Les Réseaux systèmes Protocoles TCP-IPsti-monge.fr/maintenancesystemes/wp-content/uploads/2020/03/res… · Protocoles TCP-IP Les réseaux Un réseau est un ensemble de systèmes

BTS Maintenance dessystèmes

Etudepluritechnologique

Les RéseauxProtocoles TCP-IP

Les réseaux

Un réseau est un ensemble de systèmes informatiques (ordinateurs, automates programmables, etc.) interconnectésqui communiquent pour pouvoir partager des données, des applications logicielles et des équipements.

Lorsqu’un système travaille en réseau, ses applications doivent dialoguer avec les applications d’autres systèmesreliés au réseau par l’intermédiaire d’une suite de protocoles. Cette suite de protocoles est un ensemble de règlesreconnues par tous les systèmes interconnectés pour effectuer les différentes opérations nécessaires à lacommunication.

Il existe de nombreux protocoles, mais on peut constater que la suite de protocoles TCP/IP se généralise dans lesapplications informatiques classiques mais aussi dans les applications industrielles pour la commande et le pilotagedes procédés.

Devenu un standard, le rôle de TCP/IP est d’assurer la compatibilité entre les matériels et tous les logiciels supportantces protocoles, quels que soient les fournisseurs (interopérabilité).TCP (Transmission Control Protocol) et IP (Internet Protocol)

Les différents types de réseaux

LAN : Local Area Network interconnectent un ensemble d'ordinateurs appartenant à une même organisation etreliés entre eux dans une petite aire géographique par un réseau.MAN : Metropolitan Area Network interconnectent plusieurs LAN géographiquement proches (au maximumquelques dizaines de km) à des débits importants.WAN : Wide Area Network interconnectent plusieurs LAN à travers de grandes distances géographiques. Le plusconnu des WAN est Internet.

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Symboles courants pour les réseaux de données

Exemple de réseau : Systèmes raccordés au réseau local Ethernet TCP/IP.

Communication sur le réseau : Adresse IP (Internet Protocol)

Les différentes classes

Classes Masques réseau Adresses réseau Nombre de réseaux

A 255.0.0.0 1.0.0.0 - 126.255.255.255 126

B 255.255.0.0 128.0.0.0 - 191.255.255.255 16384

C 255.255.255.0 192.0.0.0 - 223.255.255.255 2097152

D 240.0.0.0 224.0.0.0 - 239.255.255.255 adresses uniques

E non défini 240.0.0.0 - 255.255.255.255 adresses uniques


Pour communiquer avec les autres ordinateurs sur le réseau, on doit configurer :

l'adresse IP de l'ordinateur

le masque de sous-réseau

La passerelle par défaut

Une adresse IP (avec IP pour Internet Protocol) est un numéro d'identification qui est

attribué à chaque branchement d'appareil à un réseau informatique utilisant l'Internet

Protocol.

Une adresse IPv4 (avec IP pour Internet Protocol) est codée sur 32 bits, soit 4 blocs

de 8 Bits. (32 bits donnent 232

= 4 294 967 296 adresses possibles)

Le plus souvent ces adresses sont représentées sous formes décimales.

Pour calculer l’adresse réseau, la méthode consiste à convertir l’adresse IP du poste qui est enbase décimal (base 10) en base binaire (base 2), et de faire la même chose pour le masque deréseau.

Rappel : conversion d’un nombre décimal en binaire :Pour obtenir l'expression binaire d'un nombre exprimé en décimal, il suffit de divisersuccessivement ce nombre par 2 jusqu'à ce que le quotient obtenu soit égal à 0. Comme pour laconversion dans le système décimal les restes de ces divisions lus de bas en haut représentent lenombre binaire.


Donc : (44)10 = (101100)2

Cette ligne se lit 44 en base 10 est égale à (101100) en base 2, ou 44 en décimal est égale à (101100) en binaire.

Rappel : conversion de binaire en décimal

b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0

J(2)= 1 0 1 1 0 1 1 1

Poids 1×27

0×26

1×25

1×24

0×23

1×22

1×21

0×20

1×128 0×64 1×32 1×16 0×8 1×4 1×2 0×1J(10)= 183 128 0 32 16 0 4 2 1

Il existe aussi des tables de conversion ou vous utilisez votre calculatrice, vous pouvezaussi utiliser internet.

b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0

L(2)= 0 0 0 1 0 1 1 0

Poids 27

26

25

24

23

22

21

20

0×128 0×64 0×32 1×16 0×8 1×4 1×2 0×1L(10)= 22 16 4 2 0

Quotient égale à 0


Exemple de convertisseur en ligne : http://www.frankdevelopper.com/outils/convertisseur.php

Masque de sous réseau

Le masque de sous-réseau permet de placer des hôtes dans des sous-réseaux où ils pourront communiquer, formantainsi des regroupements de machines.

Dans le masque de sous réseau 255.255.0.0 :

255.255 précisent que les deux premiers nombres représentent l’adresse du réseau 0.0 précisent que les deux derniers nombres représentent le numéro de l’hôte dans le réseau

adresse IP 172.16.1.1

masque de sous réseau 255.255.0.0

numéro de réseau 172.16 .0.0

numéro d’hôte 0. 0. 1.1

Pour communiquer, les hôtes doivent être sur le même réseau. Ils doivent donc avoir le même masque de sousréseau.

Exemple d’application : détermination d’une adresse réseau

Le système binaire est le système de base 2, c’est à dire qui utilise deux symboles différents : le 0et le 1.

Exercice 1

Dans l'exemple suivant, l'adresse de l'hôte est : 192.168.18.57/24 Le chiffre 24 indique que 24 bits sur les 32 sont affectés à la définition de l’adresse réseau.

On effectue un ETlogique entre l’adresse Ipde l’hôte et le masque de

sous réseau


Adresse de l’hôte : 192.168.18.57L’adresse de début du réseau : 192.168.18.0L’adresse de fin de réseau : 192.168.18.254

Masque de sous réseau : 255.255.255.0L’adresse de broadcast c’est l’adresse de diffusion à tous les hôtes du réseau. On met des « 1 » dans la zoneHost :192.168.18.255

Le nombre d’ordinateurs connectables sur ce réseau = 2(nb bits de la zone host)

-2

Exercice 2

Un parmi les hôtes à l’adresse IP : 192.168.1.28/26, calculer en binaire et décimalL’adresse de la machine :

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

Le masque de sous réseau : 255 .255.255.192

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 0 0

L’adresse de broadcast :192.168.1.63

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

L’adresse de début du réseau : 192.168.1.0

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

L’adresse de début du réseau : 192.168.1.0 (en décimal)

L’adresse de fin de réseau : 192.168.1.62

Le nombre d’ordinateurs connectables sur ce réseau = 2(nb bits de la zone host)

-2 = 62


Exercice 3

On vous propose le réseau : 192.168.57.21/22, Calculer en binaire et décimal

L’adresse de la machine :

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

Le masque de sous réseau : 255.255.252.0

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 0 0 0 0 0 0

L’adresse de broadcast : 192 .168.59.255

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

L’adresse de début du réseau : 192 .168.56.0

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

L’adresse de fin de réseau = 192 .168.59.254

Le nombre d’ordinateurs connectables sur ce réseau = 210-2 = 1022

Exercice 4Le masque de réseau de l’établissement est 255.255.192.0

11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Combien peut-on connecter d’hôte à ce réseau 214-2 =16382

Nouvelle version d’IP : IPv6

Une nouvelle version d’IP est en train de faire son apparition, IPv6 (Internet Protocol, version 6).

Cette nouvelle version d’IP propose des adresses IP codées sur 128 Bits, afin d’augmenter le nombre d’adresse

possible.

Surface de la terre : 510 072 000 km²

Nombre d’adresses au km2

en ipv4 = 232

/ 510072000 = 8,4 adresses /km2

Nombre d’adresses au km2

en ipv6 = 2128

/ 510072000 = 6,7.1029

adresses/km2= 6,7.10

17adresses/mm

2

Comment configurer une adresse réseau

L’interface réseau d’un PC peut-être configuré dynamiquement ou de manière statique.

Statique : l’administrateur configure manuellement chaque hôte du réseau, il doit spécifier exactement à

l’interface réseau, une adresse IP valide ainsi que son masque adéquate.


Dynamique : l’attribution est réalisée automatiquement par un serveur DHCP.

Contrôle de communicationL’invite de commande MS-DOS (Microsoft Disk Operating System), donne accès à divers utilitaire et commande.

L’utilitaire PING (Packet INternet Groper) permet de tester l’accessibilité d’un système sur le réseau.

Le test de la validité des adresses IP peut être réalisé à l’aide de la commande « ping » :

Pour tester le réseau en profondeur, il suffit d'ouvrir une fenêtre de ligne de commande :

Démarrer/Exécuterpuis taper :

cmd

Puis :

ping 192.168.1.25

Si l'interface réseau est correctement configurée, le résultat suivant doit apparaître sur l'écran :

ping 192.168.1.25

Envoi d'une requête 'ping' sur 192.168.1.25 avec 32 octets de données :

Réponse de 192.168.1.25: octets=32 temps=34 ms TTL=54




Statistiques Ping pour 192.168.1.25 :

Paquets : envoyés = 4, reçus = 4, perdus = 0 (perte 0%),


Durée approximative des boucles en millisecondes :

Minimum = 32ms, Maximum = 37ms, Moyenne = 34ms

La commande ipconfig permet de lister des informations relatives à la configuration de l’adresse IP de l’ordinateur.

Complément d’info : L'internet rapide et per#EB96CC

Les protocoles de la famille TCP/IP

Pour communiquer, les stations d’un réseau utilisent des protocoles : ensemble de règles fortementstructurées, constituant un langage.

Les protocoles les plus fréquemment utilisés sont :HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP4, DNS

Ce sont les protocoles du niveau hiérarchique le plus élevé, ceux que -généralement- l'utilisateur met en œuvre, etdont il peut percevoir le fonctionnement sur son écran.Les protocoles du niveau application : http (HyperText Tranfert Protocol)

C'est un des protocoles les plus connus, celui que les internautes utilisent pour se connecter à un site avecune adresse de la forme http://www.commentcamarche.net

C'est le protocole utilisé pour le transfert de pages Web, qui s'appuie sur le protocole TCP et en exploite doncla fiabilité.

Il permet le transfert directionnel (serveur vers client) de documents de type "texte", encodés par le langagede description de page HTML.

Il nécessite chez le client un logiciel de présentation des pages : un navigateur.Les protocoles du niveau application : FTP (File Tranfert Protocol)

Il permet le transfert de fichiers de type quelconque, entre deux ordinateurs, l'un étant client, l'autre serveur. Il s'appuie sur le protocole TCP en utilisant deux ports de connexion : un pour le contrôle du transfert, l'autre

pour le transfert des données. Il nécessite chez les deux interlocuteurs la possession d’un logiciel de transfert de fichier.

Les protocoles du niveau application : SMTP/POP3/IMAP4 Pour pouvoir lire le contenu d'un message avec POP3, (Post Office Protocol version 3), il faut d'abord le

télécharger, ce qui peut être coûteux en temps pour des messages sans intérêt. Le protocole IMAP4 (Internet Message Access Protocol rev4), permet de consulter le contenu d'un message

directement sur le serveur du FAI, à partir de n’importe quel ordinateur relié à Internet.

SMTP signifie Simple Message Transfert Protocole, ce protocole est utilisé pour transférerles messages électroniques sur les réseaux.

Les protocoles de configuration automatique : DNS (Domain Name System)


Il s'agit d'un service transparent, c'est à dire non-initié explicitement par l'utilisateur, et dont le résultat neproduit rien de particulièrement visible sur son écran.

Un ordinateur connecté à Internet possède une adresse unique, son numéro IP ; pour s'adresser à cetordinateur, il faudrait utiliser son numéro IP : ex : 212.27.37.71.

On préfère lui attribuer un nom plus facile à retenir, par exemple : www.sti-monge.fr Connectés au réseau Internet, des ordinateurs disposent de tables établissant la correspondance entre un

n°IP et un nom : ce sont des serveurs DNS. Un client adresse au serveur une requête DNS à laquelle il répondra.

Connexion à un réseau

Tout hôte sur un réseau se connecte à l’aide d’une carte Ethernet filaire ou wifi.Les hôtes sont : Les Passerelles de communication des API, les variateurs de vitesse, les caméras IP, lesoscilloscopes…

Chaque carte Ethernet possède une adresse unique « gravée » en ROM: l'Adresse MAC Adresse composée de 6 octets notés en hexadécimal:Les 3 premiers octets définissent le constructeurLes 3 derniers correspondent au numéro de série de la carte

Adresse MAC : 00:60:2F:3A:07:BC00:60:2F : Fabriquant : Cisco3A:07:BC : Numéro de série

Le protocole ARP (Address Resolution Protocol) :- Permet de lier l'adresse IP d'un matériel à son adresse MAC.L’adresse MAC de destination est la seule capable d'identifier de manière univoque le destinataire du message.

Les passerelles par défaut

Les passerelles par défaut jouent un rôle important dans le réseauTCP/IP. Elles proposent un itinéraire par défaut pour les hôtes TCP/IP àutiliser lors de la communication avec d'autres hôtes sur des réseauxdistants.L'illustration suivante présente le rôle joué par les deux passerelles pardéfaut (routeurs IP) pour deux réseaux : Réseau 1 et Réseau 2.

Afin que l'Hôte A du Réseau 1 communique avec l'Hôte B du Réseau 2,l'Hôte A contrôle tout d'abord sa table de routage pour savoir si unitinéraire spécifique vers l'Hôte B existe. S'il n'existe pas d'itinéraire spécifique vers l'Hôte B, l'Hôte A transmet sontrafic TCP/IP pour l'Hôte B vers sa propre passerelle par défaut, Routeur 1 IP. (source http://technet.microsoft.com)

Vous n'êtes pas obligé de configurer une passerelle par défaut pour un réseau constitué d'un seul segment deréseau.

Procédure Schneider de configuration de la passerelle ETZ 510


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