En effet, il est plus facile pour l'utilisateur d'utiliser pour seconnecter un serveur Web par exemple, une adresse du type www.amora.fr, que de taper une adresse IPdifficile de mmoriser. Le rle de DNS est donc de faire une quivalence entre un nom de machine et sonadresse IP.Pour ce faire, on utilise :

o un systme de nommage des ordinateurs qui est normalis et hirarchis de manire ce quechaque ordinateur de l'Internet porte un nom unique.

o des serveurs de noms DNS qui comportent dans des bases de donnes le nom des ordinateurs etl'adresse IP correspondante.

IX- A- 1- Systme de nommage hirarchis

L'espace de noms du DNS est organis d'une faon hirarchique la manire d'un systme de fichiers DOSou UNIX.

Figure IX-1 : DNS.

L'arbre dmarre par une racine puis, chaque niveau, on trouve des nuds qui permettent l'apparition denouvelles branches de l'organisation hirarchique. Chaque nud de la figure reprsente un domaine quipossde un label qui peut comporter jusqu' 63 caractres.Le nom de domaine d'un nud quelconque de l'arbre est la liste des labels permettant d'atteindre la

racine. On commence par crire le label de plus bas niveau et on termine par celui du plus haut niveau.Chaque label est spar du suivant par un point.Si le nom de domaine se termine par un point, c'est un nom de domaine absolu ou nom de domainepleinement qualifi. (FQDN= Fully Qualified Domain Name).Un nom de domaine doit tre unique, mais il peut exister des labels identiques des niveaux diffrents. Lesdomaines de niveau suprieur com (commercial), edu (ducation), gov (gouvernemental), int(international), mil, (militaire), net (rseau) et org (autres organisations) sont appels domainesgnriques. Ceux qui au mme niveau reprsentent un nom de pays ( fr, us, ...) sont appels domainesgographiques.

19DNS = Domain Name System.

Domaines

premierniveau

Domaines

deuxime

niveau

Emirats France Etats- ZimbabweArabes Unis

Serv1 Serv2

comp1 comp2 comp3

Domaines

quatrime

niveau

int mil net orgedu govcomarpa fr zwae us

Racine

Nom de domaine pleinement qualifiserv2.paye.comp2.com.

Domaines gnriques Domaines gographiques

Domaines

troisime

niveaupaye comptamarket




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IX- A- 2- Serveurs de noms de domaine

Une zoneest une partie de l'arbre DNS administre sparment. Chaque zone doit possder des serveurs

de noms. Pour chaque machine de la zone, l'administrateur doit entrer dans le serveur de noms, l'adresseIP de cette machine et le nom de domaine. Si un serveur de noms ne contient pas le nom demand par unordinateur, il doit tre capable d'interroger les autres serveurs de noms des niveaux suprieurs. Tout nomdemand et trouv par un serveur de noms est mis en mmoire cache. Ceci vite des demandes rptes.Pour le rseau mondial INTERNET, le NISC

20 attribue des noms de domaines en respectant des

conventions propres cet organisme. Chaque socit ou chaque universit peut recevoir un nom dedomaine de haut niveau (compour une socit commerciale et edupour un tablissement d'ducation parexemple) et un nom de sous domaine propre la socit ou l'universit (par exemple novellou ucla).

A partir de ce point l'administrateur du domaine peut continuer la structure hirarchique et prolonger le nomde sous-domaine qui peut devenir par exemple : messagerie.service_technique.novell.com pour une socitcommerciale ou sectionA.lettres.ucla.edu pour un dpartement d'une universit. Le niveau le plus bas de la

hirarchie apparat au dbut du nom de domaine.L'implmentation de DNS utilise sur les ordinateurs Unix est appele BIND

21et le deamon serveur named.

Les serveurs DNS peuvent aussi tre implments sur systme d'exploitation NetWare ou Windows NT 4Server.

IX- A- 3- Exemple d'utilisation de DNS

Figure IX-2 : Fonctionnement DNS.

-1- L'utilisateur tape l'URL dans le navigateur Web de sa station http://www.dubois.fr. Un programmenomm rsolveur de nom va interroger le serveur DNS de la zone de l'utilisateur pour connatrel'adresse IP correspondant www.dubois.fr.-2- Une requte est envoye par le rsolveur au serveur DNS. Ce serveur de noms de domaine neconnat pas l'adresse IP. Il va donc interroger le serveur de nom du niveau racine.-3- Le serveur DNS de la zone de l'utilisateur envoie une requte au serveur DNS du niveau racine.-4- Ce serveur ne connat pas non plus l'adresse IP. Il interroge le serveur DNS du domainedubois.fr-5- Ce serveur DNS renvoie une rponse qui contient l'adresse IP. Elle est mise en cache dans leserveur DNS du niveau racine.-6- Ce serveur renvoie la rponse vers le serveur DNS demandeur. Celui-ci met l'adresse dans uncache pour viter d'autres requtes ultrieures-7- L'adresse IP demande est fournie au rsolveur de la station utilisateur qui la met aussi en

cache.-8- La connexion est tablie travers le rseau Internet vers le serveur Web .

20NISC = Network Information Systems Center

21BIND = Berkeley Internet Domain Name

Serveur DNSdu domaine

Serveur DNSauniveau racine

Serveur DNSde Dubois

Serveur Web

www.dubois.fr

2

3

456

7

1

8

LgendeRequte

Rponse

DNS

UDP

IP

Physique

53




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V-6- IX- A- 4- Dsignation des serveurs DNS sur les stations IP

Dans les stations PC sous Windows 95/98 ou NT, pour utiliser le service DNS, il faut dans la configuration

des proprits de la pile IP, dclarer le nom de la station, le domaine o elle se trouve et l'adresse IP du oudes serveurs DNS qu'elle doit contacter pour la recherche des adresses IP.

Figure IX-3 : Configuration de DNS sur une station NT ou 95.

IX-B- NFS

IX- B- 1- Principes

NFS(Network File System) est une application qui permet une machine d'exporter son systme de fichiers(tout ou partie) vers le rseau. La base de NFS a t dveloppe par SUN Microsystems dans lesannes 80. Il est devenu un standard dans le monde Unix. Pour pouvoir avoir accs aux fichiers exports partir d'un autre ordinateur, il faut qu'il soit quiper d'un client NFS.La machine qui exporte ses fichiers est souvent un ordinateur sous Unix, mais les clients peuvent tre desmachines Unix ou Macintosh ou des PC sous DOS, Windows 9x ou NT.

Figure IX-4 : Exportation NFS.

La figure ci-dessus montre un rpertoire export export par le serveur NFS d'un ordinateur tournant sousUNIX.L'ordinateur client UNIX voit ce rpertoire comme une extension de son propre systme de fichiers UNIX.La station PC monte le rpertoire export pour le faire apparatre comme une unit de logique DOS-Windows E:.

Montage distant

Systmede

fichiersNFS

Ordinateur sous

Unix avec clientNFS

PC Sous DOS ,

Windows ou OS2avec client NFS

C:

Montage du rpertoire

NFS export

E:

alain

pierre

michelDos Win

/

etc binexport

alain pierre michel

etcexport

alain

pierre

michel

/

binusr

ServeurUNIX

Serveur

NFS

Systme defichiers exports




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VI -IX-C- TFTP

TFTP22

est un protocole qui est une version allge de FTP. Il utilise UDP comme protocole de transport.

Celui-ci n'tant pas fiable, TFTP se sert de son propre systme d'accus de rception pour assurer unebonne qualit de transmission.TFTP est utilis principalement pour charger partir d'un serveur TFTP, le systme d'exploitationd'ordinateurs sans disque ou de terminaux X-Windows par exemple. Il est aussi utilis pour assurer le mise jour des OS des matriels rseaux (hubs, ponts, commutateurs, routeurs) contenus dans des mmoiresnon volatiles, mais rinscriptibles.

Figure IX-5 : TFTP.

Le logiciel TFTP client est souvent implant en ROM. Sa simplicit permet d'obtenir une taille de programmecompatible avec la capacit de stockage des ROMs.

IX-D- SNMP

SNMP23

est un protocole qui permet la gestion cohrence d'un inter-rseau et la surveillance des lmentsdu rseau. Les lments du rseau sont les stations, les serveurs, les routeurs, les hubs, etc.La gestion du rseau repose sur 3 entits : le ou les managers SNMPqui sont installs dans une ou plusieurs NMS (Network Management

Station) et les agentsSNMPqui sont installs dans les lments du rseau grer. une base de donnes informationnelle de gestion (MIB

24) qui dfinit les variables utilises dans

chaque lment du rseau. Chaque variableest repre par un Objet identifierunique. les diffrents types d'objets (Counter , String, ...)

Figure IX-6 : Agents et Manager SNMP.

22TFTP= Trivial File Transfert Protocol.

23SNMP=Simple Network Management Protocol

24MIB : Management Information Base.

EEPROM

Client

TFTP

RouteurCiscoAncienneversion del'IOS Cisco

Fichiercontenantla nouvelleversion del'IOS Cisco

TFTP

UDP

IP

Physique

69TFTP

UDP

IP

Physique

xxxx

Paquets de512 octets

Serveur

Routeur

Pont

Hub

AgentSnmp

AgentSnmp

AgentSnmp

AgentSnmp

Station de gestion derseau NMS SNMP

UDP

IP

Physique

161x

SNMP

UDP

IP

Physique

xxxx



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A partir de la station de gestion, l'administrateur du rseau peutconsulter ou modifier la configuration deslments du rseau. Cette fonction est ralise grce une procdure du type requte-rponse.

Figure IX-7 : RequteRponse SNMP.

Les agents sont par ailleurs capables denvoyer des messages (Traps) pour prvenir ladministrateur desproblmes survenant sur les composants du rseau.

Figure IX-8 : Traps SNMP.

Les traps sont envoys vers la station de management ou dans des trames broadcast partir dun certainseuil de gravit dtermin par ladministrateur (not de 0 7). Une fois arrivs sur la station de gestion, les traps sont enregistrs dans un fichier dvnements. Si leurniveau de gravit dpasse un certain seuil fix au pralable, ils dclenchent une alarmequi peut tre unsignal sonore, un affichage sur lcran, lenvoi dun message sur le rseau ou sur un systme de mobile(pager ou tlphone) ou mme l'excution de n'importe quel programme.

Vos notes personnelles :

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Requte GET

Composantrseau manag.

Rponse

AgentSnmp

Station de gestionde rseau SNMP

NMS

Seuil de Trap:

Niveau 4

Tra

Composant rseaumanag

Seuil dAlarme:Niveau 2

Alarme

Station de gestionde rseau SNMP

NMS

Messaged'alarme

AgentSnmp



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X - Fichiers associs TCP/IPTCP/IP utilise 4 fichiers de base de donnes pour convertir des donnes internes, telles que les adressesIP, en nomsplus faciles utiliser. Le contenu de ces fichiers une fois lu, est plac en mmoire cache pourviter des accs rptitifs aux disques. Ces fichiers, en mode texte, se trouvent en gnral dans le rpertoire\etcdes htes TCP/IP.

X-A- Fichier Hosts

Ce fichier, que l'on crira avec un diteur de texte simple, contient des entres qui permettent de rendre uneadresse IP quivalent un ou plusieurs noms.La syntaxe est la suivante :

adresse_IP no m_d 'hte [alias [...]]

L'adresse_IPest donne en notation dcimale point ou en valeur hexadcimale commenant par 0x.Le nom_hteest le nom du systme associ l'adresse IP. Ce nom ne doit pas contenir d'espace et doit

tre unique.L'alias est un autre nom qui dsigne le systme ou une autre manire de l'crire (Majuscules-minuscules ouabrviations).Exemple de fichier \etc\hosts : Les lignes prcdes de # sont des commentaires.

## Mapping of host names and host aliases to IP Addresses#127.0.0.01 loopback lb localhost # loopback address## exemples d'adresses, de noms d'htes et d'alias126.0.0.1 Mugix MUGIX mugix mu126.0.0.2 Jarrix JARRIX jarrix ja126.0.2.1 GEMINI gemini gem126.0.2.2 APOLLO apollo apo APO Apo

Figure X-1 : Exemple de fichiers hosts.

X-B- Fichier Networks

Le fichier \etc\networks contient les informations sur les rseaux de l'inter-rseau.

La syntaxe est la suivante :nom_rseau numro _rseau [/m asque_rseau ] [a lias [ ...] ]

Le nom_rseauest le nom du rseau. Il ne peut contenir d'espace, de tabulation ou le symbole #. Il doit tre

unique.Le numro_rseauest l'adresse IP donne au rseau.Le masque_rseauest le masque de sous-rseau du rseau. Ce champ est facultatifL'aliasest un autre nom donn au rseau. Il peut y avoir jusqu' 10 alias pour le mme rseau.Exemple de fichier \etc\networks :

## Networks numbers#loopback 127 # rseau fictif interne pour bouclage## rseaux de l'inter-rseauxangers 126 ang #rseau local afpa angers

greno 123 gre #rseau local afpa grenobleFigure X-2 : Exemple de fichiers networks.



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X-C- Fichier Protocol

Le fichier \etc\protocol contient des informations sur les protocoles connus utiliss sur l'inter-rseau. Chaque

ligne fournit des informations sur un protocole.La syntaxe est la suivante :nom_p roto cole n umro_p roto cole [alias [...]]

Le nom_protocoleest le nom du protocole associ au numro qui suit.Le numro_protocoleest le numro du protocole.L'aliasest un autre nom donn au protocole.

Exemple de fichier \etc\protocol :

# internet (IP) protocolsip 0 IP # protocol interneticmp 1 ICMP #protocol de message d'erreurs dans l'inter-rseauigmp 2 IGMP # protocol multicastggp 3 GGP # gateway-gateway protocoltcp 6 TCP # protocol de transmissionudp 17 UDP # user datagram protocol

Figure X-3 : Exemple de fichier \etc\protocol.

X-D- Fichier ServicesLe fichier\etc\servicescontient des informations sur les services utiliss sur l'inter-rseau IP. La syntaxe estla suivante :

nom_servic e numro_p ort /nom _proto cole [alias [...]]Le nom_serviceest le nom de service associ au port dont le nom ou le numro suit. Ces services sont desservices des couches session, prsentation ou application, tels Telnet, FTP, TFTP ou SMTP.Le numro_portest le numro de port utilis par le service.Le nom_protocole dsigne le protocole auquel le service est li. Il s'agit, en gnral, d'un protocole duniveau transport comme TCP ou UDP.L'aliasest un autre nom donn au service

Exemple de fichier \etc\service

TCP Ports

# Service Name Port/Protocol Aliases

echo 7/tcp

discard 9/tcp sink null

systat 11/tcp usersdaytime 13/tcp

netstat 15/tcp

qotd 17/tcp quote

chargen 19/tcp ttytst source

ftp-data 20/tcp

ftp 21/tcp

telnet 23/tcp

smtp 25/tcp mail

time 37/tcp timserver

name 42/tcp nameserver

whois 43/tcp nicname

nameserver 53/tcp domain

apts 57/tcp

apfs 59/tcp

rje 77/tcp netrjs

finger 79/tcplink 87/tcp ttylink

hostnames 101/tcp hostname

iso-tsap 102/tcp tsap

x400 103/tcp

x400-snd 104/tcp

pop-2 109/tcp pop postoffice

#UDP ports

# Service Name Port/Protocol Aliases

echo 7/udp

discard 9/udp sink null

systat 11/udp usersdaytime 13/udp

netstat 15/udp

qotd 17/udp quote

chargen 19/udp ttytst

source

time 37/udp timserver

rlp 39/udp resource

name 42/udp nameserver

whois 43/udp nicname

nameserver 53/udp domain

bootps 67/udp bootp

bootpc 68/udp

tftp 69/udp

sunrpc 111/udp

erpc 121/udp

ntp 123/udp

statsrv 133/udp

profile 136/udp

snmp 161/udp

snmp-trap 162/udp

at-echo 204/udp

Figure X-4 : Ports TCP et UDP.



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Le protocole TCP-IP


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XI - Rsolution de noms d'htes IP

Problme: Comment rsoudre la correspondance entre les noms des ordinateurs en rseau et leur adresseIP ?

XI-A- Les noms NetBIOS

Ce sont des noms utiliss sur le rseau pour identifier l'aide de NetBIOS les ordinateurs connects aurseau Microsoft. Ces noms d'ordinateurs sont entrs au moment de l'installation de Windows forWorkgroup, Windows 95(98) ou Windows NT. Ces noms doivent tre uniques sur le rseau (ce qui pose desproblmes sur les grands rseaux). Ils ne doivent pas dpasser 15 caractres et ne pas comporter certainscaractres.Les noms NetBIOS peuvent tre modifis dans le panneau de configuration.Ces noms NetBIOS sont particulirement utiliss dans la recherche des ressources dans les rseauxMicrosoft en utilisant la convention UNC(Universal Naming Convention).

Par exemple, la recherche d'un fichier sur un rseau utilise une UNC compose de 3 parties :Un nom d'ordinateur NetBIOS prcd de \\Un nom de partagesitu sur l'ordinateur (option)Un nom de rpertoireou de fichierau format MS-DOS situ dans le partage.

Exemple : \\berlioz\serv_nt4

XI-B- II- Noms de domaines

XI- B- 1- Domaines Windows NT

Les Domaines Windows NTcorrespondent un ensemble d'ordinateurs en rseau pour lesquels une basede donnes d'authentification a t cre (SAM= Security Account Manager). Ce concept est spcifique

Windows NT. Les noms de domaine sont crs au moment de l'installation du premier serveur NT dans undomaine. Ce serveur est nomm Contrleur Principal de Domaine (CPD).

XI- B- 2- Domaines Internet

Les Domaines DNSsont des zones dans une structure hirarchise de l'Internet qui correspondent desserveurs grs par le mme administrateur. Les serveurs de noms de Domaines DNS de l'Internetdialoguent entre eux et permettent de fournir un client de l'Internet l'adresse IP de n'importe quel serveurdu rseau.Les noms de domaine se prsentent sous la forme :

microsoft.com ou ibm.com

Les noms des serveurs de l'Internet sont associs aux noms de domaines et se prsentent sous la forme :

www.microsoft.com www.ibm.com

___________



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XI-C- Correspondance entre les noms des ordinateurs et les adresses IP

XI- C- 1- Solution de dpart, le fichier Hosts

Pour de petits rseaux non connects sur l'Internet, la correspondance entre les noms des ordinateurs et lesadresses IP peut tre rsolue localement grce une table consigne dans un fichier nomm hosts surchaque ordinateur. Cette mthode ne peut plus tre utilise lorsque le nombre d'ordinateurs sur le rseaudevient important, car tout ajout d'un nouvel ordinateur sur le rseau doit entraner une mise jour du fichierhostsdans chaque ordinateur. De plus, ce systme ne rsout pas les problmes de correspondance entreles noms de serveurs sur Internet et leur adresse IP.

N.B. Le nom d'ordinateur donn dans le fichier hostsest purement local l'ordinateur o il se trouve et necorrespond pas forcment au vrai nom de l'ordinateur.

XI- C- 2- Solution pour Internet, DNS

Domain Name Systemassure la correspondance entre le nomInternetcompletd'un ordinateur(nom de serveur + nom de domaine) et son adresse IP.

Ravel.afpa.edu correspond 126.0.6.3

Pour utiliser ce service sur une station de travail Win95 ou NT, dans la fentre TCP/IP, il faut slectionnerl'onglet DNSet indiquer l'adresse du serveur DNSprimaire.Dans chaque domaine Internet, il existe un ou plusieurs serveurs de Noms de D

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