module Introduction aux réseaux DHCP et codage Polytech / 5

Transcription

1 DHCP et codage DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol RFC 2131 et 2132) est un protocole client serveur qui permet à un client hôte d un réseau local (Ethernet ou Wifi) d obtenir d un serveur DHCP différents paramètres de configuration réseau. En utilisant DHCP on souhaite surtout fournir à un hôte une adresse IP mais aussi le masque du sous-réseau auquel appartient cet hôte, l adresse IP du routeur par défaut ou encore l adresse IP d un serveur DNS. Pour attribuer des adresses IP, un serveur DHCP reçoit un ensemble d adresses IP qu il attribue ensuite sur demande à des clients pour une période de temps donnée. En DHCP on appelle bail le fait pour un hôte d obtenir une adresse IP pour une période de temps définie par le serveur. Le protocole d acquisition d un bail comporte quatre messages principaux : Le client DHCP émet en diffusion un premier message de demande de bail. Le type de ce message est baptisé DHCPDISCOVER. S il existe plusieurs serveurs DHCP atteints par la diffusion et si ces serveurs disposent d une adresse IP libre, ces serveurs DHCP proposent au client cette adresse IP associée à une durée d utilisation possible de l adresse (une durée de bail). Ce message contient aussi l adresse IP du serveur proposant l offre. Le type de ce message de réponse est DHCPOFFER. S il a reçu plusieurs propositions, le client en choisit une et retourne une demande d utilisation de cette adresse. Le type de ce troisième message est DHCPREQUEST. Ce message est également diffusé pour que les autres serveurs DHCP apprennent qu ils n ont pas été sélectionnés. Le protocole se termine par la transmission d un message DHCPACK par lequel le serveur DHCP sélectionné accuse réception de la demande et accorde l adresse selon la durée de bail prévue. Les autres serveurs retirent définitivement leur offre. A la moitié de la période d utilisation d une adresse (moitié du bail) le client demande le renouvellement de l allocation de cette adresse par un message DHCPREQUEST. Le bail est généralement renouvelé par un DHCPACK. Si la demande n aboutit pas (cas d une réponse DHCPNACK ou perte de contact avec le serveur DHCP), le client tente de contacter les autres serveurs DHCP pour obtenir une autre adresse. En l absence de réponse positive, le client utilise l adresse dont il disposait jusqu à la fin du bail et cesse de communiquer en IP. Un analyseur de messages échangés sur un réseau local E thernet/ip donne le résultat suivant. Il est constitué d une suite de lignes correspondant à un message observé sur le réseau local. On trouve un numéro d ordre du message observé, la date de l observation en seconde, les adresses IP source et destination, le nom du protocole pour lequel le message a circulé et le type du message No Time Source Destination Protocol Info DHCP DHCP Discover ICMP Echo request DHCP DHCP Offer DHCP DHCP Request DHCP DHCP ACK CIS_a8:52:24 Broadcast ARP Who has ? Tell Exercice 1 Pour le message numéro 1 de la trace expliquez la signification des adresses IP source et destination (pourquoi selon vous utilise t on ces adresses dans cet échange)? Exercice 2 La trace ne donne pas l adresse MAC destination figurant dans le message numéro 1 (l adresse MAC source correspond à l adresse unique de l émetteur). Même si elle ne figure pas dans le texte pouvez vous donner l adresse destination? Exercice 3 Pour le message numéro 3 de la trace expliquez la signification des adresses source et destination (à quoi correspondent ces adresses)? Comment est il possible que ce message parvienne correctement à son destinataire? Polytech / 5

2 Exercice 4 Pour le message numéro 4, expliquez la signification des adresses IP source et destination (pourquoi avoir choisi les adresses IP qui apparaissent dans le message 4)? Exercice 5 Dans cette trace, le message numéro 2 semble ne pas être relié à une attribution d adresse DHCP. Cependant ce message a circulé aussi dans le cadre de l attribution d adresse. Pourquoi le message numéro 2 a-t-il circulé (quel est le but poursuivi dans la circulation de ce message)? Exercice 6 Expliquez pourquoi le temps qui s écoule entre les messages 2 et 3 est assez long? Exercice 7 De la même façon, décrivez pourquoi le message 6 a circulé dans cette trace? Un administrateur réseau installe un serveur DHCP sur une machine UNIX. Dans son implantation il doit configurer le serveur par un ensemble de directives contenues dans un fichier baptisé dhcpd.conf. La liste des directives préparées pour une configuration est la suivante : default-lease-time 600; max-lease-time 7200; option subnet-mask ; option broadcast-address ; option routers ; option domain-name-servers , ; option domain-name "mondomaine.org"; subnet netmask { range ; range ; } host ulysse { hardware ethernet 00:19:18:A6:47:36 ; fixed-adress ; } Exercice 8 Les adresses IP attribuées par ce serveur DHCP correspondent à un choix particulier. A quelle catégorie appartiennent ces adresses? Exercice 9 On constate dans le fichier de configuration dhcpd.conf deux types de directives d allocation d adresses IP. Dans le cas de la machine ulysse, celle-ci reçoit toujours la même adresse IP fixe (voir la ligne fixed-adress ). Citez les avantages que vous voyez à l utilisation de DHCP dans ce cas? Exercice 10 Dans le cas du sous réseau l administrateur définit des plages d adresses attribuables dynamiquement (dans les directives range comme range ;). Pourquoi préciser de telles plages d adresses et quels avantages en tire t on? Polytech / 5

3 1 Codage Voici un codage vu en cours : Manchester. Transition au milieu de chaque bit. Les 0 sont codés par un front montant, les 1 par un front descendant. FIGURE 1 Configuration des 5 routeurs En utilisant le même type de représentation, dessiner les sorties associees à la suite binaire b= pour les codages suivants : bipolaire : les 1 sont codés par une tension positive, les 0 par une tension négative. On revient obligatoirement à 0 volt en milieu de bit. NRZI : le voltage ne change pas pour coder un 1, par contre un 0 nécessite une transition. On utilisera +5V et -5V. 2B1Q : on utilise 4 niveaux de voltage (+3, +1, -1 et -3). On divise la suite de données en parties de 2 bits. Pour chaque paire, un 1 en début indique une tension positive et un 0 une tension négative. Le deuxième de la paire indique l amplitude (1V pour 1 et 3V pour 0). NRZ : on utilise maintenant la suite b= Les 0 sont codés par une tension négative et les 1 par une tension positive. AMI : au premier 1 rencontré, on code par une tension positive. Pour chaque 1 suivant on code par la tension opposée. Les 0 sont codés avec la tension nulle. B8ZS : toujours avec b= , ce code est similaire à AMI mais toute chaîne de 8 bits à 0 est codée par 000VB0VB où V est une transition qui viole les règles de transition et B une transition normale. 1.1 Correction A vrai dire ça demande de faire beaucoup de figures, et on l a corrigé au tableau lors de ce TD... donc je vous laisse vous réferer à vos notes 2 Code de Hamming L objectif d un code correcteur est la détection ou la correction d erreurs après la transmission d un message. Cette correction est permise grâce à l ajout d informations redondantes. Le message est plongé dans un ensemble plus grand, la différence de taille contient la redondance, l image du message par le plongement est transmise. En cas d altération du message, la redondance est conçue pour détecter ou corriger les erreurs. Un code de Hamming procède de cette logique, la redondance permet exactement la correction d une altération sur une unique lettre du message. Aux 4 chiffres binaires d un message m on ajoute 3 chiffres de contrôle calculés modulo 2 par les formules : c1 = m2 + m3 + m4 c2 = m1 + m3 + m4 c3 = m1 + m2 + m4 Polytech / 5

4 Calculer les chiffres de contrôle pour le message 1101 : c1 = mod 2 (1 + 1) = 0 c2 = mod 2 (1 + 1) = 0 c3 = mod 2 ( ) = 1 Le message complet avec les chiffre de contrôle est donc On suppose que le chiffre m1 est détérioré (inversé) lors d une transmission, et on note m 1m2m3m4c1c2c3 le message reçu. Le récepteur recalcule des chiffres de contrôle c 1c 2c 3, et les compare à c1c2c3. Exprimer les c i en fonction des ci. m 1 est inversé, donc égal à 0, et le message transmis est On obtient : c 1 = mod 2 (1 + 1) = 0 c 2 = mod 2 (0 + 1) = 1 c 3 = mod 2 ( ) = 0 c 1 = mod 2 (c1) c 3 = mod 2 (C3 + 1) Même question si le chiffre inversé est m2 (on suppose qu un seul chiffre est inversé durant la transmission). Idem pour m3 et m4. Pour m 2, le message est donc : c 1 = mod 2 ( ) = 1 c 2 = mod 2 ( ) = 0 c 3 = mod 2 ( ) = 0 c 2 = mod 2 (c2) c 3 = mod 2 (c3 + 1) Pour m 3 ( ) : c 1 = 1 c 2 = 1 c 3 = 1 c 3 = mod 2 (c3) Pour m 4 ( ) : c 1 = 1 c 2 = 1 c 3 = 0 c 3 = mod 2 (c3 + 1) En déduire que le calcul (modulo 2) des c i ci permet de détecter si le message a été transmis correctement, et de le corriger sinon, sous l hypothèse qu un seul chiffre (au plus) a été inversé. On obtient la matrice suivante contenant les valeurs de c i ci pour ce message : c i ci = 011 pour m1 inversé c i ci = 101 pour m2 inversé Polytech / 5

5 c i ci = 110 pour m3 inversé c i ci = 111 pour m4 inversé c i ci = 000 si rien n est inversé On considère la suite des trois chiffres c i ci comme la représentation binaire (de gauche à droite) d un nombre e. Pour chaque valeur de e, indiquer l action à effectuer pour corriger, si nécessaire, le message. 000 = rien n est inversé 001 = c3 inversé 010 = c2 inversé 011 = m1 inversé 100 = c1 inversé 101 = m2 inversé 110 = m3 inversé 111 = m4 inversé Polytech / 5