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    2011 Hakim Benameurlaine 1

    Table des matires1 LADRESSAGE ........................................................................................................................... 2

    1.1 TCP/IP .............................................................................................................................. 2

    1.2 Adresse IP ........................................................................................................................ 2

    1.3 Classes d'Adresses ........................................................................................................... 4

    1.4 Masque de sous-rseau ................................................................................................... 7

    1.5 Adresses IP Prives .......................................................................................................... 9

    1.6 Routage IP de base ........................................................................................................ 11

    1.7 Plan d'adressage ............................................................................................................ 13

    1.8 Types de trames TCP/IP ................................................................................................. 14

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    1 LADRESSAGE

    1.1 TCP/IP

    C'est le protocole le plus rpandu, notamment cause de la circulation des

    informations sur Internet. Il dfini des rgles prcises, appliques sur tousles quipements chargs de transmettre les donnes. Ces rgles sont

    regroupes sous le terme TCP/IP.

    TCP (Transmission Control Protocol) se charge de dcouper les

    donnes en sections plus petites, les paquets, qui peuvent circuler

    indpendamment les unes des autres, tandis que IP (Internet Protocol)

    assure lenvoi vers la bonne destination.

    1) Dcoupage

    Avant dtre envoyes sur le rseau, les donnes sont dcoupes enpaquets, chacun comportant une tiquette avec son numro dordre,son adresse de destination ainsi que lidentification de lmetteur.

    Ce dcoupage est effectu sur lordinateur metteur.

    2) Aiguillage

    Au cours du voyage, il peut arriver que les paquets nempruntent pastous la mme route pour arriver destination, notamment parce quun

    routeur (quipement de tlcommunication) sest rendu compte quunchemin est brusquement devenu satur et quil valait mieux aiguillerquelques paquets sur une autre route.

    3) Regroupement

    Sur le site destinataire, les paquets narrivent pas forcment dans lebon ordre. Ils sont remis en squence mesure de leur arrive grce leur numro dordre.

    1.2 Adresse IP

    L'adressage IP est bas sur le concept d'htes et de rseaux. Un hte est

    tout ce qui peut envoyer ou recevoir des trames IP sur le rseau, comme

    une station de travail ou un routeur. Il ne faut pas confondre avec un

    serveur : clients et serveurs sont tous des htes IP.

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    Les htes sont connects entre eux par un ou plusieurs rseaux.

    L'adresse IP de n'importe quel hte est le rassemblement de deux choses:

    adresse du rseau o il se trouve

    adresse personnellesur ce rseau

    La taille de la partie adresse de rseau et de la partie adresse de l'hte

    dpend du type de rseau o l'on est.

    Exemple dune adresse IP avec les relations de calcul

    Ces adresses sont codes sur 32 bits, est sont reprsentes sous la

    forme de 4 nombrescompris entre 0et 255(valeur d'un octet) et spars

    par un point, soit (par exemple).

    Dcimal Binaire

    255.0.127.2 11111111.00000000.01111111.00000010

    On pourrait ainsi dire que les adresses IP varient de la plus petite0.0.0.0

    la plus grande255.255.255.255.

    Une adresse valide est dans la plage allant de 0.0.0.0 255.255.255.255,

    soit un total de 4.3milliards d'adresses.

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    Ce nest pas toutes les combinaisons qui sont disponibles, et elles

    refltent une certaine logique.

    Dans une ADRESSE BINAIRE :

    On parle de bitsde poids faiblepour les nombres les plus droite. On parle de bits de poidsfort pour les nombres les plus gauche.

    1.3 Classes d'Adresses

    Les bits de poids fort, dfinissent l'adresse du rseau et les bits de poids

    faible l'adresse d'un quipement dans le rseau. Mais comme la limite entre

    poids fort et poids faible n'est pas toujours la mme, il semble vident que

    plus les poids forts sont petits, et plus le nombre de machines

    connectable dans un mme rseau sera important, mme si on aurapeu de rseau de ce type.

    plus les poids forts sont nombreux, on aura alors peu de machinesconnectable pour chacun de ces rseaux, mme s'ils sont plusnombreux.

    C'est la notion de "classe de rseau" :

    Rseau de Classe A : (commence par 0 127)

    0XXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX

    1 bit 0

    7bits pour le rseau soit 27=128 rseaux

    24bits pour le matriel soit 224(16 millions de machines)

    Rseau de Classe B : (commence par 128 191)

    10XXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX

    1 bit 1

    2 bit 0

    14bits pour le rseau soit 214=16384 rseaux

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    Si le numro d'hte est 0, il indique "le rseau mme".

    Tous les bits rservs et adresses rserves rduisent svrement les

    adresses IP disponibles (4,3 milliards). La plupart des utilisateurs relis

    l'Internet se verront assigns des adresses de classe C, puisque l'espace

    devient trs limit. C'est la raison principale du dveloppement d' IPv6, qui

    aura 128bits d'espace adresse.

    Rsum des diffrentes classes avec les informations ncessaires

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    1.4 Masque de sous-rseau

    Le masque de sous-rseaux permet de dfinir le dcoupage entre les bits

    de l'adresse qui servent dfinir l'adresse de rseau, et ceux servant

    dfinir l'adresse de la machine.

    Il est construit en mettant 1 les bits qui servent dfinir l'adresse de

    rseau et 0les bits dfinissant les adresses des machines.

    Ainsi dans des masques standards, si on un rseau de :

    classe Ale masque vaudra 255.0.0.0

    classe Ble masque vaudra 255.255.0.0

    classe Cle masque vaudra 255.255.255.0

    Nanmoins on peut affiner, par exemple avec une classe Cde rfrence,

    en gardant les 5 bitsde poids faibles comme bits d'adresse matrielle avoir

    23=8mini rseaux de 25=32machines maximum ayant comme masque de

    sous-rseaux 255.255.255.224

    Nous avons vu quune adresse IP tait constitue dun numro de rseau

    et dun numro dhte. Cela dit, les masques de sous-rseaux permettent

    de diviser les rseaux de classe A, Bou Cen sous-rseaux.

    En effet, en admettant que tous les htes dun rseau de classe A se

    trouvent sur le mme sous-rseau, le rseau serait trs rapidement satur,

    ne serait-ce que par les broadcasts qui sont destin tous les htes du

    mme rseau.

    Les rseaux sont donc diviser en sous-rseaux et le masque permet de les

    dterminer.

    Par exemple, pour un rseau de classe C, on a coutume dutiliser

    255.255.255.0 comme masque de sous-rseau. Cela signifie que dans

    ladresse IP, la partie numro de rseau sera les trois premier nombre etque la partie numro dhte sera le quatrime.

    En fait, pour savoir dans une adresse IP quelle est la partie numro de

    rseau et numro dhte, il suffit dcrire ladresse IP en binaire et dcrire

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    dessous le masque de sous-rseau, galement en binaire. Soit ladresse IP

    192.168.2.53et le masque 255.255.255.0On obtient, en binaire :

    11000000.10101000.00000010.00110101

    11111111.11111111.11111111.00000000

    La partie correspondante aux 1du masque de sous-rseau correspond au

    numro de rseau et la partie correspondante au 0correspond au numro

    dhte.

    Ainsi, dans ce cas, avec un masque de 255.255.255.0, on peut avoir 254

    htes diffrents sur le sous-rseau 192.168.2.0

    Essayons maintenant avec un masque de sous-rseau 255.255.255.224,

    on obtient :

    11000000.10101000.00000010.00110101

    11111111.11111111.11111111.11100000

    La partie numro de rseau devient donc 192.168.2.32et le numro dhte

    est 21.

    Ainsi, avec le masque 255.255.255.224, on peut diviser le rseau

    192.168.2.0en 8sous-rseaux diffrents.

    Les numros d'hte dans ce cas ne peuvent aller que de 1 30, la machined'adresse IP 192.168.2.65 ne fera donc pas partie du mme rseau. (0

    tant rserv pour le rseau et 31pour la diffusion).

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    1.5 Adresses IP Prives

    Les adresses prives peuvent tre utilises par des htes au sein d'une

    organisation, en interne, tant que ces htes ne se connectent pas

    directement Internet.

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    L'Autorit d'Affectation de Numros sur Internet a rserv les 3 blocs

    suivant dans l'espace d'adressage pour des rseaux internes :

    RFC 1918 est une norme qui rserve plusieurs plages d'adresses dans

    chacune des classes A, B et C. Comme indiqu dans le tableau, ces plages

    d'adresses prives comprennent un seul rseau de classe A, 16 rseaux de

    classe B et 256 rseaux de classe C.

    Un administrateur rseau dispose ainsi d'une grande souplesse en ce qui

    concerne l'attribution d'adresses internes.

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    1.6 Routage IP de base

    EXEMPLE 1

    Soit un rseau interne TCP/IP comprenant un segment Ethernet et trois

    machines. Le numro de rseau IP de ce segment est 200.1.2.

    Les numros d'hte pour A, Bet Csont 1, 2et 3respectivement. Ce sont

    des adresses de classe C, ce qui permet d'avoir 254 machines sur ce

    segment.

    Supposons que Aveuille envoyer un paquet Cpour la premire fois, et

    qu'il connait l'adresse IP de C. Pour envoyer ce paquet, Aaura besoin de

    connatre l'adresse MACde C.

    Le protocole ARP (Address Resolution Protocol) est utilis pour trouver

    dynamiquement cette adresse.

    ARP garde une table interne d'adresses IP et d'adresses MAC

    correspondantes.

    Quand Aessaye d'envoyer un paquet IP C, le module d'ARP consulte

    sa table d'adresses IP et ne dcouvrira aucune entre pour C.

    ARP envoie alors un paquet spcial reu par tous (broadcast), demandant

    l'adresse MACcorrespondant l'adresse IP qu'il connait.

    S'il n'y a pas de "time-out", cela signifie que la machine Ca rpondu en

    incluant son adresse MACdans sa rponse, et le tour est jou.

    A met jour sa table d'adresse (ou table d'hte) et peut envoyer son

    paquet.

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    EXEMPLE 2

    Considrons maintenant 2 rseaux Ethernet spars et relis par la

    machine C, fonctionnant comme un routeur.

    La machine Cagit comme un routeur entre ces deux rseaux.

    Un routeur est un lment qui choisit diffrentes directions pour les

    paquets en fonction de ladresse IP.

    Comme il y a deux segments Ethernet spars, chaque rseau a son

    propre numro de rseau de classe C.

    Si A veut envoyer un paquet E, il doit dabord lenvoyer C qui peut

    faire suivre le paquet E.

    Ceci est possible car Autilise ladresse MAC de Cet ladresse IP de E.

    Cva donc recevoir le paquet destin Eet va le faire suivre en utilisant

    ladresse MAC de E, soit parce quil la connat, soit en faisant une requte

    ARP comme dcrit prcdemment.

    Si Ereoit le mme numro de rseau que A, soit "200.1.2", Aessayera

    datteindre E de la mme faon qui atteint C, par exemple, en envoyant

    une requte ARP et en attendant la rponse.

    Quoiquil en soit, comme Eest physiquement sur un fil diffrent, il ne verra

    jamais la requte ARP et le paquet ne pourra pas tre dlivr.

    En spcifiant que Eest sur un rseau diffrent, le module IP de A saura

    que Ene peut tre atteint sans avoir t fait suivre par un nud (lment

    reliant deux rseaux diffrents comme un routeur) de son rseau.

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    1.7 Plan d'adressage

    Il s'agit normalement d'un travail de vritables spcialistes, mais il est

    possible de donner des indications.

    Compter le nombre de sous rseaux de votre rseau.

    Un sous rseau est form par toutes les machines connectes de manire

    pouvoir s'changer des paquets IP sans faire intervenir de routeur.

    Compter le nombre de machines sur chaque sous rseau.

    Le but est de prvoir le nombre d'adresses ncessaires sur ce sous rseau.

    Il faut compter toutes les interfaces branches sur ce sous rseau, en

    incluant les routeurs, serveurs de terminaux, imprimantes, etc.

    Calculer le nombre de bits ncessaires pour le numro dhte sur

    chaque sous rseau.

    En fonction du nombre de machines actuelles et dans deux ans, et en

    prvoyant un peu plus large, il faut arrondir ce nombre la puissance de

    deux strictement suprieure. Le nombre de bits est la puissance de deux

    correspondantes.

    Calculer alors la taille de l'espace ncessaire.

    En sachant que les sous-rseaux 0et maxsont rservs, il faut calculer lataille de l'espace d'adressage ncessaire, et en dduire le nombre

    quivalent de classes C.

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    1.8 Types de trames TCP/IP

    Diffusion (Broadcast)

    Le principe du broadcast est d'envoyer une information tous les

    ordinateurs du rseau o l'on est. Au lieu denvoyer en unicast vers

    ladresse IP de chaque machine (ex. 193.169.1.37 avec un masque

    255.255.255.0), on envoie la trame tous les ordinateurs du sous-rseau

    en utilisant l'adresse de broadcast (ici, 193.169.1.255).

    Cette adresse est rserve cet usage. Chacun des ordinateurs du sous-

    rseau regarde et traite la trame comme si elle leur tait personnellement

    adresse.

    Les trames de broadcast ont une caractristique particulire : cest de ne

    pas pouvoir passer les routeurs puisqu'il s'adresse uniquement tous les

    ordinateurs d'un mme sous-rseau.

    Avec une diffusion, le paquet contient une adresse IP de destination avec

    uniquement des un (1) dans la partie hte. Cela signifie que tous les htes

    se trouvant sur ce rseau local (domaine de diffusion) recevront le paquet

    et le regarderont. De nombreux protocoles rseau, tels qu'ARP et DHCP,

    utilisent les diffusions.

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    Monodiffusion (Unicast)

    Cest le principe le plus utilis et le plus simple. Les ordinateurs possdant

    chacun une adresse IP, on peut envoyer les trames en spcifiant ladresse

    IP de lordinateur qui on veut envoyer les informations. Les lments

    actifs et passifs du rseau (commutateurs, rpteurs, routeurs, ... )dirigent l'information dans la bonne direction pour que les trames arrivent

    au bon endroit.

    Seule la machine ayant ladresse contenue dans la trame regarde et traite

    linformation.

    Il existe 3 classes d'adresses unicast:

    La classe A : Adresses comprises entre 1.0.0.x et 127.255.255.x

    La classe B : Adresses comprises entre 128.0.0.x et 191.255.255.x La classe C : Adresses comprises entre 192.0.0.x et 223.255.255.x

    L'adresse de monodiffusion est la plus rpandue sur un rseau IP. Un

    paquet ayant une adresse de destination monodiffusion est destin un

    hte spcifique. Citons pour exemple un hte ayant l'adresse IP

    192.168.1.5 (source) demandant une page Web partir d'un serveur

    l'adresse IP 192.168.1.200 (destination).

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    Multidiffusion (Multicast)

    Plutt que denvoyer les fichiers du serveur vers chacune des machines

    clientes (unicast) on peut nenvoyer linformation quune seule fois et

    chaque ordinateur client la rcupre.

    En effet, dans un rseau Ethernet par exemple, toutes les trames qui

    circulent passent par tous les ordinateurs. Cest le principe du multicast :

    on envoie linformation une adresse et tous les clients coutent cette

    adresse. (Utilis par exemple pour la diffusion de la vido.)

    Chaque client multicast senregistre avec une adresse IP multicast de

    classe D (entre 224.0.0.0 et 239.255.255.255 sauf 224.0.0.0 non utilise

    et 224.0.0.1 qui correspond au "broadcast du multicast"). Cest sur cette

    adresse que les informations vont tre envoyes.

    Les clients coutent ce qui arrive sur cette adresse et suivent la procdure

    dcrite par le protocole multicast implment.

    Les adresses de multidiffusion permettent un priphrique source

    d'envoyer un paquet un groupe de priphriques.

    Une adresse IP de groupe de multidiffusion est attribue aux

    priphriques appartenant un groupe de multidiffusion. Les adresses de

    multidiffusion sont comprises entre 224.0.0.0 et 239.255.255.255.

    Les adresses de multidiffusion reprsentant un groupe d'adresses (parfois

    appel groupe d'htes), elles ne peuvent tre utilises qu'en tant que

    destination d'un paquet. La source a toujours une adresse de

    monodiffusion.

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    Comme avec une adresse de monodiffusion ou de diffusion, les

    adresses IP de multidiffusion ncessitent une adresse MAC de

    multidiffusion correspondante pour pouvoir transmettre des trames sur un

    rseau local. L'adresse MAC de multidiffusion est une valeur spciale qui

    commence par 01-00-5E en hexadcimal.

    La valeur se termine par la conversion des 23 bits infrieurs de

    l'adresse IP de groupe de multidiffusion dans les 6 caractres

    hexadcimaux restants de l'adresse Ethernet. Comme indiqu dans le

    graphique, 01-00-5E-0F-64-C5 hexadcimal en est un exemple.