RAPPELS : La pile

1
RAPPELS La pile  TCP/IP 
Le modèle ARPA / Introduction
2
La pile  TCP/IP 
Le modèle ARPA / Introduction
3
Exemple
TH Transport Header IP IP Header DHx Datalink
Header réseau x DTx Datalink Terminator réseau x
Le modèle ARPA / Introduction
4
La Couche Réseau

• Adressage IP
• Protocole IP
• Routage IP
• Protocole ICMP
• Synthèse de fonctionnement

5
Généralités

• 1 interface réseau 1 adresse IP
• Adresse IP (v4) 32 bits 4 Octets
• Représentation décimale pointée
• 11000001 00110111 11011101 00111110
• ?
• 193.55.221.62

Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
6
Généralités

• Structure dune adresse IP
• Identifiant réseau
• UNIQUE pour un même réseau
• Identifiant machine
• Localise une machine sur LE réseau

0
31
Identifiant Machine
Identifiant Réseau
Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
7
Généralités

• Une adresse IP dun équipement permet de définir
  précisément
• LE réseau sur lequel est connecté léquipement
• Ladresse de léquipement sur le réseau
• PB Où situer la limite entre les deux champs ?

Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
8
Classes dAdresses

• Adresses de CLASSE A
• Adresses de 0.X.X.X à 127.X.X.X
• ?128 réseaux possibles
• ? 16 777 214 équipements sur un même réseau

0
31
7
1
8
Identifiant Machine
Id Réseau
0
Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
9
Classes dAdresses

• Adresses de CLASSE B
• Adresses de 128.0.X.X à 191.255.X.X
• ?16384 réseaux possibles
• ? 65 534 équipements sur un même réseau

0
31
15
1
16
Identifiant Machine
Identifiant Réseau
1
0
Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
10
Classes dAdresses

• Adresses de CLASSE C
• Adresses de 192.0.0.X à 223.255.255.X
• ?2 097 152 réseaux possibles
• ? 254 équipements sur un même réseau

0
31
23
1
24
2
Id Machine
Identifiant Réseau
1
1
0
Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
11
Classes dAdresses

• Adresses de CLASSE D
• Adresses de 224.X.X.X à 239.X.X.X
• ? Utilisation pour diffusion limitée (multi-cast)

0
31
1
2
3
Adresse multidestinataire
1
1
1
0
Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
12
Classes dAdresses

• Adresses de CLASSE E
• Adresses de 240.X.X.X à 255.X.X.X
• ? Plage réservée pour utilisation ultérieure

0
31
1
2
3
1
1
1
1
Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
13
Adresses spéciales

• Adresses de réseau
• Un ou plusieurs champs à 0 (en partie droite)
• Exemples
• 193.55.221.0 adresse réseau de lIUT (classe C)
• 141.115.0.0 adresse réseau de lIRIT (classe B)
• 62.0.0.0 adresse réseau du CSC (Classe A)
  (Computer Sciences Corporation)
• Attention 141.115.0.12 est une _at_ déquipement (
  le 0 nest pas à  droite  de ladresse )

Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
14
Adresses spéciales

• Adresses déquipement incomplètes
• Un ou plusieurs champs à 0 (en partie gauche)
• Exemples
• 0.0.0.12 équipement 12 du réseau local (de
  classe C)
• 0.0.12.12 équipement 12.12 du réseau local (de
  classe B)
• 0.12.12.12 équip. 12.12.12 du réseau local (de
  classe A)
• Attention 0.0.0.0 est une _at_ spéciale désignant
  léquipement local en  recherche  dadresse

Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
15
Adresses spéciales

• Adresse de rebouclage
• 127.0.0.1
• Désigne léquipement local
• Existe toujours
• Simule un accès réseau (même sans réseau)
• Utilisation communications locales ou tests

Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
16
Adresses spéciales

• Adresses non routées (non attribuées)
• classe A 10.0.0.0 (1 adresse)
• classe B 172.16.0.0 - 172.31.0.0 (32 adresses)
• classe C 192.168.0.0 - 192.168.255.0 (256
  adresses)
• Utilisation
• Réseaux non reliés à lInternet (réseau privé)
• Réseaux masqués (derrière un garde-barrière)
• Ces adresses ne seront jamais attribuées

Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
17
Adresses spéciales

• Adresses de diffusion (brodcast)
• 255.255.255.255 Diffusion limitée
• Diffusion sur le réseau local bloquée par les
  routeurs
• IDENTIQUE quelque soit le réseau
• 193.55.221.255 Diffusion ciblée
• Diffusion sur un réseau donné routée jusquau
  réseau concerné
• SPECIFIQUE à chaque réseau

Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
18
Adresses spéciales

• Adresses de diffusion (multicast)
• 224.0.0.1 Diffusion limitée
• Diffusion à tous les hôtes dun réseau local
• IGMP Query (Routeur ? Hôtes , toutes les 60
  secondes)
• 224.0.0.2 Routeurs locaux
• Diffusion à tous les routeurs dun réseau local
• IGMP lease (Hôte ? Routeur)

Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
19
Limites

• Pénurie dadresses
• Augmentation incessante du nombre déquipements
• Contrainte géographique des adresses IP
• Une adresse est liée au réseau(comme pour le
  téléphone)
• Déplacement déquipement?changement d_at_ IP

Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
20
Evolutions

• Techniques de  subnetting  (sous réseaux)
• Ex Subdivision des adresses de classe B
• Techniques de supernetting  (sur réseaux)
• Ex Regroupement de plusieurs classes C
• Techniques de masquage de réseau  masquerading 
• Objectif 1 réseau 1 adresse IP
• Utilisation dun garde-barrière ( firewall )
• Nouvelle technologie IPv6

Modèle ARPA / Couche Réseau / Adressage IP
21
La Couche Réseau

• Adressage IP
• Protocole IP
• Routage IP
• Protocole ICMP
• Synthèse de fonctionnement

22
Généralités

• RFC 760 RFC 791
• Service en mode non connecté
• Pas détablissement de connexion
• Chaque PDU est traité indépendamment
• Service non fiable
• Perte, duplication, déséquencement, possibles

Modèle ARPA / Couche Réseau / Protocole IP
23
Généralités

• PDU IP datagramme
• 1 datagramme En-tête IP données (TPDU)
• Rappel
• PDU Protocol Data Unit

Données (TPDU)
En-tête IP
datagramme
Modèle ARPA / Couche Réseau / Protocole IP
24
Généralités

• Rôles
• Fonctionnalités de routage
• Quel chemin à emprunter pour aller de EXP à DEST
  ?
• Selon quels critères ? (rapidité, trafic, coût,
  ? coût)
• Adaptation aux performances du réseau
• Adaptation au MTU (notion de couche 2)
• Notion de Fragmentation / Réassemblage

Modèle ARPA / Couche Réseau / Protocole IP
25
Format dun datagramme IP

• Deux parties
• Taille totale maximale 64 Koctets (216bits)

En Tête IP Longueur 20 octets (partie fixe)
partie optionnelle Rôle informations à
destination de lentité paire
Données (TPDU) Longueur variable Rôle aucun
pour IP
Modèle ARPA / Couche Réseau / Protocole IP
26
Format de len-tête IP
0 4 8 16 20 24 31
Modèle ARPA / Couche Réseau / Protocole IP
27
La Couche Réseau

• Adressage IP
• Protocole IP
• Routage IP
• Protocole ICMP
• Synthèse de fonctionnement

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Table de routage IP

• Détermination du routeur intermédiaire
• ? Consultation dune TABLE DE ROUTAGE IP
• Présente sur toutes les machines IP
• Ne contient que des adresses IP (pas de MAC !!!)
• La plus compacte possible (? temps de recherche)
• Doit permettre de résoudre tous les cas possibles

Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP
29
Masque de réseau IP

• Un masque de réseau permet de statuer
   arithmétiquement  sur lappartenance dun
  équipement à un réseau donné.
• ? Un réseau est donc pleinement défini par
• Son adresse IP (adresse réseau)
• Son masque
• Naturel (classes A, B ou C ? 0 ou 255 pour chaque
  octet)
• Non Naturel (valeur différente possible pour un
  des quatre octets)

Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP
30
Masque de réseau IP

• Q 1 équipement appartient-il à 1 réseau donné ?
• ? R On utilise le  masque  du réseau
• Masque valeur binaire sur 32 bits appliqué avec
  un  et  logique sur l_at_IP, pour forcer l_at_
  machine à 0.
• ? un 0 dans le masque force un 0 dans l_at_
• ? un 1 dans le masque laisse le bit correspondant
  de l_at_ inchangé

Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP
31
Masque de réseau IP

• Ex 193.55.221.12 appartient elle à 193.55.221.0
  ?
• ? On applique le masque du réseau
• ici 255.255.255.0 (masque naturel de classe C)
• ? Réponse OUI (on obtient ladresse du réseau)

1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 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 1 0 0 1 1 0 1 1 1
1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0
1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
193 55 221 0
Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP
32
Masque de réseau IP

• Masques  naturels  de classes
• Classe A 255.0.0.0
• Classe B 255.255.0.0
• Classe C 255.255.255.0

Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP
33
Sous réseaux IP

•  Subnetting , subdivision de classe
• ? On attribue des bits supplémentaires à l_at_
  réseau
• Exemple 141.115.0.0
• (_at_ de classe B? 16 bits _at_rzo 16bits _at_machine)
• ? On attribue deux bits de plus pour l_at_ réseau ?
  18 bits
• ? Le masque devient 255.255.192.0
• ? A partir dune _at_ de classe B, on crée 4 sous
  réseaux distincts
• 141.115.0.0 (comprenant les _at_ machine de 0.0 à
  63.255)
• 141.115.64.0 (comprenant les _at_ machine de 64.0
  à 127.255)
• 141.115.128.0 (comprenant les _at_ machine de
  128.0 à 191.255)
• 141.115.192.0 (comprenant les _at_ machine de
  192.0 à 255.255)

Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP
34
Sous réseaux IP

• 141.115.00xxxxxx.xxxxxxxx
• _at_ machines théoriques de 0.0 à 63.255
• 141.115.01xxxxxx.xxxxxxxx
• _at_ machines théoriques de 64.0 à 127.255
• 141.115.10xxxxxx.xxxxxxxx
• _at_ machines théoriques de 128.0 à 191.255
• 141.115.11xxxxxx.xxxxxxxx
• _at_ machines théoriques de 192.0 à 255.255

Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP
35
Sous réseaux IP

• Dans la pratique
• On nutilise pas les adresses  extrêmes  de
  chaque sous réseau
• Ladresse  tout à 1  correspond à la diffusion
  ciblée
• Ladresse  tout à 0  correspond à ladresse
  réseau
• On nutilise pas les deux sous réseau
   extrêmes 
• Ladresse de sous réseau  tout à 1  à cause de
  l_at_ de diffusion limitée générale
• Ladresse de sous réseau  tout à 0  correspond
  au  subnet 0  que Cisco permet dutiliser !
• Exemple précédent 141.115.0.0 / 16
• 141.115.0.0 subnet 00, par principe
• 141.115.64.0 subnet 01, de 141.115.64.1 au
  141.115.127.254
• 141.115.128.0 subnet 10, de 141.115.128.1 au
  141.115.191.254
• 141.115.192.0 subnet 11, non utilisé à cause
  du
• 141.115.255.255 qui est ladresse de
  diffusion limitée générale
• à tous les subnets

Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP
36
Sous réseaux IP

• Lindication du masque devient indispensable
• jusque là implicite (fonction de la classe)
• maintenant rigoureusement indispensable
• Autre notation possible
• 141.115.128.0 avec 255.255.128.0 devient
• 141.115.128.0/17 (17 nb de bits à 1 dans le
  masque)

Modèle ARPA / Couche Réseau / Routage IP
37
La Couche Transport

• Introduction
• TCP/UDP mécanismes communs
• Le protocole UDP
• Le protocole TCP

38
Objectifs

• Transfert de bout en bout (host to host)
• Pas de pb dacheminement
• Pas de visibilité dhétérogénéité de réseaux
• Utilise les services de IP (client de IP)
• Fournit des services à ses clients
• Généralement des services de niveau applicatif

Modèle ARPA / Couche Transport / Introduction
39
Architecture
DHCP
FTP
NTP
SMTP
SNMP
HTTP
Applications
Couchetransport
UDP
TCP
Coucheréseau
IP
Modèle ARPA / Couche Transport / Introduction
40
Protocoles

• Deux protocoles
• User Datagram Protocol (UDP - rfc 768)
• Service en mode non connecté
• Remise non fiable
• Transmission Control Protocol (TCP rfc 793)
• Service en mode connecté
• Remise fiable

Modèle ARPA / Couche Transport / Introduction
41
Notion de  Port 

• Rôle Identifier les applications clientes de
  Transport
• 1 _at_ IP 1 équipement X applications
• ? nécessité dune adresse complémentaire
• ? 1 port 1 _at_ dapplication

Modèle ARPA / Couche Transport / Mécanismes
communs
42
Notion de  Port 

• Mise en œuvre
• 1 port 1 nbre entier 1 processus applicatif
  réseau
• De 0 à 1023 ports réservés
• applications standardisées (rfc 1700)
• Droits  superviseur  nécessaires
• Association  Service/Port 
• Statique cas des processus serveur
  (/etc/services sous Unix)
• Dynamique cas des processus clients. Port
  attribué par le mécanisme des  sockets .

Modèle ARPA / Couche Transport / Mécanismes
communs
43
Notion de  Port 

• Conséquences
• Association dapplications une association entre
  deux processus dapplication (souvent client et
  serveur) peut être décrite par 5 paramètres
• _at_ IP source
• _at_ IP destination
• _at_ appli source (Port source)
• _at_ appli destination (Port Destination)
• Protocole de transport (UDP ou TCP)

Modèle ARPA / Couche Transport / Mécanismes
communs
44
Encapsulation des messages

• Message UDP ou TCP encapsulé dans un dtgme IP.
• Différence champs  protocole  de len-tête IP
• UDP 17
• TCP 6

En-têteUDP ou TCP
Données
En-têteIP
Données
Modèle ARPA / Couche Transport / Mécanismes
communs
45
Multiplexage / Démultiplexage
DHCP
FTP
NTP
SMTP
SNMP
HTTP
Applications
Multiplexage/Démultiplexage par numéro de port
Couchetransport
UDP
TCP
Multiplexage/Démultiplexage par numéro de
protocole
Coucheréseau
IP
Modèle ARPA / Couche Transport / Mécanismes
communs
46
Le protocole UDP

• Caractéristiques générales
• Faible complément de services à IP
• Identification de lapplication (port)
• Calcul de checksum (un plus pour IPv6)
• ? élément essentiel pour le démultiplexage sur
  port
• Les faiblesses de IP se retrouvent
• Pertes, duplications, retard, déséquencement
  possibles
• ? les applications clientes doivent les prendre
  en charge

Modèle ARPA / Couche Transport / Protocole UDP
47
Le protocole TCP

• Caractéristiques générales
• Importants compléments de services à IP
• Transfert fiable de bout en bout
• Transfert en mode connecté (circuit virtuel)
• Mode connecté
• Établissement de connexion
• Exploitation de la connexion
• Relâchement de la connexion

Modèle ARPA / Couche Transport / Protocole TCP
48
Le protocole TCP

• Caractéristiques générales
• Message TCP segment TCP
• Transfert fiable
• Contrôle de la fiabilité des données (altération,
  dupli)
• Numérotation et acquittement (reséquencement,
  pertes)
• De bout en bout
• Transport nagit que sur les équipements
  terminaux. Le routage et le réseau deviennent
  transparents
• Full Duplex
• Echange simultané de deux flux bidirectionnels

Modèle ARPA / Couche Transport / Protocole TCP