[PPT]Les protocoles TCP/IPmagiic.free.fr/Cours BTS/RESEAUX/2- l environnement TCP... · Web view... Le ROUTAGE IP Le ROUTAGE IP Types de Routage Routage Statique : La table de routage

1

Les RESEAUX

Yonel GRUSSON 2

Mod

èle

TC

P/IP

et IN

TE

RN

ET

Yonel GRUSSON 3

Présentation générale De TCP/IP

OSI et TCP/IPPile de protocoles TCP/IP

Des organismes de gestion. L’adressage

Avec la norme IPv4 Aperçu de la norme IPv6

Plan

Yonel GRUSSON 4

Le protocole réseau IP Présentation Structure du Datagramme IP Le Routage IP

Le protocole de transport TCP Structure du message TCP La connexion TCP

Plan

Yonel GRUSSON 5

Modèle OSI et protocoles TCP/IP(Transport Control Protocol / Internet Protocol)

Couche Physique

2

3

1

4

Couche Liaison

Couche Transport

Couche Réseau IPTCP

TCP/IP

Yonel GRUSSON 6

TCP/IPDans ce contexte, on parlera d'une pile de protocoles du modèle TCP/IP.Par exemple :

5 à 7

Couche Physique

TCP

IPCouche Liaison2

3

1

4

HTTPTELNET, FTP

UDP

SNMP SMTP

ARPRARP

Yonel GRUSSON 7

Il existe en fait une famille de protocoles liés à TCP/IP (quelques exemples) :

• TELNET pour les connexion à distance en émulation VT (Virtual Terminal)

• FTP (File Transfer Protocol) pour le transfert de fichiers.

• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) pour la messagerie électronique.

• SNMP : (Simple Network Management Protocol) pour l'administration à distance.

TCP/IP

Yonel GRUSSON 8

• ARP (Adress Resolution Protocol)Permet de faire la correspondance entre

les adresses logiques et les adresses physique (MAC) - Type = 806

• RARP (Reverse Adress Resolution Protocol)Correspondance Adresse physique /

adresse logique - Type = 8035

TCP/IP

Yonel GRUSSON 9

UDP (User Datagram Protocol)Protocole équivalent à TCP mais en

mode non connecté (Datagramme). Livraison non fiabilisée (pas de garantie d'arrivée, pas de contrôle de flux ni du séquencement…)

TCP/IP

Yonel GRUSSON 10

Le réseau Internet est géré par l'ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) organisation de droit privé (droit californien) à but non lucratif créé en 1998.

De par ses statuts elle doit :• Coordonner les éléments techniques pour

préserver la connectivité universelle des réseaux.

La Gestion d'Internet

Yonel GRUSSON 11

De par ses statuts elle doit :• Allouer et gérer l'espace des adresses IP• Attribuer des identificateurs de protocole• Gérer les noms de domaine de premier

niveau pour les codes génériques (.com, .net, etc.) et nationaux (.fr, .it, etc.)

• Superviser et garantir le fonctionnement du système racine DNS.


Yonel GRUSSON 12

L'ICANN remplace et assume maintenant les fonctions assurée précédemment par l'IANA (Internet Assigned Number Authority).

L'ICANN est dirigé par un comité directeur de 19 membres élus.

Les principales composantes de l'ICANN :• Le DNSO (Domain Name Supporting Organization)

qui traite des noms de domaines.


Yonel GRUSSON 13

Les principales composantes de l'ICANN :• L'ASO (Address Supporting Organization) qui

s'occupe des adresses IP. Elle délègue la gestion des adresses IP à divers organismes :RIPE NCC (Réseaux IP Européens - Network

Coordination Center) pour l'Europe, Moyen-Orient, Afrique du Nord

APNIC (Asia-Pacific NetWork Information Center) pour l'Asie et le Pacifique


Yonel GRUSSON 14

ARIN (American Registry for Internet Numbers) pour les États-Unis et le reste du monde

Ces organisme délèguent à leur tour (en France, l’AFNIC -au sein de l’INRIA- gère le domaine .fr).

• Le PSO (Protocol Supporting Organization) travaille sur les protocoles utilisés dans les communication sur l'Internet. PSO collabore avec les organismes qui ont définis ou fait évolués les standards (IETF, W3C, etc.) et les organismes de télécommunication


Yonel GRUSSON 15

Quelques adresses :• http://www.icann.org• http://www.dnso.org• http://www.pso.icann.org• http://www.aso.icann.org• http://www.ietf.org (Internet Engineering Task

Force)• http://www.afnic.fr• Pour obtenir les RFC :

• ftp://ftp.inria.fr• http://abcdrfc.free.fr (traduction française)


Yonel GRUSSON 16

Les Adresses IP (IPv4)• Une adresse IP est codée sur 32 bits (4 octets)

traditionnellement exprimée à l'aide de 4 nombres (0 à 255) séparés par des points

• Exemple d'adresse : 192.48.92.2• Décomposition d'une adresse IP :

Adresse IP

Adresse du réseau Numéro de la machine sur le réseau local

Attribuée par l'ICANN Attribué par l'Administrateur

Yonel GRUSSON 17

Les réseaux sont catalogués en 5 classes :

7 0 7 0 7 0 7 0Classe A 0

N° Réseau N° Machine sur 24 bitsClasse B 10

N° Réseau N° Machine sur 16 bitsClasse C 110

N° Réseau N° MachineClasse D 1110

Adresse MulticastClasse E 1111

Adresses Réservées pour des usages futurs

Les Adresses IP (IPv4)

Yonel GRUSSON 18

• 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.).


Yonel GRUSSON 19

• Classe C2097152 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


Yonel GRUSSON 20

Récapitulation

Classe d'adresse

Classe AClasse BClasse CClasse DClasse E

Minimum

0128192224240

Maximum

126191223239247


Yonel GRUSSON 21

• Adresses Particulières :– 0.0.0.0 Adresse utilisée par une machine

pour connaître son adresse Internet durant une procédure d'initialisation (cf DHCP).

– 255.255.255.255 message envoyé à toutes les machines du réseau mais pas vers les autres réseaux (broadcast limité).

– <réseau>.255 message envoyé à toutes les machines du réseau <réseau> (broadcast dirigé). Par exemple : 193.16.255.255.


Yonel GRUSSON 22

• Adresses Particulières :– <réseau>.0 Adresse utilisée pour désigner

le réseau <réseau>. Par exemple : 193.16.0.0.

– 0.<machine> Adresse du poste <machine> sur "ce réseau". Par exemple : 0.0.12.45

– 127.x.x.x Adresse de boucle. Le paquet envoyé avec cette adresse revient à l'émetteur. La valeur de 'x' est indifférente. On utilise généralement 127.0.0.1


Yonel GRUSSON 23

• Adresses Particulières :Le RFC 1597 fournit des adresses pour les

réseaux privés (Adresses non routables sur l'Internet) :

10.0.0.0 1 réseau de classe Ade 172.16.0.0 à 172.31.0.0 16 réseaux

de classe Bde 192.168.0.0 à 192.168.0.0 256 réseaux

de classe C


Yonel GRUSSON 24

• Réseaux IP:Un réseau IP se défini comme un ensemble de machines (hôtes) interconnectées ayant la même adresse réseau (202.187.0.0 par exemple). Les réseaux IP sont séparés par des routeurs


Réseau IP 1

Réseau IP 2

RouteurRouteur

Yonel GRUSSON 25

Réseaux IP :On constitue des réseaux IP pour :• des raisons d’optimisation du trafic : Un

réseau IP formera au moins un domaine de collision. La diffusion ARP et DHCP se fait sur le réseau IP de l’émetteur.

• des raisons de sécurité : La fonction routage peut être associé à des fonctions de filtrage (proxy, firewall, filtre,…)


Yonel GRUSSON 26

• Sous-réseaux :Dans le cadre d’un réseau local, on parlera souvent de sous-réseau pour désigner un réseau IP


Sous-réseau 1

Sous-réseau 2

RouteurRouteur

Yonel GRUSSON 27

Sous-réseau• L'administrateur d'un LAN est maître de

sa codification. Il peut s'il le désire créer des sous-réseaux. L'adresse IP d’un hôte sera alors l’association de 3 adresses :

– Adresse du réseau– Adresse du Sous-réseau (Optionnel)– Adresse de la machine sur le sous-réseau


Yonel GRUSSON 28

Sous-réseauDonc deux problèmes peut se poser à

l’administrateur :• Définir son plan d’adressage donc

définir un masque de réseau• Retrouver grâce au masque de réseau,

les éléments constitutifs d’une adresse (réseau, sous-réseau et hôte).


Yonel GRUSSON 29


Adresse IP

Adresse du réseau Partie gérée par l'administrateur

N° Sous réseau N° de la machine

BITS POSITIONNES A 1 BITS POSITIONNES A 0

Construction du masque

Yonel GRUSSON 30

Le masque de réseau doit permettre de séparer la partie réseau (+ sous-réseau éventuellement) d'avec la partie numéro de machine.

Exemples :• Sans sous-réseauClasse A : 255.0.0.0 - Classe B : 255.255.0.0Classe C : 255.255.255.0Calcul :<Adresse-IP> ET <Masque> = <Adresse-réseau>.0


Yonel GRUSSON 31

Exemples :Avec sous-réseau (Adresse de la classe B)L'administrateur A peut choisir :

8 bits pour coder le sous-réseau et 8 bits pour les machines : Masque de réseau : 255.255.255.0

Ainsi avec l'adresse IP = 142.12.42.145Calcul :

<142.12.42.145> ET <255.255.255.0> = <142.12.42.0>Comme nous sommes en présence d'une classe B

(1er octet = 142), il y a un sous réseau, et son adresse 42 est extrait du 3ème octet.


Yonel GRUSSON 32

Exemples :L'administrateur B peut choisir :

4 bits pour coder le sous-réseau et 12 bits pour les machines : Masque de réseau : 255.255.240.0 car (240)10 = (11110000)2

Ainsi avec l'adresse IP = 153.121.219.14 Calcul :

<153.121.219.14> ET <255.255.240.0>=<153.121.208.0>Comme nous sommes en présence d'une classe B

(1er octet = 153), l’adresse du sous-réseau 13 est extrait du 3ème octet 219 (4 premiers bits = 1101).


Yonel GRUSSON 33

Une convention d'écriture des adresses IPOn trouve parfois l'écriture suivante des adresses IP :

142.12.42.145 / 24153.121.219.14 / 20

Dans cette écriture les nombres 24 et 20 représentent le nombre de bits consacré à la codification du réseau (et sous réseau). C'est une autre façon de donner le masque.


Yonel GRUSSON 34

SurréseauxProblème : Une organisation désire 2000 adresses.

Un réseau de classe B lui procurera 65534 hôtes (63534 adresses perdues). Un réseau de classe C lui procurera seulement 254 hôtes.

Pour une bonne gestion du stock d'adresses, l'organisation obtiendra 8 réseaux de classe C (254*8 = 2032 adresses) par exemple les ID de réseau 220.78.16.0 à 220.78.23.255 (ID contiguës)

Mais cette multiplicité de réseaux implique une surcharge des tables de routage car pour 1 organisation 8 lignes sont nécessaires alors qu'une seule devrait suffire.


Yonel GRUSSON 35

SurréseauxLa technique du CIRD (Classless Internet

Domain Routing – Routage de domaine Internet sans classe ) va permettre de remplacer ces 8 lignes par une seule. Cette entrée dans la table de routage sera :[ID Réseau la plus basse – Masque de réseau_CIDR]

Entre d'autres termes, cette méthode fixe une adresse de départ et une étendue.


Yonel GRUSSON 36

Surréseaux220.78.16.0 à 220.78.23.255

11011100 01001110 00010 000 00000000Jusqu'à…

11011100 01001110 00010 111 11111111


Soit le masque CIDR :11111111 11111111 11111 000 00000000

220.78.16.0 - 255.255.248.0 ou220.78.16.0 / 21 (notation normalisée CIDR)

Yonel GRUSSON 37

SurréseauxRécapitulatif :

• Le nombre de réseaux de classe C doit être une puissance N de 2 (pour 16 réseaux N = 4, par exemple)

• La première adresse de classe C se termine par N zéros. De cette façon la numérotation des réseaux va de 00..0 à 11..1 (de 0000 à 1111 pour N = 4)

• Le masque CIRD contient des 1 pour le préfixe commun à toutes les adresses de classe C et des 0 sur les autres positions.


Yonel GRUSSON 38

• L'adressage 32 bits va se révéler insuffisant avec le développement d'Internet.

• IPv6 (ou Ipng - ng pour "Next Génération") prévoit des adresses sur 128 bits (1 milliard de réseaux).

• IPv6 pourra contenir un adresse IPv4 sur les 32 bits de poids faibles + un préfixe sur les bits de poids forts.


Yonel GRUSSON 39

• Une adresse IPv6 s'exprime en notation hexadécimal avec le séparateur "deux-points".

• Exemple d'adresse :

5800:10C3:E3C3:F1AA:48E3:D923:D494:AAFF

Le principe de numérotation des réseaux et des hôtes est maintenue avec des améliorations.

Cf. cours IPV6


Yonel GRUSSON 40

Le protocole IP offre une couche d'abstraction par rapport aux caractéristiques physiques et matériels du réseau

Le Protocole IP

IP

ContraintesPhysiques LAN Ethernet

WAN

Token Ring

Yonel GRUSSON 41

Un réseau IP est : En mode DATAGRAMME. Sans connexionLa couche IP ne tente pas d'assurer

"une livraison fiable à la destination".La fiabilité et le problème du

séquencement sont traités par un protocole de couche supérieure comme TCP.

Le Protocole IP

Yonel GRUSSON 42

Le DATAGRAMME IP sera encapsulé dans "la zone de donnée" de la trame du niveau inférieur.

Le Protocole IP

Yonel GRUSSON 43

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Bourrage

Adresse IP SourceAdresse IP Destination

ProtocoleDrapeau Place du fragment

Durée de vieIdentification

CheckSum

Options

Données

Version Long. En-tête Type de service Longueur totale du datagramme

Le Protocole IP

Yonel GRUSSON 44

Version : 4 bits pour la version ( 4 pour IPv4 -actuellement utilisé- ou 6 pour IPv6).

Internet Header Length (IHL) : 4 bits pour donner la longueur de l'en-tête IP exprimée en mot de 32 bits. Avec un bourrage dans le champs option pour s'aligner sur un multiple de 32 bits. Sans le champs options la longueur minimum de l'en-tête IP est de 20 octets soit 5 mots de 32 bits.

Le DATAGRAMME IP

Yonel GRUSSON 45

Type de Service (ToS :Type Of Service) 8 bits qui se décomposent ainsi

-délai

+fiabilité

+débit

-coût

Type de ServicePriorité

0

210 3 654 7Zone utilisée par les algorithmes de routage

Le DATAGRAMME IP

Yonel GRUSSON 46

Longueur totale du Datagramme :16 bits pour la longueur totale (En-tête + Données). Longueur théorique maximale : 65535 octets.Quand le datagramme est encapsulé par une trame

Ethernet ce champ permet de distinguer la partie information utile des bits de bourrage

Les Datagrammes dont la longueur dépasse la zones de données (MTU : Maximum Transmission Unit) du réseau sous-jacent doivent être fragmentés (rappel : MTU Ethernet 1500 octets).

Le DATAGRAMME IP

Yonel GRUSSON 47

La Fragmentation : La fragmentation recouvre les champs identification, drapeau et place du fragment. Identification : Chaque émetteur numérote

le datagramme (0 à 65535). Champs utilisé pour réassembler un datagramme fragmenté.

Drapeau : 3 bits

Toujours à 0 DF : Don't Fragment MF : More Fragment

0 1 2

Le DATAGRAMME IP

Yonel GRUSSON 48

La Fragmentation Drapeau (suite) :

DF = 0 Fragmentation possible. DF = 1 Fragmentation interdite. MF = 0 Dernier fragment. MF = 1 Ce n'est pas le dernier fragment.

Place du fragment : 13 bits pour indiquer la position des données du fragment par rapport au début du datagramme originel (en mot de 8 octets).

Le DATAGRAMME IP

Yonel GRUSSON 49

La Durée de Vie (TTL : Time To Live) Temps maximal pendant lequel le paquet peut

rester dans le système.Valeur = 0 Le paquet est détruit

En principe TTL est exprimé en Seconde. Mais les durées de propagation sont difficilement évaluables par les routeurs. En pratique TTL contient le nombre de routeurs maximal qu'un paquet peut traverser. Chaque routeur décrémente de 1.

Le DATAGRAMME IP

Yonel GRUSSON 50

Protocole Ce champ indique le protocole de couche

supérieur qui recevra les données IP TCP=6 - UDP = 17

ETHERNET

IP ARP RARP

TCP

Couche 2

Couche 3

Couche 4

Type 0835 Type 0806 Type 0800

Protocole = 6

Le DATAGRAMME IP

Yonel GRUSSON 51

CheckSum : Égal au complément à 1 de la somme des mots de 16 bits (excepté le checksum). Cette somme est recalculée par chaque routeur (modification du champs TTL)

Adresse Source (cf Adressage IP)

Adresse Destination (cf Adressage IP)

Le DATAGRAMME IP

Yonel GRUSSON 52

Options : Ce champ est de longueur variable et peut être nul.

La description d'une option est la suivante :

Longueur est un multiple de mots de 32 bits (bourrage éventuel avec des 0)

Le DATAGRAMME IP

Paramètre(s)LongueurOption

Yonel GRUSSON 53

Le DATAGRAMME IP

Classe2 Bits

Nombre - 5 Bits pournuméroter l'optiondans la classe

0 0 : Contrôle1 0 : Débogage et mesures0 1 et 11 réservé à un usage ultérieur

Paramètre(s)LongueurOption

Copie de cette option

dans les fragmentssi Bit = 1

Yonel GRUSSON 54

Les réseaux IP sont interconnectés entre eux pour former un vaste réseau dont l'étendue peut être mondial (INTERNET).

Les réseaux IP sont reliés entre eux à l'aide de périphériques : Les ROUTEURS.

La transmission des datagrammes IP vers leurs destinataires s'appelle le ROUTAGE.

(Le routage ne s'entend que dans un environnement interconnecté de réseaux ou de sous-réseaux.)

Le ROUTAGE IP

Yonel GRUSSON 55

Dans chaque routeur un logiciel de routage IP à l'aide d'une table de routage achemine l'information de proche en proche vers le destinataire

Les hôtes -station d'un réseau- peuvent avoir aussi une table de routage.

Schéma simplifié d'une table de Routage :Pour se rendre à :

XXXXXXX YYYYYYYYPrendre la direction de :

Le ROUTAGE IP

Yonel GRUSSON 56

Routeur

xxx xxx

Logiciel deRoutage

Table de routage

BalayagePortEntrant

PortSortant

Chaque PORT est connecté sur un RESEAU

Le ROUTAGE IP

Yonel GRUSSON 57

Types de Routage Routage Statique : La table de routage est

créée manuellement. Routage Dynamique : Le routeur intègre

dynamiquement de nouvelles informations grâce à des protocoles de routage (Routing Information Protocol - RIP par exemple).

Même dynamique le routeur doit parfois être configuré manuellement.

Le ROUTAGE IP

Yonel GRUSSON 58

196.10.55.0

154.203.0.0 132.96.0.0

222.127.12.0

R1

R2

R4

R3

R5

154.203.0.6

196.10.55.8

196.10.55.4 222.127.12.9

154.203.0.11 132.96.0.4

132.96.0.6

222.127.12.21154.203.0.10

222.127.0.2

154.203.0.12

Exemple de réseau d'entreprise IP

Le ROUTAGE IP

Yonel GRUSSON 59

Exemple de table de Routage d'un hôte

202.10.1.0 203.5.25.0 204.23.10.0R1 R5

R2 R4R3

205.6.12.2

205.6.12.5

205.6.12.1 205.6.12.3

205.6.12.0Destination

205.6.12.0202.10.1.0203.5.25.0204.23.10.0

Routeur deprochain pasConnexion directe205.6.12.1205.6.12.2205.6.12.3

Le ROUTAGE IP

Yonel GRUSSON 60Exemple de table de routage pour un Routeur

Destination InterfaceRouteur prochain pas

202.10.1.0198.110.4.0197.18.6.0203.15.8.0

Connexion directeConnexion directe

198.110.4.3198.110.4.6

P2P1P1P1

202.10.1.0

197.18.6.0

203.15.8.0

198.110.4.0

R3

R2

202.10.1.5 R1 198.110.4.1

197.18.6.12 198.110.4.3

198.110.4.6

203.15.8.4P2

P1

Le ROUTAGE IP

Yonel GRUSSON 61

D'une façon générale une table de routage contient des numéros de réseau comme destination.

Il y a cependant deux autres destinations possibles : Des adresses spécifiques La destination par défaut

Le ROUTAGE IP

Yonel GRUSSON 62

Exemple de table de Routage avec des adresses spécifiques

204.23.10.0

205.6.12.0202.10.1.4203.5.25.8202.10.1.0203.5.25.0204.23.10.0

Connexion directe205.6.12.2205.6.12.3205.6.12.1205.6.12.2205.6.12.3

202.10.1.0 203.5.25.0R1 R5

R2 R4R3

205.6.12.2

205.6.12.5

205.6.12.1 205.6.12.3

205.6.12.0 Destination Routeur

202.10.1.4 203.5.25.8

Le ROUTAGE IP

Yonel GRUSSON 63

R1 R2

195.23.5.0216.39.8.0214.56.3.0204.23.12.0

196.139.5.0196.139.5.5 196.139.5.6

Le ROUTAGE IP

Routeur de prochain pasDestination

196.139.5.0204.23.12.0

0.0.0.0

Connexion directe196.139.5.5196.139.5.6

Yonel GRUSSON 64

L’exploitation d’une table de routage commence avec l’adresse IP de destination d’un hôte.

Pour atteindre cet hôte il faut d’abord atteindre le réseau auquel il appartient et traverser les réseaux qui le précèdent.

Les adresses des réseaux ne peuvent être obtenu qu’avec l’aide du masque de réseau.

La table de routage doit donc présenter ce masque

Exploitation des tables de routage

Yonel GRUSSON 65

Une table de routage contiendra donc les quatre colonnes suivantes :

Adresse de destination (pour joindre telle adresse IP)

Masque de réseau (dont le réseau est …)

Adresse du Routeur ou passerelle (passer par ce routeur…)

Interface ou Port (pour joindre ce routeur passer par…)


Yonel GRUSSON 66


132.12.0.0

132.12.1.0 132.12.2.0

198.25.30.0166.1.0.0

R2

R1P1

P2 P3

P4

132.12.1.1 132.12.2.1

166.1.0.1156.15.0.1

156.15.0.2

156.15.0.0

Yonel GRUSSON 67

Adresse dedestination

Masque deréseau Passerelle Interface

166.1.0.0

132.12.1.0

132.12.2.0

156.15.0.0

198.25.30.0

255.255.0.0

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.0.0

255.255.255.0

Connexion Directe

Connexion Directe

Connexion Directe

Connexion Directe

156.15.0.2

P4

P3

P2

P1

P4

Exploitation des tables de routageVersion 1

Yonel GRUSSON 68

Exploitation des tables de routageVersion 2

Adresse dedestination

Masque deréseau Passerelle Interface

166.1.0.0

132.12.1.0

132.12.2.0

156.15.0.0

198.25.30.0

255.255.0.0

255.255.255.0

255.255.255.0

255.255.0.0

255.255.255.0

132.12.1.1

156.15.0.2

166.1.0.1166.1.0.1

132.12.1.1

132.12.2.1 132.12.2.1

156.15.0.1

156.15.0.1

156.15.0.1

Yonel GRUSSON 69

Exploitation des tables de routage• Dans cette seconde version, la mention "Connexion directe" (le réseau de destination connecté sur le même routeur) est remplacé par l'adresse IP de l'interface du routeur.

• Un cinquième colonne "Métrique" est possible. Elle indique le nombre de pas pour atteindre la destination. Le nombre de pas correspond au nombre de réseaux qu'il faut traverser pour atteindre le réseau de destination.

Yonel GRUSSON 70

Début PasTrouve := Vrai

Tant que PasTrouve ET Non(Fin de la table) faire N=Adresse de destinataire ET Masque de réseau Si N = Adresse de destination (colonne 1 de la table)

Alors PasTrouve :=Faux Si Passerelle = "Connexion directe " alors Recherche de l'Ad. MAC dans le cache ARP Si Pas de correspondance dans la table ARP alors Émission d'une trame ARP

Remise de la trame IP à la couche 4 Terminé

sinon Remise de la trame IP à la couche 4 Terminé

Fin du si


Yonel GRUSSON 71

sinon Router vers la passerelle Terminé

Fin du si Fin du siFin du Tant queSi PasTrouvé Alors Message d ’erreurFin du si

Fin


D'autres algorithmes sont possibles

Yonel GRUSSON 72

LES ALGORITHMES DE ROUTAGE

Il existe deux classes d’algorithmes :

Les algorithmes Vector-Distance (Utilisés par RIP).

Les algorithmes Link-State (Utilisés par OSPF).

Yonel GRUSSON 73

Algorithme de Belman-Ford : Un routeur diffuse régulièrement à ses voisins les

routes qu’il connaît. Une route est composée d’une adresse destination,

d’une adresse de passerelle et d’un métrique indiquant le nombre de sauts nécessaires pour atteindre la destination.

Une passerelle qui reçoit ces informations compare les routes reçues avec ses propres routes connues et met à jour sa propre table de routage : si une route reçue comprend un chemin plus court

(nombre de prochains sauts +1 inférieur), si une route reçue est inconnue.

LES ALGORITHMES DE ROUTAGE

Yonel GRUSSON 74

A B

D E

1 2

6 5

43

C

C 2 1

B L 0E 4 1

Vector-Distance : Exemple de mise à jour

B L 0E 4 1C 2 1

B 1 1Reste inchangé

C 3 3DevientC 1 2

Car 1+1 < 3

E 3 2Reste inchangé

A L 0B 1 1C 3 3E 3 2D 3 1

Donc :

A L 0B 1 1C 1 2E 3 2D 3 1

Yonel GRUSSON 75

Vector-Distance : construction des tables

4

A B

D E

1 2

6 5

A L 0 B L 0

E L 0

C L 0

3

D L 0

C

AL0

A L 0A L 0

A 1 1

A 3 1

A 1 1B L 0

A 1 1B L 0

A 1 1B L 0A 3 1

D L 0

A 3 1D L 0

B 2 1A 2 2D 3

B 1 11

D 6 1A 6 2B 4 1

D 6 1A 6 2B 4 1

E L 0

B 2 1A 2 2

C L 0

D 6 1A 6 2B 4 1

E L 0

D 6 1A 6 2B 4 1

E L 0

B 2 1A 2 2

C L 0

E 6 1A 1 1B 6 2

C 5 1

C 2 1

E 4 1D 4 2

E 5 1D 5 2

Yonel GRUSSON 76

A 1 1B L 0

C 2 1

E 4 1D 4 2

Vector-Distance : la convergence

4

A B

D E

1 2

6 5

3

C

A L 0B 1 1D 3 1

A 3 1D L 0

E 6 1A 1 1B 6 2

E L 0D 6 1A 6 2B 4 1C 5 1

C L 0B 2 1A 2 2

E 5 1D 5 2

A 1 1B L 0

C 2 1

E 4 1D 4 2

A 1 1B L 0

C 2 1

E 4 1D 4 2

A 1 1B L 0

C 2 1

E 4 1D 4 2

C 1 2E 1 2

C 6 2

A L 0

D 3 1B 1 1

C 1 2E 1 2

A L 0

D 3 1B 1 1

C 1 2E 1 2

AC

ED

E L 0D 6 1A 6 2B 4 1C 5 1

AC

ED

E L 0D 6 1A 6 2B 4 1C 5 1

AC

ED

E L 0D 6 1A 6 2B 4 1C 5 1

Convergence !

Yonel GRUSSON 77

ALGORITHME LINK STATEBasé sur la technique Shortest Path First (SPF) : les passerelles maintiennent une carte complète

du réseau et calculent les meilleurs chemins localement en utilisant cette topologie.

les passerelles ne communiquent pas la liste de toutes les destinations connues (cf. Vector-Distance),

une passerelle basée sur l’algorithme SPF, teste périodiquement l’état des liens qui la relient à ses routeurs voisins, puis diffuse périodiquement ces états (Link-State) à toutes les autres passerelles du domaine.

Yonel GRUSSON 78

ALGORITHME LINK STATEBasé sur la technique Shortest Path First (SPF) : Les messages diffusés ne spécifient pas des

routes mais simplement l’état (up, down) entre deux passerelles.

Lorsque un message parvient à une passerelle, celle-ci met à jour la carte de liens et recalcule localement pour chaque lien modifié, la nouvelle route selon l’algorithme de Dijkstra shortest path algorithm qui détermine le plus court chemin pour toutes les destinations à partir d’une même source.

Yonel GRUSSON 79

On trouve typiquement au dessus du protocole IP (couche réseau - 3), les protocoles de transport (couche 4) suivants :

UDP (User Datagramme Protocol)Protocole sans connexionLivraison non fiabilisée (pas de garantie

d'arrivée, pas de contrôle de flux ni du séquencement…)

TCP (Transmission Control Protocol)

Les Protocoles de transport

Yonel GRUSSON 80

Caractéristiques du protocole TCP Un contrôle des données transférées

(données endommagées, perdues et/ou dupliquées) et un reséquencement si la couche IP ne les délivre pas dans l'ordre.

Un niveau de priorité. Les données transmises dans un message peuvent être traitées avec plus ou moins de priorité.

LE MESSAGE TCP

Yonel GRUSSON 81

Caractéristiques du protocole TCP Un contrôle du flux grâce à un

mécanisme de "fenêtre".

LE MESSAGE TCP

Yonel GRUSSON 82

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

UR

G

ACK

PSH

RST

SYN

FINRéservé

Bourrage

Port source Port destinationNuméro de séquence

FenêtreAcquittement

Déplacement

Pointeur message UrgentCheckSum

Options

Données

LE MESSAGE TCP

Yonel GRUSSON 83

Port Source - Port Destination L'adresse IP, au niveau 3, permet de situer une

machine. Une fois la machine trouvée, il faut pouvoir

déterminer l'application qui doit traiter les données.

L'application est désignée par un NUMERO DE PORT.

Le RFC 1700 donne l'affectation des numéros de port aux applications connues

LE MESSAGE TCP

Yonel GRUSSON 84

Exemples de numéro de PORT (extrait du RFC 1700)

Services Numéro du Port TELNET 23

HTTP 80

Port Données FTP 20

Port Contrôle FTP 21

Kerberos 88

LE MESSAGE TCP

Yonel GRUSSON 85

Les numéros de port compris entre 0 et 1023 sont réservés pour les ports usuels.

L'association : [Adresse IP + Numéro de port]

s'appelle un Socket. Numéro de séquence et AcquittementPrincipe : Pour la fiabilité de la

transmission les octets sont numérotés.

LE MESSAGE TCP

Yonel GRUSSON 86

Champ des bits de contrôle (Flag) 6 Bits pour définir la fonction des message

et la validité de certains champs : URG : Message urgent - Les données

doivent être traitées sans attendre que le récepteur ait traité les octets envoyés dans le flux.

ACK : Indique la validité du champ acquittement.

LE MESSAGE TCP

Yonel GRUSSON 87

Champ des bits de contrôle (Flag)PSH : Les données reçues doivent être

immédiatement remises à la couche supérieure.

RST (Reset) : Réinitialisation de la connexion suite à une erreur irrécupérable.

SYN : Indique l'ouverture d'une connexion.FIN : Fermeture normale d'une connexion

LE MESSAGE TCP

Yonel GRUSSON 88

Champ réservé Pour un usage futur et positionné à 0.

DéplacementNombre de mots de 32 bits qui constitue l'entête TCP car le champ Option est de longueur variable. Avec aucune option, déplacement = 5 (20 octets).

LE MESSAGE TCP

Yonel GRUSSON 89

Champ fenêtreCe champ est une implémentation du contrôle de flux.Nombre d'octets qu'il est possible de recevoir par rapport au numéro d'acquittement (cf. plus loin).Il est calculé par le récepteur en fonction de la taille encore disponible dans son buffer d'entrée.

LE MESSAGE TCP

Yonel GRUSSON 90

CheckSum Pointeur message Urgent

Pointe sur les octets qui doivent être traités en priorité.

OptionsChamp de longueur variable avec un bourrage pour s'aligner sur un multiple de 32 bits (voir déplacement)

LE MESSAGE TCP

Yonel GRUSSON 91

Options (suite)

00000000

Type A : 1 seul octet :

Fin des options

00000001 Pas d'opération

Type B :

LE MESSAGE TCP

00000010 Longueur Données de l'option

Yonel GRUSSON 92

Options (suite)L'option principalement utilisée est la

détermination du MSS (Maximum Segment Size) lors de la connexion. MSS fixe la taille maximum des données qu'il est possible de mettre dans un message.

Type B Long = 4 MSS

LE MESSAGE TCP

00000010 00000010 4 octets

Yonel GRUSSON 93

Gestion d'une connexion TCPLes champs numéro de séquence,

acquittement et flags sont utilisés par le protocole TCP à gérer la communication de bout en bout (couche 4)

LA CONNEXION TCP

Yonel GRUSSON 94

Une application qui appelle le moduleTCP utilise les appels systèmes suivants :

OPEN pour ouvrir la connexion. On distingue :OPEN PASSIF qui est un open type serveur. Il

reste à l'écoute et accepte les requêtes qui lui arrive.

OPEN ACTIF qui est un open type client qui après une connexion sur un open passif enverra des données.

LA CONNEXION TCP

Yonel GRUSSON 95

CLOSE pour fermer la connexion SEND pour envoyer les données

après un OPEN RECEIVE pour recevoir des données STATUS pour obtenir des

informations sur la connexion.

LA CONNEXION TCP

Yonel GRUSSON 96

L'ouverture d'un connexion TCP se négocie en 3 temps à l'aide des flags SYN et ACK :

SYN = 1 ACK = 0 Demande d'ouvertureSYN = 1 ACK = 1 Acceptation de l'ouvertureSYN = 0 ACK = 1 Données

LA CONNEXION TCP

Yonel GRUSSON 97

Le contrôle de flux se fait à l'aide des champs numéro de séquence (noté #SEQ) et acquittement (noté #ACK). La valeur initiale de #SEQ est produite à partir d'une horloge et d'un compteur incrémenté toutes les 4 ms. Il permet de numéroter les octets de données.

Avec ces éléments un schéma d'une connexion TCP sera le suivant (il existe d'autres

séquences de protocole) :

LA CONNEXION TCP

Yonel GRUSSON 98

LA CONNEXION TCPACTIVE OPEN

Demande d'ouverture de connexion par le

client PASSIVE OPENPar le serveur

#ACK = 0

#SEQ = 55

SYN=1 ACK=0

#ACK = 56

#SEQ = 202

SYN=1 ACK=1

#ACK = 203

#SEQ = 56

SYN=0 ACK=1

#ACK = 67 (56+10+1)

#SEQ = 203

SYN=0 ACK=1

Envoi de 10 octets

Envoi de 20 octets

Quand SYN=0 et ACK=1 : • #SEQ reprend le #ACK reçu

• #ACK = #SEQ reçu + Nombre d'octets reçu + 1

• #ACK donne le numéro du prochain octet attendu

Yonel GRUSSON 99

LA CONNEXION TCP

Envoi de 10 octets #ACK = 224 (203+20+1)

#SEQ = 67

SYN=0 ACK=1

#ACK = 78

#SEQ = 224

SYN=0 ACK=1

Envoi de 30 octets

Panne de réseau

#ACK = 78

#SEQ = 224

SYN=0 ACK=1

t =Time Out

Copie du message dans une file d'attente. Reprise de l'envoi si aucun ACK n'est reçu avant le temps "t".

Yonel GRUSSON 100

LA CONNEXION TCP

#ACK = 255

#SEQ = 78

SYN=0 ACK=1

Réexpédition des 30 octets

Envoi de n octets#ACK = 78

#SEQ = 224

SYN=0 ACK=1

Etc.

Envoi de n octets

Yonel GRUSSON 101

Mod

èle

TC

P/IP

et IN

TE

RN

ET

Yonel GRUSSON 102

A B

D E

1 2

6 5

43

C

A

DCB

L

E

0

A

DCB

LE 0DA

CB

L

E

0

B

DCA

L

E

0 C

DB

L

E

0AL 0

L 0 L 0

L 0

L 0

L 0

Documents

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