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B1 Réseau - Cours 1

Première séance

  • notion de protocoles

    • une langue commune pour communiquer, échanger de l'information

  • le binaire

    • c'est la base 2 en mathématiques
    • on compte tous les jours en décimal (base 10)

  • notion de carte réseau

  • IP (IPv4)

    • une adresse IP est composée de 4 octets
    • les valeurs sont donc comprises entre 0 et 255
    • une adresse IP seule n'a pas de sens : on a besoin du masque de sous-réseau
    • le masque s'écrit toujours comme une suite de 1 puis une suite de 0 en binaire
      • un masque courant est 255.255.255.0 il s'écrit 11111111.11111111.11111111.00000000 en binaire
      • on peut aussi utiliser la notation CIDR et indiquer le nombre de bits ayant la valeur 1, après l'IP
      • par exemple, le masque 255.255.255.0 se note /24 en notation CIDR
    • une adresse IP est composée de deux informations : l'adresse de réseau et l'adresse d'hôte, il faut le masque pour les déterminer (cf. l'exemple)

  • la passerelle ou gateway est une machine dans le même réseau que nous, qui est chargée de nous permettre de sortir du réseau. La passerelle est une machine, qui porte une IP, comme un de nos PC :)

    • si vous pouvez aller sur internet, alors vous avez forcément une passerelle qui fait le pont entre votre réseau (un LAN) et internet (le WAN)

  • on parle souvent d'hôtes ou noeuds en informatique. Ce sont juste des machines (que ce soient des PCs, des serveurs, etc.)

  • adresse MAC

TP 1 - découverte et manipulations IP

Je laisse cette partie qui porte le nom de TP dans cette partie "cours" car elle contient la marche à suivre pour réaliser les différentes étapes.

1. Commandes

  • terminal

    • cmd ou powershell sous Windows (préférez Powershell, c'est la nouvelle génération)
    • terminal sous OS X
    • xterm ou autres sur GNU/Linux

  • aperçu de HTTP

    • console du navigateur (onglet "Réseau")

  • observer ses interfaces réseau

# Sur Windows : 
ipconfig /all
# Sur GNU/Linux ou OS X :
ifconfig
  • envoyer un message simple à un serveur : ping
    • la valeur obtenue est en millisecondes : c'est le temps de l'aller-retour effectué par votre message
ping <adresse_ip>
# Par exemple
ping 192.168.1.1
ping google.com
  • voir les machines intermédiaires vers une destination : traceroute (ou tracert)
traceroute google.com
  • très bref aperçu de :
    • nc ou netcat : connexion à un port
    • curl : requête HTTP (comme un navigateur, mais dans un terminal)
    • dig : requête DNS (pour résoudre un nom de domaine (comme "www.google.com") en une adresse IP)

2. Manipulations d'adresses IP

3. Exemple de manipulation d'IP vue en cours

A l'aide d'un ipconfig ou ifconfig, on repère l'adresse IP d'une machine donnée : 192.168.3.17/22.

1. /22 est la notation CIDR d'une IP et de son masque. Une autre façon de le dire est :

  • adresse IP : 192.168.3.17 ou en binaire 11000000.10101000.00000011.00010001
  • masque de sous-réseau : 255.255.252.0 ou en binaire 11111111.11111111.11111100.00000000

2. Notons l'un sous l'autre afin de correctement visualiser l'utilisation du masque :

A. 11000000.10101000.00000011.00010001  (adresse IP)
B. 11111111.11111111.11111100.00000000  (masque de sous-réseau)

3. Pour calculer l'adresse de réseau, il faut regarder les deux lignes en même temps (comme si on appliquait un "masque" à l'adresse IP, vraiment) :

  • si la ligne B (le masque) contient un 1, alors on "garde" le chiffre correspondant de la ligne A
  • si la ligne B (le masque) contient un 0, alors on "jette" le chiffre correspondant de la ligne A, et on note 0
  • ici, on obtiens :
                             adresse
        adresse réseau         hôte
   .----------------------..---------.
A. 11000000.10101000.00000011.00010001  (adresse IP)
B. 11111111.11111111.11111100.00000000  (masque de sous-réseau)
C. 11000000.10101000.00000000.00000000  (adresse de réseau)

L'adresse de réseau de 192.168.1.37/22 est 11000000.10101000.00000000.00000000/22 soit 192.168.0.0/22. Elle correspond dans notre exemple au 22 premiers bits de l'adresse IP de départ, suivie de 0. Car c'est un /22.

4. Pour calculer l'adresse de broadcast, on garde aussi les 22 premiers bits de l'adresse IP, mais cette fois, on comble avec des 1 :

                             adresse
        adresse réseau         hôte
   .----------------------..---------.
A. 11000000.10101000.00000011.00010001  (adresse IP)
B. 11111111.11111111.11111100.00000000  (masque de sous-réseau)
C. 11000000.10101000.00000000.00000000  (adresse de réseau)
D. 11000000.10101000.00000011.11111111  (adresse de brodcast)

**L'adresse de broadcast du réseau 192.168.0.0/22 est 11000000.10101000.00000011.11111111/22 soit 192.168.3.255/22. Elle correspond dans notre exemple au 22 premiers bits de l'adresse IP de départ, suivie de 1. Car c'est un /22.

5. Souvent (mais pas tout le temps), la gateway ou passerelle porte l'adresse IP juste avant l'adresse de broadcast :

                             adresse
        adresse réseau         hôte
   .----------------------..---------.
A. 11000000.10101000.00000011.00010001  (adresse IP)
B. 11111111.11111111.11111100.00000000  (masque de sous-réseau)
C. 11000000.10101000.00000000.00000000  (adresse de réseau)
D. 11000000.10101000.00000011.11111111  (adresse de broadcast)
E. 11000000.10101000.00000011.11111110  (adresse de gateway)

6. Une fois ces notions en tête, on peut calculer le nombre d'hôtes possibles :

  • notre réseau est un /22 cela fait donc 10 bits disponibles pour nos adresses d'hôtes (l'IP est constituée de 32 bits, et 22 sont réservés à l'adresse réseau)

  • 10 bits disponibles, cela fait 2^10 possibilités, soit 1024 possibilités, 1024 "adresses possibles MAIS" :

    • l'adresse de réseau n'est pas utilisable : 1023 possibilités
    • l'adresse de brodcast n'est pas utilisable : 1022 possibilités
    • si le réseau possède une gateway, son IP n'est pas libre : 1021 possibilités

  • en comptant l'adresse de gateway, on a 1021 adresses disponibles ("possible" != "disponible")

  • NB

    • la partie adresse de réseau ne change jamais pour toutes les adresse d'un réseau donné (on le voit bien dans le 5.)
    • toutes les machines d'un même réseau peuvent communiquer
    • grâce à nos interfaces réseau, on peut porter des IPs, et ainsi être dans un réseau
    • c'est bien le fait d'avoir une adresse qui nous rend "membre d'un réseau"

TP1.5 : Subnetting et réseau client

1. Commandes

  • cd pour change directory permet de se déplacer dans un répertoire
    • cd C:\Program Files par exemple
  • ls pour list, permet de lister les éléments contenus dans une répertoire
    • sous Windows ls n'est présent que dans PowerShell (utilisez dir dans un cmd)

2. Manipulations d'adresses IP

A l'aide d'un ipconfig ou ifconfig, on repère l'adresse IP d'une machine donnée : 10.33.3.17/22. 1. On calcule l'adresse de réseau pour cette IP, ainsi que l'adresse de broadcast (pour la marche à suivre, cf TP1.3.)

                             adresse
        adresse réseau         hôte
   .----------------------..---------.
A. 00001010.00100001.00000011.00010001  (adresse IP)
B. 11111111.11111111.11111100.00000000  (masque de sous-réseau)
C. 00001010.00100001.00000000.00000000  (adresse de réseau)
D. 00001010.00100001.00000011.11111111  (adresse de broadcast)

2. On peut aussi calculer l'adresse de gateway, qui, souvent, est sur l'adresse juste avant la broadcast (mais pas tout le temps).

                             adresse
        adresse réseau         hôte
   .----------------------..---------.
A. 00001010.00100001.00000011.00010001  (adresse IP)
B. 11111111.11111111.11111100.00000000  (masque de sous-réseau)
C. 00001010.00100001.00000000.00000000  (adresse de réseau)
D. 00001010.00100001.00000011.11111111  (adresse de broadcast)
E. 00001010.00100001.00000011.11111110  (adresse de gateway)

Nous avons 10 bits pour notre adresse d'hôte, et 22 bits pour l'adresse de réseau (défini par le masque). Avec 10 bits, il y a 2^10 adresses possibles, soit 1024 possibilités.

En enlevant l'adresse de réseau et l'adresse de broadcast et l'adresse de gateway, on a 1024 - 3 = 1021 adresses disponibles.

3. En décimal, le réseau étudié est 10.33.0.0/22. En admettant que personne ne se trouve actuellement dans ce réseau, on va découper le réseau en plusieurs sous-réseaux, afin d'héberger des machines ayant des fonctions différentes. On veut un réseau pour chacun des groupes suivants :

  • 57 PCs
  • 12 serveurs
  • 26 imprimantes

On appelle ça du subnetting : du sous-réseautage. Du découpage de réseau en sous-réseaux quoi !
Bien lire la partie sur les masques de sous-réseau.

4. Mise en place du subnetting : on cherche le plus petit réseau dans lequel on peut mettre chacun des équipements :

  • pour réaliser l'exo on peut poser un 'tit tableau. Dans cet exercice, on enlève 3 au nombre d'adresses possibles (on inclut la gateway).
/24 : 256 adresses possibles = 253 adresses disponibles
/25 : 128 adresses possibles = 125 adresses disponibles
/26 : 64 adresses possibles = 61 adresses disponibles
/27 : 32 adresses possibles = 29 adresses disponibles
/28 : 16 adresses possibles = 13 adresses disponibles
/29 : 8 adresses possibles = 5 adresses disponibles
  • 57 PCs ne rentrent pas dans un /27, mais dans un /26
    • on réserve un /26 qui permet 61 adresses IP
    • 61 adresses dispo - 57 PCs = 4 adresses restantes après affectation
  • 12 serveurs ne rentrent pas dans un /29 mais dans un /28
    • on réserver un /28 qui permet 13 adresses
    • 13 adresses dispo - 12 serveurs = 1 adresse restante après affectation
  • pour 26 imprimantes, on choisira un /27
    • 29 - 26 = 3 adresses restantes après affectation

5. Il existe plein de "méthodes" pour choisir ces réseaux. Pour avoir une illustration visuelle, vous pouvez vous servir de cette app web

  • 57 PCs, dans 10.33.0.0/26
    • de 10.33.0.0 à 10.33.0.63
  • 26 imprimantes, dans 10.33.0.64/27
    • de 10.33.0.64 à 10.33.0.95
  • 12 serveurs, dans 10.33.0.96/28
    • de 10.33.0.96 à 10.33.0.111
  • ce qui nous laisse les sous-réseaux suivants libres (à l'intérieur du /22 initial) :
    • 10.33.0.112/28
    • 10.33.0.128/25
    • 10.33.1.0/24
    • 10.33.2.0/23