La couche réseau Partie 1 : Adressage

La couche réseau

Partie 1 : Adressage

Mr. Mohamed Salah MEDDEB

SUPTECH

1

La couche réseau

1. InterNetworks

2

Internetworks (Inter réseaux)

3

Inter-réseau

Objectifs d’un “internetwork”

Connectivité “End-to-end”

Fonctionnement dans un environnement hétérogène

Internetworks

4

En quoi consiste l’« internetworking » ?

C’est l’ensemble des moyens permettant à différents

utilisateurs reliés à différents réseaux autonomes (LAN ou

WAN) de communiquer entre eux.

Assure une continuité et une intégration de la communication

en fournissant une vision abstraite de l’« internetwork »

indépendante de la topologie physique ou logique

Objectifs d’un “internetwork”

Connectivité “End-to-end”

Fonctionne dans un environnement hétérogène

Internetworks

5

Services offerts par un Internetwork

Services en modes connecté (TCP) ou non connecté (UDP)

Adressage logique universel

Commutation/Routage

Segmentation / fragmentation des données

Contrôle de congestion

Contrôle d’erreur et de flux

Internetworks

6

Problèmes posés

Le service réseau : des réseaux reliés à l’« internetwork »

peuvent fonctionner en mode connecté et d’autres en mode

non connecté,

Adressage : chaque réseau a son propre adressage

Routage : entre réseaux

Qualité de service différente d’un réseau à un autre

Taille maximale des paquets différente d’un réseau à un autre

Contrôle de flux et de congestion : des mécanismes différents

selon les réseaux

Indication des erreurs

TCP/IP : modèle en couches

7

Liaison

Application

Application

Présentation

Session

Transport

Réseau

Liaison

Physique

OSI TCP/IP

UDPTCP

IPICMP

ARPRARP

TELNETHTTP FTP

DNS SNMP

SMTP

Message

Datagramme

Trame

Bits

Segment

H

H

H

IP: Internet Protocol

8

Internet Protocol (RFC 791) Routage à travers Internet Règles d’adressage au sein d’Internet (adresses logiques IP)

Protocoles associés de: Contrôle de l’Internet (ICMP) Conversion d’adresses logiques en adresses physiques : ARP Conversion d’adresses physiques en adresses logiques : RARP

"IP au dessus de tout" Protocole de convergence Fonctionne indépendamment des couches basses

Ethernet Token Ring Liaison série (PPP, SLIP) FDDI X25 Frame Relay ATM 802.11

Raison : seuls les services d'émission/réception sans garanties sont nécessaires

La couche réseau

2. L’Adressage

9

Adressage : Généralités

Identifier de manière unique une interface, un poste, une

application (un processus), une ressource, un fichier, un

document, un utilisateur, ... Sur un réseau

On distinguera donc plusieurs types d’adresse :

10

Architecture Client/Serveur

11

Réseau physique

12

Adressage

Adressage hiérarchique pour faciliter le routage Adresse postale

Routage par pays : vers poste centrale

Routage par code postal : vers poste régionale

Routage par avenue/rue/num (facteur) : vers destination

Inconvénient: Structure interne d’un réseau est non transparente

Adressage IP version 4: « identifiant réseau » « identifiant Hôte »

variablevariable

13

Classes d’adressage IP version 4

14

Octet 1 Octet 2 Octet 3 Octet 4

Identificateur rés Identificateur de station

Identificateur réseau Identificateur de station

Identificateur réseau Id. de station

Adresse de groupe (multicast)

Reservé (unused)

Classe B

Classe A

Classe C

Classe D

Classe E

0

1 0

1 1

1

1

11

11 1

0

0

0

11000001 10010011 10001000 10111111

193.147.136.95

Exemple: adresse de classe C

Classe A d’adressage IP version 4

15

128 réseaux x 224 machines

Pour les grand réseaux : US NSFNet ...

Aujourd’hui épuisée

byte 1 byte 2 byte 3 byte 4

Id. reseau Identificateur de station

Identificateur de réseau Identificateur de station

Identificateur de réseau Id. de station

Classe B

Classe A

Classe C

0

1 0

1 1 0

Classe A

De Jusqu’à

0 .0.0.0 127.255.255.255

Identificateur

de réseau

Identificateur

du host

Identificateur

de réseau

Identificateur

du host

00000000 01111111BYTE 1

Classe B d’adressage IP version 4

16

214 réseaux * 216 machines

Organisations avec plus de 255 ordinateurs : universités


Classe B

Classe A

Classe C

0

1 0

1 1 0

De Jusqu’à

191.255.255.255Classe B128.0.0.0

10000000 . 00000000 10111111 . 11111111BYTES 1 et 2

Id. reseau Identificateur de station



Identificateur

de réseau

Identificateur

du host

Identificateur

de réseau

Identificateur

du host

Classe C d’adressage IP version 4

17

221 réseaux x 28 machines

Pour petites entreprises et autres types de réseaux


Classe B

Classe A

Classe C

0

1 0

1 1 0

11000000 . 00000000 . 00000000

11011111 . 11111111 . 11111111

BYTES 1, 2 et 3

Id. réseau Identificateur de station



De Jusqu’à

223.255.255.255Classe C 192.0.0.0Identificateur

de réseau

Identificateur

du hostIdentificateur

de réseau

Identificateur

du host

Adressage : IP version 4

Adresses classe A (128 nets x 2^24 hosts)

• Pour les grand réseaux : US NSFNet ...

Adresses classe B (2^14 nets x 2^16 hosts)

• Organisations avec plus de 255 ordinateurs : universités

Adresses classes C (2^21 nets x 2^8 hosts)

• Pour petites entreprises et autre type de réseau

Utilisation de la notation « dot » (valeur décimale de

chaque octet)

10.3.2.4 ; 128.96.33.81 ; 192.12.69.77

Certaines adresses sont interdites, réservées18

19

Bloc Usage Référence

0.0.0.0/8 Adresse réseau par défaut RFC 1700

10.0.0.0/8 Adresses privées RFC 1918

100.64.0.0/10 Espace partagé pour Carrier Grade NAT RFC 6598

127.0.0.0/8 adresse de bouclage (localhost) RFC 1122

169.254.0.0/16 adresses locales autoconfigurées (APIPA) RFC 3927


192.0.0.0/24 Réservé par l'IETF RFC 5736

192.0.2.0/24 Réseau de test TEST-NET-1 RFC 5737


198.18.0.0/15 Tests de performance RFC 2544



224.0.0.0/4 Multicast RFC 5771

240.0.0.0/4 Réservé à un usage ultérieur non précisé RFC 1112

255.255.255.255/32 broadcast limité RFC 919

Adressage : IP version 4

Adressage : Sous réseau

Introduction d’un nouveau niveau à l’hiérarchie: Subnet ou

sous réseau

Le «mask » du « subnet » définit la partie variable du « host ID »

Les « subnets » ne sont pas visibles à l’extérieur du réseau

(avec le «network ID»)

20

Masque de sous réseau

21

Masque de réseau : Indique la partie d’une adresse qui correspond à l’identifiant du réseau

et la partie de l’adresse qui correspond au hôte Mise à 1 de tous les bits id réseau

Mise à 0 de tous les bits id machine

Masque de réseau par défaut

Notation: /n (n bits du masque à 1)

Classe Bits du netmask Notation netmask

A 11111111 00000000 00000000 00000000 255.0.0.0 /8

B 11111111 11111111 00000000 00000000 255.255.0.0 /16

C 11111111 11111111 11111111 00000000 255.255.255.0 /24

Subnet mask

22

Les masques de sous-réseau utilisent la même

représentation que celles des adresses IPv4.

L'adresse du sous-réseau est obtenue en appliquant

l'opérateur ET binaire entre l'adresse IPv4 et le masque

de sous-réseau.

L'adresse de l'hôte à l'intérieur du sous-réseau est

obtenue en appliquant l'opérateur ET entre l'adresse IPv4

et le complément à 1 du masque.

Un masque est constitué (sous sa forme binaire) d'une

suite de 1 suivis d'une suite de 0

32 masques de réseau possibles.

Exercice

Indiquez le nombre des bits nécessaires pour crées les nombres de sous-réseaux différents a) 84 b) 145 c) 7

A partir d’un identificateur réseau et d’un nombre voulu de sous réseaux, calculez le masque de sous-réseau et le nombre d’hôte par sous-réseau.

Id réseau Nombre sous-réseau

141.25.0.0 37

198.63.24.0 2

110.0.0.0 1000

175.23.0.0 550

209.206.202.0 60

23

Classless Inter-Domain Routing(CIDR)

24

Idée de départ: Remplacer une ad classe B par une plage contigüe d’ad classe C

Classless «Pas de classe»

/n (Préfixe) n bits réservés à «network ID »

n: le nombre de bits à 1 dans la notation binaire du masque de sous-réseau

Le nombre d'hôtes est 232-n-2

l’adresse de ce réseau étant réservée au réseau lui-même

Adresse de broadcast

Des sous plages d’adresses du CIDR sont déléguées à des ISPs (Internet Services Provider) qui à leur tour divisent cette plage entre utilisateurs ou autres ISPs

Alléger la charge des routeurs d’Internet

Agrégation de plusieurs routes telle qu’une seule adresse peut représenter des milliers d’abonnés à un même ISP

Une seule route (adresse IP) doit être maintenue par les routeurs, l’acheminement final sera géré par l’ISP

(192.5.48.0, 3) 192.5.48.0

.49.0

.50.0

Adressage : IP avec Subnetting et CIDR

25

Le masque sous-réseau permet de créer des sous-réseaux qui ne

respectent plus le découpage en classes A, B, C.

C’est le masque sous-réseau qui définit la limite des bits d’adressage du

réseau, des bits d’adressage de la machine.

Exemples :

192.168.10.5/255.255.255.0 ou 192.168.10.5/24 24 bits pour Rx sur 32

192.168.10.0 192.168.10.255


192.168.10.0 192.168.10.127


192.168.8.0 192.168.11.255

Deux adresses IP appartiennent à un même sous-réseau si elles ont en

commun les bits du masque de sous-réseau

Préfixes CIDR :exemples

26

CIDR Prefix Number of Hosts

.

./16 /17/18/19/20/21/22/23/24/25/26/27..

65,53632,76816,3848,1924,0962,0481,0245122561286432

Adressage : « IP version 6 »(RFC 2373, 2374, 2450)

Résoudre les problèmes de insuffisance d’adresses, d’explosion de la taille

des tables de routage …

Les adresses IPv6 codées sur 128 bits

Théoriquement, 2128 = 340 milliards de milliards de milliards de milliards (3,4 *

10^38) d’adresses IPv6

Format des adresses IPv6

* n bits pour identifier le préfixe réseau (spécifient un format d’adresse)

* 128-n bits pour identifier les interfaces

27

L’adressage IP version 6

28

Les adresses sont représentées sur 128 bits

Une adresse est divisée en 8 blocs de 16 bits

Les blocs sont séparés par « : »

Les valeurs de chaque bloc sont écrites en hexadécimal (entre 0 et FFFF)

Exemples

2002:8AC3:802D:1242:20D:60FF:FE38:6D16

21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A

3 types d ’adresse :

Unicast: un à un

Multicast : un à plusieurs

envoyer un datagramme à tous les membres d'un groupe de nœuds

Anycast ou Cluster : un à un parmi plusieurs

identifier un groupe de nœuds qui ont en commun un préfixe d'adresse.

Un datagramme envoyé à une adresse cluster sera délivré à un membre du

groupe.

Représentation des adresses

29

Normale:

x:x:x:x:x:x:x:x (x=16bits en hexa)

FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210

1080:0:0:0:8:800:200C:417A

Compressée: La suite de 0 peut être abrégée par :: (1

seule fois)

Exp : fe80:0000:0000:0000:0209:6bff:fe50:49fd

on aura : fe80::209:6bff:fe50:49fd

Alternative (pour IPv4):

x:x:x:x:x:x:d.d.d.d

0:0:0:0:0:0:13.1.68.3 ::13.1.68.3

Représentation des adresses

30

Correspondance avec IPv4

31

Une adresse IPv6 mappant une adresse IPv4 constitue

un cas spécial d'adresse IPv6.

Une telle adresse IPv6 a ses premiers 80 bits fixés à zéro, les

16 suivants à un, alors que les 32 bits restants représentent

une adresse IPv4.

Exemple:

::ffff:c000:280 est l'adresse IPv6 correspondant à l'adresse

192.0.2.128, qui peut également être écrit sous la forme

::ffff:192.0.2.128.

Adressage IP Version 6

32

Le préfixe est la partie de l'adresse qui indique les bits

ayant des valeurs fixes, ou représente les bits de

l'identificateur de réseau.

Les préfixes pour IPv6 sont exprimés de la même

manière que pour IPv4, CIDR (Classless Inter-Domain

Routing). Un préfixe IPv6 s'écrit sous la forme

"adresse/longueur de préfixe".

Exemple:

FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2/64

indique que les 64 premiers bits de l'adresse constituent le

préfixe réseau.

Différence IPv4/IPv6

33

Presqu’une infinité d’adresses ; Beaucoup plus d’options, d’extensions futures

Plus complexe

Toute machine IPv6 n'utilise pas une adresse IPv6, mais des adresses IPv6.

Il en existe donc plusieurs. Par exemple:

- adresse de la machine dans le plan d'adressage agrégé si la machine est reliée

sur internet.

- adresse de lien local valide uniquement sur un même espace de lien (par

exemple interconnecté par un hub).

- adresse de site local, restreinte au site. Par exemple un site non relié sur

Internet.

- /n reprise du concept des adresses IPv4 confinées au site et ne pouvant

être routées sur internet (Préfixe Masque)

- Une adresse IPv6 est attribuée pour une période de temps par défaut 80

heures qui peut être portée à l'infini

Documents

La couche réseau Partie 1 : Adressage