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Couche liaison de données
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ARPANET s'appuyait sur des liaisons spécialisées
TCP/IP fonctionne principalement sur Ethernet
liaisons spécialisées 4 fils
Ethernet sur coaxial, paires torsadées fibre optique
liaisons satellites
lignes téléphoniques : PPP et XDSL réseaux de télévision
réseau électrique
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Ethernet
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Mise au point par Xérox, DEC, INTEL trame Ethernet II
Réseau de type bus
Normalisé par la norme 802.3 et suivantes Vitesse de 10Mbits à 1GBits
Réseau à détection de collision CSMA/CD
Utilisables sur de nombreux support
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Les trames Ethernet (802.3) ont une longueur variable comprise entre 64 et 1526 octets
La trame comporte un préambule, un en-tête, une taille,des données et un champ de contrôle cyclique
Le préambule est une succession de 64 bits 0, 1 alternés
Préambule En-tête Lg Données CRC
8 12 2 46-1500 4
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L'en-tête (12 octets) comporte les adresses source et destination
LG : longueur des données 2 octets entre 46 et 1500 octets de données CRC : contrôle cyclique 4 octets
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Adresse ETHERNET
Numéro IEEE du constructeur Numéro d'ordre
3 3
Par construction les adresses ETHERNET sont uniques
Contenue en “dur” dans les composants de la carte Créée par le constructeur du coupleur/carte
6 octets: 3+3
Logiciel de configuration permet de la modifier
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Réseau : IP
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IP fournit un service non fiable de transmission Fonctionne en mode non connecté
Les datagrammes sont traités de manière indépendante
L'ordonnancement des datagrammes doit être assuré par les couche supérieure
Le datagramme comporte les adresses (internet) de l'émetteur et du récepteur
Deux datagrammes consécutifs ne suivent pas forcément le même chemin
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Un datagramme peut-être détruit si sa transmission est impossible
Calcul et vérification d'un contrôle cyclique
Un paquet en erreur est simplement détruit sans autre forme
Les couches supérieures doivent vérifier et
recommencer la transmission d'un paquet en erreur Assure le routage entre réseaux
Fragmentation et ré-assemblage si besoin
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Le contrôle de flux est assuré par l'émission de message ICMP
Un datagramme comporte un en-tête structuré de 20 octets minimum
Une zone de données sans structure (suite d'octets) Taille de 576 à 65 535 octets avec l'en-tête
Fragmentation des datagrammes en trames lors du passage à Ethernet
Ré-assemblage des différentes trames pour reconstituer le datagramme
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Datagramme-IP
Données En Tête
En-tête
VersionLG E-T Service Longueur totale
Identification Ind Déplacement fragment Durée de vie Protocole Vérification intégrité
Adresse émetteur Adresse récepteur
Options (variable) Bits de bourrage
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VERS(4bits): version 4 ou 6
LGET(4bits): longueur de l'en-tête en mots de 32 bits
SERVICE(8 bits): indique comment le datagramme doit être envoyé, utilisé par les algorithmes de
routage (TOS)
Longueur totale (16 bits) : y compris l'en tête
Identification (16 bits): numéro unique identifiant le datagramme. Ce numéro est recopié dans tous les fragments
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Ind (3bits):
1 bit toujours égal à zéro
1 bit autorisant/interdisant la
fragmentation, si le datagramme doit être fragmenté il sera détruit et un message d'erreur sera envoyé
1 bit indiquant si le datagramme contient un fragment ou non
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Déplacement fragment(13bits) donne la
position du 1 octet de données du fragment dans le datagramme originel
Durée de vie(8bits): en secondes du datagramme. Permet d'éviter qu'un
datagramme ne boucle indéfiniment dans le réseau en cas d'erreur, chaque routeur le
décrémente de 1
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Protocole(8 bits): indique quel type de données est encapsulé dans ce paquet(TCP=6,
UDP=17,ICMP=1), cette information est utilisée pour le démultiplexage
Contrôle de l'en-tête(16 bits)
Les options (taille variable) partie optionnelle
fournit des instructions de distribution du paquet non couvertes par les autres champs de l'en-tête taille
maximale 40 octets regroupés en mots de 32 bits.
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Des bits de remplissage (padding) pour former un multiple de 32 bits
Adresse de l'émetteur 32bits
Adresse du destinataire 32 bits Les données
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Durée de vie : TTL
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Encapsulation IP/ETHERNET
Datagramme IP (65535 caractères maximum)
Fragment 2
Fragment 3 Fragment 1 Trame 1
Trame 2
Trame 3
Id
Id
Id
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Adressages
Chaque machine est identifiée par trois adresses:
Adresse éthernet de 48 bits ne fait pas réellement partie de TCP/IP mais est utilisée dans certains protocoles (ARP, RARP,BOOTP), cette adresse
n'est utilisée que dans le réseau auquel appartient la machine
Adresse internet ou adresse IP : adresse de 32 bits utilisée de l'émetteur au récepteur, notée
généralement sous forme pointée : 193.34.56.78 Adresse symbolique www.cru.fr transformée en adresse IP à l'aide du service de nommage
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Adresse internet : IP/V4
Identifiant binaire compact de 32 bits noté en général sous forme pointée
Utilisée par les protocoles sans les points séparateurs
193.34.45.96
Décomposition hiérarchique : Réseau Machine
Le masque d'adressage permet de trouver chacune des 2 composantes : réseau, machine
Plusieurs classes d'adresse ont été définies
01100000 00101101
00100010 11000001
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Masque
Une classe = une décomposition des 32 bits en R,M par un masque prédéfini standard
Adresse & Masque = réseau
Adresse & ~Masque = machine
Exemples :193.57.13.23/255.255.255.0
193.57.13.23 & 255.255.255.0 = 193.57.13.0 193.57.13.23 & 0.0.0.255 = 23
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Classes : devenues obsolètes
depuis la notation CIDR
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0 Ré se a u 0
1 10 1
1110 Ad r e sse d e d iffu sion d e g r ou p e 11110 Ré se r vé p ou r u tilisa tion fu tu r e
Ré se a u Ré se a u
ID M a ch in e ID M a ch in e
ID M a ch in e A
B C D E
1 à 12 6
12 8 .1 à 19 1 .2 5 4
1 9 2 .0.1 à 2 23 .2 5 5 .2 5 4 2 24 à 2 40
2 4 0 à 2 5 5
1 à 1 6 7 7 7 2 1 4 1 à 6 5 5 3 4
1 à 2 5 4
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Masque standard des classes
Classe A: 255.0.0.0 ou /8
Classe B: 255.255.0.0 ou /16 Classe C: 255.255.255.0 ou /24
La fragmentation d'une classe d'adresse est réalisée par augmentation de la taille du masque
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Exemples
17.23.67.45/255.0.0.0 :
– réseau 17
– machine 23.67.45 134.56.78.128/16:
– réseau 134.56
– machine 78.128
193.52.61.12/255.255.255.0 :
– réseau 193.52.61
– machine 12
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Adresses spécifiques
Machine = 0 n'était pas attribuée à une machine mais identifiait le réseau, autorisée aujourd'hui en
particulier avec un masque de 31 bits
Machine = 11...1 adresse de diffusion (broadcast) dirigée , utilisée pour atteindre toute les machines appartenant à un réseau donné
1...1 (32 bits égaux à 1) : adresse de diffusion limitée, toute les machines quel que soit leurs adresses. Utilisé seulement lorsqu'une machine ne connaît pas le réseau auquel elle appartient
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Adresses spécifiques (2)
Une valeur zéro dans un champ d'adresse doit être interprété comme “celui-ci”
Partie machine ne comportant que des 0 : cette machine
Partie réseau ne comportant que des 0 : ce réseau Cette dernière valeur est utilisée lorsque les
machines ne connaissent pas encore l'adresse réseau
Une adresse de diffusion ne doit pas être routée
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Résumé
Zé r o M a c h in e
Tou t à zé r o
Tou t à 1
Ré s e a u Tou t à 1
1 2 7 n 'im p or t e q u oi
Ce t t e m a c h in e
M a c h in e d u r é s e a u Diffu s ion lim it é
Diffu s ion d ir ig é e Bou c le loc a le
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Adresse publique/privée
Toutes les adresses ne sont pas utilisables sur INTERNET
Un certain nombre de réseau sont réservées à une utilisation privée = création d'un réseau non
connecté à INTERNET ou connecté par une
passerelle effectuant de la translation d'adresse, TAD ou Network Address Translation, NAT
Réseau privée : 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16, 127.0.0.0/8
Une adresse privée ne doit pas être routée sur INTERNET
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Adresses spéciales ( Source Wikipédia)
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Attention : la fragmentation de classe est obsolète de puis le généralisation de
la notation CIDR
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Fragmentation d'une classe
Les classes A et B correspondent à un nombre de machines très important, 16 777 214, 65 534
Irréaliste : collisions
Le masque permet de découper un réseau en plusieurs sous réseaux
L'utilisation du masque est obligatoire car on fait un routage de réseau
La fragmentation d'une classe est une modification de la valeur du masque
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Machine Classe d'origine
Réseau
Machine
Fragmentation : on étend le nombre de bits affectés au réseau : 2 bits par exemple
donnent 4 sous-réseaux Réseau
Classe A : R/8 à R/16 = 256 sous réseaux de 216 machines Ext
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Classe A en simili classe B :
Utilisation d'un masque de 16 bits
12.45.194.189/16 : R=12.45, M=194.189 Classe B découpée en 256 sous réseau de 256 adresses
134.16.0.0/24 correspond à définir les sous réseaux
134.16.0.X/24 134.16.1.X/24 ...
134.16.255.X/24
134.16.45.169 : R=134.16.45, M=169
Exemples de fragmentation
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Exemples plus compliqué
Fragmentation d'une classe C en sous réseau de 64 machines
Extension du masque à 26 bits 4 sous réseaux définis
193.52.61.45/26 : sous réseau 1 R=193.52.61.0, M=45
193.52.61.134/26
R=193.52.61.128, M= 6 193.52.61.194/26
R=193.52.61.192, M=2
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Il est possible de fragmenter une classe en sous réseaux de tailles différentes : 128,64,32,32
Utilisation de masque différents selon le réseau 194.57.86.0/25 : SR1 de 128 machines
194.57.86.128/26 : SR2 de 64 machines 194.57.86.192/27 : SR3 de 32 machines 194.57.86.224/27 : SR4 de 32 machines
Dans les liaisons Point à Point (PPP) on utilise un
masque de 32 bits car on défini un réseau comportant seulement 2 machines
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Notation CIDR
Le concept de classe est inadapté à l'évolution de l'INTERNET
Les classes A,B et C génèrent un gâchis d'adresse dans le cas de réseau de petite dimension
La notation CIDR est un couple
ADRESSE/MASQUE les deux éléments doivent être présents
ADRESSE = adresse du réseau
MASQUE = nombre de bits du masque >=8
Le couple est indissociable et doit être utilisé dans les tables de routage
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Résolutions d'adresses
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Adresse internet vers adresse physique(MAC) : protocole ARP, réalisée au moment ou le
datagramme est envoyé sur le réseau
Adresse physique vers adresse internet : quand une machine ne peut mémoriser son adresse internet (pas de disque ou pas de mémoire permanente) RARP
Adresse symbolique vers adresse internet :réalisée le plus rapidement possible à l'aide du service de nom DNS
Les adresses symboliques ne sont utilisées que par les utilisateurs comme paramètres des commandes
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ARP:Adresse internet vers éthernet
Gestion dynamique, une adresse est résolue lorsque cela est nécessaire c'est à dire lorsqu'une trame à
destination de cette adresse doit être réalisée
La machine émettrice envoie une requête ARP contenant l'adresse à traduire en utilisant l'adresse de diffusion réseau.
Une seule machine reconnaît son adresse IP et renvoie son adresse Ethernet dans la réponse.
Les associations IP-Ethernet sont conservées par toutes les machines dans un cache (commande arp)
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RARP : adresse Ethernet vers IP
Lorsqu’une machine ne dispose pas de mémoire permanente il est impossible d'enregistrer son adresse internet de façon permanente
À l'allumage la machine doit déterminer quelle est l'adresse internet associée à son adresse
physique
Envoi d'une requête RARP contenant son adresse Ethernet
Cette requête est traitée par un serveur RARP qui retourne l'adresse IP associée
Une requête RARP peut être utilisée par toute machine désirant résoudre une adresse
quelconque
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DNS
Basé sur la notion de domaine Structure arborescente :
racine : .
niveau 1 : pays ou catégories : fr, de, edu, biz une feuille est une machine
Les serveurs détiennent l'information pour un domaine donné
On commence toujours à . puis on descend
“Récursif”
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Principes du DNS
www.cru.fr. ?
DNS fr ? adresse IP du DNS fr DNS cru.fr. ?
IP du DNS de cru.fr DNS de .
DNS de fr
DNS de cru.fr
IP de www.cru.fr DNS local
www.cru.fr Requète HTTP
Page HTML
www.cru.fr.?
IP de www.cru.fr
