Transcript Chapitre 5 Protocole Réseau

Rappel
Définir le réseau
Donnez les différents types de réseaux
Donnez les différentes architectures de
réseaux
Donnez les différents types de toptologies
1
Chapitre 5 Protocole Réseau
Séance 1
2
Plan
Rappel
II. Présentation du modèle OSI
III. Le modèle TCP/IP
I.
3
I. Rappel
1. Le bit
2. L’octet
3. Le binaire
4. Conversion de la base décimale (base
10) à la base binaire (base 2)
5. Conversion de la base binaire à la base
décimale
4
Activité
Définir le bit & l’octet
5
1. Le bit (Binary Digit)
C’est la plus petite unité manipulée par la
machine
Elle peut prendre comme valeur 0 ou 1
6
2. L’octet
1 octet=8 bits
Il permet de stocker une lettre ou un
chiffre
Exemple d’octet : 0001 1101
8 bit
7
Activité
Combien de chiffre utilise-t-on pour écrire
– Un chiffre binaire
– Un chiffre décimal
Peut-on transformer un nombre décimal
en nombre binaire?
8
3. Le binaire
Un nombre décimal ne peut s’écrire qu’en
utilisant 10 chiffres (de 0 à 9)
Un nombre binaire ne peut s’écrire qu’en 2
chiffres (1 ou 0)
On peut transformer un nombre décimal en
nombre binaire
Exemple:
– le nombre décimal 140 s’écrit en binaire
10001100
9
Activité
Combien de valeur peut-on avoir avec
– 1 bit
– 2 bits
– 3 bits
– n bit
10
3. Le binaire
Avec 1 bit on va avoir 2 valeurs 0 ou 1
Avec 2 bits on va avoir 4 valeurs :
Avec 3 bits on va avoir 8 valeurs
…
Avec n bits on va avoir 2n valeurs
11
Activité
Rappelez les règles de conversion
– De la base décimale (base 10) à la base
binaire (base 2)
– Conversion de la base binaire à la base
décimale
12
4. Conversion de la base décimale
(base 10) à la base binaire (base 2)
Pour convertir un nombre décimal en un
nombre binaire :
1. Faire la division euclidienne du nombre
décimal jusqu’à ce que le quotient
devient 0
2. Concaténer les restes en commençant
de bas vers le haut
Exemple : (140)10
13
4. Conversion de la base décimale
(base 10) à la base binaire (base 2)
140
0
2
70
0
Le résultat
2
35
1
(140)10 =
2
1 0 0 0 1 1
17
2
1
8
2
0
4
2
0
2
2
0
1
1
2
0 0
On s’arrête
0
14
5. Conversion de la base binaire à
la base décimale
Pour convertir un nombre binaire en un
nombre décimal :
1. Multiplier chaque chiffre binaire par 2 à la
puissance de son poids sachant que :
a.
b.
c.
d.
Le 1er chiffre à droite est de poids=0
Le 2ième chiffre à droite est de poids=1
….
Le Nième chiffre à droite est de poids=N-1
Exemple
2. Additionner les résultats obtenus
15
5 Conversion de la base binaire à
la base décimale
Soit le nombre binaire suivant:
POIDS =
Nombre binaire
7
6
5
4
= 1 1 1 0
3
2
1
0
1
0
1
1
Résultat
= 1*27+ 1*26 + 1*25 + 0*24 + 1*23 + 0*22 + 1*21 +
1*20
= 128 + 64 + 32 + 0
+ 8 + 0 +2
+1
= (235)10
16
Activité
2 personnes de nationalité différentes
parlent entre eux.
Quelle est la première difficulté qu’ils
rencontrent?
Faîte l’analogie avec 2 machines dans un
réseau.
17
II Présentation du modèle OSI
1. Définition
2. Couches OSI
3. Avantages de découpage en couches
18
1. Définition
Le but du réseau c’est de lier des
machines entre elles.
Le problème c’est que toutes les machines
ne possèdent pas forcément la même
configuration matérielle et logicielle (le
même système d’exploitation…)
19
1. Définition
Ainsi pour résoudre ce problème, l’ISO
(Organisation international de
normalisation) a mis en place un modèle
réseau pour toutes les machines
appelé OSI permettant ainsi de créer des
réseaux capable de communiquer entre
eux.
20
Activité
Trouver les différences qu’ils peut y avoir
entre 2 machines sur plusieurs réseaux
Trouver les difficultés rencontrés pour la
communications entre 2 machines
21
Solution
Le matériel
Les adresses des machines
Le réseau des machines
Comment communiquer (envoie des données : en
regroupant et découpant les données)
Comment gérer la coordination des envoies
Comment coder les données (en binaire)
Comment présenter tout ceci à l’utilisateur (à
travers des applications)
22
2. Les couches OSI
Le modèle OSI se compose de sept
couches
Chaque couche possède une fonction du
réseau bien précise
C’est ce qu’on appelle une organisation
en couche
23
A. Couche 1 : Matériel
Elle permet de transformer
un signal binaire en un
signal compatible avec le
support choisi (cuivre,
fibre optique, HF etc.) et
réciproquement.
Elle permet de résoudre
des problèmes matériels
Matériel
1
24
B. Couche 2 : Liaison (Qui ?)
Elle permet d’identifier
– Deux stations sur le même support (adressage
physique)
– Les erreurs de transmission des données sur le
même support
– Le mode d’accès sur le support : Ethernet ou Token
Ring
Liaison
2
Matériel
1
25
C. Couche 3 : Réseau (Comment ?)
Elle permet de
– connecter des machines qui ne se trouvent pas
dans le même réseau
– indiquer le chemin à suivre pour aller d’un point
à un autre d’un réseau
Réseau
3
Liaison
2
Matériel
1
26
D. Couche 4 : Transport (Où ?)
Elle permet de
– masquer la complexité
des couches inférieurs
aux couches supérieurs
– communiquer
directement avec la
machine destinataire :
en regroupant les données
reçus
en découpant les données
envoyés
Transport
4
Réseau
3
Liaison
2
Matériel
1
27
E. Couche 5 : Session
Elle permet d’ouvrir et
de fermer des sessions
en se connectant sur le
réseau.
Elle permet de gérer et
de coordonner la
communication
Session
5
Transport
4
Réseau
3
Liaison
2
Matériel
1
28
F. Couche 6 : Présentation
La couche présentation
est chargée du codage
des données de la
couche supérieure
Présentation
6
Session
5
Transport
4
Réseau
3
Liaison
2
Matériel
1
29
G. Couche 7 : Application
C’est la couche la plus
proche de l’utilisateur.
On y trouve des
applications comme le
courrier électronique
(SMTP) ou le transfert
de fichiers (FTP)
Elle fournit des services
comme le navigateur…
Application
7
Présentation
6
Session
5
Transport
4
Réseau
3
Liaison
2
Matériel
1
30
Activité
Donner des avantages pour le découpage
en couche
31
3. Avantages de découpage en
couches
Le découpage en couche permet :
– De diviser les communications sur le réseau en
élément plus petits et plus simple
– D’empêcher les changements apportés à une
couche d’affecter les autres couches
32
Activité
Rappeler la définition d’un protocole
Quelle est le protocole d’Internet?
Rappeler ces composants
Que remarquez-vous? Peut-on faire
l’analogie avec les couches OSI?
33
III Le modèle TCP/IP
1. Présentation
2. Couches TCP/IP
3. Identification des machines
4. Passage des adresses IP en adresses
physiques
5. Passage des adresses physiques en
adresses IP
6. Routage
34
1. Présentation
Le modèle TCP/IP est inspiré du modèle OSI.
Mais cet acronyme désigne en fait 2 protocoles
étroitement liés :
– Un protocole réseau : IP (Internet Protocol) qui permet
d’envoyer des données d’une machine à une autre
– Un protocole de transport : TCP (Transmission Control
Protocol) qui permet d’envoyer des applications d’une
machine à une autre
Exemple de réseau qui utilise le modèle TCP/IP : le
réseau Internet
35
2. Couche TCP/IP
Il se décompose en 4 couches
36
A. Couche 1 : Matériel
Correspond à la couche 1 et 2 du modèle OSI
Modèle TCP/IP
Modèle OSI
Application
7
Présentation
6
Session
5
Transport
4
Réseau
3
Liaison
2
Matériel
1
Matériel
1
37
B. Couche 2 IP : Interconnexion et
interface avec le réseau
Correspond à la couche 3 du modèle OSI
Modèle TCP/IP
Modèle OSI
Application
7
Présentation
6
Session
5
Transport
4
Réseau
3
Liaison
2
Matériel
1
Interconnexion et
interface avec le réseau
Matériel
2
1
38
C. Couche 3 TCP : Transport
Correspond à la couche 4 du modèle OSI
Modèle TCP/IP
Modèle OSI
Application
7
Présentation
6
Session
5
Transport
4
Transport
3
Réseau
3
Interconnexion et
interface avec le réseau
2
Liaison
2
Matériel
1
Matériel
1
39
D. Couche 4 : Application
Correspond à la couche 5, 6 et 7 du modèle
Modèle TCP/IP
Modèle
OSI
OSI
Application
7
Présentation
6
Application
4
Session
5
Transport
4
Transport
3
Réseau
3
Interconnexion et
interface avec le réseau
2
Liaison
2
Matériel
1
Matériel
1
40
3. Identification des machines
A. Présentation
B. Décomposition de l’adresse IP
C. Masque du réseau
41
Activité
Comment identifié les maisons dans un
quartier?
Faites l’analogie avec un réseau
informatique?
42
A. Présentation
Chaque machine possède une adresse unique
Sur un réseau utilisant le modèle TCP/IP, chaque
machine possède une adresse IP unique sur le
réseau.
Une adresse IP est codée sur 4 octets
Exemple d’adresse en mode binaire :
– 10001100 10001101 10001100 0001100
En mode décimal, on obtient 4 nombres compris
entre 0 et 255
Exemple d’adresse en mode décimal :
– 140.141.140.12
43
Activité
Comment est décomposé votre adresse
(celle de votre maison)
Faites l’analogie avec le réseau
informatique
44
B. Décomposition de l’adresse IP
La partie gauche de l’adresse correspond
au code du réseau Net-id et la partie droite
au code de la machine Host-id
Net-Id
Host-Id
45
Activité
Comment on peut savoir quelle est la
partie du réseau et celle de la machine?
46
B. Décomposition de l’adresse IP
On doit juste savoir sur combien d’octet le
réseau est codés :
Exemple si le réseau est codé sur 2 octets dans
ce cas :
x.y. w.z
Net-Id
Host-Id
L’adresse du Net-Id (du réseau)=x.y.0.0
47
B. Décomposition de l’adresse IP
Pour connaître sur combien d’octets un
réseau est codé, il suffit de connaître la
classe de ce réseau :
48
Activité
Que remarquez-vous concernant ces
classes et les adresses? Est-ce que toutes
les adresses possibles sont représentées?
49
B. Décomposition de l’adresse IP
Il existe pour chaque plage des adresses
réservées pour des réseaux locaux :
– Les adresses suivantes:
– L’adresse 127.0.0.1 est l’adresse de la propre
machine
50
Activité
On va jouer à un jeu: On va représenter
– Le réseau par le chiffre binaire 1
– La machine par le chiffre binaire 0
Pour l’@ suivantes : 140.141.140.12
– Trouver l’adresse du réseau
– Représenter cette adresse avec des 0 et 1
selon la première supposition:
En chiffre binaire
En chiffre décimale
51
C. Masque du réseau
Pour identifier le Host-id du Net-id, on utilise
le masque.
Le bit représentant le réseau=1
Le bit représentant la machine=0.
52
C. Masque du réseau
Exemple
Soit l’adresse suivant : 140.141.140.12
140.141.140.12  classe B
donc deux premiers octets sont réservé au
réseau
– L’@ du réseau : 140.141.0.0
– Le masque en binaire :
11111111. 11111111.00000000.00000000
– Le masque en décimal : 255.255.0.0
53
Activité
Combien d’@ une machine possède-t-elle
dans un réseau utilisant le protocole
TCP/IP?
54
4. Passage des adresses IP en
adresses physiques
Chaque machine possède dans un réseau local
une adresse physique unique :
– @MAC attribué lors de la création de la machine
– qui dépend du matériel
– qu’on ne peut jamais modifié
Dans un réseau TCP/IP chaque machine
possède une adresse IP unique
– qui est une adresse logique (ne dépendant pas du
matériel)
– que l’administrateur peut modifier.
55
Activité
Peut-on envoyer des données si on ne
connaît pas l’@ MAC du destinataire?
Que faut-il faire si on a l’@IP du
destinataire mais pas l’@MAC?
56
4. Passage des adresses IP en
adresses physiques
Dans un réseau, une machine ne peut
envoyer des données que si elle connaît
l’adresse physique du destinataire.
Il faut convertir l’adresse IP en adresse
physique
La conversion dynamique ARP
57
4. Passage des adresses IP en
adresses physiques
L’ARP fonctionne comme ceci :
Si une machine Y veut envoyer des
données à un destinataire X:
58
1er cas
Poste
Poste
@IP
X
1
Y
2
W
3
@MAC
0011
@IP @MAC
W
3
0011
Y
2
0010
X
1
0001
W
X
Y
X connaît l’@ MAC de Y
Poste
@IP
W
3
X
1
Y
2
@MAC
0010
59
4. Passage des adresses IP en
adresses physiques
Une machine Y veut envoyer des
données à un destinataire X:
– 1er Cas : Elle connaît l’@ physique de celui-ci
Elle envoie directement les données
60
2ième Cas
3) Mise à jour de la table de X
Poste
@IP @MAC
W
3
0011
Y
2
0010
X
1
0001
Poste
@IP
X
1
Y
2
W
3
@MAC
0011
W
@IP de W <> 2
@IP de Y = 2
X
Y
Poste
X ne connaît pas l’@ MAC de Y
@IP
W
3
X
1
Y
2
@MAC
0010
61
4. Passage des adresses IP en
adresses physiques
– 2ième Cas : Elle ne connaît pas l’@ physique de
celui-ci
Elle envoie un mode diffusion (à toutes les machines sur
le réseau) une demande de résolution d’adresse
– Cette demande contient l’adresse IP du destinataire X.
Lorsque X reçoit la demande, il envoie une réponse à Y
qui contient son adresse physique.
Dès que Y reçoit la réponse il met à jour la table de
adresses lui permettant d’envoyer directement le message
à X sans envoyer une demande de résolution.
62
Activité
Soit une machine A éteinte sur le réseau.
Ce réseau contient un serveur qui va le gérer en
stockant des applications comme le système
d’exploitation utilisé par toutes les machines
Après quelques heures, l’utilisateur décide
d’utiliser la machine A.
Que va faire la machine A dès le démarrage?
Connaît-elle son @ IP? Connaît-elle son @
MAC? Que va-t-elle faire?
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5. Passage des adresses physiques
en adresses IP
Parfois, la machine peut ne pas connaître sa
propre adresse IP
Elle va la retrouver à partir de l’adresse
physique.
Par exemple, si la machine vient de démarrer
et qu’elle va rechercher son système
d’exploitation sur le réseau elle ne peut pas
connaître son adresse IP
La solution est la résolution inverse RARP
64
5. Passage des adresses physiques
en adresses IP
Sur le réseau, on va avoir un serveur
RARP contenant une table qui contient
– les adresses physiques de chaque machine
&
– sa correspondance en adresse IP
65
5. Passage des adresses physiques
en adresses IP
Poste
@IP @MAC
W
3
0011
Y
2
0010
X
1
0001
W
X
Serveur
RARP
Y
66
5. Passage des adresses physiques
en adresses IP
Si une machine veut connaître son adresse
IP, il suffit d’envoyer sur le réseau en
diffusion une demande RARP contenant
son adresse physique.
Le serveurs RARP va recevoir cette
demande et envoyer une réponse qui
contient l’adresse IP de la machine
67
6. Routage
Quand on est sur un même réseau,
l’envoie de données est simple, il suffit de
connaître l’adresse des 2 machines
Mais on peut avoir des machines qui sont
sur des réseaux différents qui veulent
s’envoyer des données
Ces différents réseaux sont reliés entre
eux par des routeurs.
68
6. Routage
Réseau 1
Réseau 2
C
B
F
W
G
A
T
Routeur
Réseau 3
U
V
Routeur
R
69
6. Routage
Les réseaux ne sont pas reliés
directement les uns aux autres. On va
passer par d’autres réseaux.
Chaque réseau et routeur possèdent une
table de route qui contient le chemin pour
accéder d’un réseau à un autre
70