Transcript Les réseaux 1

Introduction aux réseaux
Un réseau : pour quoi faire ?
• Partager : les fichiers, les applications, les bases de données …
• Communiquer : Mail, chat, téléphonie, vidéoconférence, web ...
• Mutualiser les ressources :
–
–
–
–
–
Puissance de calcul
Matériels couteux
Travail en commun
Accès à Internet
…
La tâche n’est pas simple !
Utilisateur Japonais: écriture avec des idéogrammes
de bas en haut et de droite à gauche,
codage 7 bits par caractère,
Windows,
processeur
Intel
Utilisateur Français: écriture alphabétique
de gauche à droite, horizontale,
codage 8 bits par caractère,
Linux, processeur AMD
Comment faire ?
Trouver une méthode indépendante du matériel et du système
d’exploitation pour les relier et communiquer
C’est-à-dire :
• Trouver un langage commun pour toutes les machines
• Trouver une route de l’une vers l’autre
?
Comment relier deux points ?
Aller d’un point A vers un point B
Nœud de commutation
Voie de communication (câble, fibre optique, voie hertzienne …)
La commutation est le processus qui permet aux données de
traverser un nœud de commutation
Comment relier deux points ?
Les deux grandes manières de transmettre des données entre
deux points sont :
• La commutation de circuits
la liaison est exclusive
1 circuit = 2 utilisateurs
• La commutation de paquets
la liaison est Non-exclusive
1 circuit = plusieurs utilisateurs
La commutation par paquets
Elle permet le partage du réseau de communication avec le plus
grand nombre d’utilisateurs.
0110101010011010111
Trouver un langage commun
Il a été défini un modèle général d’organisation des tâches à
effectuer pour faire communiquer plusieurs machines
C’est le modèle OSI
(Open Systems Interconnexion)
Sa structure générale se présente sous la forme de 7 couches.
Le modèle ISO
Chaque couche effectue des opérations et les transmet à la couche
du dessous qui les « encapsule » avec ses propres données
(Données Application)
(Données Présentation (Données Application))
(Données Session (Données Présentation (Données Application)))
(Données Transport (Données Session (Données Présentation (Données Application))))
(Données Réseau (Données Transport (Données Session (Données Présentation (Données Application)))))
(Données Liaison de données (Données Réseau (Données Transport (Données Session (Données Présentation (Données Application))))))
(Données Physique (Données Liaison de données (Données Réseau (Données Transport (Données Session (Données Présentation (Données Application))))))
Le réseau local : LAN
Local Area Network
C’est un réseau informatique qui n’utilise pas d’accès à internet.
Généralement constitué de quelques machines rapprochées raccordées en étoile à l’aide
d’une carte réseau sur chaque machine et d’un commutateur réseau (switch).
Seulement deux couches sont mises en œuvre :
Le réseau local : L’adresse MAC
Comment distinguer les différentes machines ?
Chaque carte réseau possède une adresse MAC (Media Access Control)
unique inscrite dans la carte par le constructeur (adresse physique).
C’est cette adresse qui est utilisée par le réseau local (Ethernet) pour identifier
les différentes machines.
Le réseau local : Notion de TRAMES
Les données sont découpées puis encapsulées dans des trames qui
contiennent les informations indispensables pour acheminer les
données sur le réseau.
Communication vers l’extérieur
Quand on doit sortir du réseau local, d’autres couches du modèle
OSI sont mises en œuvre
La couche 4 – Transport : elle donne l’illusion à l’émetteur et au récepteur qu’ils se trouvent
en liaison point à point (local).
La couche 3 – Réseau : elle assure le routage des données et fait disparaître les différences
de technologie.
On utilise alors le protocole TCP/IP pour aller sur INTERNET
Le réseau INTERNET
Ensemble de machines qui communiquent en utilisant le protocole
TCP/IP
(TCP : Transmission Control Protocol et IP : internet Protocol)
TCP/IP est une suite de protocoles mis au point à partir de 1964 aux USA pour assurer une
transmission par commutation de paquets
Pour qu’un réseau local (LAN) puisse communiquer vers l’extérieur avec le réseau
INTERNET, il faut mettre entre les deux réseaux un ROUTEUR.
INTERNET : Le routeur et l’adresse IP
Un ROUTEUR relie plusieurs réseaux entre eux.
Chaque machine sur INTERNET doit avoir une adresse non ambiguë
C’est l’adresse : IP
Le routeur installé sur votre réseau local possède lui aussi une
adresse IP. C’est la passerelle par défaut du réseau local
INTERNET : Le routeur
Un ROUTEUR possède au moins deux cartes réseaux
(donc au moins deux adresses MAC et deux adresses IP)
INTERNET : Le routeur et les tables
Grace à un protocole spécifique le routeur établit une table de
routage par réseau. Cette table de routage liste tous les
ordinateurs ainsi que les autres routeurs connectés au réseau.
INTERNET : L’adresse IP
Le « nom » du réseau ainsi que le numéro de la machine sont
contenu dans l’adresse IP
L’adresse IP est « un peu » la somme des deux !
Exemple :
192.168.0.9 = 192.168.0.0 « + » 0.0.0.9
– 192.168.0.0 = nom du réseau
– 0.0.0.9 = numéro de la machine sur le réseau 192.168.0.0
Une machine peut communiquer uniquement avec d’autres
machines du même réseau. Pour relier deux réseaux, il faut
utiliser un routeur !
Faire communiquer deux machines en
utilisant les adresses MAC et IP
L'adresse MAC est unique et identifie de façon sûre une machine
mais en aucun cas elle ne donne la position de la machine dans
le monde.
Ex : avec votre ordinateur portable, vous vous connectez à internet
de chez vous ou de chez un ami dans la même ville ou à l’autre
bout du monde!
Chaque fois que vous connecter votre machine à un réseau,
celui-ci attribue à votre machine une adresse IP contenant le
« nom » du réseau ainsi que le numéro de votre machine sur ce
réseau.
L’adresse IP de votre machine change donc régulièrement alors
que l’adresse MAC ne change jamais !
Fonctionnement
La machine 192.168.0.1 veux « s’adresser » à la machine
192.168.1.2 (sans passer par Internet)
Fonctionnement
L’information « bonjour » de la machine 192.168.0.1 va traverser
les différentes couches du modèle OSI pour être encapsulée.
Fonctionnement
Une fois au niveau de la couche 3 (réseau) l’ordinateur sait grâce à
l’adresse IP du destinataire que celle-ci n’appartient pas à son
réseau. Il faut faire sortir le message à l’extérieur du réseau en
donnant comme adresse de destination l’adresse du ROUTEUR.
Fonctionnement
L’ordinateur source envoie une requête ARP afin d’obtenir
l’adresse MAC du routeur (s’il ne la connait pas déjà).
Il confectionne alors la trame qui va circuler sur le réseau.
Voici la partie de la trame qui nous intéresse :
@MAC DST de
192.168.0.254
•
•
•
•
@MAC SRC de
192.168.0.1
IP SRC: 192.168.0.1
IP DST: 192.168.1.2
Données à envoyer
La première machine qui va la recevoir est... le switch du réseau 192.168.0.0/24.
Il reçoit la trame et lit l'adresse MAC de destination.
Il va voir sa table CAM pour savoir s'il connaît cette adresse MAC, et voir sur lequel de
ses ports il faut renvoyer la trame.
Si jamais il ne trouve pas l'adresse MAC, il la renverra sur tous ses ports actifs !
Il peut donc maintenant renvoyer la trame sur son port de sortie, qui est connecté au
routeur. Le routeur reçoit la trame.
Fonctionnement
@MAC DST de
192.168.0.254
@MAC SRC de
192.168.0.1
IP SRC: 192.168.0.1
IP DST: 192.168.1.2
Données à envoyer
•
La trame arrive à la couche 2 du routeur qui lit l'adresse MAC de destination.
•
C'est la sienne ! Il va donc finir de lire l'en-tête de couche 2, enlever l'en-tête Ethernet et envoyer
le datagramme IP qu'il reste au protocole de couche 3 indiqué dans l'en-tête.
La couche 3 va lire tout l'en-tête de couche 3, et notamment l'adresse IP de destination.
Le routeur voit alors que ce n'est pas son adresse, il sait donc qu'il va devoir renvoyer ce
datagramme vers la machine de destination.
•
•
Il va donc chercher dans sa table de routage à quelle passerelle envoyer le paquet afin de joindre
la machine 192.168.1.2.
Dans cet exemple, cette adresse appartient à l'un de ses propres réseaux, il va donc pouvoir lui
envoyer le paquet directement.
Cependant, pour envoyer la trame sur le réseau, il va avoir besoin de l'adresse MAC de
192.168.1.2. Il va donc faire une requête ARP.
Une fois l'adresse MAC de 192.168.1.2 reçue, il va pouvoir former la trame et l'envoyer sur le
réseau.
@MAC DST de
192.168.1.2
@MAC SRC de
192.168.2.254
IP SRC: 192.168.0.1
IP DST: 192.168.1.2
Données à envoyer
Fonctionnement
@MAC DST de
192.168.1.2
•
@MAC SRC de
192.168.2.254
IP SRC: 192.168.0.1
IP DST: 192.168.1.2
Données à envoyer
La trame va arriver au switch, mais cette fois il s'agit du switch du réseau
192.168.1.0/24 qui n'est pas le même que le premier.
Il va regarder l'adresse MAC de destination et aiguiller la trame vers la machine
192.168.1.2.
•
La machine 192.168.1.2 va recevoir la trame en couche 2 et va lire l'adresse MAC de
destination.
C'est la sienne. Elle va donc lire la suite de l'en-tête et renvoyer le datagramme contenu
dans la trame à la couche 3, c'est-à-dire au protocole IP.
La couche 3 reçoit le datagramme et lit l'en-tête.
L'adresse IP de destination est la sienne, elle va donc envoyer les informations à la
couche 4, qui va elle-même envoyer les informations à la couche 7 applicative.