[PPT]Les Réseaux Informatiques - Page de Laurent …laurent.jeanpierre1.free.fr/enseignement/Reseau3.ppt · Web viewLes Réseaux Informatiques Couche Réseau Protocoles IP,… Laurent

Département Informatique

Les Réseaux Informatiques

Couche RéseauProtocoles IP,…

Laurent JEANPIERRE2005 - 2006

Département Informatique 2

Contenu du coursIntroductionAdresses IPRoutage entre réseauxNotion de masque de sous-réseauFragmentationLa trame IPProtocole ICMPProtocole IGMP


Rôles de la couche OSI.3 Couche réseau

Couche abstraite Donnée Paquet 2 modes

Connecté X25

Non connecté IP

Inter réseaux Routage Fragmentation

Couche Physique

Réseau

LLC

MAC


Fondations et Besoins La couche 2 permet :

Transfert de données entre machines Adressage d’une ou plusieurs machines précises Qualité de service (temps de réponse & débit)

MAIS : MTU limité

Et les données volumineuses ? Round Trip Delay limité

Longueur du réseau limitée Nombre de stations limité

Une seule trame par réseau à chaque instant


Une solution ? Fragmenter le réseau

Réseaux physiquement séparés Liens d’un réseau à un autre

Avantages Une trame par réseau à chaque instant Chaque réseau a une petite taille

Inconvénients Diffusion active des données Comment atteindre une machine donnée ?


Fragmentation des réseauxRéseau locaux :

Adresse MAC unique au mondeDiffusion passive

Réseau fragmentéSéparation physique

Avantages des réseaux locauxPas de communication de réseau en réseau

Séparation logiqueQui appartient à quel réseau ?


Adresses LogiquesAdresses MAC uniques mais…

Équipements différents sur un même réseauÉquipements identiques sur différents réseaux

Besoin d’adresses logiquesNon liées au matériel Identifiant un équipement de façon uniqueRegroupant logiquement les machines Adresses IP




Adresses IPAdresses uniques au Monde

Délivrées par le Network Information Center32 bits, 4 294 967 296 adresses uniques

XXX.XXX.XXX.XXX

Regroupement logique :@ = N° réseau + N° machine Même réseau Même préfixeCombien de réseaux, combien de machines ?


Classes d’adressesBesoins différents

Réseaux de 3-4 machinesRéseaux de 1000+ machines

5 classes définiesA : 0yyyyyyy.x.x.xB : 10yyyyyy.yyyyyyyy.x.x (épuisées)C : 110yyyyy.yyyyyyyy.yyyyyyyy.x (cf. CIDR)D : 1110yyyy.Y.Y.Y (multicast)E : 11110yyy.Y.Y.Y (réservées)


Le NICAttribution centralisée

Fournit des numéros de réseauxNuméros uniques garantisRéseaux privés

127.0.0.1 (Loop-back)10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16

Numéros de machines non donnés… Charge de l’administrateur du réseau

Adresses Web www.internic.net, www.inana.org


Identification IP d’une machineEnvoi d’un message à une machine

@ IP fournieMême réseauComment joindre cette machine ?

Réseau Ethernet / Token Ring@ MAC nécessaire

Address Request Protocol (ARP)Traduit IP MAC


Protocole ARPBroadcast un appel à machine…

@source Ethernet = @émetteur@destination Ethernet = FF-FF-FF-FF-FF-FFType = 0806HDonnées =

@MatérielSource

@ProtocoleSource

@MatérielCible

@ProtocoleCibleMatériel

2

Protocole

2

TailleMatériel

1

TailleProtocole

1

OP

2

Réponse : Même trame, champs remplis par machine cible


• Emission de la trame en Broadcast • La machine 192.168.223.207 se reconnaît

@ProtocoleCible

@ProtocoleSource

Exemple ARP

Matériel Protocole TailleMatériel

TailleProtocole

@MatérielSource

192.168.223.208

@MatérielCible

192.168.223.207OP

2 2 1 1 2

0001 0800

66 44

6 4 1 02-60-8CD9-D8-D2

02-60-8CD9-E3-ED2

• Recopie de l’entête de la trame• Inversion des champs source & destination• Ajout de l’adresse matérielle• Marque la ‘réponse ARP’• Envoi de la trame - réponse




Routage des paquetsComment trouver son chemin ?

Seule donnée disponible : @ IPUtilisation des routeurs

Appareils spécialisés dans le routagePlusieurs interfaces réseaux« Plan » du réseau : Table de routage

Et si plusieurs routeurs disponibles ? Table de routage locale nécessaire


Tables de routagePlusieurs solutions différentes

Carte complète du réseauTRES imposante, plusieurs milliers d’entréesMise à jour ? Quelques machines au monde

Carte locale du réseauPrincipe retenu pour machines classiques« Pour joindre xxx, envoyer à yyy »Beaucoup plus simple !


Création des tables de routageRoutage Dynamique

Les routeurs calculent les meilleures voiesComplètement autonomeTrès compliqué

Routage StatiqueLa table est écrite manuellementRelativement simple

( informatiquement parlant )


Routage statiqueEntrée manuelle des directivesTrois classes de directives

IP Machine IP routeur (Très rare) IP Réseau IP routeur (Fréquent) IP routeur par défaut (Obligatoire)

Commande « route »add, print (-e), delete (del)


Algorithme de routageSi @ IP mon_réseau

Envoi direct à @ IP (cf. ARP)Lecture table de routage par machine

Correspondance envoi à @ IP routeurLecture table de routage par réseau

Correspondance envoi à @ IP routeurLecture du chemin par défaut

Envoi @ IP routeur par défaut


Loi des grands nombres1 classe trop de machines

Classe A : 126 réseaux de 16 777 214 postesClasse B : 16382 réseaux de 65534 postes Pas raisonnable !

Les tables de routage saturéesChaque routeur doit maintenir SA carte locale1 entrée par réseau joignableClasses A,B,C : 2 113 658 réseaux




Masque de sous-réseauFractionnement logique

Subdiviser un réseauCréer des groupes de taille raisonnableFaire des groupes cohérents

Ex. : secrétaires, profs, étudiantsRassembler plusieurs sous-réseaux

Regrouper plusieurs réseaux dans 1 entréeStructure hiérarchique


Masque de sous-réseau (2) Forme binaire :

111…1 000…0 Interprétation :

La première partie (‘1’) ID du réseau La seconde partie (‘0’) ID des machines

Exemple : Loria : 152.81.x.x Classe B 65 534 postes Masque : 255.255.240.0

15 sous-reseaux accessibles sans routage (bâtiment) + Machines « kiosque » accessibles par routeur uniquement


Ex de sous-résaux

/16

/24

/24/24/24/24

/10

Hub

192.168.1.1

192.168.16.2

192.168.16.3192.168.1.4192.168.1.3192.168.1.2

10.1.2.3

192.168.0.0/16 : local

192.168.16.0/24local

Défaut :192.168.1.1

10.4.5.6




La fragmentationMTU = taille max sur un réseauFragmentation des données

= Obtenir Paquets <= MTUEnvoi individuel des ≠ fragmentsProblèmes :

Comment différencier un fragment d’un paquet complet ?

Comment remettre en ordre les morceaux ? Ajout de données en en-tête


Fragmentation (2)Drapeaux :

Don’t Fragment : Fragmentation interditeMore Fragment : La suite arrive…

Données numériques :Fragment Offset : position dans le

datagramme initial (*8 octets) Fragmentation multiple possible

Assemblage des fragments à l’arrivée uniquement (routes différentes ?)




Format de trame IP

Version Longueurentête

Type de Service

0 4 8 16

Version 4 0100

Version 6 0110

En nombre de mots de 32 bits

XXX N’est plus utilisé (ou peu respecté)X Minimise le délaiX Maximise le débitX Maximise la fiabilitéX Minimise le coûtX Réservé

Longueur totale Identification

16 bits, nombre d’octets du datagramme IP complet

32

16 bits, nombre de datagrammes envoyésentre ces deux machines (HORLOGE)


Format de trame IP

Version Longueurentête Type de Service Longueur totale

Identification

Flags Fragment Offset

Time To Live

0 4 8 16 19 32

X RéservéX Fragmentation interditeX Encore des fragments

Décalage du paquet de donnéesEn mots de 64 bits

Nombre de sauts à vivre


Options éventuelles

Format de trame IP

Version Longueurentête Type de Service Longueur totale

Identification Flags Fragment Offset

Time To Live Protocole supérieur Contrôle d’erreur entête

@ IP source

@ IP destination

Données

0 4 8 16 19 32


BilanEnvoi de données de couche 3 :

Fragmentation en paquets <= MTUConsultation table routage

@ IP prochain destinataireRequête ARP

@ MAC prochain destinataireEnvoi de chaque paquet individuellement

Couche 2Réassemblage après réception




Le protocole ICMP Internet Control Message Protocol 15 messages utilisés

10 informations Ping Messages de routeurs Horodatage

5 erreurs Destination inaccessible Temps dépassé Divers Redirection


Erreurs ICMPNe provoquent pas d’erreurs ICMPNe concernent que le premier fragmentNe concernent pas les multicasts

Reprennent l’entête IP posant problèmeReprennent les 8 premiers octets du

paquet de données du datagramme


ICMP redirectRoutage hybride

A partir d’une table de routage videRégler uniquement une route par défautLaisser ICMP corriger la table

Chaque erreur ICMP RedirectMise à jour de la table de routageCette erreur ne se reproduira plus


ICMP redirectInforme d’une erreur de routage

Routeur 1

Routeur 2

Routage

192.168.223 local

192.168.200 VERT

192.33 Routeur2

défaut VERT

Routage

192.168.223 local

192.168.200 Routeur1

192.33 VERT

Défaut VERT

Routage

192.168.223 local

défaut Routeur1

Message pour 192.33.169.252

ICMP Redirect

192.33 Routeur2

Routage

192.168.223 local

192.33 Routeur2

défaut Routeur1




Internet Group Management Protocol (IGMP)3 versionsJoindre un groupe

Message 11hQuitter un groupe

Time-Out (V1)Message 17h (V2+)

RapportÉtat du groupe (messages 12h,16h,22h)

Plus : Voir RFC en TD…

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