Formation Réseaux : Notions de base

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1 Formation x Formation Réseaux : Notions Jean-Philippe André (), p Couche Septembre 2007

2 Que sont les x? Formation x Wikipedia.org : Un est un ensemble de nœuds (ou pôles) reliés entre eux par des liens (canaux). 3. Couche

3 Que sont les x? Formation x Wikipedia.org : Un est un ensemble de nœuds (ou pôles) reliés entre eux par des liens (canaux). Téléphone Radio, télévision LAN, Macrox, Internet 3. Couche

4 : un modèle en 7 couches Formation x 3. Couche 5. Couche session 6. Couche présentation 3. Couche

5 : un modèle en 7 couches Formation x 3. Couche 5. Couche session 6. Couche présentation 3. Couche Chaque couche est indépendante de celles au-dessus et en-dessous.

6 Entêtes de paquets (headers) Formation x Les (suite d octets) sont regroupées en paquets avant transmission 3. Couche

7 Entêtes de paquets (headers) Formation x Les (suite d octets) sont regroupées en paquets avant transmission Chaque couche peut ajouter des entêtes (parfois des enqueues) pour renseigner le paquet 3. Couche

8 Entêtes de paquets (headers) Formation x Les (suite d octets) sont regroupées en paquets avant transmission Chaque couche peut ajouter des entêtes (parfois des enqueues) pour renseigner le paquet Paquet = Entêtes 1 + Entêtes Données 3. Couche

9 Entêtes de paquets (headers) Formation x Les (suite d octets) sont regroupées en paquets avant transmission Chaque couche peut ajouter des entêtes (parfois des enqueues) pour renseigner le paquet Paquet = Entêtes 1 + Entêtes Données Exemple : 3. Couche Entêtes couche 1 Entêtes couche 2... Entêtes couche n Données Enqueues couches 1 à n

10 Formation x Le problème : Comment dire à un paquet d aller à telle destination? Comment être sûr que la transmission a réussi (si besoin)? Comment partager une connexion entre plusieurs applications? 3. Couche

11 Formation x Le problème : Comment dire à un paquet d aller à telle destination? Comment être sûr que la transmission a réussi (si besoin)? Comment partager une connexion entre plusieurs applications? C est le rôle des différentes couches et de leurs protocoles associés. 3. Couche

12 : Formation x Transforme une série de bits en un signal 3. Couche

13 : Formation x Transforme une série de bits en un signal Support : Electricité, ondes hertziennes, fibres optiques... Matériel : Emetteurs/récepteurs wifi, hubs, câbles 3. Couche

14 : Formation x Transforme une série de bits en un signal Support : Electricité, ondes hertziennes, fibres optiques... Matériel : Emetteurs/récepteurs wifi, hubs, câbles 3. Couche

15 Fonctionnement d un hub (concentrateur) Un hub envoie l information reçue sur un port sur tous les autres ports branchés : Formation x 3. Couche

16 Fonctionnement d un hub (concentrateur) Un hub envoie l information reçue sur un port sur tous les autres ports branchés : Formation x 3. Couche

17 Fonctionnement d un hub (concentrateur) Un hub envoie l information reçue sur un port sur tous les autres ports branchés : Formation x 3. Couche Inconvénients : Aucune sécurité sur la connexion : tout peut facilement être espionné Le débit est partagé entre chaque connexion

18 : Formation x Assure la communication entre deux machines voisines. Découpage des informations en trames : correction des erreurs, gestion des collisions 3. Couche

19 : Formation x Assure la communication entre deux machines voisines. Découpage des informations en trames : correction des erreurs, gestion des collisions Support : Sous-couches MAC et LLC, protocoles Ethernet, Token Ring... Matériel : Switches (commutateurs x) 3. Couche

20 : Formation x Assure la communication entre deux machines voisines. Découpage des informations en trames : correction des erreurs, gestion des collisions Support : Sous-couches MAC et LLC, protocoles Ethernet, Token Ring... Matériel : Switches (commutateurs x) 3. Couche

21 Sous-couche 1 : Media Access Control (MAC) Formation x Gère l accès direct au média physique 3. Couche

22 Sous-couche 1 : Media Access Control (MAC) Formation x Gère l accès direct au média physique Adresses MAC : Forme : XX:XX:XX:XX:XX:XX (où XX sont des entiers hexadécimaux entre 00 et FF) Adresse physique quasi unique 3. Couche

23 Sous-couche 1 : Media Access Control (MAC) Formation x Gère l accès direct au média physique Adresses MAC : Forme : XX:XX:XX:XX:XX:XX (où XX sont des entiers hexadécimaux entre 00 et FF) Adresse physique quasi unique Préambule 8 octets MAC src 6 octets MAC dest 6 octets Protocole 2 octets Données IP FCS 4 octets 3. Couche Commande : ip link

24 Sous-couche 2 : Logical Link Control (LLC) Formation x Assure le multiplexage/démultiplexage des paquets sur le lien physique et gestion des collisions 3. Couche

25 Sous-couche 2 : Logical Link Control (LLC) Formation x Assure le multiplexage/démultiplexage des paquets sur le lien physique et gestion des collisions Différentes méthodes : Time Division Multiple Access (ex. téléphone GSM) Frequency Division Multiple Access (ex. canaux Wifi) Carrier Sense Multiple Access : on vérifie que personne ne parle avant de prendre la parole Avec détection ou évitement des collisions (ex. Ethernet) Token Ring : on passe un jeton qui donne la parole 3. Couche

26 Sous-couche 2 : Logical Link Control (LLC) Formation x Assure le multiplexage/démultiplexage des paquets sur le lien physique et gestion des collisions Différentes méthodes : Time Division Multiple Access (ex. téléphone GSM) Frequency Division Multiple Access (ex. canaux Wifi) Carrier Sense Multiple Access : on vérifie que personne ne parle avant de prendre la parole Avec détection ou évitement des collisions (ex. Ethernet) Token Ring : on passe un jeton qui donne la parole Le LLC repose sur la couche MAC 3. Couche

27 Fonctionnement d un switch Un switch lit l adresse MAC destination d un paquet pour déterminer sur quel port le retransmettre : Formation x 3. Couche

28 Fonctionnement d un switch Un switch lit l adresse MAC destination d un paquet pour déterminer sur quel port le retransmettre : Formation x 3. Couche

29 Fonctionnement d un switch Un switch lit l adresse MAC destination d un paquet pour déterminer sur quel port le retransmettre : Formation x 3. Couche Un switché est limité à peu de machines. On parle de LAN (Local Area Network).

30 : 3. Couche Formation x Assure la communication entre deux nœuds distants 3. Couche

31 : 3. Couche Formation x Assure la communication entre deux nœuds distants Support : Protocoles IP, ARP, ICMP... Matériel : Routeurs 3. Couche

32 : 3. Couche Formation x Assure la communication entre deux nœuds distants Support : Protocoles IP, ARP, ICMP... Matériel : Routeurs 3. Couche

33 Classes d IP Une adresse IP est de la forme x.x.x.x où les x sont des entiers entre 0 et 255. Formation x 3. Couche

34 Classes d IP Une adresse IP est de la forme x.x.x.x où les x sont des entiers entre 0 et 255. IP est un protocole géographique (hiérarchie). Formation x 3. Couche

35 Classes d IP Une adresse IP est de la forme x.x.x.x où les x sont des entiers entre 0 et 255. IP est un protocole géographique (hiérarchie). Notation : /16 ou netmask Formation x 3. Couche

36 Classes d IP Une adresse IP est de la forme x.x.x.x où les x sont des entiers entre 0 et 255. IP est un protocole géographique (hiérarchie). Notation : /16 ou netmask Classes d IP : A ( ) : 126 x, hôtes / B ( ) : x, hôtes / C ( ) : x, 254 hôtes / et au-delà : IP réservées : IPs spéciales 10/8, /12, /16 : IPs privées Formation x 3. Couche Commandes :ip address (ou ifconfig) et ping

37 ARP : Address Resolution Protocol Formation x Remplit la table de correspondances d adresses IP - MAC 3. Couche

38 ARP : Address Resolution Protocol Formation x Remplit la table de correspondances d adresses IP - MAC Principe : Une machine A demande à tous ses voisins directs à qui appartient l adresse IP w.x.y.z La machine B d IP w.x.y.z répond à A A peut enfin communiquer par IP avec B 3. Couche

39 ARP : Address Resolution Protocol Formation x Remplit la table de correspondances d adresses IP - MAC Principe : Une machine A demande à tous ses voisins directs à qui appartient l adresse IP w.x.y.z La machine B d IP w.x.y.z répond à A A peut enfin communiquer par IP avec B Tous les nœuds Ethernet retiennent une table ARP et s échangent ainsi leurs adresses Commande : arp 3. Couche

40 CIDR : Classless Inter-Domain Routing Formation x Élargir la notion de classe d IP et s en affranchir 3. Couche

41 CIDR : Classless Inter-Domain Routing Formation x Élargir la notion de classe d IP et s en affranchir Exemple : /25 /25 = netmask Couche

42 CIDR : Classless Inter-Domain Routing Formation x Élargir la notion de classe d IP et s en affranchir Exemple : /25 /25 = netmask VIA : /19 3. Couche

43 CIDR : Classless Inter-Domain Routing Formation x Élargir la notion de classe d IP et s en affranchir Exemple : /25 /25 = netmask VIA : /19 3. Couche

44 Routage IP Formation x Les rôles d un routeur : Connecter deux x (LAN) ensemble 3. Couche

45 Routage IP Formation x Les rôles d un routeur : Connecter deux x (LAN) ensemble Déterminer la route à suivre pour un paquet selon l IP destination 3. Couche

46 Routage IP Formation x Les rôles d un routeur : Connecter deux x (LAN) ensemble Déterminer la route à suivre pour un paquet selon l IP destination Scinder un paquet en fragments s il est trop gros pour le suivant 3. Couche

47 Routage IP Formation x Les rôles d un routeur : Connecter deux x (LAN) ensemble Déterminer la route à suivre pour un paquet selon l IP destination Scinder un paquet en fragments s il est trop gros pour le suivant Décrémenter le TTL (Time-To-Live) et s il est nul, jette le paquet 3. Couche

48 Routage IP Formation x Les rôles d un routeur : Connecter deux x (LAN) ensemble Déterminer la route à suivre pour un paquet selon l IP destination Scinder un paquet en fragments s il est trop gros pour le suivant Décrémenter le TTL (Time-To-Live) et s il est nul, jette le paquet Enregistre et met à jour une table de routage 3. Couche Commandes : ip ro (ou route) et traceroute

49 Routage d un paquet Formation x 3. Couche

50 Découverte automatique de routes IP Formation x Un routeur peut mettre à jour automatiquement ses routes IP : 3. Couche

51 Découverte automatique de routes IP Formation x Un routeur peut mettre à jour automatiquement ses routes IP : OSPF = Open Shortest Path First BGP = Border Gateway Protocol 3. Couche

52 Découverte automatique de routes IP Formation x Un routeur peut mettre à jour automatiquement ses routes IP : OSPF = Open Shortest Path First BGP = Border Gateway Protocol Échanges de routes entre les routeurs Choix préférentiel de la route la plus courte 3. Couche

53 Découverte automatique de routes IP Formation x Un routeur peut mettre à jour automatiquement ses routes IP : OSPF = Open Shortest Path First BGP = Border Gateway Protocol Échanges de routes entre les routeurs Choix préférentiel de la route la plus courte 3. Couche OSPF : structures autonomes BGP : échanges entre structures autonomes

54 Découverte automatique de routes IP Formation x Un routeur peut mettre à jour automatiquement ses routes IP : OSPF = Open Shortest Path First BGP = Border Gateway Protocol Échanges de routes entre les routeurs Choix préférentiel de la route la plus courte 3. Couche OSPF : structures autonomes BGP : échanges entre structures autonomes Réseaux dynamiques et résistants aux pannes

55 : Formation x Permet à deux applications de dialoguer Permet, notamment grâce aux ports, de partager un lien physique unique entre plusieurs applications 3. Couche

56 : Formation x Permet à deux applications de dialoguer Permet, notamment grâce aux ports, de partager un lien physique unique entre plusieurs applications Support : Protocoles TCP, UDP 3. Couche

57 : Formation x Permet à deux applications de dialoguer Permet, notamment grâce aux ports, de partager un lien physique unique entre plusieurs applications Support : Protocoles TCP, UDP 3. Couche

58 Entêtes de paquets TCP/IP Formation x Exemple d un paquet TCP/IP Niveau (2) MAC (3) IP Préambule 8 octets Début entête IP 12 octets MAC src 6 octets TTL 1 o Protocole 4 octets MAC dest 6 octets Checksum 8 octets Protocole 2 octets IP src 4 octets IP dest 4 octets Données IPv4 Données TCP FCS 4 octets 3. Couche (4) Transport Port src 2 octets Port dest 2 octets Autres infos TCP 12 octets Données Application

59 TCP & UDP (niveau 4) Caractéristiques du TCP (Transmission Control Protocol) : Envoi avec accusé de réception (SYN/ACK) Fiable car vérification des erreurs Utilisation de ports source et destination Adapté aux communications en mode connecté Formation x 3. Couche

60 TCP & UDP (niveau 4) Caractéristiques du TCP (Transmission Control Protocol) : Envoi avec accusé de réception (SYN/ACK) Fiable car vérification des erreurs Utilisation de ports source et destination Adapté aux communications en mode connecté Caractéristiques de l UDP (User Datagram Protocol) : Pas d accusé de réception, envoi simple Pas de vérification des erreurs (non fiable) Utilisation de ports source et destination Adapté aux flux en mode non connecté. Entêtes très simples (port src, port dest, longueur, checksum) Formation x 3. Couche

61 TCP & UDP (niveau 4) Caractéristiques du TCP (Transmission Control Protocol) : Envoi avec accusé de réception (SYN/ACK) Fiable car vérification des erreurs Utilisation de ports source et destination Adapté aux communications en mode connecté Caractéristiques de l UDP (User Datagram Protocol) : Pas d accusé de réception, envoi simple Pas de vérification des erreurs (non fiable) Utilisation de ports source et destination Adapté aux flux en mode non connecté. Entêtes très simples (port src, port dest, longueur, checksum) Exemple : TV sur VideoLAN, Webcam... Formation x 3. Couche

62 Le principe des ports Ils mettent en relation deux applications distantes (ex. client et serveur Web) Ils permettent de partager une connexion entre plusieurs applications Formation x 3. Couche

63 Le principe des ports Ils mettent en relation deux applications distantes (ex. client et serveur Web) Ils permettent de partager une connexion entre plusieurs applications Formation x 3. Couche Commandes : netstat -t (TCP)

64 : Formation x Donne du sens aux informations 3. Couche

65 : Formation x Donne du sens aux informations Support : Protocoles HTTP (Web), SMTP (Envoi de mail), POP3 (Réception de mail), FTP (Fichiers), SSH, SNMP, IRC Couche

66 : Formation x Donne du sens aux informations Support : Protocoles HTTP (Web), SMTP (Envoi de mail), POP3 (Réception de mail), FTP (Fichiers), SSH, SNMP, IRC... Spécifique à chaque application 3. Couche

67 Demande d adresse IP : Formation x Le problème : je n ai pas d adresse IP, je ne peux pas communiquer avec d autres machines. 3. Couche

68 Demande d adresse IP : Formation x Le problème : je n ai pas d adresse IP, je ne peux pas communiquer avec d autres machines. Je demande une adresse IP à un serveur : J envoie une demande à tout le monde (REQUEST) 3. Couche

69 Demande d adresse IP : Formation x Le problème : je n ai pas d adresse IP, je ne peux pas communiquer avec d autres machines. Je demande une adresse IP à un serveur : J envoie une demande à tout le monde (REQUEST) Ma requête est transmise par un routeur au serveur le plus proche 3. Couche

70 Demande d adresse IP : Formation x Le problème : je n ai pas d adresse IP, je ne peux pas communiquer avec d autres machines. Je demande une adresse IP à un serveur : J envoie une demande à tout le monde (REQUEST) Ma requête est transmise par un routeur au serveur le plus proche Je reçois une réponse (PACK) contenant mon adresse IP, l adresse IP d un serveur, la passerelle par défaut Couche Commande : dhclient (ou dhcpcd)

71 Correspondance Nom - IP : Formation x Le problème : je ne peux pas retenir les adresses IP de tous les ordinateurs du monde. 3. Couche

72 Correspondance Nom - IP : Formation x Le problème : je ne peux pas retenir les adresses IP de tous les ordinateurs du monde. Quand je tape un nom (ex. : Je demande au serveur quelle adresse IP correspond à 3. Couche

73 Correspondance Nom - IP : Formation x Le problème : je ne peux pas retenir les adresses IP de tous les ordinateurs du monde. Quand je tape un nom (ex. : Je demande au serveur quelle adresse IP correspond à Il me répond avec l adresse IP ( ) 3. Couche

74 Correspondance Nom - IP : Formation x Le problème : je ne peux pas retenir les adresses IP de tous les ordinateurs du monde. Quand je tape un nom (ex. : Je demande au serveur quelle adresse IP correspond à Il me répond avec l adresse IP ( ) Je peux contacter 3. Couche Commande : host ou nslookup

75 Pour aller plus loin Formation x Les VLAN 802.1Q 3. Couche

76 Pour aller plus loin Formation x Les VLAN 802.1Q Le NAT 3. Couche

77 Pour aller plus loin Formation x Les VLAN 802.1Q Le NAT L IPv6 3. Couche

78 Pour aller plus loin Formation x Les VLAN 802.1Q Le NAT L IPv6 Les passerelles, pare-feu 3. Couche

79 Pour aller plus loin Formation x Les VLAN 802.1Q Le NAT L IPv6 Les passerelles, pare-feu Le Multicast 3. Couche

80 Pour aller plus loin Formation x Les VLAN 802.1Q Le NAT L IPv6 Les passerelles, pare-feu Le Multicast et tant d autres choses Couche

81 Quelques pages web Formation x Frame IP : Comment ça marche : The Internet Engineering Task Force : 3. Couche

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