tcp/ip. historique de tcp/ip ? 1965197019801985 arpanet mis en service par le département de la...

TCP/IPTCP/IP

Historique de Historique de TCP/IP ?TCP/IP ?

1965 1970 1980 1985

ARPANETmis en service par

le département de la défense

américain (DOD)1969

1975

Telnet1972

FTP1973

TCP1974

IP1981

Suite de protocoles TCP/IP1982

DNS1984

Modèle DOD (Modèle DOD (Department Of Department Of DefenseDefense))

Se « confond » avec TCP/IP

Modèle en couches (4 couches)

◦ Application ◦ Transport (protocole TCP) ◦ Internet (protocole IP)◦ Accès réseau (hôte réseau,

Network Interface Layer…)

Basé sur des RFC (Request For Comments) .

Le modèle DOD (TCP/IP)Le modèle DOD (TCP/IP)

7 : Application

6 : Présentation

5 : Session

4 : Transport

3 : Réseau

2 : Liaison

1 : Physique

Application

Transport

Internet

Accès réseau

OSI DoD .

TCP/IP - GénéralitésTCP/IP - Généralités Suite de protocoles « de fait »

IP : Protocole routable

Autorise la connexion de systèmes hétérogènes

Méthode d'accès à Internet .

Définition des « standards » InternetDéfinition des « standards » Internet Les normes TCP/IP sont publiées dans les

RFC (Request for Comments) RFC 791, 792, 1918…

C’est une pile protocolaire◦ARP (Address Resolution Protocol)◦ ICMP (Internet Control Message Protocol)◦ IGMP (Internet Group Management

Protocol)◦TCP (Transmission Control Protocol)◦UDP (User Datagram Protocol)◦ IP (Internet Protocol) .

Suite de protocoles TCP/IPSuite de protocoles TCP/IP

Modèle OSI Modèle TCP/IP Suite de protocoles TCP/IP

7

6

5

4

3

21

ApplicationApplication

CoucheTransport

CoucheTransport

ApplicationApplication

PrésentationPrésentation

SessionSession

TransportTransport

RéseauRéseau

Liaison de données

Liaison de données

PhysiquePhysique

TelnetTelnet FTPFTP SMTPSMTP DNSDNS RIPRIP SNMPSNMP

TCPTCP UDPUDP

IPIPARPICMPIGMP

EthernetEthernet TokenRing

TokenRing

Relais de trames

Relais de trames ATMATM

RéseauRéseau

Liaison de données

Liaison de données

PhysiquePhysique

Adressage IPAdressage IP

Identifier un réseau et un hôteIdentifier un réseau et un hôte

Net Id Host Id

32 Bits

L'adresse IP est composée de 4 octets (32 bits)Elle doit permettre d’identifier :un réseau et un hôte

NotationNotation

L'adresse IP est composée de 4 octets

On note 4 entiers décimaux séparés par des points

10000000 00001010 00000010 00011110

128.10.2.30

3 classes d'adresses 3 classes d'adresses « standard »« standard »

Classe C

w x y z

Classe AIdentificateurde réseau

Identificateur d'hôte

0

Classe B

Identificateur de réseau Identificateur d'hôte

1 0

Identificateur de réseau Identificateurd'hôte

1 1 0

Identificateur réseau et Identificateur réseau et identificateur hôteidentificateur hôte

Identificateur de réseau Identificateur d'hôte

32 Bits

w. x. y. z.

131.107.3.24Exemple :

Classe B

Récapitulatif : Les classes IPRécapitulatif : Les classes IP

0 7 bit s

1

1 1 1 0 I dent ifi ant de gr oupe mult icast

E sapace r éser vé

1 0

1 0

1 1 1 1 0

Adr esse r éseau (N et I d )

Adr esse d' hôt e (H ost I d)

Adr esse r éseau Adr esse d' hôt e

Adr esse r éseau Adr esse d' hôt e

Classe A

Classe B

Classe C

Classe D

Classe E

Résumé des classes d'adressesRésumé des classes d'adresses

NombreNombrede réseauxde réseaux

NombreNombrede réseauxde réseaux

126126

16 38416 384

2 097 1522 097 152

Nombre d'hôtesNombre d'hôtespar réseaupar réseau

Nombre d'hôtesNombre d'hôtespar réseaupar réseau

16 777 21416 777 214

65 53465 534

254254

Classe AClasse AClasse AClasse A

Classe BClasse BClasse BClasse B

Classe CClasse CClasse CClasse C

Plage d'identificateursPlage d'identificateursde réseau de réseau

(premiers octets)(premiers octets)

Plage d'identificateursPlage d'identificateursde réseau de réseau

(premiers octets)(premiers octets)

1 – 1271 – 127

128 – 191128 – 191

192 – 223192 – 223

Directives d'adressageDirectives d'adressage

Le Net Id ne peut pas être 127◦ 127 est réservé aux fonctions de test

Le Host Id ne peut pas être 255 (ou ne comporter que des 1)◦ 255 est une adresse de diffusion

(broadcast)

Le Host Id ne peut pas être 0 (que des 0)◦ 0 signifie « ce réseau uniquement »

Le Host Id doit être unique dans le réseau .

AdressageAdressage IPIP

Quelques exemples typiques

Tout à zéro

0 248 16 31

Host-id

Tout à zéro

Tout à un

Net-id

Tout à un

127

N’importe quoi (souvent 127.0.0.1)

machine courante

machine Host-idsur le réseau courantdiffusion limitée auréseau courant

diffusion dirigée versle réseau Net-id

boucle test .

Qu'est-ce qu'un masque de sous-Qu'est-ce qu'un masque de sous-réseau ?réseau ?

Permet de « séparer » l'identificateur de réseau (Net Id) de l'identificateur d'hôte (Host Id)

Permet de définir si l‘@IP de destination est locale ou distante

Suite contigue de bits à 1◦ 11111111 masque valide,◦ 11111011 masque non valide .

Masques de sous-réseau « par Masques de sous-réseau « par défaut »défaut »

Bits utilisés pour le masque de sous-réseauBits utilisés pour le masque de sous-réseauClasseClassed'adressesd'adresses

NotationNotationdécimaledécimale

NotationNotationdécimaledécimale

Classe A

Classe B

Classe C

Classe A

Classe B

Classe C

11111111 00000000 00000000 00000000

11111111 11111111 00000000 00000000

11111111 11111111 11111111 00000000

11111111 00000000 00000000 00000000

11111111 11111111 00000000 00000000

11111111 11111111 11111111 00000000

255.0.0.0

255.255.0.0

255.255.255.0

255.0.0.0

255.255.0.0

255.255.255.0

Exemple de classe BExemple de classe B

16.200131.107.

0.0255.255.

131.107.

w.x.

Adresse IP

Masque de sous-réseau

Identificateur de réseau

Identificateur d'hôte 16.200

0.0

Déterminer la destination d'un Déterminer la destination d'un paquetpaquet

On fait un AND entre le masque de l’émetteur et les @IP de l‘émetteur et du destinataire

◦ 1 AND 1 = 1◦ Autres combinaisons = 0

Si les résultats du AND (masque source/@IP source et masque source/@IP destination) indiquent un même réseau, la destination est locale (remise directe) sinon le paquet doit être routé (remise indirecte).

10011111 11100000 00000111 10000001

11111111 11111111 00000000 00000000

10011111 11100000 00000111 10000001

11111111 11111111 00000000 00000000

Adresse IP

Masque

Adresse IP

Masque

10011111 11100000 00000000 0000000010011111 11100000 00000000 00000000RésultatRésultat

Sous-réseaux Sous-réseaux IPIP

Sous réseaux : PrincipesSous réseaux : Principes

Dans une classe donnée (A, B, C), on emprunte à la partie normalement réservée aux stations (Host id) pour définir des sous-réseaux

Sous réseaux : PrincipesSous réseaux : Principes

Net-id

Host-id

Net-id

Host-id

Sous réseau

Masque de sous réseau

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

• Le masque :• Joue le rôle de séparateur entre :

• la partie réseau• et la partie machine d’une @ IP.

• Un ET logique va déterminer l’adresse réseau.• Il est obligatoire d’avoir des bits à 1 contigus dans les masques.

Adressage de sous-réseauxAdressage de sous-réseaux

Comment procéder ?◦ Combien de sous-réseau sont requis ?

Un Net Id pour chaque sous-réseau

◦ Combien d'hôtes sont requis par sous-réseau Un Host Id pour chaque nœud (poste,

imprimante réseau…) Un pour chaque interface de routeur…

◦ Il faut alors définir le masque de sous-réseau en fonction des besoins .

Affectation des identificateurs de Affectation des identificateurs de réseauréseau

Routeur

11 22 33

124.x.y.z124.x.y.z 192.121.73.z192.121.73.z 131.107.y.z131.107.y.z

Routeur

Affectation des identificateurs d'hôteAffectation des identificateurs d'hôte

Routeur Routeur

124.0.0.27124.0.0.27

124.0.0.28124.0.0.28

124.0.0.29124.0.0.29

131.107.0.27131.107.0.27

131.107.0.28131.107.0.28

131.107.0.29131.107.0.29

192.121.73.1192.121.73.1

124.0.0.1124.0.0.1 192.121.73.2192.121.73.2

131.107.0.1131.107.0.1

124.x.y.z124.x.y.z 192.121.73.z192.121.73.z 131.107.0.z131.107.0.z

11 22 33

Masque de sous-réseau ?Masque de sous-réseau ?

Identificateur de réseau Identificateur d'hôte

1

Identificateurde

sous-réseau

Nombre de sous-réseaux : 0… 254… plus ?

0

Nombre d'hôtes :65534… 254… moins ?

Exemple en classe B

Utilisation d'un masque finUtilisation d'un masque fin

Exemple : on souhaite

Une adresse de réseau privé 10 (RFC 1918) - classe A

5 sous-réseaux (Administration, Labo, Commerciaux...)

100 stations (nœuds) maximum dans le plus grand de ces sous-réseaux .

Utilisation d'un masque finUtilisation d'un masque fin

5 sous-réseaux – 100 nœuds

◦ Pour identifier un sous-réseau il nous faut :

◦ 510 soit 1012 3 bits (101)

◦ avec 3 bits on peut réellement adresser 23 adresses soit 8

◦ Pour identifier un nœud il nous faut :

◦ 10010 soit 11001002 7 bits (1100100)

◦ avec 7 bits on peut réellement adresser 27-2 nœuds

soit 125 .

Utilisation d'un masque Utilisation d'un masque finfinDeux choix possibles :

32 bits

R é se a u So u s-ré se a u

No e u d

73in e xp lo ité s

32 bits

R é se a u

73 in e xp lo ité s

No e u d

So u s-ré se a u

Solution généralement retenue .

Utilisation d'un masque Utilisation d'un masque finfinQuel masque ?

◦ Avec un réseau de classe A, le masque « normal » devrait être 255.0.0.0

◦ Le nouveau masque doit s’appliquer à la partie « Réseau » et à la partie « Sous-réseau ». Toute cette zone doit donc être remplie avec des bits à 1

◦ La partie « Nœud » doit être remplie de 0

1.1. Figure 24.10 - Le masque de sous-réseau

Réseau SR Hôte 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

255 224 0 0

.

Utilisation d'un masque Utilisation d'un masque finfinAdresses exploitables sur le 1° sous-réseau

1.1. Figure 24.11 – Adresses exploitables sur le 1° sous-réseau

Réseau SR Hôte 1° sous-réseau 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 IP du 1° nœud 10 0 0 1

masque 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 255 224 0 0

0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Adresse réseau 10 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Adresse du 1° nœud 0 0 0 1

Utilisation d'un masque Utilisation d'un masque finfinAdresses exploitables sur le 1° sous-réseau1.1. Figure 24.11 – Adresses exploitables sur le 1°

sous-réseau

Réseau SR Hôte 1° sous-réseau 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 IP du 1° nœud 10 0 0 1

masque 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 255 224 0 0

0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Adresse réseau 10 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Adresse du 1° nœud 0 0 0 1

Quelle serait l’adresse IP du dernier nœud de ce 1° sous réseau ?

10.31.255.254 .

Utilisation d'un masque Utilisation d'un masque finfinAdresses exploitables sur le 5° sous-réseau

1.1. Figure 24.12 – Adresses exploitables sur le 5° sous-réseau

Réseau SR Hôte 5° sous-réseau 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 IP du 1° nœud 10 128 0 1

masque 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Adresse réseau 10 128 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Adresse du 1° nœud 0 0 0 1

Quelle serait l’adresse IP du dernier nœud de ce 5° sous réseau ?

10.159.255.254 .

Récapitulatif adresses IPRécapitulatif adresses IP

Hôte donné sur un réseau donné Numéro de réseau Numéro d’hôte

La machine courante Tout à 0

Hôte sur le réseau courant Tout à 0 Numéro d’hôte

Diffusion limitée au réseau courant Tout à 1

Diffusion dirigée sur un réseau donné Numéro de réseau Tout à 1

Adresse de test localhost 127 N’importe quoi (souvent 127.0.0.1)

Compléments Protocole IP

Paquet IPPaquet IP

Structure des datagrammes IP

Version : 0100IHL : Internet Header Length ou longueur d’en-tête, en multiples de 32 bits,TOS : spécifie le service – priorité du datagramme, demande de bande passante…TL : longueur du datagramme y compris l’en-tête,FO : Fragment Offset – le 1° bit M (More) indique si le fragment est suivi d’autres, le 2° bit désactive le mécanisme de fragmentation, le 3° est inutilisé,TTL : durée de vie du datagramme « choisie » par l’émetteur. Cette valeur est décrémentée à chaque traversée de routeur et utilisée par le destinataire pour gérer l’arrivée des datagrammes fragmentés,Protocole : type de protocole utilisant les services IP : 1 ICMP, 6 TCP, 17 UDP…

Time to liveTime to live

ttl=128

ttl=127

ttl=0• Le TTL est décrémenté à chaque

traversée de routeur ou de composant actif de niveau 3

• Le datagramme est détruit si le TTL est 0

• La valeur initiale du TTL dépend des couches supérieures.

FragmentationFragmentation

Les réseaux peuvent transporter des datagrammes IP avec une taille minimale et maximale possible selon le réseau (Ethernet, ATM…)

C’est la MTU (Maximum Transfer Unit)

Ce routeur doit fragmenter le paquet car le réseau de destination a une MTU=496

ident 0, taille 1500

ident 1500, taille 1500

ident 1500, offset 0, taille 496

ident 1500, offset 496 taille 496

ident 1500, offset 992, taille 496

ident 1500, offset 1488, taille 12

Champs utilisés pour la Champs utilisés pour la fragmentationfragmentation

identification

Défini par la couche transport (TCP) et utilisé pour ré-assembler les fragments (même id. pour plusieurs fragments d’un même paquet IP)

offset

Position du début de fragment

Drapeaux (champ FO)

Le champ FO (Fragment Offset) est de 3 bits mais seuls 2 bits sont utilisés

M (More) =1 pour tous les fragments du datagramme sauf pour le dernier

D (Don’t fragment) indique qu’il n’y a pas de fragmentation.

FragmentationFragmentation

DéfragmentationDéfragmentation

Sur-Réseaux IPSur-Réseaux IP

Sur-réseaux IPSur-réseaux IPPhénomène inverse des sous-

réseauxSous-réseaux : On emprunte à la partie réservée aux stations (Host id) pour définir des sous-réseaux

On emprunte à la partie réseaux (Net id) pour définir des sur-réseaux. On utilise dans la partie gauche du masque moins de bits que ne le prévoyait le masque « défaut » - on a donc plus de bits dans la partie hôtes (Host id) et donc plus d’adresses

Exemple: réseau de classe Cmasque défaut : 255.255.255.0

2^8 – 2 soit 254 adresses d’hôtes

masque : 255.255.240.0

2^12 - 2 soit 4 094 adresses !

Sur-réseaux IPSur-réseaux IP Intérêt ? Au niveau des routeurs !

Exemple : 256 réseaux de classe C - adresses contiguës (192.168.0.0 à 192.168.255.0)

Il faudrait 256 routes sur un routeur pour identifier tous ces réseaux

Avec les sur-réseaux, une seule route suffit

Il suffit d'adresser un réseau 192.168.0.0 en utilisant le masque 255.255.0.0.

Notation CIDRNotation CIDR

Notation CIDRNotation CIDR CIDR (Classless InterDomain Routing) supprime le

concept des classes IP. On manipule ainsi aussi bien des sur-réseaux que des sous-réseaux !

Exemple : 195.202.192.0 / 20

2^20 adresses de réseaux

2^12 – 2 adresses de nœuds

Souvent considéré comme une « autre » représentation du masque soit ici 255.255.240.0.