1 Yonel GRUSSON 2 Modle TCPIP et INTERNET

1

Yonel GRUSSON 2 Modèle TCP/IP et INTERNET

Plan Présentation générale Ø De TCP/IP ØOSI et TCP/IP ØPile de protocoles TCP/IP Ø Des organismes de gestion. L’adressage Ø Avec la norme IPv 4 Ø Aperçu de la norme IPv 6 Yonel GRUSSON 3

Plan Le protocole réseau IP Ø Présentation Ø Structure du Datagramme IP Ø Le Routage IP Le protocole de transport TCP Ø Structure du message TCP Ø La connexion TCP Yonel GRUSSON 4

TCP/IP Modèle OSI et protocoles TCP/IP (Transport Control Protocol / Internet Protocol) Yonel GRUSSON 4 Couche Transport 3 Couche Réseau 2 Couche Liaison 1 Couche Physique TCP IP 5

TCP/IP Dans ce contexte, on parlera d'une pile de protocoles du modèle TCP/IP. Par exemple : 5 à 7 4 3 HTTP TELNET, FTP SNMP SMTP TCP UDP IP 2 Couche Liaison 1 Couche Physique Yonel GRUSSON ARP RARP 6

TCP/IP 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. Yonel GRUSSON 7

TCP/IP • 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 Yonel GRUSSON 8

TCP/IP 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…) Yonel GRUSSON 9

La Gestion d'Internet 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. Yonel GRUSSON 10

La Gestion d'Internet 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 11

La Gestion d'Internet 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 12

La Gestion d'Internet 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 : ü RIPE NCC (Réseaux IP Européens - Network Coordination Center) pour l'Europe, Moyen. Orient, Afrique du Nord ü APNIC (Asia-Pacific Net. Work Information Center) pour l'Asie et le Pacifique Yonel GRUSSON 13

La Gestion d'Internet ü 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, W 3 C, etc. ) et les organismes de télécommunication Yonel GRUSSON 14

La Gestion d'Internet 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 15

Les Adresses IP (IPv 4) • 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 Yonel GRUSSON Attribué par l'Administrateur 16

Les Adresses IP (IPv 4) Les réseaux sont catalogués en 5 classes : Yonel GRUSSON 17

Les Adresses IP (IPv 4) • Classe A • 126 Réseaux possibles (00 à 7 F) + 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. ). 18 Yonel GRUSSON

Les Adresses IP (IPv 4) • Classe C 2097152 réseaux (C 00000 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 19

Les Adresses IP (IPv 4) Récapitulation Classe d'adresse Minimum Maximum Classe A Classe B Classe C Classe D Classe E 0 128 192 224 240 126 191 223 239 247 Yonel GRUSSON 20

Les Adresses IP (IPv 4) • Adresses Particulières : – 0. 0 Adresse utilisée par une machine pour connaître son adresse Internet durant une procédure d'initialisation (cf DHCP). – 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. Yonel GRUSSON 21

Les Adresses IP (IPv 4) • 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 22

Les Adresses IP (IPv 4) • Adresses Particulières : Le RFC 1597 fournit des adresses pour les réseaux privés (Adresses non routables sur l'Internet) : 10. 0 1 réseau de classe A de 172. 16. 0. 0 à 172. 31. 0. 0 16 réseaux de classe B de 192. 168. 0. 0 à 192. 168. 0. 0 256 réseaux de classe C Yonel GRUSSON 23

Les Adresses IP (IPv 4) • 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 Routeur Réseau IP 2 Yonel GRUSSON 24

Les Adresses IP (IPv 4) 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 25

Les Adresses IP (IPv 4) • Sous-réseaux : Dans le cadre d’un réseau local, on parlera souvent de sous-réseau pour désigner un réseau IP Sous-réseau 1 Routeur Sous-réseau 2 Yonel GRUSSON 26

Les Adresses IP (IPv 4) 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 27

Les Adresses IP (IPv 4) Sous-réseau Donc 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 28

Les Adresses IP (IPv 4) Construction du masque Adresse IP Adresse du réseau Partie gérée par l'administrateur N° Sous réseau BITS POSITIONNES A 1 Yonel GRUSSON N° de la machine BITS POSITIONNES A 0 29

Les Adresses IP (IPv 4) Le masque de réseau doit permettre de séparer la partie réseau (+ sous-réseau éventuellement) d'avec la partie numéro de machine. Exemples : • Sans sous-réseau Classe A : 255. 0. 0. 0 - Classe B : 255. 0. 0 Classe C : 255. 0 Calcul : <Adresse-IP> ET <Masque> = <Adresse-réseau>. 0 Yonel GRUSSON 30

Les Adresses IP (IPv 4) 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. 0 Ainsi avec l'adresse IP = 142. 12. 42. 145 Calcul : <142. 12. 42. 145> ET <255. 0> = <142. 12. 42. 0> Comme nous sommes en présence d'une classe B (1 er octet = 142), il y a un sous réseau, et son adresse 42 est extrait du 3ème octet. 31 Yonel GRUSSON

Les Adresses IP (IPv 4) Exemples : L'administrateur B peut choisir : 4 bits pour coder le sous-réseau et 12 bits pour les machines : Masque de réseau : 255. 240. 0 car (240)10 = (11110000)2 Ainsi avec l'adresse IP = 153. 121. 219. 14 Calcul : <153. 121. 219. 14> ET <255. 240. 0>=<153. 121. 208. 0> Comme nous sommes en présence d'une classe B (1 er octet = 153), l’adresse du sous-réseau 13 est extrait du 3ème octet 219 (4 premiers bits = 1101). Yonel GRUSSON 32

Les Adresses IP (IPv 4) Une convention d'écriture des adresses IP On trouve parfois l'écriture suivante des adresses IP : 142. 12. 42. 145 / 24 153. 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 33

Les Adresses IP (IPv 4) Surréseaux Problème : 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. 34 Yonel GRUSSON

Les Adresses IP (IPv 4) Surréseaux La 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 35

Les Adresses IP (IPv 4) Surréseaux 220. 78. 16. 0 à 220. 78. 23. 255 11011100 01001110 000 0000 Jusqu'à… 11011100 01001110 00010 11111111 Soit le masque CIDR : 11111111 00000000 220. 78. 16. 0 - 255. 248. 0 ou 220. 78. 16. 0 / 21 (notation normalisée CIDR) Yonel GRUSSON 36

Les Adresses IP (IPv 4) Surréseaux Récapitulatif : • 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 37

Les Adresses IP (IPv 6) • L'adressage 32 bits va se révéler insuffisant avec le développement d'Internet. • IPv 6 (ou Ipng - ng pour "Next Génération") prévoit des adresses sur 128 bits (1 milliard de réseaux). • IPv 6 pourra contenir un adresse IPv 4 sur les 32 bits de poids faibles + un préfixe sur les bits de poids forts. Yonel GRUSSON 38

Les Adresses IP (IPv 6) • Une adresse IPv 6 s'exprime en notation hexadécimal avec le séparateur "deux-points". • Exemple d'adresse : 5800: 10 C 3: E 3 C 3: F 1 AA: 48 E 3: D 923: D 494: AAFF Le principe de numérotation des réseaux et des hôtes est maintenue avec des améliorations. Cf. cours IPV 6 Yonel GRUSSON 39

Le Protocole IP Le protocole IP offre une couche d'abstraction par rapport aux caractéristiques physiques et matériels du réseau Token Ring I P Yonel GRUSSON Contraintes Physiques LAN Ethernet WAN 40

Le Protocole IP Un réseau IP est : Ø En mode DATAGRAMME. Ø Sans connexion La 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. Yonel GRUSSON 41

Le Protocole IP Le DATAGRAMME IP sera encapsulé dans "la zone de donnée" de la trame du niveau inférieur. Yonel GRUSSON 42

Le Protocole IP Yonel GRUSSON 43

Le DATAGRAMME IP u Version : 4 bits pour la version ( 4 pour IPv 4 - actuellement utilisé- ou 6 pour IPv 6). u 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. Yonel GRUSSON 44

Le DATAGRAMME IP u Type de Service (To. S : Type Of Service) 8 bits qui se décomposent ainsi Type de Service Priorité 0 1 2 délai + débit + fiabilité coût 0 3 4 5 6 7 Zone utilisée par les algorithmes de routage Yonel GRUSSON 45

Le DATAGRAMME IP u 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). Yonel GRUSSON 46

Le DATAGRAMME IP u La Fragmentation : La fragmentation recouvre les champs identification, drapeau et place du fragment. Ø Identification : Chaque émetteur numérote le datagramme (0 à 65535). Champs utilisé pour réassembler un datagramme fragmenté. Ø Drapeau : 3 bits Toujours à 0 DF : Don't Fragment MF : More Fragment 0 1 2 Yonel GRUSSON 47

Le DATAGRAMME IP u La Fragmentation Ø Drapeau (suite) : DF = 0 Fragmentation possible. DF = 1 Fragmentation interdite. MF = 0 Dernier fragment. MF = 1 Ce n'est pas le dernier fragment. Ø 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). Yonel GRUSSON 48

Le DATAGRAMME IP 1. 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. Yonel GRUSSON 49

Le DATAGRAMME IP u Protocole Ce champ indique le protocole de couche supérieur qui recevra les données IP TCP=6 - UDP = 17 Couche 4 Couche 3 TCP RARP Type 0835 Couche 2 Yonel GRUSSON ARP Type 0806 Protocole = 6 IP Type 0800 ETHERNET 50

Le DATAGRAMME IP u Check. Sum : 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) u Adresse Source (cf Adressage IP) u Adresse Destination (cf Adressage IP) Yonel GRUSSON 51

Le DATAGRAMME IP u Options : Ce champ est de longueur variable et peut être nul. La description d'une option est la suivante : Option Longueur Paramètre(s) Longueur est un multiple de mots de 32 bits (bourrage éventuel avec des 0) Yonel GRUSSON 52

Le DATAGRAMME IP Option Copie de cette option dans les fragments si Bit = 1 Yonel GRUSSON Longueur Classe 2 Bits Paramètre(s) Nombre - 5 Bits pour numéroter l'option dans la classe 0 0 : Contrôle 1 0 : Débogage et mesures 0 1 et 11 réservé à un usage ultérieur 53

Le ROUTAGE IP 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. ) Yonel GRUSSON 54

Le ROUTAGE IP u 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 u Les hôtes -station d'un réseau- peuvent avoir aussi une table de routage. u Schéma simplifié d'une table de Routage : Pour se rendre à : XXXXXXX Yonel GRUSSON Prendre la direction de : YYYY 55

Le ROUTAGE IP Routeur Port Sortant Table de routage xxx Port Entrant xxx Balayage Logiciel de Routage Chaque PORT est connecté sur un RESEAU Yonel GRUSSON 56

Le ROUTAGE IP u Types de Routage Ø Routage Statique : La table de routage est créée manuellement. Ø 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. Yonel GRUSSON 57

Le ROUTAGE IP 196. 10. 55. 4 196. 10. 55. 0 R 4 222. 127. 12. 9 222. 127. 12. 0 222. 127. 0. 2 196. 10. 55. 8 R 5 R 1 154. 203. 0. 6 154. 203. 0. 0 222. 127. 12. 21 154. 203. 0. 10 R 3 154. 203. 0. 12 132. 96. 0. 6 154. 203. 0. 11 R 2 132. 96. 0. 4 132. 96. 0. 0 Exemple de réseau d'entreprise IP Yonel GRUSSON 58

Le ROUTAGE IP 202. 10. 1. 0 R 1 R 2 R 3 205. 6. 12. 1 205. 6. 12. 0 203. 5. 25. 0 205. 6. 12. 2 205. 6. 12. 5 Yonel GRUSSON 204. 23. 10. 0 R 4 205. 6. 12. 3 Routeur de prochain pas 205. 6. 12. 0 Connexion directe 202. 10. 1. 0 205. 6. 12. 1 203. 5. 25. 0 205. 6. 12. 2 204. 23. 10. 0 205. 6. 12. 3 59 Destination Exemple de table de Routage d'un hôte R 5

Le ROUTAGE IP Destination 202. 10. 1. 0 198. 110. 4. 0 197. 18. 6. 0 203. 15. 8. 0 Routeur prochain pas Interface Connexion directe 198. 110. 4. 3 198. 110. 4. 6 P 2 P 1 P 1 203. 15. 8. 0 203. 15. 8. 4 202. 10. 1. 0 197. 18. 6. 0 P 2 202. 10. 1. 5 R 1 197. 18. 6. 12 R 3 198. 110. 4. 1 198. 110. 4. 6 P 1 R 2 198. 110. 4. 3 198. 110. 4. 0 Exemple de table de routage pour un Routeur 60 Yonel GRUSSON

Le ROUTAGE IP u D'une façon générale une table de routage contient des numéros de réseau comme destination. u Il y a cependant deux autres destinations possibles : Ø Des adresses spécifiques Ø La destination par défaut Yonel GRUSSON 61

Le ROUTAGE IP 202. 10. 1. 0 R 2 R 1 202. 10. 1. 4 205. 6. 12. 1 205. 6. 12. 0 R 5 205. 6. 12. 5 204. 23. 10. 0 203. 5. 25. 8 R 3 205. 6. 12. 2 Exemple de table de Routage avec des adresses spécifiques Yonel GRUSSON 203. 5. 25. 0 Destination 205. 6. 12. 0 202. 10. 1. 4 203. 5. 25. 8 202. 10. 1. 0 203. 5. 25. 0 204. 23. 10. 0 R 4 205. 6. 12. 3 Routeur Connexion directe 205. 6. 12. 2 205. 6. 12. 3 205. 6. 12. 1 205. 6. 12. 2 205. 6. 12. 3 62

Le ROUTAGE IP 204. 23. 12. 0 214. 56. 3. 0 R 1 196. 139. 5. 5 Yonel GRUSSON 216. 39. 8. 0 195. 23. 5. 0 R 2 196. 139. 5. 6 196. 139. 5. 0 Destination Routeur de prochain pas 196. 139. 5. 0 204. 23. 12. 0 0. 0 Connexion directe 196. 139. 5. 5 196. 139. 5. 6 63

Exploitation des tables de routage 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 Yonel GRUSSON 64

Exploitation des tables de routage 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…)65 Yonel GRUSSON

Exploitation des tables de routage 166. 1. 0. 0 198. 25. 30. 0 166. 1. 0. 1 R 2 P 1 P 4 156. 15. 0. 1 P 2 132. 1. 1 R 1 P 3 132. 12. 2. 1 156. 15. 0. 2 156. 15. 0. 0 132. 12. 1. 0 Yonel GRUSSON 132. 12. 2. 0 66

Exploitation des tables de routage Version 1 Adresse de destination Masque de réseau 166. 1. 0. 0 255. 0. 0 Connexion Directe P 1 132. 1. 0 255. 0 Connexion Directe P 2 132. 12. 2. 0 255. 0 Connexion Directe P 3 156. 15. 0. 0 255. 0. 0 Connexion Directe P 4 198. 25. 30. 0 255. 0 156. 15. 0. 2 P 4 Yonel GRUSSON Passerelle Interface 67

Exploitation des tables de routage Version 2 Adresse de destination Masque de réseau Passerelle Interface 166. 1. 0. 0 255. 0. 0 166. 1. 0. 1 132. 1. 0 255. 0 132. 12. 1. 1 132. 12. 2. 0 255. 0 132. 12. 2. 1 156. 15. 0. 0 255. 0. 0 156. 15. 0. 1 198. 25. 30. 0 255. 0 156. 15. 0. 2 156. 15. 0. 1 Yonel GRUSSON 68

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 69

Exploitation des tables de routage Début Pas. Trouve : = Vrai Tant que Pas. Trouve 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 Pas. Trouve : =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 70

Exploitation des tables de routage sinon Router vers la passerelle Terminé Fin du si Fin du Tant que Si Pas. Trouvé Alors Message d ’erreur Fin du si Fin D'autres algorithmes sont possibles Yonel GRUSSON 71

LES ALGORITHMES DE ROUTAGE Il existe deux classes d’algorithmes : F Les algorithmes Vector-Distance (Utilisés par RIP). F Les algorithmes Link-State (Utilisés par OSPF). Yonel GRUSSON 72

LES ALGORITHMES DE ROUTAGE Algorithme de Belman-Ford : Ø Un routeur diffuse régulièrement à ses voisins les routes qu’il connaît. Ø 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. Ø Une passerelle qui reçoit ces informations compare les routes reçues avec ses propres routes connues et met à jour sa propre table de routage : Ø si une route reçue comprend un chemin plus court (nombre de prochains sauts +1 inférieur), Ø si une route reçue est inconnue. Yonel GRUSSON 73

A B C E D L 1 3 3 0 1 3 2 2 1 B E C L 0 4 1 2 1 1 A B 1 1 C 3 3 B E C L 0 4 1 2 1 B 2 C Reste inchangé 3 Devient 4 C 1 2 Car 1+1 < 3 6 D E 3 2 Reste inchangé Donc : Yonel GRUSSON E 5 Vector-Distance : Exemple de mise à jour 74

A L 0 B 1 1 D 3 1 B A A L 3 D 0 D A B E A D Yonel GRUSSON 1 6 6 3 L 1 2 1 1 0 L 0 1 L 1 B A D E 3 1 L 0 A B D A D E B A C D E 6 3 4 L 6 6 L 1 0 2 1 0 L 1 2 4 4 0 1 1 2 1 C B A B 4 6 6 L 1 2 B 1 4 A 0 C B A D E E 5 4 6 6 L 1 1 2 1 0 L L 2 12 2 C B A D E 0 01 12 0 1 2 2 1 C C B A L 0 1 1 B 5 A D E L 2 2 5 5 4 6 6 L L 0 2 1 2 1 0 Vector-Distance : construction des tables 75

A L B 1 D 3 C 1 E 1 A 3 C A B E A D Yonel GRUSSON D 6 1 6 6 3 L 0 1 1 2 2 A L B B 1 A D 2 3 C C 4 1 D E 4 1 1 0 1 1 2 2 1 2 1 1 0 C B A D E L 1 2 4 4 0 1 1 2 1 B B 5 L C A L 0 A 4 1 B B 1 1 C 62! A D Convergence 3 1 D 64 D C 1 2 E L 4 E E 1 2 6 5 4 6 6 L B A C D E 1 A 1 C 2 D 1 E 0 B A C D E 10 A 1 C 21 D 4 12 E 01 C B A D E E 5 4 6 6 L C B A D E 2 L 1 2 4 4 5 1 1 2 1 0 L 2 2 5 5 0 1 2 2 1 C 0 1 1 2 1 C B A D E 5 4 6 6 L 1 A 1 C 2 D 1 E 0 Vector-Distance : la convergence 76

ALGORITHME LINK STATE Basé sur la technique Shortest Path First (SPF) : Ø les passerelles maintiennent une carte complète du réseau et calculent les meilleurs chemins localement en utilisant cette topologie. Ø les passerelles ne communiquent pas la liste de toutes les destinations connues (cf. Vector. Distance), Ø 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 77

ALGORITHME LINK STATE Basé sur la technique Shortest Path First (SPF) : Ø Les messages diffusés ne spécifient pas des routes mais simplement l’état (up, down) entre deux passerelles. Ø 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 78

Les Protocoles de transport On trouve typiquement au dessus du protocole IP (couche réseau - 3), les protocoles de transport (couche 4) suivants : UDP (User Datagramme Protocol) Protocole sans connexion Livraison non fiabilisée (pas de garantie d'arrivée, pas de contrôle de flux ni du séquencement…) TCP (Transmission Control Protocol) Yonel GRUSSON 79

LE MESSAGE TCP § Caractéristiques du protocole TCP Ø 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. ØUn niveau de priorité. Les données transmises dans un message peuvent être traitées avec plus ou moins de priorité. Yonel GRUSSON 80

LE MESSAGE TCP § Caractéristiques du protocole TCP Ø Un contrôle du flux grâce à un mécanisme de "fenêtre". Yonel GRUSSON 81

LE MESSAGE TCP Yonel GRUSSON 82

LE MESSAGE TCP 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 § Yonel GRUSSON 83

LE MESSAGE TCP § Exemples de numéro de PORT (extrait du RFC 1700) Yonel GRUSSON 84

LE MESSAGE TCP 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 Acquittement Principe : Pour la fiabilité de la transmission les octets sont numérotés. Yonel GRUSSON 85

LE MESSAGE TCP 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. § Yonel GRUSSON 86

LE MESSAGE TCP § 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 Yonel GRUSSON 87

LE MESSAGE TCP § Champ réservé Pour un usage futur et positionné à 0. § Déplacement Nombre 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). Yonel GRUSSON 88

LE MESSAGE TCP § Champ fenêtre Ce 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. Yonel GRUSSON 89

LE MESSAGE TCP Check. Sum § Pointeur message Urgent Pointe sur les octets qui doivent être traités en priorité. § Options Champ de longueur variable avec un bourrage pour s'aligner sur un multiple de 32 bits (voir déplacement) § Yonel GRUSSON 90

LE MESSAGE TCP § Options (suite) Type A : 1 seul octet : 0000 Fin des options 00000001 Pas d'opération Type B : 00000010 Longueur Yonel GRUSSON Données de l'option 91

LE MESSAGE TCP 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. § 00000010 Type B Yonel GRUSSON Long = 4 4 octets MSS 92

LA CONNEXION TCP Ø Gestion d'une connexion TCP Les champs numéro de séquence, acquittement et flags sont utilisés par le protocole TCP à gérer la communication de bout en bout (couche 4) Yonel GRUSSON 93

LA CONNEXION TCP Une application qui appelle le module TCP utilise les appels systèmes suivants : § OPEN pour ouvrir la connexion. On distingue : üOPEN PASSIF qui est un open type serveur. Il reste à l'écoute et accepte les requêtes qui lui arrive. üOPEN ACTIF qui est un open type client qui après une connexion sur un open passif enverra des données. Yonel GRUSSON 94

LA CONNEXION TCP § 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. Yonel GRUSSON 95

LA CONNEXION TCP Ø 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'ouverture SYN = 1 ACK = 1 Acceptation de l'ouverture SYN = 0 ACK = 1 Données Yonel GRUSSON 96

LA CONNEXION TCP Ø 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. Ø Avec ces éléments un schéma d'une connexion TCP sera le suivant (il existe d'autres séquences de protocole) : Yonel GRUSSON 97

LA CONNEXION TCP ACTIVE OPEN Demande d'ouverture de connexion par le client SYN=1 ACK=0 #SEQ = 55 #ACK = 0 PASSIVE OPEN Par le serveur SYN=1 ACK=1 #SEQ = 202 Envoi de 10 octets Quand SYN=0 et ACK=1 : • #SEQ reprend le #ACK reçu #ACK = 56 SYN=0 ACK=1 #SEQ = 56 #ACK = 203 Envoi de 20 octets • #ACK = #SEQ reçu + Nombre d'octets reçu + 1 SYN=0 ACK=1 • #ACK donne le numéro du prochain octet attendu Yonel GRUSSON #SEQ = 203 #ACK = 67 (56+10+1) 98

LA CONNEXION TCP SYN=0 ACK=1 Envoi de 10 octets #SEQ = 67 #ACK = 224 (203+20+1) Envoi de 30 octets SYN=0 ACK=1 #SEQ = 224 Panne de réseau #ACK = 78 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". SYN=0 ACK=1 #SEQ = 224 #ACK = 78 Yonel GRUSSON 99

LA CONNEXION TCP Réexpédition des 30 octets SYN=0 ACK=1 #SEQ = 224 Envoi de n octets #ACK = 78 SYN=0 ACK=1 Envoi de n octets #SEQ = 78 #ACK = 255 Etc. Yonel GRUSSON 100

Yonel GRUSSON 101 Modèle TCP/IP et INTERNET

A B C D E L 0 L B A C D E 0 1 A L D A B C E L Yonel GRUSSON 0 0 L 2 B L 0 3 D L E A B C D C L 0 5 E 0 0 0 4 6 L 0 L C A B D E L 0 102