Réseaux - Cours 3. IP : introduction et adressage. Cyril Pain-Barre. Semestre 1 - version du 13/11/2009. IUT Informatique Aix-en-Provence

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1 Réseaux - Cours 3 IP : introduction et adressage Cyril Pain-Barre IUT Informatique Aix-en-Provence Semestre 1 - version du 13/11/2009 1/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 1/24

2 TCP/IP l architecture d Internet 2/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 2/24

3 Aperçu de l architecture TCP/IP Application FTP, SMTP, HTTP, TELNET,... DNS,... DHCP, TFTP,... Présentation Session Transport TCP UDP Réseau Liaison Physique OSI IP (+ ICMP) Hôte Réseau TCP/IP ARP IP : Internet Protocol ICMP : Internet Control and Error Message Protocol ARP : Address Resolution Protocol TCP : Transmission Control Protocol UDP : User Datagram FTP : File Transfer Protocol SMTP : Simple Mail Transfer Protocol HTTP : HyperText Transfer Protocol TELNET : Terminal Virtuel DNS : Domain Name Service DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol TFTP : Trivial File Transfer Protocol 3/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 3/24

4 IP : Internet Protocol (RFC 791) 4/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 4/24

5 Internet Protocol issu des travaux du Department of Defense (DoD) sur ARPANET protocole d interconnexion de réseaux correspondant à la couche 3 (réseau) du modèle OSI opère par routage de paquets protocole réseau d Internet, de fait le plus utilisé de la planète version actuelle (IPv4) définie dans la RFC 791, publiée en septembre 1981 IPv4 souffre de limitations que devrait en partie combler IPv6, en cours de déploiement 5/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 5/24

6 Réseaux hétérogènes Ethernet X.25 SMDS La communication dans un réseau se fait en utilisant les adresses MAC, les PDU (trames) et la charge utile du réseau. Token Ring Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 6/24 6/32

7 Hétérogénéité des réseaux Quelques différences notables entre réseaux : adressage physique (MAC) différent : IEEE 802, Ethernet, Token Ring : 6 octets X.25 : 14 chiffres décimaux (format X.121) SMDS : 8 octets HDLC, PPP : 1 octet champ donnée ou charge utile (payload) maximale : Ethernet : octets Token Ring : 4 ou 16 Ko X.25 : 128 octets recommandés (max 255) SMDS : octets Frame Relay : octets mais aussi d autres caractéristiques de la transmission : PDUs (trames) différents diffusion ou point-à-point mode connecté ou non accès au canal de communication 7/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 7/24

8 Internet Protocol rend un service non fiable en mode datagramme 3 fonctions élémentaires : adressage routage fragmentation s adapte aux réseaux physiques sous-jacents (fiables ou non), à leur charge utile (payload) a pour PDU le datagramme IP éléments de contrôle du fonctionnement des réseaux avec ICMP défini un standard d ordonnancement des données (Network Byte Order) 8/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 8/24

9 Interconnexion avec IP inter réseau IP Les routeurs et les stations participant à l internet communiquent en utilisant les adresses IP et les datagrammes IP, véhiculés dans les données des PDU (trames) des réseaux. Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 9/24 9/32

10 Les routeurs IP interconnectent au moins deux réseaux physiques possèdent une interface d accès par réseau physique connecté (ports physiques) : réseau Ethernet réseau Token Ring réseau X.25 11/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 10/24

11 Les routeurs IP interconnectent au moins deux réseaux physiques possèdent une interface d accès par réseau physique connecté (ports physiques) : Couche Réseau Couche Hôte Réseau interface 1 Ethernet IP interface 2 interface 3 X.25 Token Ring réseau Ethernet réseau Token Ring réseau X.25 tout réseau sur lequel IP s appuie est considéré comme opérant au niveau 2 de OSI routent les datagrammes IP à travers les réseaux adaptent la taille des datagrammes IP à la charge utile du réseau traversé par fragmentation (segmentation) 12/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 11/24

12 Transfert/routage de datagrammes Ethernet A X.25 inter réseau IP B SMDS Token Ring 13/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 12/24

13 Transfert/routage de datagrammes Transport MSG IP Ethernet IP Trame(IP) Ethernet Ethernet A IP(MSG) IP(MSG) Trame(IP) X.25(IP) X.25 X.25 Transport MSG IP inter réseau IP IP(MSG) SMDS SMDS(IP) X.25(IP) X.25 IP IP(MSG) SMDS SMDS(IP) B SMDS Token Ring 21/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 13/24

14 Routage de datagrammes A R1 R2 R3 R4 B décisions de routage : A a choisi de transmettre à R1 R1 a décidé de transmettre à R2 sur le dernier réseau, R2 transmet directement à B le routage est opération de la couche IP qui se base sur l adresse IP de destination cette adresse doit être contenue dans le datagramme Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 14/24 22/32

15 Les adresses IP (RFC 791 et 3030) 23/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 15/24

16 Aperçu adresses universelles, codées sur 32 bits une adresse IP = une seule station pour un routage efficace, identifie à la fois : le réseau d appartenance la station dans ce réseau 5 classes d adressage adresses particulières (réservées) plages d adresses pour un réseau donné : demande à effectuer auprès d un Registre Internet Régional (RIR) 24/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 16/24

17 Format des adresses IP : classes A, B et C Les adresses attribuées aux stations d Internet appartiennent à l une des classes suivantes : Classe A : réseaux de très grande taille 0 bits : id. réseau id. station 7 bits 24 bits bit de poids fort sens de transmission Classe B : réseaux de taille moyenne bit de poids faible bits : id. réseau id. station Classe C : typique des PME 14 bits 16 bits bits : id. réseau id. station 21 bits 8 bits 25/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 17/24

18 Conventions d adressage adresse du réseau : id. station tout à 0 adresse de diffusion dans le réseau id. station tout à 1 adresse de diffusion (limitée) ou broadcast : les 32 bits sont à 1 lorsque des informations manquent, on peut utiliser cet objet : que id. station renseigné, le reste à 0 : adresse dans ce réseau les 32 bits sont à 0 : cet ordinateur 26/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 18/24

19 Notation décimale pointée plus mnémonique 4 nombres décimaux séparés par un point 1 nombre décimal par octet de l adresse exemples : adresse d allegro : adresse du réseau d allegro : adresse de diffusion dans le réseau d allegro : /32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 19/24

20 Adresses de rebouclage adresses de la forme 127.x.y.z est un adresse reconnue localement par tout hôte utilisant TCP/IP, même non connecté à un réseau désignent l interface virtuelle loopback utilité uniquement locale : ne peuvent circuler sur un réseau servent à la communication de processus utilisant TCP/IP sur une même machine n est pas une adresse de réseau réel 28/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 20/24

21 Plages d adresses adresses de réseaux : classe adr. min adr. max A B C adresses privées, ne doivent pas circuler sur Internet (RFC 1918/3927) : 10/8 : à /12 : à /16 : à /16 : à (utilisées pour l autoconfiguration des hôtes) 29/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 21/24

22 ordinateur multi-connecté ou routeur une interface réseau = une adresse IP au moins 2 adresses IP par routeur (1 par interface) station ou routeur réseau A réseau B adresse IP dans A adresse IP dans B 30/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 22/24

23 Exemple d affectations IP /32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 23/24

24 Autres classes d adresses Classe D : adresses multicast 3 bits : adresse de multidiffusion représentent des groupes de stations adhésion et résiliation par IGMP (Internet Group Managment Protocol) quelques adresses officielles : (All Hosts) : tous les hôtes de ce réseau (All Routers) : tous les routeurs de ce réseau Classe E : adresses expérimentales (non exploitables) 3 bits : adresse expérimentale 32/32 Cyril Pain-Barre IP : introduction et adressage 24/24