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Réseaux d’entreprises

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Réseaux d’entreprises

Networking, Internet Protocols, Computer Science · course

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Réseaux d’entreprises

Chapitre IV: Adressage, sous-réseaux et routage statique

Ecole Supérieur d’Economie Numérique Dr. Amine DHRAIEF A.U 2014-2015

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Introduction

• Les protocoles TCP/IP sont issus de travaux lancés par le département de défense américain (DoD : "Departement of Defense"/ DARPA : "Defense Advanced Research Projects Agency") en 1972. • L'objectif étant de faire interconnecter une variété de réseaux existants. • TCP/IP est officiellement retenu par le DoD en 1978 et généralisé dans ARPANET en 1983

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Introduction

  • En août 1983 l'Internet comportait 562 machines, en février 1985 ce nombre passe à 2308 et en novembre de la même année il est de 5089.

  • L'un des premiers systèmes d'exploitation (en 1983) ayant disposé des protocoles TCP/IP est UNIX BSD qui, par son succès, a favorisé l'utilisation de ces protocoles dans les universités et dans les centres de recherche

  • Ceci a donné lieu au plus grand réseau informatique mondial INTERNET qui est formé d'un ensemble de sous- réseaux TCP/IP individuels

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IP: INTERNET PROTOCOL

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IP: colle universelle

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IP: colle universelle

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ADRESSAGE IP

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Adressage IP

  • Une adresse IP permet de désigner de manière unique une machine.

  • Par exemple 172.16.0.15

    • adresse codée sur 4 octets soit 32 bits

  • En théorie, on peut adresser 2 [32] machines (~4 milliards)

172.16.0.15 adresse réseau (netid) | adresse interface (hostid)

  • net_id = 2 [16] => 65000 | 65000

  • net_id = 2 [24] => 16000’000 | 250

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Attribution des numéros de réseau

Internet Assigned Numbers Authority

Regional Internet Registry

Local Internet Registry

Internet Service Provider

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Attribution des numéros de réseau

• Un organisme international le NIC (Network Information Center) attribue les numéros de réseaux. • Chaque pays a un organisme, dépendant du NIC, chargé d’attribuer les adresses IP. • Le numéro de machine est attribué par l'administrateur du réseau.

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Adresse de classe A

• Utilisée pour des réseaux de tailles importantes (exemple : Arpanet). • Dans cette classe peuvent exister 126 réseaux, chaque réseau peut comporter plus de 16 millions de machines. • L'adressage est de 1.0.0.1 à 126.255.255.254

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Adresse de classe B

  • Utilisée pour des réseaux d'industriels, de centres de recherche ou d'université.

  • Dans cette classe peuvent exister plus de 16000 réseaux, chaque réseau peut comporter plus de 64 milles machines

  • L'adressage est de 128.0.0.1 à 191.255.255.254

  • 127.0.0.1 : l'adresse pour localhost ( La machine locale )

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Adresse de classe C

• Utilisée pour les réseaux comportant peux de machines. • Dans cette classe peuvent exister plus de 2 millions de réseaux, chaque réseau peut comporter au plus 254 machines • L'adressage est de 192.0.0.1 à 223.255.255.254

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Adresse de classe D

• Utilisée pour désigner une adresse de groupe ("multicast")

– la diffusion vers des machines d'un même groupe.

• L'adressage est de 224.0.0.0 à 239.255.255.255

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Préfixe Identifiant

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Adresses IPv4 particulières

• L’IANA a réservé pour chaque classe d’adresses des numéros IP qui ne seront jamais attribués
Classe A 10.0.0.0 10.255.255.255
Classe B 172.16.0.0 172.31.255.255
Classe C 192.168.0.0 192.168.255.255
• Il est recommandé d’utiliser ces adresses si les réseaux ne sont pas accessibles de l’extérieur.

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Adresses IPv4 particulières

  • 0.0.0.0 :

    • ne doit pas être employé comme adresse de station

    • Utilisé pour l’initialisation des cartes

    • Dans les tables de routages: adresse par défaut

  • 255.255.255.255:

    • un datagramme possédant cette adresse sera envoyé à

Publicité

toutes les machines du réseau mais je sera pas réémis vers les autres réseaux

  • Encapsulé dans des trames MAC portant l’adresse de

diffusion FF-FF-FF-FF-FF-FF

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NETMASK & SUBNETTING

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Masque de sous-réseau (netmask)

• Préhistoire:
  • l'adresse du réseau était définie par sa classe
• Les adresses IP sont composées de deux parties :

  • le sous-réseau

  • l'hôte

• Le masque de sous-réseau (netmask)
  • Un masque indiquant le nombre de bits d'une adresse

IP utilisés pour identifier le sous-réseau

  • L'adresse du sous-réseau est obtenue en appliquant

l'opérateur ET binaire entre l'adresse IP et le masque de sous-réseau.

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Exemple de netmask: adresse du sous réseau

AND

==

Sous- réseau

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Notation CIDR Classless Inter-Domain Routing • Exemple:

– Adresse IP: 192.44.77.79 – Netmask: 255.255.255.192 – Nombre de bits à 1 du netmask = 26 – L’adresse du sous réseau: 192.44.77.79/26

• Cas particulier:

– 10.0.0.0/8 est noté 10/8

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Division en sous-réseaux

• Exemple : 192.44.78.0/24

  • Partie fixe (identifiant du réseau) sur 24 bits

  • Partie administrable localement (identifiant machine)

sur 8 bits

  • Division en 4 sous-réseaux: on utilise les deux

premiers bits de l'identifiant machine pour identifier ses nouveaux sous-réseaux.

• Division en sous réseau: partie administrable localement est divisé en:

  • Un numéro de sous réseau

  • Adresse de la machine sur ce sous réseau

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Division en sous-réseaux

  • /24 division en 4 sous réseau

  • Deux premiers bits de l’identifiant machine pour la numérotation des sous réseaux

  • Toute adresse IP d'un même sous-réseau aura donc 24 bits en commun ainsi que les deux bits identifiant le sous-réseau.

  • Le masque de sous-réseau peut ainsi être codé de la façon suivante :

    • 11111111.11111111.11111111. 11 000000 en binaire,

    • ce qui correspondra à 255.255.255. 192 en décimal

    • /26

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Division en sous-réseaux

• Le dernier octet:

  • sub net id / host id

  • 00 00 00000

  • 01 00 000064

  • 10 00 0000128

  • 11 00 0000192

• Adresses particulières:

  • Adresse du sous réseau: tous les bits de la partie hôte à 0

  • Adresse de diffusion: tous les bits de la partie hôte à 1

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Division en sous-réseaux

  • 192.44.78. 0 /26: adresses de 192.44.78. 0 à 192.44.78. 63

    • Adresse du sous réseau: 192.44.78.0

    • Adresse de diffusion: 192.44.78.63

  • 192.44.78. 64 /26 : adresses de 192.44.78. 64 à 192.44.78. 127

    • Adresse du sous réseau: 192.44.78.64

    • Adresse de diffusion: 192.44.78.127

Publicité

  • 192.44.78. 128 /26 : adresses de 192.44.78. 128 à 192.44.78. 191

    • Adresse du sous réseau: 192.44.78.128

    • Adresse de diffusion: 192.44.78.191

  • 192.44.78. 192 /26 : adresses de 192.44.78. 192 à 192.44.78. 255

    • Adresse du sous réseau: 192.44.78.192

    • Adresse de diffusion: 192.44.78.255

    • 01/12/2014 Réseaux d'entreprises 26

    Règles d’agrégations

    • L’agrégation réduit le nombre d’informations contenus dans les tables de routage

      • Regroupe plusieurs annonces de préfixes

    • Par exemple

      • 193.44. 76 .0/24  76: 01 00 11 00

      • 193.44. 77 .0/24  77: 01 00 11 01

      • 193.44. 78 .0/24  78: 01 00 11 10

      • 193.44. 79 .0/24  79: 01 00 11 11

    • On regroupe en une seule annonce 193.44.76.0/22

      • Les 22 premiers bits sont imposés

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    ROUTAGE STATIQUE

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    Exemple d’interconnexion

    Réseau 4

    Réseau 2

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    Principes du routage

    • Objectif du routage

      • Il faut configurer chaque machine et chaque routeur pour que

    toutes les machines puissent envoyer un datagramme IP à n’importe quelle autre machine.

    • Question:

      • La destination appartient-elle au même réseau ?

    • Oui: la remise est directe.

      • La source peut envoyer directement le datagramme à la

    destination, en utilisant le service d'envoi de leur réseau

    • Non: la remise est indirecte.

      • La source ne peut qu'envoyer le datagramme à un routeur.

      • A son tour, le routeur devra appliquer le même algorithme

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    Test de l'appartenance au même réseau

    • Un routeur R dispose de plusieurs interfaces, chacune avec une adresse IP R

    i

    R2

    R4

    • R envoie un datagramme IP à D

    . Pour savoir si D

    appartient à un réseau connecté à R :

    • de D en déduire l'adresse du réseau de D, notée R(D)

    • Pour chaque adresse IP R de R i

      • Extraire son adresse réseau notée R(R ) i

      • Si R(R ) == R(D) alors R et D appartiennent au même réseau i i

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    Exercice

    • Soit un routeur R avec trois interfaces

    – R1 =12.143.1.163/8 – R2 =139.124.187.4/16 – R3 =195.118.10.34/24

    • Soit une destination D= 139.124.187.18/16 • Vers quelle interface R envoie-t-il datagramme à destination de D ?

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    Correction

    • R(D)= 139.124.0.0 • R(D) == R(R2) donc R envoie le datagramme à destination de D sur son interface R2.

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    Exemple de test de l'appartenance au même réseau • Soit un routeur R avec trois interfaces

    – R1 =12.143.1.163/10 – R2 =139.124.187.4/16 – R3 =195.118.10.34/24

    • Soit une destination D= 10.1.2.3/8. • Vers quelle interface R envoie-t-il datagramme à destination de D ?

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    Exemple de test de l'appartenance au même réseau • R(D) est différent de tous les R(Ri) du routeur • D est R appartiennent à des réseaux différent • Pour atteindre D, R doit passer par un routeur connecté à l’un de ses réseaux.

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    Publicité

    Philosophie du routage

    • Aucune machine ni aucun routeur ne connaît le plan complet du réseau.

    • Chaque machine et chaque routeur possède une table de routage : lorsqu’une machine veut envoyer un datagramme IP à une autre, elle regarde sa table de routage qui lui dit :

    • si le destinataire est directement accessible grâce à une

    interface

    • sinon l’adresse IP du routeur auquel il faut envoyer le

    datagramme. Ce routeur doit être directement accessible

    • On indique à chaque étape le routeur suivant : on parle de "next hop routing".

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    Table de routage

    • Chaque station ou routeur dispose de sa propre table de routage • Une table contient autant d'entrées que de destinations ( réseaux) connues de l'hôte • Une table de routage est constituée de lignes comportant des quadruplets : adresse, masque, passerelle, et interface

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    Table de routage

    • La table n'indique pas le chemin à suivre, seulement le routeur à solliciter pour une destination donnée
    • Le chemin est une information répartie
    • Le routeur doit être situé sur le même réseau et c'est son adresse dans ce réseau qui est utilisée • Une destination dont l'adresse de réseau ne figure pas dans la table est inaccessible

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    Exemple

    • Adressage IP

      • Sur le réseau 1, adresses IP du réseau 200.50.60.0 de masque 255.255.255.0.

      • Sur le réseau 2, adresses IP du réseau 200.50.61.0 de masque 255.255.255.0.

    • Adresses IP des interfaces

      • Machine X : eth0 d’adresse IP 200.50.60.1

      • Machine X’ :eth0 d’adresse IP 200.50.60.2

      • Machine Y : eth1 d’adresse IP 200.50.61.1

      • Machine Y’ : eth1 d’adresse IP 200.50.61.2

      • Le routeur R a 2 interfaces et il aura donc 2 adresses IP

    1. eth0 d’adresse IP 200.50.60.3
    2. eth1 d’adresse IP 200.50.61.3

    Réseau 2

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    Table de routage de X

    Adresse réseau Masque Passerelle Interface
    200.50.60.0 255.255.255.0 200.50.60.1 200.50.60.1
    200.50.61.0 255.255.255.0 200.50.60.3 200.50.60.1

    • Pour la première ligne, la passerelle est égale à l’interface : cela signifie que pour envoyer un datagramme à une machine du réseau 200.50.60.0 de masque 255.255.255.0, X peut remettre directement ce datagramme au destinataire grâce à son interface 200.50.60.1.

    • Pour la deuxième ligne, la passerelle est différente de l’interface : cela signifie que pour envoyer un datagramme à une machine du réseau 200.50.61.0 de masque 255.255.255.0, la remise est indirecte et X doit envoyer ce datagramme au routeur 200.50.60.3 grâce à son interface 200.50.60.1.

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    Table de routage de X’

    Adresse réseau Masque Passerelle Interface
    200.50.60.0 255.255.255.0 200.50.60.2 200.50.60.2
    200.50.61.0 255.255.255.0 200.50.60.3 200.50.60.2
    • Pour la première ligne, la passerelle est égale à l’interface : cela

    signifie que pour envoyer un datagramme à une machine du réseau 200.50.60.0 de masque 255.255.255.0, X’ peut remettre directement ce datagramme au destinataire grâce à son interface 200.50.60.2.

    • Pour la deuxième ligne, la passerelle est différente de

    l’interface : cela signifie que pour envoyer un datagramme à une machine du réseau 200.50.61.0 de masque 255.255.255.0, la remise est indirecte et X’ doit envoyer ce datagramme au routeur 200.50.60.3 grâce à son interface 200.50.60.2.

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    Table de routage du routeur R

    Adresse réseau Masque Passerelle Interface
    200.50.60.0 255.255.255.0 200.50.60.3 200.50.60.3
    200.50.61.0 255.255.255.0 200.50.61.3 200.50.61.3
    • Pour la première ligne, la passerelle est égale à l’interface : cela

    signifie que pour envoyer un datagramme à une machine du réseau 200.50.60.0 de masque 255.255.255.0, R peut remettre directement ce datagramme au destinataire grâce à son interface 200.50.60.3

    • Pour la deuxième ligne, la passerelle est égale à l’interface : cela

    signifie que pour envoyer un datagramme à une machine du réseau 200.50.61.0 de masque 255.255.255.0, R peut remettre directement ce datagramme au destinataire grâce à son interface 200.50.61.3.

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    Table de routage de Y

    Adresse réseau Masque Passerelle Interface
    200.50.61.0 255.255.255.0 200.50.61.1 200.50.61.1
    200.50.60.0 255.255.255.0 200.50.61.3 200.50.61.1
    • Pour la première ligne, la passerelle est égale à l’interface : cela

    signifie que pour envoyer un datagramme à une machine du réseau 200.50.61.0 de masque 255.255.255.0, Y peut remette directement ce datagramme au destinataire grâce à son interface 200.50.61.1

    • Pour la deuxième ligne, la passerelle est différente de

    l’interface : cela signifie que pour envoyer un datagramme à une machine du réseau 200.50.60.0 de masque 255.255.255.0, la remise est indirecte est Y doit envoyer ce datagramme au routeur 200.50.61.3 grâce à son interface 200.50.61.1.

    01/12/2014 Réseaux d'entreprises 43

    Table de routage de Y’

    Adresse réseau Masque Passerelle Interface
    200.50.61.0 255.255.255.0 200.50.61.2 200.50.61.2
    200.50.60.0 255.255.255.0 200.50.61.3 200.50.61.2
    • Pour la première ligne, la passerelle est égale à l’interface : cela

    signifie que pour envoyer un datagramme à une machine du réseau 200.50.61.0 de masque 255.255.255.0, Y' peut remette directement ce datagramme au destinataire grâce à son interface 200.50.61.2.

    • Pour la deuxième ligne, la passerelle est différente de

    l’interface : cela signifie que pour envoyer un datagramme à une machine du réseau 200.50.60.0 de masque 255.255.255.0, la remise est indirecte est b doit envoyer ce datagramme au routeur 200.50.61.3 grâce à son interface 200.50.61.2.

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    X envoie un datagramme à X'

    • X regarde sa table de routage et cherche comment envoyer un datagramme à X’. • X’ a comme adresse IP 200.50.60.2 : cette adresse appartient au réseau 200.50.60.0 de masque 255.255.255.0. • la table de routage de X indique que X peut envoyer un datagramme directement à X’ grâce à son interface 200.50.60.1.

    01/12/2014 Réseaux d'entreprises 45

    X envoie un datagramme à Y

    • X regarde sa table de routage : Y (d’adresse IP 200.50.61.1) appartient au réseau 200.50.61.0 de masque 255.255.255.0.

    • X envoie ce datagramme à l’adresse IP 200.50.60.3 grâce à son interface 200.50.60.1.

    • R reçoit ce datagramme.

    Publicité

  • R regarde le destinataire du datagramme : 200.50.61.1.

  • R regarde sa table de routage : 200.50.61.1 appartient au réseau 200.50.61.0 de masque 255.255.255.0.

  • R envoie donc ce datagramme directement sur son interface 200.50.61.3.

  • Y reçoit le datagramme et s’aperçoit qu’il est pour lui

    • 01/12/2014 Réseaux d'entreprises 46

    Route par défaut

    • On aurait pu écrire ainsi la table de routage de X :
    Adresse réseau Masque Passerelle Interface
    200.50.60.0 255.255.255.0 200.50.60.1 200.50.60.1
    0.0.0.0 0.0.0.0 200.50.60.3 200.50.60.1

    • Si X doit envoyer un datagramme IP à une machine du réseau 200.50.60.0, X doit envoyer directement ce datagramme sur son interface 200.50.60.1.

    • Pour toutes les autres adresses IP (c'est la signification de 0.0.0.0 / 0.0.0.0), X envoie ce datagramme à l’adresse IP 200.50.60.3

    • L’adresse IP 200.50.60.3 s’appelle la passerelle par défaut de X

    • La route par défaut comprend toutes les destinations non explicitement mentionnées

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    Exercice II

    Réseau B Réseau D

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    Exercice II

    • Adressage IP des réseaux

      • Le réseau A va utiliser les adresses IP 200.50.60.0 de masque 255.255.255.0

      • Le réseau B va utiliser les adresses IP 200.50.61.0 de masque 255.255.255.0

      • Le réseau C va utiliser les adresses IP 200.50.62.0 de masque 255.255.255.0

      • Le réseau D va utiliser les adresses IP 200.50.63.0 de masque 255.255.255.0

    • Adresses des machines

      • X possède une interface eth0 d’adresse IP 200.50.60.1

      • Y possède une interface eth0 d’adresse IP 200.50.61.1

      • Z possède une interface eth0 d’adresse IP 200.50.62.1

      • W possède une interface eth0 d’adresse IP 200.50.63.1

    • Adresses IP des routeurs

      • R1 possède 3 interfaces : eth0 d’adresse IP 200.50.60.2, eth1 d’adresse IP

    200.50.61.2 et ppp0 d’adresse IP 200.50.64.1.

    • R2 possède 3 interfaces : eth0 d’adresse IP 200.50.62.2, eth1 d’adresse IP

    200.50.63.2 et ppp0 d’adresse IP 200.50.64.2.

    01/12/2014 Réseaux d'entreprises 49

    Correction

    • Table de routage de X

    Adresse réseau Masque Passerelle Interface
    200.50.60.0 255.255.255.0 200.50.60.1 200.50.60.1
    0.0.0.0 0.0.0.0 200.50.60.2 200.50.60.1

    • Table de routage de Y

    Adresse réseau Masque Passerelle Interface
    200.50.61.0 255.255.255.0 200.50.61.1 200.50.61.1
    0.0.0.0 0.0.0.0 200.50.61.2 200.50.61.1

    01/12/2014 Réseaux d'entreprises 50

    Correction

    • Table de routage de Z

    Adresse réseau Masque Passerelle Interface
    200.50.62.0 255.255.255.0 200.50.62.1 200.50.62.1
    0.0.0.0 0.0.0.0 200.50.62.2 200.50.62.1

    • Table de routage de W

    Adresse réseau Masque Passerelle Interface
    200.50.63.0 255.255.255.0 200.50.63.1 200.50.63.1
    0.0.0.0 0.0.0.0 200.50.63.2 200.50.63.1

    01/12/2014 Réseaux d'entreprises 51

    Correction

    • Table de routage de R1
    Adresse réseau Masque Passerelle Interface
    200.50.60.0 255.255.255.0 200.50.60.2 200.50.60.2
    200.50.61.0 255.255.255.0 200.50.61.2 200.50.61.2
    200.50.64.2 255.255.255.0 200.50.64.1 200.50.64.1
    0.0.0.0 0.0.0.0 200.50.64.2 200.50.64.1
    • La troisième ligne indique une route vers un hôte : pour atteindre l’adresse IP 200.50.64.2, il suffit d’envoyer un datagramme directement sur l’interface 200.50.64.1.

    01/12/2014 Réseaux d'entreprises 52

    Correction

    • Table de routage de R2
    Adresse réseau Masque Passerelle Interface
    200.50.62.0 255.255.255.0 200.50.62.2 200.50.62.2
    200.50.63.0 255.255.255.0 200.50.63.2 200.50.63.2
    200.50.64.1 255.255.255.0 200.50.64.2 200.50.64.2
    0.0.0.0 0.0.0.0 200.50.64.1 200.50.64.2
    • La troisième ligne indique une route vers un hôte : pour atteindre l’adresse IP 200.50.64.1, il suffit d’envoyer un datagramme directement sur l’interface 200.50.64.2.

    01/12/2014 Réseaux d'entreprises 53

    Correction

    • X envoie un datagramme IP à W

      • W a comme adresse IP 200.50.63.1 : X va lire sa table de

    routage et envoie ce datagramme au routeur 200.50.60.2 grâce à son interface 200.50.60.1 (eth0).

    • R1 va recevoir ce datagramme et va lire l’adresse IP du

    destinataire : il consulte sa table de routage et envoie ce datagramme au routeur 200.50.64.2 grâce à son interface 200.50.64.1 (ppp0).

    • R2 reçoit ce datagramme, lit l’adresse IP du destinataire et

    consulte sa table de routage : il envoie donc le datagramme directement sur son interface 200.50.63.2 (eth1).

    • W reçoit ce datagramme et s’aperçoit qu’il est pour lui et il

    le garde !

    01/12/2014 Réseaux d'entreprises 54

    THE END

    01/12/2014 Réseaux d'entreprises 55