Cours 3 - IP : introduction et adressage

Réseaux - Cours 3
IP : introduction et adressage
Cyril Pain-Barre
IUT Informatique Aix-en-Provence
Semestre 1 - version du 13/11/2009
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Cyril Pain-Barre
IP : introduction et adressage
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TCP/IP
l’architecture d’Internet
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Cyril Pain-Barre
IP : introduction et adressage
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Aperçu de l’architecture TCP/IP
Application
FTP, SMTP, HTTP, TELNET, ...
DNS, ...
DHCP, TFTP, ...
Présentation
Session
Transport
TCP
Réseau
UDP
IP (+ ICMP)
Liaison
ARP
Hôte−Réseau
Physique
OSI
TCP/IP
IP : Internet Protocol
ICMP : Internet Control and Error Message Protocol
ARP : Address Resolution Protocol
TCP : Transmission Control Protocol
UDP : User Datagram
FTP : File Transfer Protocol
SMTP : Simple Mail Transfer Protocol
HTTP : HyperText Transfer Protocol
TELNET : Terminal Virtuel
DNS : Domain Name Service
DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol
TFTP : Trivial File Transfer Protocol
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IP : introduction et adressage
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IP :
Internet Protocol
(RFC 791)
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IP : introduction et adressage
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Internet Protocol
issu des travaux du Department of Defense (DoD) sur
ARPANET
protocole d’interconnexion de réseaux correspondant à la
couche 3 (réseau) du modèle OSI
opère par routage de paquets
protocole réseau d’Internet, de fait le plus utilisé de la planète
version actuelle (IPv4) définie dans la RFC 791, publiée en
septembre 1981
IPv4 souffre de limitations que devrait en partie combler IPv6,
en cours de déploiement
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Réseaux hétérogènes
Ethernet
X.25
SMDS
La communication dans un réseau se fait
en utilisant les adresses MAC, les PDU
(trames) et la charge utile du réseau.
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Token Ring
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Hétérogénéité des réseaux
Quelques différences notables entre réseaux :
adressage physique (MAC) différent :
IEEE 802, Ethernet, Token Ring : 6 octets
X.25 : 14 chiffres décimaux (format X.121)
SMDS : 8 octets
HDLC, PPP : 1 octet
champ donnée ou charge utile (payload) maximale :
Ethernet : 1 500 octets
Token Ring : 4 ou 16 Ko
X.25 : 128 octets recommandés (max 255)
SMDS : 9 188 octets
Frame Relay : 1 600 octets
mais aussi d’autres caractéristiques de la transmission :
PDUs (trames) différents
diffusion ou point-à-point
mode connecté ou non
accès au canal de communication
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Internet Protocol
rend un service non fiable en mode datagramme
3 fonctions élémentaires :
adressage
routage
fragmentation
s’adapte aux réseaux physiques sous-jacents (fiables ou non),
à leur charge utile (payload)
a pour PDU le datagramme IP
éléments de contrôle du fonctionnement des réseaux avec
ICMP
défini un standard d’ordonnancement des données (Network
Byte Order)
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IP : introduction et adressage
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Interconnexion avec IP
inter−réseau IP
Les routeurs et les stations participant à l’internet communiquent
en utilisant les adresses IP et les datagrammes IP, véhiculés dans les
données des PDU (trames) des réseaux.
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Les routeurs IP
interconnectent au moins deux réseaux physiques
possèdent une interface d’accès par réseau physique connecté (ports
physiques) :
réseau Ethernet
réseau Token Ring
réseau X.25
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Les routeurs IP
interconnectent au moins deux réseaux physiques
possèdent une interface d’accès par réseau physique connecté (ports
physiques) :
Couche Réseau
IP
interface 1
Couche Hôte−Réseau
interface 2
Ethernet
X.25
interface 3
Token Ring
réseau Ethernet
réseau Token Ring
réseau X.25
tout réseau sur lequel IP s’appuie est considéré comme
opérant au niveau 2 de OSI
routent les datagrammes IP à travers les réseaux
adaptent la taille des datagrammes IP à la charge utile du réseau
traversé par fragmentation (segmentation)
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Transfert/routage de datagrammes
Ethernet
A
X.25
inter−réseau IP
B
SMDS
Token Ring
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Transfert/routage de datagrammes
MSG
Transport
IP(MSG)
IP
IP
Trame(IP)
Ethernet
Ethernet
Ethernet
IP(MSG)
Trame(IP)
X.25(IP)
X.25
A
X.25
IP
inter−réseau IP
Transport
IP
SMDS
SMDS
MSG
IP(MSG)
SMDS(IP)
X.25(IP)
X.25
IP(MSG)
SMDS(IP)
B
SMDS
Token Ring
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Routage de datagrammes
R1
A
R2
R3
R4
B
décisions de routage :
A a choisi de transmettre à R1
R1 a décidé de transmettre à R2
sur le dernier réseau, R2 transmet directement à B
le routage est opération de la couche IP
qui se base sur l’adresse IP de destination
cette adresse doit être contenue dans le datagramme
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Les adresses IP
(RFC 791 et 3030)
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Aperçu
adresses universelles, codées sur 32 bits
une adresse IP =⇒ une seule station
pour un routage efficace, identifie à la fois :
le réseau d’appartenance
la station dans ce réseau
5 classes d’adressage
adresses particulières (réservées)
plages d’adresses pour un réseau donné : demande à effectuer auprès
d’un Registre Internet Régional (RIR)
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Format des adresses IP : classes A, B et C
Les adresses attribuées aux stations d’Internet appartiennent à
l’une des classes suivantes :
Classe A : réseaux de très grande taille
0
bits : 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
0
1
2
3
4
5
1
6
7
id. réseau
0
8
9
2
0
1
2
3
2
4
5
6
7
8
9
3
0
3
1
id. station
7 bits
24 bits
sens de transmission
bit de poids fort
bit de poids faible
Classe B : réseaux de taille moyenne
bits : 0
1
1
0
1
5
2
1
6
3
1
id. réseau
id. station
14 bits
16 bits
Classe C : typique des PME
bits : 0
1
2
1
1
0
2
3
3
2
4
3
1
id. réseau
id. station
21 bits
8 bits
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Conventions d’adressage
adresse du réseau :
id. station tout à 0
adresse de diffusion dans le réseau
id. station tout à 1
adresse de diffusion (limitée) ou broadcast :
les 32 bits sont à 1
lorsque des informations manquent, on peut utiliser ”cet
objet” :
que id. station renseigné, le reste à 0 : adresse dans ”ce” réseau
les 32 bits sont à 0 : ”cet” ordinateur
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Notation décimale pointée
plus mnémonique
4 nombres décimaux séparés par un point
1 nombre décimal par octet de l’adresse
exemples :
adresse d’allegro :
.
139
1
0
0
0
1
0
1
1
.
124
0
1
1
1
1
1
0
0
1
0
0
.
187
1
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
4
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
adresse du réseau d’allegro :
.
139
1
0
0
0
1
0
1
1
.
124
0
1
1
1
1
.
0
0
adresse de diffusion dans le réseau d’allegro :
.
139
1
0
0
0
1
0
1
1
.
124
0
1
1
1
1
1
0
0
.
255
1
1
1
1
1
255
1
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IP : introduction et adressage
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Adresses de rebouclage
adresses de la forme 127.x.y .z
127.0.0.1 est un adresse reconnue localement par tout hôte
utilisant TCP/IP, même non connecté à un réseau
désignent l’interface virtuelle loopback
utilité uniquement locale :
ne peuvent circuler sur un réseau
servent à la communication de processus utilisant TCP/IP sur
une même machine
127.0.0.0 n’est pas une adresse de réseau réel
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Plages d’adresses
adresses de réseaux :
classe
A
B
C
adr. min
1.0.0.0
128.1.0.0
192.0.1.0
adr. max
126.0.0.0
191.255.0.0
223.255.255.0
adresses privées, ne doivent pas circuler sur Internet (RFC
1918/3927) :
10/8 : 10.0.0.0 à 10.255.255.255
172.16/12 : 172.16.0.0 à 172.31.255.255
192.168/16 : 192.168.0.0 à 192.168.255.255
169.254/16 : 169.254.0.0 à 169.254.255.255 (utilisées pour
l’autoconfiguration des hôtes)
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ordinateur multi-connecté ou routeur
une interface réseau =⇒ une adresse IP
au moins 2 adresses IP par routeur (1 par interface)
station ou
routeur
réseau A
réseau B
adresse IP
dans A
adresse IP
dans B
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Exemple d’affectations IP
198.175.10.5
198.175.10.6
27.0.0.250
27.0.0.1
27.0.0.0
198.175.10.0
198.175.10.200
27.0.0.2
138.1.0.1
138.1.2.200
27.0.0.251
194.199.116.2
138.1.10.24
138.1.2.201
192.168.0.2
194.199.116.0
192.168.0.1
138.1.0.0
194.199.116.200
192.168.0.0
194.199.116.5
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Autres classes d’adresses
Classe D : adresses multicast
bits : 0
1
2
3
1
1
1
0
3
1
adresse de multidiffusion
représentent des groupes de stations
adhésion et résiliation par IGMP (Internet Group Managment
Protocol)
quelques adresses officielles :
224.0.0.1 (All Hosts) : tous les hôtes de ce réseau
224.0.0.2 (All Routers) : tous les routeurs de ce réseau
Classe E : adresses expérimentales (non exploitables)
bits : 0
1
2
3
1
1
1
1
3
1
adresse expérimentale
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