2. Protocoles et adresses IP

(1)

Protocoles Adresses IPv4

2. Protocoles et adresses IP

Licence professionnelle Universit´e de Caen

Jean Fromentin

mailto:jfroment@info.unicaen.fr http://www.info.unicaen.fr/~jfroment

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Pourquoi des protocoles ?

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Pourquoi des protocoles ?

• Constat :Grande multiplicité des techniques réseau, coexistence d’architectures propriétaires incompatibles :

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Pourquoi des protocoles ?

• technique de connexion différentes (au niveau éléctronique) ;

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Pourquoi des protocoles ?

• sémantique de l’information hétérogène ;

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Pourquoi des protocoles ?

• conventions d’´echanges distinctes.

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(7)

Pourquoi des protocoles ?

• conventions d’´echanges distinctes.

N´ecessit´e d’uniformiser l’information : notion de protocole.

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(8)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

• La première version repose sur des spécifications publiées en 1978.

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Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

Couche 1 : Physique

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Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

Couche 1 : Physique Couche 2 : Liaison

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(11)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

Couche 1 : Physique Couche 2 : Liaison Couche 3 : R´eseau

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(12)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

Couche 1 : Physique Couche 2 : Liaison Couche 3 : R´eseau Couche 4 : Transport

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Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

Couche 1 : Physique Couche 2 : Liaison Couche 3 : R´eseau Couche 4 : Transport Couche 5 : Session

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(14)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

Couche 1 : Physique Couche 2 : Liaison Couche 3 : R´eseau Couche 4 : Transport Couche 5 : Session Couche 6 : Pr´esentation

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(15)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

Couche 1 : Physique Couche 2 : Liaison Couche 3 : R´eseau Couche 4 : Transport Couche 5 : Session Couche 6 : Pr´esentation Couche 7 : Application

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Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

Couche 7 : Application • Cette couche est charg´ee de la transmission effective des signaux

´electriques ou optiques entre les in- terlocuteurs.

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(17)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

électriques ou optiques entre les in- terlocuteurs. Son service est typi- quement limité à l’émission et la réception d’un bit ou d’un train de bits continu.

Exemple protocole : ADSL, 100Ba- seT,ADSL,Wifi,Bluetooth

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(18)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

électriques ou optiques entre les in- terlocuteurs. Son service est typi- quement limité à l’émission et la réception d’un bit ou d’un train de bits continu.

Exemple protocole : ADSL, 100Ba- seT,ADSL,Wifi,Bluetooth

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(19)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

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(20)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

• Cette couche g`ere les communi- cations entre deux machines adja- centes, directement reli´ees entre elles par un support physique.

Exemple protocole :Ethernet

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(21)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

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(22)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

• Cette couche gère les commu- nications de proche en proche, généralement entre machines : rou- tage et adressage des paquets.

Exemple protocole : IPv4, IPv6, IPX

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(23)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

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Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

• Cette couche g`ere les communica- tions de bout en bout entre processus (programmes en cours d’ex´ecution).

Exemple protocole :TCP, UDP

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(25)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

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(26)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

• Cette couche g`ere la synchronisa- tion des ´echanges et les ”transac- tions”, permet l’ouverture et la fer- meture de session.

Exemple protocole :NetBios

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Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

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Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

• Cette couche est chargée du codage des données applicatives, précisément de la conversion entre données mani- pulées au niveau applicatif et chaˆınes d’octets effectivement transmises.

Exemple protocole :SMB, ASN.1

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Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

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(30)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

• Cette couche est le point d’acc`es aux services r´eseaux.

Exemple protocole : HTTP, SMTP, TELNET

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(31)

Une premi`ere solution : le mod`ele en couche OSI

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(32)

Mod`ele OSI et protocoles

• Lorsque deux ordinateur entrent en contact, une liaison virtuelle est cr´e´ee entre leurs couches correspondantes.

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(33)

Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

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(34)

Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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(35)

Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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Mod`ele OSI et protocoles

Ordinateur A

Ordinateur B

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(55)

Mod`ele OSI et protocoles : suite

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(56)

Mod`ele OSI et protocoles : suite

• Dans le mod`ele OSI, il y a deux types decommunications:

5/16

(57)

Mod`ele OSI et protocoles : suite

• Dans le modèle OSI, il y a deux types decommunications: – uneverticalequi correspond aux transferts d’une couche à une autre ; cette communication est réalisée par desprimitives de services;

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(58)

Mod`ele OSI et protocoles : suite

– unehorizontalequi, par l’intermédiaire de messages échangés à travers le réseau, transfère, entre couche distantes de même niveau (couches homologues) des données.

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(59)

Mod`ele OSI et protocoles : suite

• Une communication entre couches de niveau N constitue unprotocole de niveau N.

5/16

(60)

Mod`ele OSI et protocoles : suite

• Une communication entre couches de niveau N constitue unprotocole de niveau N.

• La couche de niveau N adjoint un en-tête précisant le travail à effectuer par la couche homologue ainsi que des instructions spéciales destiné à la couche inférieur.

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(61)

Mod`ele simplifi´e de OSI

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(62)

Mod`ele simplifi´e de OSI

• Techniquement les couches 5 et 6 du mod`ele OSI ne sont pas respect´ees.

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(63)

Mod`ele simplifi´e de OSI

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(64)

Mod`ele simplifi´e de OSI

Couche 1 : Physique

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(65)

Mod`ele simplifi´e de OSI

Couche 1 : Physique Couche 2 : Liaison

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(66)

Mod`ele simplifi´e de OSI

Couche 1 : Physique Couche 2 : Liaison Couche 3 : R´eseau

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Mod`ele simplifi´e de OSI

Couche 1 : Physique Couche 2 : Liaison Couche 3 : R´eseau Couche 4 : Transport

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Mod`ele simplifi´e de OSI

Couche 1 : Physique Couche 2 : Liaison Couche 3 : R´eseau Couche 4 : Transport Couche 5 : Application

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(69)

Mod`ele simplifi´e de OSI

Couche 1 : Physique Couche 2 : Liaison Couche 3 : R´eseau Couche 4 : Transport Couche 5 : Application

• Ressemble en mod`ele en couches deTCP/IP.

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(70)

Couche et protocoles

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(71)

Couche et protocoles

• Les couches peuvent d´elivrer diff´erents service.

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(72)

Couche et protocoles

• Un protocole est orienté connexion si un contact est établi en préalable

à la communication, et si un contrôle de transmission s’effectue durant la communication afin de vérifier la bonne réception des données.

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(73)

Couche et protocoles

TCP est un tel protocole.

7/16

(74)

Couche et protocoles

• Un protocole est non orienté connexion si, lors de l’envoie d’un message de l’émetteur, aucun mécanisme de vérification des données n’est mis en oeuvre.

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(75)

Couche et protocoles

• Un protocole est non orienté connexion si, lors de l’envoie d’un message de l’émetteur, aucun mécanisme de vérification des données n’est mis en oeuvre.

UDPest un tel protocole.

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(76)

Adresse IP

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(77)

Adresse IP

• Toute pile de protocoles identifie exp´editeur et destinataire au moyen d’une adresse.

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(78)

Adresse IP

sorte d’adresse postale pour les ordinateurs.

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(79)

Adresse IP

• Uneadresse IPest un code sur32bits indiqué sous la forme de quatre nombre séparés par des points.

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(80)

Adresse IP

• Exemple :192.168.0.70

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(81)

Adresse IP

• Exemple :192.168.0.70

• Elle est compos´ee de deux parties : – identifiant r´eseau (Net-ID) ; – identifiant de machine (Host-ID).

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(82)

Classes adresses IP

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(83)

Classes adresses IP

• Il existe3 classes principales d’adresse IP :

Octet 1 Octet 2 Octet 3 Octet 4

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(84)

Classes adresses IP

ClasseA

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(85)

Classes adresses IP

ClasseA

9/16

(86)

Classes adresses IP

ClasseA 0

9/16

(87)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB

9/16

(88)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB

9/16

(89)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1

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(90)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

9/16

(91)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

ClasseC

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(92)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

ClasseC

9/16

(93)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

ClasseC 1

9/16

(94)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

ClasseC 1 1

9/16

(95)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

ClasseC 1 1 0

9/16

(96)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

ClasseC 1 1 0 0

9/16

(97)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

ClasseC 1 1 0

0 Net-ID Host-ID

9/16

(98)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

ClasseC 1 1 0

0 Net-ID Host-ID

1 0

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(99)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

ClasseC 1 1 0

0 Net-ID Host-ID

1 0 Net-ID Host-ID

9/16

(100)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

ClasseC 1 1 0

0 Net-ID Host-ID

1 0 Net-ID Host-ID

1 1 0

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(101)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

ClasseC 1 1 0

0 Net-ID Host-ID

1 0 Net-ID Host-ID

1 1 0 Net-ID Host-ID

• La classeAs’´etend de0.0.0.0`a 127.255.255.255

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Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

ClasseC 1 1 0

0 Net-ID Host-ID

1 0 Net-ID Host-ID

• La classeBs’´etend de128.0.0.0`a 191.255.255.255

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(103)

Classes adresses IP

ClasseA 0

ClasseB 1 0

ClasseC 1 1 0

0 Net-ID Host-ID

1 0 Net-ID Host-ID

• La classeCs’´etend de 192.0.0.0`a 223.255.255.255

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(104)

Adresses IP sp´ecifiques

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(105)

Adresses IP sp´ecifiques

• L’adresse127. ? ? ?. ? ? ?. ? ? ?renvoie `a la machine elle mˆeme.

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(106)

Adresses IP sp´ecifiques

• L’adresse127. ? ? ?. ? ? ?. ? ? ?renvoie `a la machine elle mˆeme. C’est laboucle locale(loopback,localhost).

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(107)

Adresses IP sp´ecifiques

• L’adresee255.255.255.255renvoie `a toute les machines du segment r´eseau.

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(108)

Adresses IP sp´ecifiques

• L’adresee255.255.255.255renvoie à toute les machines du segment réseau. C’est une adresse dediffusion générale.

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(109)

Adresses IP sp´ecifiques

• L’adresse<Net-Id> <0>renvoie au r´eseau<Net-ID>lui mˆeme.

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(110)

Adresses IP sp´ecifiques

• L’adresse<Net-Id> <1>renvoie `a toute les machines du r´eseau

<Net-ID>lui mˆeme.

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(111)

Adresses IP sp´ecifiques

• L’adresse<Net-Id> <1>renvoie `a toute les machines du r´eseau

<Net-ID>lui mˆeme. C’est une adresse dediffusion dirig´eeoubroadcast.

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(112)

Réseau privée, réseau publique

11/16

(113)

Réseau privée, réseau publique

• Il est imp´eratif de garantirl’unicit´edes adresses IP

11/16

(114)

Réseau privée, réseau publique

• Il est imp´eratif de garantirl’unicit´edes adresses IP

• Mais toutes les machines ne sont pas nécessairement directement reliées à un réseau publique.

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(115)

Passerelle et routeur

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(116)

Passerelle et routeur

• Unepasserelleest un dispositif connectant des (segments de) réseaux ayant des architectures différentes ou bien utilisant des services ou protocoles différents.

12/16

(117)

Passerelle et routeur

• Unepasserelleest un dispositif connectant des (segments de) réseaux ayant des architectures différentes ou bien utilisant des services ou protocoles différents. Elle se situe sur la couche 4 (transport) de l’OSI

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(118)

Passerelle et routeur

• Unrouteures chargé de diriger les paquets ou sein d’un même réseau.

12/16

(119)

Passerelle et routeur

Il se situ sur le couche 3 (r´eseau) de l’OSI.

12/16

(120)

Passerelle et routeur

Il se situ sur le couche 3 (r´eseau) de l’OSI.

• Le routeur dispose detable de routagepour aiguiller les diff´erents paquets.

12/16

(121)

Sous-r´eseaux

• L’organisation du r´eseau en sous r´eseau facilite le travail des routeurs.

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(122)

Sous-r´eseaux

• L’organisation du r´eseau en sous r´eseau facilite le travail des routeurs.

• Un certain nombre de bits sont prélevés sur le<Host-ID>de manière à alimenter un <SubNet-ID>.

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(123)

Masque de sous-r´eseaux

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(124)

Masque de sous-r´eseaux

• Un masque de sous-réseau est un champ de 4 octets (32 bits) où les bits à1définissent quels bits, dans une adresse IP, constituent le

<SubNet-ID>.

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(125)

Masque de sous-r´eseaux

<SubNet-ID>.

• On obtient l’adresse IP du sous-r´eseau en effectuant un ”ET logique”

entre le masque de sous-r´eseau et l’adresse IP de la machine.

14/16

(126)

Masque de sous-r´eseaux

<SubNet-ID>.

• Exemple :

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(127)

Masque de sous-r´eseaux

<SubNet-ID>.

• Exemple : Si l’adresse IP est192.168.0.3et que le masque est 255.255.255.128,

14/16

(128)

Masque de sous-r´eseaux

<SubNet-ID>.

• Exemple : Si l’adresse IP est192.168.0.3et que le masque est 255.255.255.128, l’adresse IP est de classeC,

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(129)

Masque de sous-r´eseaux

<SubNet-ID>.

• Exemple : Si l’adresse IP est192.168.0.3et que le masque est 255.255.255.128, l’adresse IP est de classeC, l’adresse du sous-r´eseau est192.168.0.0,

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(130)

Masque de sous-r´eseaux

<SubNet-ID>.

• Exemple : Si l’adresse IP est192.168.0.3et que le masque est 255.255.255.128, l’adresse IP est de classeC, l’adresse du sous-r´eseau est192.168.0.0, l’adresse de la machine au sein du sous-r´eseau est 0.0.0.3

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(131)

Masque de sous-r´eseaux

<SubNet-ID>.

• Exemple : Si l’adresse IP est192.168.0.3et que le masque est 255.255.255.128, l’adresse IP est de classeC, l’adresse du sous-réseau est192.168.0.0, l’adresse de la machine au sein du sous-réseau est 0.0.0.3et il y a au plus2 sous-réseaux.

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(132)

Utilisation du masque de sous-r´eseaux

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(133)

Utilisation du masque de sous-r´eseaux

• Lorsqu’une machine émet un datagramme à destination d’une autre machine, la couche IP locale vérifie si ces deux machines font partie du même sous-réseau.

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(134)

Utilisation du masque de sous-r´eseaux

– Si oui, le datagramme est presque au bon endroit.

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(135)

Utilisation du masque de sous-r´eseaux

– Sinon, il faut envoyer le dataramme `a la passerelle par d´efaut.

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(136)

Utilisation du masque de sous-r´eseaux

• Un ordinateur doit donc connaˆıtre :

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(137)

Utilisation du masque de sous-r´eseaux

• Un ordinateur doit donc connaˆıtre : – son adresse IP

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(138)

Utilisation du masque de sous-r´eseaux

– le masque de sous-r´eseau

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(139)

Utilisation du masque de sous-r´eseaux

– l’adresse de la passerelle (gateway) local.

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(140)

Utilisation du masque de sous-r´eseaux

– l’adresse de la passerelle (gateway) local.

• C’est le but du fichier/etc/network/interfaces.

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(141)

A vous de jouer

• Une entreprise `a succursales multiples utilise l’adresse IP 196.179.110.0.

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(142)

A vous de jouer

• Pour une gestion plus fine de ses sous-réseaux, le responsable informatique désire pouvoir affecter une adresse IP propre à chaque sous-réseaux des 10 succrusales.

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(143)

A vous de jouer

– De quelle classe d’adresse s’agit-il ?

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(144)

A vous de jouer

– Donnez le masque de sous-r´eseau correspondant `a ce besoin.

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(145)

A vous de jouer

– Combien de machines chaque sous-r´eseau pour-t-il comporter ?

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(146)

A vous de jouer

– Combien de machines chaque sous-réseau pour-t-il comporter ? – Définir l’adresse du broadcastdu sous-réseau 3.

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