Tutoriel sur les serveurs

Transcription

1 1 sur /04/ :19 Tutoriel sur les serveurs Copyright 2004 L'équipe Freeduc-Sup Ensemble de documents réalisés pour la freeduc-sup. Permission est accordée de copier, distribuer et/ou modifier ce document selon les termes de la Licence de Documentation Libre GNU (GNU Free Documentation License), version 1.1 ou toute version ultérieure publiée par la Free Software Foundation sans section invariante, sans texte de première de couverture, ni texte de quatrième de couverture. Une copie de la licence est fournie dans la section intitulée "GNU Free Documentation License". Table des matières 1. Eléments de cours sur TCP/IP 1.1. Présentation de TCP/IP 1.2. OSI et TCP/IP 1.3. La suite de protocoles TCP / IP IP (Internet Protocol, Protocole Internet) TCP (Transmission Control Protocol, Protocole de contrôle de la transmission) UDP (User Datagram Protocol) ICMP (Internet Control Message Protocol) RIP (Routing Information Protocol) ARP (Address Resolution Protocol) Fonctionnement général 1.4. Les applications TCP-IP Modèle client/serveur L'adressage des applicatifs : les ports 2. Eléments de cours sur l'adressage IP 2.1. Adresses physiques (MAC) et adresses logiques (IP) Notion d'adresse Physique et de trames Notion d'adresse logique et de paquets Attribution d'une adresse IP Internet 2.2. Adressage IP Structure des adresses IP Classes d'adresses Identification du réseau Adresses réservées 2.3. Les sous-réseaux Pourquoi créer des sous réseaux? Masque de sous-réseau Sous-réseaux 2.4. Le routage Recherche de l'adresse physique Principe Acheminement des paquets TCP-IP Les tables de routage Acheminement Internet Routage dynamique 3. Eléments de cours sur ARP 3.1. Le protocole ARP 4. L'adressage IP v Caractéristiques 4.2. Types d'adresses 4.3. Représentation des adresses 4.4. Allocation de l'espace d'adressage

2 2 sur /04/ :19 5. Fichiers de configuration du réseau et commandes de base 5.1. Présentation du document : les outils de l'administrateur réseau 5.2. Les fichiers de configuration Le fichier /etc/hosts Le fichier /etc/networks Le fichier /etc/host.conf Le fichier /etc/resolv.conf Les fichiers de configuration des interfaces réseau 5.3. Les outils de l'administrateur réseau La commande ifconfig La commande arp La commande route La commande netstat La commande traceroute La commande dig La commande host 6. Installation d'un serveur Telnet et FTP 6.1. Description et objectifs de la séquence 6.2. Présentation des concepts importants 6.3. Extrait de /etc/services : 6.4. Extrait de /etc/inetd.conf 6.5. Configuration avec xinetd 6.6. TCP-Wrapper 6.7. Éléments de configuration Extrait de /etc/inetd.conf TCP Wrapper 6.8. Extrait de /etc/syslog.conf 6.9. Extrait de /var/log/syslog Consignes pour le processus d'installation et de configuration Procédure de tests Problèmes que vous pourrez rencontrer 7. TP Unix - Gestion des Utilisateurs 7.1. Gestion des Utilisateurs 7.2. Documentation technique Exercices 7.3. Amélioration du bash Exercices 7.4. /etc/skel (profil par défaut) Exercice 7.5. Droits par défaut Exercice 7.6. Ajout de comptes Exercices 7.7. Droits d'accès, et multigroupes Exercice 8. Travaux pratiques : Telnet et FTP 8.1. Quelques remarques 8.2. Configuration de telnet 8.3. Configuration de TCP-Wrapper 8.4. Test de l'accès ftp authentifié 8.5. Configuration d'un service ftp anonyme 8.6. Test de l'accès ftp et sécurisation du service 8.7. telnet, ftp et la sécurité 9. scp, sftp et les tunnels avec ssh 9.1. Présentation 9.2. Mode de fonctionnement de SSH Mode de fonctionnement de la couche transport SSH Fichiers de configuration d'openssh

3 3 sur /04/ : Configurer et utiliser SSH Premiers pas Utiliser un agent ssh Automatisation dans X 9.4. Comprendre la redirection de port (Port Forwarding) Redirection locale de port (-L Local) Redirection distante de ports (-R Remote) Schéma de redirection distante de ports Exemple de cas d'utilisation X and Port Forwarding Automatisation de tâches SSH 9.5. Scénario d'utilisation d'un proxy ssh Proxy HTTP Autres scénarios 9.6. Utilisation de rsync 9.7. Utilisation de SCP et de SFTP Utilisation de scp Utilisation de sftp 9.8. Références 10. Mettre en place un VPN avec PPP et SSH Présentation Le protocole PPP Configuration et installation du VPN Première étape : configuration de SSH Test de la connexion Explication sur le fonctionnement de la maquette L'analyse de trame Les services pop, imap et smtp Les services HTTP(s) et FTP Conclusion Références et annexes 11. Les fichiers hosts Présentation Avant de démarrer Fiche de cours Travaux Pratiques Questions 12. Installation d'un serveur HTTP Résumé Présentation du serveur Apache Présentation de l'environnement Installation d'un service minimum Activation du serveur Test de la configuration Questions 13. TP 1 : installation d'un serveur HTTP Résumé Installation d'un serveur Web Introduction Configuration du serveur Activation du serveur Test de la configuration Auto-évaluation sur le premier TP 14. TP 2 : création de pages Web Résumé Vérification de la configuration Installation d'un site Web Développement d'un site

4 4 sur /04/ : Test de vos pages Utilisation des alias Auto évaluation sur le deuxième TP 15. TP 3 : configuration des répertoires personnels Configurer le compte personnel Développer un site personnel Tester l'accès au site personnel Auto-évaluation sur le troisième TP 16. TP 4 : mise en place d'un accès sécurisé Déployer un site d'accès en ligne Sécuriser l'accès à ce site par un mot de passe Tester la configuration Les fichiers.htaccess Auto-évaluation sur le quatrième TP 17. TP 5 : Utilisation de scripts CGI Étudier les sources fournies en annexe Développer un formulaire et adapter les scripts Tester le fonctionnement de votre script Auto-évaluation sur le cinquième TP 18. TP 6 : Serveurs webs virtuels et redirection Avant de commencer sur les serveurs web virtuels Serveur web virtuel basé sur les adresses ip Serveur Web virtuel basé sur le nom Application sur la redirection Annexe pour le "web-hosting" 19. Éléments de cours sur le chiffrement Qu'est-ce-que le chiffrement? Les mécanismes de chiffrement Le chiffrement symétrique Le chiffrement asymétrique Que permet de faire le chiffrement? Garantir la confidentialité d'un message Authentifier l'émetteur d'un message La signature électronique Mise en oeuvre Les certificats L'utilité d'un certificat Qu'est-ce qu'un certificat x509? Le protocole SSL Principes du protocole SSL Exemple de fonctionnement du protocole SSL avec un serveur WEB 20. TP sur le serveur WEB sécurisé Présentation du TP Les paquets à installer Étape 1 : La création des certificats Création du certificat serveur Création du certificat de l'autorité de certification La signature du certificat serveur par le CA (Certificate Autority) Installation du certificat d'autorité de certification Étape 2 : configuration d'apache 21. Installation d'un serveur SAMBA Introduction Éléments d'installation et de configuration de SAMBA Environnement de SAMBA Le fichier de configuration sous Linux Les étapes de la configuration du serveur Première étape - Installer le fichier de configuration Deuxième étape - Déclarer les ressources partagées

5 5 sur /04/ : Troisième étape - Créer un compte d'utilisateur autorisé La configuration d'un client Windows Annexe : exemple de fichier de configuration de SAMBA : 22. Travaux pratiques : installation d'un serveur SAMBA Déroulement des opérations Configuration du fichier smb.conf et démarrage des services Création d'un compte utilisateur Vérification de la configuration sur le serveur SAMBA Procédure de test à partir d'un client Linux Procédure de test à partir d'un client Windows Automatisation de création de compte Administration graphique 23. Eléments de cours sur le service DHCP Résumé Rôle d'un service DHCP Pourquoi mettre en place un réseau TCP/IP avec des adresses IP dynamiques Protocole DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) Fonctionnement de DHCP Attribution d'une adresse DHCP Renouvellement de bail IP Configuration d'un serveur DHCP Mise en oeuvre d'un client DHCP Rôle de l'agent de relais DHCP 24. Travaux pratiques : installation d'un serveur DHCP Indications pour la réalisation du TP Installation du serveur Configuration du serveur Installation des clients Procédure de test Réalisation du TP 25. Travaux pratiques : installation d'un agent relais DHCP Routeur et agent relais DHCP (RFC 1542) La maquette Installation 26. Installation d'un serveur DNS Description et objectifs de la séquence Qu'est ce que le service de résolution de noms de domaine Présentation des concepts Notion de domaine, de zone et de délégation le domaine in-addr.arpa Fichiers, structure et contenus Principaux types d'enregistrements Structure des enregistrements La délégation Serveur primaire et serveur secondaire Le cache Installation et configuration d'un serveur DNS Fichiers déjà installés rndc, le fichier de configuration, le fichier de clé Procédure de configuration du serveur Configurer les fichiers Configuration du DNS manuellement Le fichier named.conf Le fichier db.foo.org Le fichier db.foo.org.rev Compléments pratiques Démarrer ou arrêter le service le service Finaliser la configuration

6 6 sur /04/ : Procédure de configuration des clients Avec windows Avec GNU/Linux Procédure de tests Vérifier la résolution de noms : Dépannage et outils Les erreurs de chargement de bind nslookup, dig Le cache du DNS Les journaux Remarques Annexes Annexe 1 - extraits de fichiers de configuration Annexe 2 - Serveur primaire et serveur secondaire Annexe 3 - Mise en place d'une délégation de zone Annexe 3 - Outils de diagnostique et contrôle 27. Travaux dirigés : installation du service DNS Présentation - le contexte 28. Travaux pratiques : installation du service DNS Présentation Préparation de votre environnement réseau client et serveur Installation du serveur de noms primaire Configuration du service serveur DNS manuellement Configuration du service client manuellement Configuration de la zone reverse Installation du serveur de noms secondaire Procédure de test du serveur secondaire Test de l'enregistrement SOA 29. Installation d'un serveur NFS Résumé Installation des produits clients et serveurs Les fichiers de configuration du serveur NFS Les fichiers de configuration du client NFS Exemple Unix de montage NFS Configuration du serveur Configuration et utilisation du client Unix/Linux 30. Travaux pratiques : partages NFS Première partie Deuxième partie Troisième partie 31. Installation d'un service de messagerie Le service de messagerie électronique Terminologie MHS, MTA, UA, DUA Historique et évolution de sendmail MIME Pourquoi Postfix Buts premiers : un nouveau MTA sous Unix L'Auteur Architecture de postfix La réception des messages (entrées) Délivrer les messages Une fonction / un programme Apports en termes de sécurité : Communication interprocessus par sockets Unix ou file (FIFO) Semi résidence Files d'attente multiples Configuration et fichiers de configuration de Postfix

7 7 sur /04/ : Configuration - extrait du fichier /etc/postfix/master.cf Le fichier de configuration /etc/postfix/main.cf Le fichier de configuration des aliases /etc/aliases Surveillance et maintenance de postfix Structure des messages Le dialogue entre le client et le serveur PostOFFICE IMAP (Internet Message Access Protocol) Remarques sur pop3 et imap 32. Travaux pratiques : configuration d'un système de messagerie Installation de postfix DNS - préparation préalable Configuration du serveur postifx Installation du serveur SMTP Test de la configuration du serveur SMTP Installation du serveur PostOFFICE Pop Test du serveur Pop Utilisation des alias Utilisation des listes La gestion des erreurs Mise en place du service IMAP sur le serveur Plus loin dans le décryptage Mise en place du client IMAP Le relayage Autres techniques de filtrage et autres services de postfix 33. Installation d'un serveur DDNS avec bind et DHCP Résumé Éléments sur le service DDNS Les aspects sur la sécurité 34. Travaux pratiques : DDNS Réalisation Les fichiers de configuration Le fichier named.conf Le fichier de zone directe Le fichier de zone in-addr.arpa Le fichier rndc.conf Le fichier de clé partagée Le fichier dhcpd.conf Procédure de tests des services Intégration des services Générer un nom dynamiquement pour les clients DHCP 35. Installation d'un service Web-mail Présentation Architecture générale du service Installation et configuration OpenWebmail Préparation de la machine Installation d'openwebmail Configuration de l'application OpenWebmail Test de l'environnement Configuration de l'environnement utilisateur Test et environnement OpenWebmail Application 36. Installation d'un service mandataire (Proxy SQUID) Installer Squid Configuration de squid Initialisation de Squid Les options de démarrage de squid Contrôler les accès

8 8 sur /04/ : Contrôler les accés par authentification Interface web de Squid et produits complémentaires La journalisation Configurer les clients Forcer le passage par Squid (Proxy transparent) Le redirecteur SquidGuard Les applications non prises en charge par un service proxy 37. Travaux pratiques : installation de SQUID Application Préparation de la maquette Installation et configuration du service proxy Configuration du client Mise en place d'une ACL simple Utilisation de fichiers pour stocker les règles des ACL Configuration des messages d'erreurs Automatisation de la configuration des clients Installation et configuration du service proxy Squid transparent Mise en place de l'authentification Liens Annexes Fichier squid.conf - testé avec Squid Exemples d'acls Squid ACL par authentification Squid ACL sur des plages horaires Squid Installation d'un serveur PostgreSQL avec Apache Avant de démarrer Les ressources sur PostgreSQL Accès aux archives Présentation Présentation de PostgreSQL Mode de fonctionnement de PostgreSQL Langage de commande pour PostgreSQL Présentation de PHP Mode de fonctionnement de PHP Le langage PHP Dialogue client et serveurs PHP, Apache et PostgreSQL Exemple de code 39. Travaux pratiques : PostgreSQL Présentation PostgreSQL Test de la base Serveur Apache et PHP Serveur PostgreSQL/Apache et PHP TP de synthèse 40. Surveillance, continuité de service Principe de fonctionnement Le matériel Assurer la surveillance entre machines du cluster La surveillance sur le réseau de production Le NULL-MODEM sur le port série Le réseau de surveillance Le logiciel L'installation les fichiers de configuration Mise en route Exercices 41. Lilo : Linux Loader Objectifs

9 9 sur /04/ : Présentation de Lilo Lilo Documentation Avant de commencer Linux SGF Les partitions Disque IDE ou EIDE Disques E(i)DE et CDROM Disques E(i)DE et SCSI Disques SCSI Restriction du BIOS Installation MBR et PBR Installer Lilo Dos ou Windows 9.x Windows NT Exemple avec 3 systèmes Avec d'autres systèmes Lilo Exécution de Lilo Options de configuration Outils de configuration Exemple de fichier de configuration /etc/lilo.conf Désinstaller Lilo Choix du système Autres solutions sans Lilo Loadlin rdev initrd Modules initrd (suite) Conclusion 42. Travaux pratiques : Kernel et Noyau Objectifs Quelques remarques Compilation Installation et activation de module make-kpkg pour les modules Utilisation de Grub Librairies 43. Init : Initialisation du système sous Linux Documentation phases: Premières explications: Le processus de BOOT Lilo Init Le répertoire /etc/rc.d Séquences du programme init Le niveaux d'exécution (runlevels) Le niveau d'exécution par défaut Le fichier /etc/inittab Contenu d'un répertoire rcx.d Comment choisir un mode d'exécution Utilitaires de configuration Arrêter ou démarrer un service Ajout ou suppression d'un service Placer une commande au démarrage du système

10 10 sur /04/ : Arrêt du système La commande shutdown La disquette de BOOT Création des disquettes Dépannage Mot de passe de root oublié Démarrer en "single user" Conclusion 44. TP : Sytème de gestion de fichiers Swap ext loop Alternative permettant de choisir le device loop loop encrypté loop iso Fin du TP 45. CVS : Concurrent Version System Présentation Horloge Le dépôt (repository) Initialisation du dépôt Configuration Accès au dépôt Modules Les commandes principales de CVS 46. Travaux pratiques : Concurrent Version System Objectifs Installer et configurer CVS Gestion d'un projet en mode non connecté Gestion d'un projet en mode connecté 47. L'annuaire LDAP Introduction Présentation de LDAP Le protocole Le modèle de données Les méthodes d'accès Le langage de commande Concevoir un annuaire Déterminer les besoins, les données, le schéma Créer une base de données Installer, configurer et Administrer LDAP Installer les packages sur le serveur Les fichiers de configuration du serveur Ressources 48. TP 1- Installer, configurer et Administrer LDAP Installer les packages sur le serveur Les fichiers de configuration du serveur 49. Installation d'un annuaire LDAP et utilisation du langage de commande Environnement Configuration du fichier slapd.conf Création de l'annuaire Création de l'annuaire Enrichissement de l'annuaire Le langage de commande 50. L'annuaire LDAP Authentification système LDAP sur un système GNU/Linux Configuration de l'environnement pour l'authentification système Premiers tests de l'annuaire

11 11 sur /04/ : Vérification du fonctionnement de l'annuaire Mise en place de l'authentification 51. L'annuaire LDAP avec PHP Utilisation de PHP avec LDAP Les principales fonctions Accès anonyme pour une recherche Accès authentifié pour une recherche 52. Annexes à la séquence sur LDAP Exemple de fichier LDIF L'annuaire ldap vu de konqueror L'annuaire ldap vu de gq Le schéma vu de gq Authentification avec php sur LDAP 53. Planification prévisionnelle des séquences LDAP Prévision des séquences 54. Synchroniser ses machines avec NTP Introduction à ntpdate et ntpd ntpdate Installation de ntpdate Configuration de ntpdate ntpd Installation de ntpd Configuration de ntpd Conclusion Liens utiles 55. Eléments de cours sur le routage et le filtrage de paquets IP Routage, Filtrage sur les paquets IP Technique de masquage et de translation d'adresse Masquerading et Forwarding 56. ICMP ICMP et le filtrage de paquets 57. Ipchains Langage d'ipchains 58. Iptables Langage d'iptables Exemples d'utilisation d'iptables La traduction d'adresse - NAT Le DNAT ou NAT Destination Le SNAT ou NAT Source L'IP Masquerade Exemple sur un réseau privé 59. Application sur le routage et le filtrage de paquets IP Introduction Fonctions de filtrage TD Schéma de la maquette pour le TP Première partie : installation et configuration du routage Règles de filtrage simples Règles de filtrage par adresse, port et protocoles 60. Outils et ressources complémentaires pour les TP Iptraf Documentations complémentaires 61. Initiation au routage Initiation au routage Les principes du routage Place à la pratique Conclusion 62. Le routage dynamique avec RIP

12 12 sur /04/ : Introduction Pourquoi le routage dynamique? Le protocole RIP Place à la pratique Conclusion 63. Le routage dynamique avec OSPF Introduction Rappels sur les éléments vus Les grands principes Le fonctionnement d'ospf un peu plus en détail Place à la pratique Conclusion 64. Le routage dynamique avec BGP Introduction Les grands principes Place à la pratique Cohabitation entre BGP et les IGP Conclusion 65. TP sur le routage statique avec Zebra Introduction Présentation des concepts importants Architecture de Zebra Topologie de travail Mise en place Démarrage du démon zebra Connexion au démon zebra Prise en main de Zebra (principe) Prise en main de Zebra (mise en pratique) Problèmes rencontrés 66. Multi-router looking glass Présentation 67. Annexe sur le langage de commande de Zebra Annexe sur le langage de commande de Zebra 68. Concepts généraux sur le routage Présentation Jargon réseau sur le routage Notion de système autonome (SA) Choix d'une route et métrique Les protocoles de routages IGP's Les algorithmes Vector-Distance Algorithme Link State (État de Liens) Les techniques hybrides Les protocoles de routages extérieurs EGP 69. Remerciements et licence Copyright Liste des illustrations 1-1. datagramme IP 1-2. OSI et TCP/IP 1-3. Protocoles TCP/IP et OSI 1-4. Exemple Telnet 1-5. Modèle client/serveur 1-6. Ports applicatifs 2-1. Classes d'adresses 2-2. Classes d'adresses 2-3. Récapitulatif Classes d'adresses 2-4. table de routage 3-1. Trame Ethernet contenant une requête ARP

13 13 sur /04/ : Trame Ethernet contenant une réponse ARP 9-1. Schéma maquette 9-2. Schéma du fonctionnement 9-3. Schéma du fonctionnement 9-4. Tunnel HTTP Schéma maquette Schéma du dialogue Encapsulation des trames Accés sécurisé sur un répertoire par Apache Chiffrement symétrique Confidentialité Authentification Sinature électronique Certificat Le protocole SSL HTTP over SSL Accès à un serveur SAMBA à partir d'un client Linux Client DHCP sous Windows XP WinIPCFG sous Windows 9x Agent de relais DHCP dans un réseau routé Dialogue client DHCP, agent de relai DHCPet serveur DHCP Maquette agent relais DHCP Les domaines Les zones La délégation La résolution inverse Message Handler System Architecture de Postfix Réception des messages Traitement des messages Architecture globale d'un service Web-mail Ouverture de session sur un Web-mail Configuration de l'environnement utilisateur Voir ses messages Le calendrier L'aide en ligne Configuration du client Configuration du client Authentification SQUID Formulaire de saisie Résultat de la requête Interrogation de PHP Formulaire insert.html LDAP : le DIT Directory Information Tree LDAP : Héritage LDAP : ls scope LDAP sous konqueror LDAP sous gq Schéma LDAP sous gq Squelette de trame IP Capture de trame sur le port Routage pris en charge par le noyau Compilation du noyau pour netfilter Schéma maquette TD Réseau simple Réseau intégré iptraf Internet

14 14 sur /04/ : Datagramme Topologie Topologie pratique Topologie du réseau Topologie de travail Architecture de Zebra Exemple de topologie Le réseau vu de R Le réseau vu de R Un réseau découpé en trois zones Topologie de travail Un système autonome constitué de réseaux Un AS découpé en zones OSPF Réseaux d'as Topologie Architecture de Zebra Topologie Topologie MRLG - Multi-Router Looking Glass Système Autonomes Liste des exemples le cluster Après avoir connecté le NULL MODEM le cluster en réseau doublé haresources pour tous authkeys Chapitre 1. Eléments de cours sur TCP/IP La suite de protocoles TCP/IP La suite de protocoles TCP/IP Le document présente la suite de protocoles TCP/IP. Ce document sert d'introduction à l'ensemble des cours et TP sur les différents protocoles 1.1. Présentation de TCP/IP TCP/IP est l'abréviation de Transmission Control Protocol/Internet Protocol. Ce protocole a été développé, en environnement UNIX, à la fin des années 1970 à l'issue d'un projet de recherche sur les interconnexions de réseaux mené par la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) dépendant du DoD (Department of Defense) Américain. TCP/IP,devenu standard de fait, est actuellement la famille de protocoles réseaux qui gère le routage la plus répandue sur les systèmes Unix et Windows, et surtout, c'est le protocole de l'internet. Plusieurs facteurs contribuent à sa popularité : Maturité, Ouverture, Absence de propriétaire, Richesse (il fournit un vaste ensemble de fonctionnalités), Compatibilité (différents systèmes d'exploitation et différentes architectures matérielles), et le développement important d'internet.

15 15 sur /04/ :19 La famille des protocoles TCP/IP est appelée protocoles Internet, et a donné son nom au réseau du même nom. Leurs spécifications sont définies dans des documents du domaine public appelés RFC (Request For Comments - Appels à commentaires). Ils sont produits par l'ietf ( Internet Engineering Task Force) au sein de l'iab (Internet Architecture Board). La RFC 826, par exemple, définit le protocole ARP. Le datagramme correspond au format de paquet défini par le protocole Internet. Les cinq ou six (sixième facultatif) premier mots de 32 bits représentent les informations de contrôle appelées en-tête. Figure 1-1. datagramme IP La longueur théorique maximale d'un datagramme IP est de octets. En pratique la taille maximale du datagramme est limitée par la longueur maximale des trames transportées sur le réseau physique. La fragmentation du datagramme (définie dans le 2ème mot de 32 bits) devient alors nécessaire dès que sa taille ne lui permet plus d'être directement transporté dans une seule trame physique. Les modules internet des équipements prennent en charge le découpage et le réassemblage des datagrammes. Le protocole Internet transmet le datagramme en utilisant l'adresse de destination contenue dans le cinquième mot de l'en-tête. L'adresse de destination est une adresse IP standard de 32 bits permettant d'identifier le réseau de destination et la machine hôte connectée à ce réseau. Dans un réseau TCP/IP, on assigne généralement un nom à chaque hôte. Le terme d'hôte est pris dans son sens large, c'est à dire un "noeud de réseau". Une imprimante, un routeur, un serveur, un poste de travail sont des noeuds qui peuvent avoir un nom d'hôte, s'ils ont une adresse IP OSI et TCP/IP Bien que le protocole TCP/IP ait été développé bien avant que le modèle OSI apparaisse, ils ne sont pas totalement incompatibles. L'architecture OSI est définie plus rigoureusement, mais ils disposent tous deux d'une architecture en couches. Les protocoles TCP et IP ne sont que deux des membres de la suite de protocoles TCP/IP qui constituent le modèle DOD (modèle en 4 couches). Chaque couche du modèle TCP/IP correspond à une ou plusieurs couches du modèle OSI (Open Systems Interconnection) défini par l'iso (International Standards Organization) : Figure 1-2. OSI et TCP/IP

16 16 sur /04/ :19 Des relations étroites peuvent être établies entre la couche réseau et IP, et la couche transport et TCP. TCP/IP peut utiliser une grande variété de protocoles en couche de niveau inférieur, notamment X.25, Ethernet et Token Ring. En fait, TCP/IP a été explicitement conçu sans spécification de couche physique ou de liaison de données car le but était de faire un protocole adaptable à la plupart des supports La suite de protocoles TCP / IP Les protocoles TCP/IP se situent dans un modèle souvent nommé "famille de protocoles TCP/IP". Les protocoles TCP et IP ne sont que deux des membres de la suite de protocoles IP IP (Internet Protocol, Protocole Internet) IP est un protocole qui se charge de l'acheminement des paquets pour tous les autres protocoles de la famille TCP/IP. Il fournit un système de remise de données optimisé sans connexion. Le terme «optimisé» souligne le fait qu'il ne garantit pas que les paquets transportés parviennent à leur destination, ni qu'ils soient reçus dans leur ordre d'envoi.. La fonctionnalité de somme de contrôle du protocole ne confirme que l'intégrité de l'en-tête IP. Ainsi, seuls les protocoles de niveau supérieur sont responsables des données contenues dans les paquets IP (et de leur ordre de réception). Le protocole IP travaille en mode non connecté, c'est-à-dire que les paquets émis par le niveau 3 sont acheminés de manière autonome (datagrammes), sans garantie de livraison TCP (Transmission Control Protocol, Protocole de contrôle de la transmission) TCP est probablement le protocole IP de niveau supérieur le plus répandu. TCP fournit un service sécurisé de remise des paquets. TCP fournit un protocole fiable, orienté connexion, au-dessus d'ip (ou encapsulé à l'intérieur d'ip). TCP garantit l'ordre et la remise des paquets, il vérifie l'intégrité de l'en-tête des paquets et des données qu'ils contiennent. TCP est responsable de la retransmission des paquets altérés ou perdus par le réseau lors de leur transmission. Cette fiabilité fait de TCP/IP un protocole bien adapté pour la transmission de données basée sur la session, les applications client-serveur et les services critiques tels que le courrier électronique. La fiabilité de TCP a son prix. Les en-têtes TCP requièrent l'utilisation de bits supplémentaires pour effectuer correctement la mise en séquence des informations, ainsi qu'un total de contrôle obligatoire pour assurer la fiabilité non seulement de l'en-tête TCP, mais aussi des données contenues dans le paquet. Pour garantir la réussite de la livraison des données, ce protocole exige également que le destinataire accuse réception des données. Ces accusés de réception (ACK) génèrent une activité réseau supplémentaire qui diminue le débit de la transmission des données au profit de la fiabilité. Pour limiter l'impact de cette contrainte sur la performance, la plupart des hôtes n'envoient un accusé de réception que pour un segment sur deux ou lorsque le délai imparti pour un ACK expire. Sur une connexion TCP entre deux machines du réseau, les messages (ou paquets TCP) sont acquittés et délivrés en séquence UDP (User Datagram Protocol) UDP est un complément du protocole TCP qui offre un service de datagrammes sans connexion qui ne garantit ni la remise ni l'ordre des paquets délivrés. Les sommes de contrôle des données sont facultatives dans

17 17 sur /04/ :19 le protocole UDP. Ceci permet d'échanger des données sur des réseaux à fiabilité élevée sans utiliser inutilement des ressources réseau ou du temps de traitement. Les messages (ou paquets UDP) sont transmis de manière autonome (sans garantie de livraison.). Le protocole UDP prend également en charge l'envoi de données d'un unique expéditeur vers plusieurs destinataires. Ex: TFTP(trivial FTP) s'appuie sur UDP, NT4 utilise UDP pour les Broadcast en TCP-Ip ICMP (Internet Control Message Protocol) ICMP : protocole de messages de contrôle, est un protocole de maintenance. Il permet à deux systèmes d'un réseau IP de partager des informations d'état et d'erreur. Utilisé pour les tests et les diagnostics La commande ping utilise les paquets ICMP de demande d'écho et de réponse en écho afin de déterminer si un système IP donné d'un réseau fonctionne. C'est pourquoi l'utilitaire ping est utilisé pour diagnostiquer les défaillances au niveau d'un réseau IP ou des routeurs RIP (Routing Information Protocol) RIP est un protocole de routage dynamique qui permet l'échange d'informations de routage sur un inter-réseau. Chaque routeur fonctionnant avec RIP échange les identificateurs des réseaux qu'il peut atteindre, ainsi que la distance qui le sépare de ce réseau (nb de sauts=nb de routeurs à traverser). Ainsi chacun dispose de la liste des réseaux et peut proposer le meilleur chemin ARP (Address Resolution Protocol) Le protocole ARP permet de déterminer l'adresse physique (ou MAC) d'un noeud à partir de son adresse IP en effectuant une diffusion du type "qui est X2.X2.X2.X2? " Figure 1-3. Protocoles TCP/IP et OSI Fonctionnement général Pour désigner les informations transmises et leur enveloppe, selon le niveau concerné, on parle de message(ou de flux) entre applications, de datagramme (ou segment) au niveau TCP, de paquet au niveau IP, et enfin, de

18 18 sur /04/ :19 trames au niveau de l'interface réseau (Ethernet ou Token Ring). Les protocoles du niveau application les plus connus sont : HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) permet l'accès aux documents HTML et le transfert de fichiers depuis un site WWW FTP (File Transfer Protocol) pour le transfert de fichiers s'appuie sur TCP et établit une connexion sur un serveur FTP Telnet pour la connexion à distance en émulation terminal, à un hôte Unix/Linux. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) pour la messagerie électronique (UDP et TCP) SNMP (Simple Network Management Protocol) pour l'administration du réseau NFS (Network File System) pour le partage des fichiers Unix/Linux Les applications TCP-IP Modèle client/serveur Les applications réseaux fonctionnent sur le modèle client/serveur. Sur la machine serveur un processus serveur (daemon) traite les requêtes des clients. Client et serveur dialoguent en échangeant des messages qui contiennent des requêtes et des réponses. Prenons par exemple telnet. Figure 1-4. Exemple Telnet Figure 1-5. Modèle client/serveur

19 19 sur /04/ : L'adressage des applicatifs : les ports Une fois le datagramme transmis à l'hôte destinataire, il doit parvenir à l'utilisateur (si le système est multi-utilisateur) et à l'application visée (si le système est multi-tâches). sur la machine cliente, l'utilisateur (usager ou programme) effectue une requête vers une machine IP serveur sur le réseau. (par exemple telnet host ou ftp host ). Cela se traduit par la réservation d'un port de sortie TCP ou UDP et l'envoi d'un paquet IP à la machine serveur. Ce paquet contient un message TCP ou UDP avec un numéro de port correspondant à l'application demandée sur le serveur. sur le serveur, la requête est réceptionnée par le pilote IP, aiguillée vers TCP ou UDP puis vers le port demandé. Le processus serveur correspondant est à l'écoute des appels sur ce port (par ex: le daemon telnetd traite les requêtes telnet, le daemon ftpd traite les requêtes ftp). processus client et processus serveur échangent ensuite des messages. Des numéros de port (entre 0 et 1023) sont réservés pour les applications «standards : les ports «bien connus» (Well Known Ports), ils ont été assignés par l'iana. Sur la plupart des systèmes ils peuvent être seulement employés par des processus du système (ou root) ou par des programmes exécutés par les utilisateurs privilégiés (liste complète : ou dans le fichier /etc/services y compris sous Windows). D'autres numéros de port sont disponibles pour les applications développées par les utilisateurs (1024 à 65535). Figure 1-6. Ports applicatifs

20 20 sur /04/ :19 On identifie le protocole de communication entre applications par un numéro de protocole et l'application par un numéro de port. Par exemple, les serveurs HTTP dialoguent de manière traditionnelle par le port 80 : http :// <=> http :// Les numéros de protocole et de port sont inclus dans le datagramme. Une fois la connexion établie entre le client et le serveur, ceux-ci peuvent s'échanger des informations selon un protocole défini selon l'applicatif. Le client soumet des requêtes auxquelles répondra le serveur. Ce mode de communication s'appuie sur la couche "socket". Cette couche est une interface entre la couche présentation et transport. Elle permet la mise en place du canal de communication entre le client et le serveur. On peut schématiquement dire qu'un socket fourni un ensemble de fonctions. Ces fonctions permettent à une application client/serveur d'établir un canal de communication entre 2 ou plusieurs machines, qui utilisent un protocole de transport (TCP ou UDP) et un port de communication Les ports prédéfinis à connaître Service réseau N de Port Type Commentaire ICMP 7 TCP/UDP Commandes Ping Netstat 15 TCP/UDP Etat du réseau FTP 21 TCP Transfert de fichiers Telnet 23 TCP Connexion de terminal réseau SMTP 25 TCP Envoi de courrier DNS 53 TCP/UDP Serveurs de noms de domaine HTTP 80 TCP Serveur Web Pop3 110 TCP Réception de courrier sftp 115 TCP Transfert de fichiers sécurisé nntp 119 TCP Service de news

21 21 sur /04/ :19 ntp 123 UDP Protocole temps réseau nbname 137 TCP/UDP Service de Nom Netbios imap 143 TCP/UDP Protocole d'accès messagerie Internet SNMP 161 UDP Gestion de réseau Chapitre 2. Eléments de cours sur l'adressage IP Le document présente l'adressage IP sur un réseau local et en environnement routé Ce document sert d'introduction à l'ensemble des cours et TP sur les différents protocoles Mots clés : Adressage physique, Adresse IP, masque, sous-réseau, routage 2.1. Adresses physiques (MAC) et adresses logiques (IP) Notion d'adresse Physique et de trames Deux cartes réseaux qui communiquent s'échangent des messages (suite de bits) appelés trames (frame). Tous les postes connectés au même câble reçoivent le message, mais seul celui à qui il est destiné le lit. Comment sait-il que cette trame lui est adressée? Car il reconnaît l'adresse de destination, contenue dans la trame comme étant la sienne. Comment sait il qui lui a envoyé la trame? Car la trame contient aussi l'adresse de l'émetteur. Au niveau de la couche liaison, les noeuds utilisent une adresse dite «physique» pour communiquer. L'adresse correspond à l'adresse de la carte réseau. On parle d'adresse physique, d'adresse MAC (Medium Access Control) ou d'adresse de couche 2 (référence au modèle OSI). Cette adresse est identique pour les réseaux Ethernet, Token Ring et FDDI. Sa longueur est de 48 bits soit six octets (par exemple : ) définie par le constructeur de la carte. Une adresse universelle sur 3 octets est attribuée par l'ieee à chaque constructeur de matériel réseau. Sur les réseaux CCITT X.25, c'est la norme X.121 qui est utilisée pour les adresses physiques, qui consistent en un nombre de 14 chiffres. L'adresse MAC identifie de manière unique un noeud dans le monde. Elle est physiquement liée au matériel (écrite sur la PROM), c'est à dire à la carte réseau Notion d'adresse logique et de paquets L'adresse d'une carte réseau correspond à l'adresse d'un poste et d'un seul. Or les postes sont généralement regroupés en réseau. Comment identifier le réseau auquel appartient le poste?

22 22 sur /04/ :19 Il faut une adresse logique qui soit indépendante de l'adresse physique. C'est ce que propose le protocole IP et le protocole IPX. Pourquoi identifier le réseau? Pour permettre à 2 postes qui ne sont pas connectés au même réseau de communiquer. Cela est impossible avec une adresse MAC, il faut une adresse de niveau supérieur, comme nous le verrons un peu plus loin et surtout avec le routage IP. Le message véhiculé par la trame va contenir une autre adresse destinataire dont un des objectifs sera de définir le réseau destinataire du message. On appelle le message contenu dans une trame un paquet. Ce qu'il nous faut savoir à ce stade, c'est qu'une machine sait que le paquet n'est pas destiné au réseau si l'adresse réseau de destination est différente de la sienne, dans ce cas elle envoie le paquet à une machine spéciale (la passerelle ou routeur) dont le rôle est d'acheminer les paquets qui sortent du réseau. Cette adresse dite logique du noeud (car elle est attribuée par logiciel à un hôte, plus précisément à une carte réseau) contenue dans le paquet est l'adresse IP, est définie indépendamment de toute topologie d'ordinateur ou de réseau. Son format reste identique quel que soit le support utilisé. Les machines (hôtes) d'un réseau TCP/IP sont identifiées par leur adresse IP. 3 - Résolution d'adresses logiques en adresses physiques Toute machine sur un réseau IP a donc 2 adresses, une adresse MAC et une adresse IP. Les processus de niveaux supérieurs utilisent toujours l'adresse IP et donc lorsqu'un processus communique avec un autre processus, il lui envoie un message dont l'adresse destinataire est une adresse IP, mais pour pouvoir atteindre la carte réseau du destinataire, il faut connaître son adresse MAC. Le rôle du protocole ARP (Adress Resolution Protocol) est d'assurer la correspondance entre l'adresse IP et l'adresse MAC Attribution d'une adresse IP Internet Les réseaux connectés au réseau Internet mondial doivent obtenir un identificateur de réseau officiel auprès du bureau de l'icann de l'inter-nic (Network Information Center) afin que soit garantie l'unicité des identificateurs de réseau IP sur toute la planète. Une adresse est attribuée au réseau privé dont l'administrateur en fait la demande auprès du NIC ( Après réception de l'identificateur de réseau, l'administrateur de réseau local doit attribuer des identificateurs d'hôte uniques aux ordinateurs connectés au réseau local. Les réseaux privés qui ne sont pas connectés à Internet peuvent parfaitement utiliser leur propre identificateur de réseau. Toutefois, l'obtention d'un identificateur de réseau valide de la part du centre InterNIC leur permet de se connecter ultérieurement à Internet sans avoir à changer les adresses des équipements en place. Chaque noeud (interface réseau) relié à l'internet doit posséder une adresse IP unique Adressage IP Structure des adresses IP Les adresses IP sont des nombres de 32 bits qui contiennent 2 champs : Un identificateur de réseau (NET-ID): tous les systèmes du même réseau physique doivent posséder le même identificateur de réseau, lequel doit être unique sur l'ensemble des réseaux gérés.

23 23 sur /04/ :19 Un identificateur d'hôte (HOST-ID): un noeud sur un réseau TCP/IP est appelé hôte, il identifie une station de travail, un serveur, un routeur ou tout autre périphérique TCP/IP au sein du réseau. La concaténation de ces deux champs constitue une adresse IP unique sur le réseau. Pour éviter d'avoir à manipuler des nombres binaires trop longs, les adresses 32 bits sont divisées en 4 octets. Ce format est appelé la notation décimale pointée, cette notation consiste à découper une adresse en quatre blocs de huit bits. Chaque bloc est ensuite converti en un nombre décimal. Chacun des octets peut être représenté par un nombre de 0 à 255. Ex : Exemple : L'adresse IP est d'abord découpée en quatre blocs : puis, chaque bloc est converti en un nombre décimal pour obtenir finalement = >4 nombres entiers (entre 0 et 255) séparés par des points. = >4 octets L'écriture avec les points est une convention, le codage en machine est binaire Classes d'adresses La communauté Internet a défini trois classes d'adresses appropriées à des réseaux de différentes tailles. Il y a, a priori, peu de réseaux de grande taille (classe A), il y a plus de réseaux de taille moyenne (classe B) et beaucoup de réseaux de petite taille (classe C). La taille du réseau est exprimée en nombre d'hôtes potentiellement connectés. Le premier octet d'une adresse IP permet de déterminer la classe de cette adresse. Les adresses disponibles (de à ) ont donc été découpées en plages réservées à plusieurs catégories de réseaux. Pour éviter d'avoir recours aux organismes NIC à chaque connexion d'un nouveau poste, chaque société se voit attribuer une plage d'adresse pour son réseau. Le nombre d'adresses disponibles dans chaque plage dépend de la taille du réseau de la société. Les grands réseaux sont dits de classe A (IBM, Xerox, DEC, Hewlett-Packard), les réseaux de taille moyenne sont de classe B (Microsoft en fait partie!), et les autres sont de classe C. Figure 2-1. Classes d'adresses Par exemple, l'adresse d'un poste appartenant à un réseau de classe A est donc de la forme : 0AAAAAAA.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx, avec A fixé par le NIC et x quelconque.

24 24 sur /04/ :19 Exemple IBM a obtenu l'adresse 9 (en fait, on devrait dire 9.X.X.X, mais il est plus rapide de n'utiliser que la valeur du premier octet). 9 est bien de classe A car 9d= b Cela signifie que chaque adresse IP du type xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx, avec x prenant la valeur 0 ou 1, fait partie du réseau d'ibm. Malgré ces possibilités d'adressage, la capacité initialement prévue est insuffisante et sera mise à défaut d'ici quelques années. L'IPNG (Internet Protocol Next Generation) ou Ipv6 devrait permettre de résoudre ces difficultés en utilisant un adressage sur 16 octets noté en héxadécimal Identification du réseau L'adresse IP se décompose, comme vu précédemment, en un numéro de réseau et un numéro de noeud au sein du réseau. Afin de s'adapter aux différents besoins des utilisateurs, la taille de ces 2 champs peut varier. On définit ainsi les 5 classes d'adresses notées A à E: Figure 2-2. Classes d'adresses ex. : Soit l'adresse IP suivante : en décimal = en binaire Le mot binaire commence par les bits 102 donc il s'agit d'une adresse de classe B. Ou, plus simple : 142 est compris entre 128 et 191. S'agissant d'une adresse de classe B, les deux premiers octets (a et b) identifient le réseau. Le numéro de réseau est donc : Les deux derniers octets (c et d) identifient l'équipement hôte sur le réseau. Finalement, cette adresse désigne l'équipement numéro sur le réseau Adresses réservées Les adresses réservées ne peuvent désigner une machine TCP/IP sur un réseau. L'adresse d'acheminement par défaut (route par défaut.) est de type 0.X.X.X. Tous les paquets destinés à un réseau non connu, seront dirigés vers l'interface désignée par NB : est également l'adresse utilisée par une machine pour connaître son adresse IP durant une

25 25 sur /04/ :19 procédure d'initialisation (DHCP). L'adresse de bouclage (loopback): l'adresse de réseau 127 n'est pas attribuée à une société, elle est utilisée comme adresse de bouclage dans tous les réseaux. Cette adresse sert à tester le fonctionnement de votre carte réseau. Un ping doit retourner un message correct. Le paquet envoyé avec cette adresse revient à l'émetteur. Toutes les adresses de type 127.X.X.X ne peuvent pas être utilisées pour des hôtes. La valeur de 'x' est indifférente. On utilise généralement L'adresse de réseau est une adresse dont tous les bits d'hôte sont positionnés à 0 (ex adresse de réseau du réseau de classe B). Elle est utilisée pour désigner tous les postes du réseau. On utilise cette adresse dans les tables de routage. Les noms de réseaux de type : 1. X.Y.Z.0 (de à ) sont dits de classe C X.Y.0.0 (de à ) sont dits de classe B : X (de à ) sont dits de classe A : de à : adresses réservées pour des besoins futurs L'adresse de diffusion est une adresse dont tous les bits d'hôte sont positionnés à 1 (ex : adresse de diffusion du réseau 128 de classe B). Elle est utilisée pour envoyer un message à tous les postes du réseau. Les adresses "privées" Les adresses suivantes (RFC 1918) peuvent également être librement utilisées pour monter un réseau privé : A B à C à Aucun paquet provenant de ces réseaux ou à destination de ces réseaux, ne sera routé sur l'internet. Figure 2-3. Récapitulatif Classes d'adresses Le rôle du masque de réseau (netmask) est d'identifier précisément les bits qui concernent le N de réseau d'une