Cours de Réseaux Informatiques Zouhair ELHADARI www.hadari.jimdo.com Centre de BTS Dakhla 1 ère année BTS DSI
Chapitre 4 Architectures des réseaux TCP/IP (Transport Control Protocol / Internet Protocol)
ère Partie :les réseaux IP 1 ère
TCP/IP: caractéristiques 1. C'est un protocole ouvert, et indépendant de toute architecture particulière, d'un système d'exploitation particulier, ou d'une structure commerciale propriétaire. 2. Ce protocole est indépendant du support physique du réseau. Cela permet TCP/IP d'être véhiculé par des supports et des technologies différentes 3. Le mode d'adressage est commun à tous les utilisateurs de TCP/IP quelle que soit la plateforme qu ils utilisent.
TCP/IP: l interconnexion Internet est une : interconnexion universel de réseaux différents, où chaque machine est universellement identifiée par un identifiant unique (adresse IP). Interconnexion d'égal à égal (peer to peer systems) : il n'y a pas de machines prioritaires (en opposition à une structure hiérarchique). Ceci est mis en œuvre par une couche réseau masquant les détails de la couche physique à l utilisateur.
TCP/IP : l interconnexion Reseau A P1 Reseau B P2 Reseau C Les données transitent depuis un réseau vers un autre réseau par des noeuds spécialisés appelés passerelles (gateway) ou routeurs (router). Chaque routeur a une vu «local» du réseau global. Exemple: le routeur p1 sait comment atteindre directement les réseaux A et B, mais pour atteindre le réseau C il envoi les données au routeur p2.
Caractéristiques d IP Implémente la couche réseaux par rapport au modèle OSI. Définit l adressage logique des machine ainsi que le routage des données entre les nœuds. C est un protocole non fiable car il ne garanti pas la remise des données à la destination final. C est un protocole sans connexion car il n y a pas de circuit établi au préalable et les paquets sont acheminés indépendamment les uns des autres. C est un protocole de transmission pour le mieux (best effort) car il compte sur la technologie physique sous-jacente pour l acheminement des paquets.
L adressage IP But : Une machine doit être identifiée par : Une adresse qui doit être un identificateur universel de la machine. Une route précisant comment la machine peut être atteinte. Un nom (mnémotechnique pour les utilisateurs) réalisé a un autre niveau (le DNS)
L adressage IP Solution : adressage binaire compact assurant un routage efficace. Adressage "à plat" par opposition à un adressage hiérarchisé permettant la mise en œuvre de l'interconnexion d'égal à égal. Une adresse IP dite «Internet Address" ou "IP Address" est un entier sur 32 bits constituée d'une paire (netid, hostid) où netid identifie un réseau et hostid identifie une machine sur ce réseau.
Structure d une adresse IP 0 31 Identifiant Réseau Identifiant Machine La partie réseau: est un identifiant commun pour un groupe de machines connecté sur le même réseau physique et/ou logique. La partie host: identifie une machine donné dans le réseau physique et/ou logique, identifié par l identifiant réseau. Cette paire est structure d une manière à définir 5 classes d adresses IP.
Les classes d adresses IP 7 0 7 0 7 0 7 0 Classe A 0 N Réseau N Machine sur 24 bits Classe B 10 N Réseau N Machine sur 16 bits Classe C 110 N Réseau N Machine Classe D 1110 Adresse Multicast Classe E 1111 Adresses Réservées pour des usages futurs
Les classes d adresses IP La notation décimal d une adresse IP: Une adresse IP est noté par 4 chiffres séparés par des points, chaque chiffre représente un octet de l adresse IP. Par exemple l adresse IP suivante est noté par: 1100 0001 1100 0010 0100 0000 0100 0111 193. 194. 64. 71
Les classes d adresses IP Classe A 126 Réseaux possibles (00 à 7F) + 16 millions de machines (000000 à FFFFFF). Adresses attribuées aux grands organismes (Défense US, MIT, etc.). Actuellement plus attribué. Classe B 16384 réseaux (8000 à BFFF) et 65535 machines. Adresses allouées aux grands sites industriels, centres de recherche, universités, etc.). 13
Les classes d adresses IP Classe C 2097152 réseaux (C00000 à DFFFFF) avec 254 machines sur chaque réseau. Classe D Ces adresses ne désignent pas une machine mais un groupe de machines voulant partager la même adresse. La diffusion sur le groupe s'appelle MULTICAST 14
Les classes d adresses IP Résumé: Classe d'adresse Classe A Classe B Classe C Classe D Classe E Minimum 0 128 192 224 240 Maximum 127 191 223 239 247
Les classes d adresses IP La notion de masque: Le masque est un entier sur 32 bits, constitué d une suite de 1 suivi d une suite de 0. En appliquant un and logique entre une adresse IP quelconque et le masque associé on obtient la partie réseau de l adresse (l adresse réseau). Par exemple le masque associé à une adresse de classe A est: 1111 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000 Ce qui correspond en notation décimal à 255.0.0.0
Les classes d adresses IP La notion de masque CIDR(suite): Une autre notation du masque d une adresse: Puisque le masque est constitué d une suite contiguë de 1 suivi d une suite de 0, l information utile donc est le nombre de 1 dans le masque. Une autre notation consiste a faire suivre une adresse donné par le nombre de bits égal 1 dans le masque. Exemple : 193.194.64.0 avec le masque 255.255.255.0 correspond a 193.194.64.0/24
Les classes d adresses IP La notion de masque (suite): Les masques associés aux 3 classes d adresses IP sont respectivement: Pour la classe A: 255.0.0.0 ou bien /8 Pour la classe B: 255.255.0.0 ou bien /16 Pour la classe C: 255.255.255.0 ou bien /24
Les classes d adresses Résumé: Classe d adresse Nombre d octets pour la partie réseau Nombre d octets pour la partie host Nombre d adresses valides par réseau Classe A 1 octet (8 bits) 3 octets (24 bits) (2^24) 2 Classe B 2 octets (16bits) 2 octets (16 bits) (2^16 ) 2 Classe C 3 octets (24 bits) 1 octet (8 bits) (2^8 ) 2
Les classes d adresses IP Résumé: Classe Adresses réseaux valides Classe A 1.0.0.0 à 2^7 126.0.0.0 Nombre d adresses réseau pour cette classe Classe B Classe C 128.0.0.0 à 191.254.0.0 192.0.0.0 à 223.255.254.0 2^14 2^21
Adresses particulières L adresse réseau: la partie host =0 1100 0001 1100 0010 0100 0000 0000 0000 193.194.64.0 L adresse de la machine local: la partie réseau = 0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 0111 0.0.0.71 L adresse de diffusion dirigé: la partie machine = 1 1100 0001 1100 0010 0100 0000 1111 1111 193.194.64.255
Adresses particulières Adresse de diffusion limité: tout les bits à 1 255.255.255.255. Adresse local au démarrage : tout les bits à 0 0.0.0.0 L adresse de boucle locale: toutes les adresses commençant par 127. 127.X.X.X
Adresses particulières réseaux privés: Adresses non routables sur l'internet : 1 réseau de classe A :10.0.0.0 ( de 10.0.0.1 à 10.255.255.254 ) 16 réseaux :de classe B de 172.16.0.0 à 172.31.0.0 ( @ de 172.16.0.1 à 172.31.255.254) 256 réseaux de classe C: de 192.168.0.0 à 192.168.255.0 ( @ de 192.168.0.1 à 192.168.255.254 )
Le sous adressage (subnetting) Le sous-adressage est une extension du plan d adressage initial qui permet de mieux gérer les adresses. Le principe est qu une adresse de réseau d une classe A, B ou C peut être découpé en plusieurs sous-réseaux. 0 31 Partie Réseau Partie hôte 0 31 Partie Réseau Partie sous-réseau Partie hôte
Le sous-adressage Une adresse IP comporte désormais 3 partie: l identifiant réseau : il a la même signification que celui du plan d adressage initial. l identifiant du sous-réseau : identifie un segment ou un sous-réseaux. l identifiant de la machine : identifie la machine sur le segment ou le sous-réseaux. La somme des longueurs de l identifiant sousréseau et l identifiant de la machine doit toujours donner la longueur de la partie hôte dans l adressage classique
Le sous-adressage Le sous adressage avec les différentes classes d adresses. Classe A 8 24-N N Réseau Sous-réseau Hôte Classe B 16 16-N N Réseau Sous-réseau Hôte Classe C 24 8-N N Réseau Sous-réseau Hôte
Sous Adressage Calcule des adresses avec le sous adressage Le sous-adressage consiste à déterminer : Le masque adéquat pour le sous-réseau. Le calcule des sous-réseaux correspondants: Calculer l adresse du sous-réseau. Calculer l adresse de diffusion correspondante. Déterminer les adresses utilisables. Deux méthodes existent pour le calcule: Le calcule binaire. Le calcule décimal.
Le sous-adressage Exemple de calcule des sous-réseaux d une adresse réseau donnée: Étant donné une adresse IP avec un masque donné, retrouver les adresses de sous-réseaux et le masque associé, l adresse broadcast ainsi que les adresses utilisables. Prenant l adresse de réseau 192.168.64.0 (classe C) avec le masque 255.255.255.0 selon le plan d adressage initial.
Le sous adressage Quelque rappel sur le calcule binaire: Une adresse IP est un entier sur 32 bit, et donc elle est décomposé en une somme de puissances de 2: 1 1 0 1 1 0 1 1 2^0 + 2^1 + 2^3 + 2^4 + 2^6 + 2^7 = 219 Le nombre de réseaux possible par adresse = 2^nombre de bits de la partie réseau Le nombre de machines par réseau = 2^nombre de bits de la partie hôte -2
Le sous adressage Les masques qu on peut utiliser sont donc: Dernier octet du Masque Écriture binaire 0 0 0 0 0 0 0 0 0 128 1 0 0 0 0 0 0 0 192 1 1 0 0 0 0 0 0 224 1 1 1 0 0 0 0 0 240 1 1 1 1 0 0 0 0 248 1 1 1 1 1 0 0 0 252 1 1 1 1 1 1 0 0 254 1 1 1 1 1 1 1 0 255 1 1 1 1 1 1 1 1
Le sous adressage Exemple: Nous voulons découper le réseau de classe C 192.168.64.0/24 en 8 réseaux de 32 machines pour chaque réseau.
Le sous adressage Le nombre de réseaux doit être une puissance de 2, or 8=2^3 donc nous avons 3 bits dans la partie sous-réseau. Le nombre de machines doit être une puissance de 2 également, 32 = 2^5, donc nous avons 5 bits dans la partie hôte.
Le sous adressage Notation décimal 0 24 27 31 Adresse initial Nouveau Masque 192.168.64.0 1100 0000 1010 1000 010 0 0000 0 0 0 0 0 0 0 0 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0 0 0 0 0 0 0 0 255.255.255.224 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1 1 1 0 0 0 0 0 Réseau N =1 192.168.64.0 1100 0000 1010 1000 010 0 0000 0 0 0 0 0 0 0 0 Réseau N =2 192.168.64.32 1100 0000 1010 1000 010 0 0000 0 0 1 0 0 0 0 0 Réseau N =3 192.168.64.64 1100 0000 1010 1000 010 0 0000 0 1 0 0 0 0 0 0 Réseau N =4 192.168.64.96 1100 0000 1010 1000 010 0 0000 0 1 1 0 0 0 0 0 Réseau N =5 192.168.64.128 1100 0000 1010 1000 010 0 0000 1 0 0 0 0 0 0 0 Réseau N =6 192.168.64.160 1100 0000 1010 1000 010 0 0000 1 0 1 0 0 0 0 0 Réseau N =7 192.168.64.192 1100 0000 1010 1000 010 0 0000 1 1 0 0 0 0 0 0 Réseau N =8 192.168.64.224 1100 0000 1010 1000 010 0 0000 1 1 1 0 0 0 0 0
Adresse réseau Adresse broadcast Adresses utilisable 192.168.64. 000 00000 (192.168.64.0) 192.168.64.00011111 (192.168.64.31) 192.168.64.0000001 192.168.64.1 192.168.64.0001110 192.168.64.30 192.168.64. 001 00000 (192.168.64.32) 192.168.64.00111111 (192.168.64.63) 192.168.64.0010001 192.168.64.33 192.168.64.0011110 192.168.64.62 192.168.64. 010 00000 (192.168.64.64) 192.168.64.01011111 (192.168.64.95) 192.168.64.0100001 192.168.64.65 192.168.64.0101110 192.168.64.96 192.168.64. 011 00000 192.168.64.01111111 192.168.64.0110001 192.168.64.0111110 (192.168.64.96) (192.168.64.127) 192.168.64.97 192.168.64.126 192.168.64. 100 00000 (192.168.64.128) 192.168.64.10011111 (192.168.64.159) 192.168.64.1000001 192.168.64.129 192.168.64.1001110 192.168.64.158 192.168.64. 101 00000 (192.168.64.160) 192.168.64.10111111 (192.168.64.191) 192.168.64.1010001 192.168.64.161 192.168.64.1011110 192.168.64.190 192.168.64. 110 00000 (192.168.64.192) 192.168.64.11011111 (192.168.64.223) 192.168.64.1100001 192.168.64.193 192.168.64.1101110 192.168.64.222 192.168.64. 111 00000 (192.168.64.224) 192.168.64.11111111 (192.168.64.255) 192.168.64.1110001 192.168.64.225 192.168.64.1111110 192.168.64.254
Fin de la 1 ère Partie
2 ème Partie. À suivre
Fin du chapitre