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  • Guy Pujolle

    Avec la contribution de Olivier Salvatori

    Coursrseaux

    ettlcomsAvec exercices corrigs

    3e dition

    pujolles titre 6/10/08 22:29 Page 1

    Groupe Eyrolles, 2000, 2004, 2008,

    ISBN : 978-2-212-12414-9

  • 13C O U R S

    259

    Les rseaux IPCest le rseau Internet qui a introduit le protocole IP.Ce protocole a t ensuite repris pour raliser desrseaux privs, tels les rseaux intranets et extranetsou les rseaux mis en place pour la domotique. Cesrseaux IP prsentent de nombreuses proprits com-munes. Ce cours examine ces proprits en dcrivantle fonctionnement des rseaux IP puis en dtaillant lesprincipaux protocoles mettre en uvre pour obtenirun rseau performant.

    Les environnements IP

    Les protocoles ARP et RARP

    DNS (Domain Name Service)

    ICMP (Internet Control Message Protocol)

    RSVP (Resource reSerVation Protocol)

    RTP (Real-time Transport Protocol)

    NAT (Network Address Translation)

    IP Mobile

    Fonctions supplmentaires

  • Cours 13 Les rseaux IP260

    Les environnements IP

    DARPA (Defense Advanced Research Pro-jects Agency). Agence du ministre de la Dfense amricain charge des projets de recherche militaire.

    Arpanet. Premier rseau commutation de paquets dvelopp aux tats-Unis par la DARPA.

    Le principal intrt du protocole IP est son adoption quasi universelle. Cestau milieu des annes 70 que lagence amricaine DARPA (Defense AdvancedResearch Projects Agency) dveloppe un concept de rseaux interconnects,Internet. Larchitecture et les protocoles de ce rseau acquirent leur formeactuelle vers 1977-1979. cette poque, la DARPA est connue comme le pre-mier centre de recherche sur les rseaux transfert de paquets, et cest elle quicre le rseau Arpanet, la fin des annes 60.

    Le rseau Internet dmarre vritablement en 1980, au moment o la DARPAcommence convertir les protocoles du rseau de la recherche TCP/IP. Lamigration vers Internet est complte en 1983, quand le bureau du secrtariatde la Dfense amricain rend obligatoires ces protocoles pour tous les htesconnects aux rseaux tendus.

    NSF (National Science Foundation).Fondation de ltat amricain qui subven-tionne les projets de recherche importants.

    En 1985, la NSF (National Science Foundation) commence dvelopper unprogramme destin mettre en place un rseau autour de ses six centres desupercalculateurs. En 1986, elle cre un rseau fdrateur, le NSFNET, pourrelier tous ses centres de calcul et se connecter Arpanet. Cest lensemble deces rseaux interconnects qui forme Internet, auquel viennent sajouter petit petit de nombreux rseaux nouveaux.

    Ladoption des protocoles slargit alors aux entreprises prives, qui, la findes annes 80, sont pour la plupart relies Internet. De plus, elles utilisentles protocoles TCP/IP pour leurs rseaux dentreprise, mme sils ne sont pasconnects Internet. Ces rseaux privs sappellent des intranets. Le prolon-gement permettant aux utilisateurs externes de sinterconnecter sur un intra-net sappelle un extranet.

    Cest alors que se dveloppent des oprateurs offrant des accs au rseauInternet, les FAI (fournisseurs daccs Internet), encore appels ISP (InternetService Provider). Aujourdhui, les ISP dveloppent leurs propres rseaux, ouintranets, qui ne sont autres que des rseaux Internet contrls par un seuloprateur. terme, on peut anticiper la disparition du rseau Internet dori-gine au profit dune dizaine de rseaux intranets mondiaux.

    Cette croissance rapide induit des problmes de dimensionnement et encou-rage les chercheurs proposer des solutions pour le nommage et ladressagede la nouvelle population.

    De nos jours, des centaines de socits importantes commercialisent des pro-duits TCP/IP. Ce sont elles qui dcident de la mise sur le march de nouvellestechnologies, et non plus les chercheurs, comme lorigine. Pour prendre encompte cette nouvelle ralit politique et commerciale, lIAB (Internet Activi-ties Board) sest rorganis en 1989. Depuis, la structure de lIAB comprend

  • Les environnements IP 261

    deux organismes : lIRTF (Internet Research Task Force) et lIETF (InternetEngineering Task Force).

    LIETF se concentre sur les problmes de dveloppement court et moyenterme. Cet organisme existait dj dans lancienne organisation. Son succs at lun des motifs de sa restructuration. LIETF sest largi pour prendre encompte des centaines de membres actifs travaillant sur plusieurs sujets enmme temps. Il se runit au complet pour couter les rapports des groupes detravail et pour dbattre des modifications et des ajouts portant sur TCP/IP.LIRTF coordonne les activits de recherche sur les protocoles TCP/IP etlarchitecture Internet en gnral. Sa taille est moins importante que celle delIETF.

    Les documents de travail sur Internet, les propositions pour lajout ou lamodification de protocoles et les normes TCP/IP sont publis sous la formedune srie de rapports techniques, appels RFC (Request For Comments). LesRFC sont disparates ; elles peuvent couvrir des sujets prcis ou vastes et fairefigure de normes ou seulement de propositions.

    Rcemment, lIAB a commenc prendre une part active dans la dfinitiondes normes. Tous les trois mois, il publie une RFC, appele IAB Official Proto-col Standards, qui rend compte du processus de normalisation et des nouvel-les normes.

    LIAB attribue chaque protocole de TCP/IP un tat et un statut. Ltat duprotocole spcifie lavancement des travaux de normalisation de la faonsuivante :

    Initial (initial) : le protocole est soumis pour tre examin.

    Norme propose (proposed standard) : le protocole est propos commenorme et subit la procdure initiale.

    Norme de travail (draft standard) : le protocole a pass lexamen initial etpeut tre considr comme tant dans sa forme semi-finale. Au moins deuximplmentations indpendantes sont produites, et le document les dcri-vant est tudi par le groupe de travail ad hoc. Des modifications avant lanorme finale sont souvent introduites aprs ces premires exprimentations.

    Norme (standard) : le protocole a t examin et est accept comme unenorme complte. Il fait officiellement partie de TCP/IP.

    Exprimental (experimental) : le protocole nest pas soumis normalisationmais reste utilis dans des exprimentations.

    Historique (historic) : le protocole est prim et nest plus utilis.

    Normalement, les protocoles soumis doivent tre passs en revue par le groupede travail correspondant de lIETF. LIAB vote ensuite pour son avancementdans le processus de normalisation.

  • Cours 13 Les rseaux IP262

    Le statut du protocole indique sous quelles conditions il doit tre utilis. Cesdiffrents statuts sont les suivants :

    Exig (required) : toutes les machines et passerelles doivent implmenter leprotocole.

    Recommand (recommended) : toutes les machines et passerelles sontencourages implmenter le protocole.

    Facultatif (elective) : on peut choisir dimplmenter ou non le protocole.

    Utilisation limite (limited use) : le protocole nest pas spcifi pour une uti-lisation gnrale (par exemple, un protocole exprimental).

    Non recommand (non recommended) : lutilisation du protocole nest pasrecommande (par exemple, un protocole prim).

    Comme expliqu prcdemment, larchitecture IP implique lutilisation duprotocole IP, qui possde comme fonctions de base ladressage et le routagedes paquets IP. Le niveau IP correspond au niveau paquet de larchitectureOSI, mais avec une forte diffrence entre IPv4 et IPv6. IPv4 correspond unprotocole trs simple, qui ne rsout que les problmes dinterconnexion, tandisquIPv6 a pour vocation de reprsenter compltement le niveau paquet.

    Au-dessus dIP, deux protocoles ont t choisis : TCP et UDP, qui sont abordsau cours 11, Les protocoles de niveau suprieur . Ces protocoles correspon-dent au niveau message (couche 4) de larchitecture OSI. Ils intgrent une ses-sion lmentaire, grce laquelle TCP et UDP prennent en charge lesfonctionnalits des couches 4 et 5. La diffrence rside dans leur mode : avecconnexion pour TCP et sans connexion pour UDP. Le protocole TCP est trscomplet, ce qui garantit une bonne qualit de service, en particulier sur letaux derreur des paquets transports. tant un protocole en mode sansconnexion, UDP supporte des applications moins contraignantes en qualit deservice.

    Le niveau application, qui se trouve au-dessus de TCP-UDP dans le modleInternet, regroupe les fonctionnalits des couches 6 et 7 de lOSI. Le cours 12, Exemples dapplications , dtaille quelques applications des rseaux IP.

    Questions-rponsesQuestion 1. Pourquoi les ISP prfrent-ils dvelopper leur propre rseau plutt quemployer lerseau Internet ?

    Rponse. Le rseau Internet tant une interconnexion de rseaux, il ne permet pasdoffrir une qualit de service. En dveloppant leur propre rseau intranet, les ISP contr-lent beaucoup mieux la qualit de service de leur rseau.

    Question 2. Quels avantages les socits peuvent-elles tirer de lutilisation du protocole IP ?

    Rponse. Le Web tant devenu un grand standard, les entreprises ont dvelopp des sys-tmes dinformation compatibles et se sont places dans lenvironnement IP.

  • Les protocoles ARP et RARP 263

    Les protocoles ARP et RARP

    Internet propose linterconnexion de rseaux physiques par des routeurs. Cest unexemple dinterconnexion de systmes ouverts. Pour obtenir linterfonctionne-ment des diffrents rseaux, la prsence du protocole IP est ncessaire dans lesnuds qui effectuent le routage entre les rseaux. Globalement, Internet est unrseau transfert de paquets. Les paquets traversent plusieurs sous-rseaux pouratteindre leur destination, sauf bien sr si lmetteur se trouve dans le mme sous-rseau que le rcepteur. Les paquets sont routs dans les passerelles situes dansles nuds dinterconnexion. Ces passerelles sont des routeurs. De faon plus pr-cise, ces routeurs tra