Ch6 Architecture TCP IP

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ARCHITECTURE TCP/IP Chapitre 6Docteur Fatiha Djemili Tolba Universit Badji Mokhtar Annaba (UBMA)1

Dpartement d'informatique 2011/2012

CONTENU DE CHAPITREGnralit Description de la pile protocolaire Ladressage logique Le routage Internet Protocol (IP) Transmission Control Protocol (TCP) Exemples dapplication2

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GNRALIT : ORIGINELarchitecture TCP/IP a t dveloppe, dans le milieu des annes 1970, par la DARPA (Defense Advanced Research Project Agency USA ) Dans le but de satisfaire les besoins dinterconnexion des systmes informatiques de larme (DoD, Department of Defense) TCP/IP, du nom de ses deux protocoles principaux (TCP : Transmission Control Protocol et IP: Internet Protocol), est un ensemble de protocoles permettant de rsoudre les problmes dinterconnexion en milieu htrogne TCP/IP a remplac (1983) le protocole NCP (Network Control Program) dans ARPANET, anctre de lInternet Aujourdhui, TCP/IP est le protocole standard de tous les rseaux, du LAN au WAN.

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ARCHITECTURE TCP/IP VS OSI

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DESCRIPTION DTAILLE DE LA PILE TCP/IP (1)Les principaux protocoles et applications de lenvironnement TCP/IP sont dtailles comme suit :

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DESCRIPTION DTAILLE DE LA PILE TCP/IP (2)HTTP (HyperText Transport Protocol) : assure le transfert de fichiers hypertextes entre un serveur Web et un client Web FTP (File Transfer Protocol) : est un systme de manipulation de fichiers distance (transfert, suppression, cration...) TELNET (TELetypewriter NETwork protocol ) : systme de terminal virtuel, permet louverture de sessions avec des applications distantes ; SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) : offre un service de courrier lectronique DNS (Domain Name System) : est un systme de bases de donnes rparties assurant la correspondance dun nom symbolique et dune adresse Internet (adresse IP) SNMP (Simple Network Management Protocol) : est devenu le standard des protocoles dadministration de rseau ICMP (Internet Control and error Message Protocol) : permet la signalisation de la congestion, la synchronisation des horloges et lestimation des temps de transit... Il est utilis par lutilitaire Ping qui permet de tester la prsence dune station sur le rseau. ARP (Address Resolution Protocol) : utilis pour associer une adresse logique IP une adresse physique MAC et RARP assure lopration inverse SLIP (Serial Line Interface Protocol) : protocole dencapsulation des paquets IP PPP (Point to Point Protocol) : protocole dencapsulation des datagrammes IP

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EXEMPLE DAPPLICATION TCP/IP (1)Pour une application qui demande le tlchargement dun fichier, le transfert sera procd de la manire suivante :

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EXEMPLE DAPPLICATION TCP/IP (2)Un client ftp convertit ladresse dun serveur ftp (nom.domaine) en une @ IP par le serveur DNS ou le fichier hosts Le client ftp demande la couche TCP dtablir une connexion avec cette adresse TCP envoie une requte de connexion au serveur en mettant un datagramme IP contient l@IP Le client ftp diffuse une requte arp du type broadcast (diffusion tous) pour senqurir de ladresse physique du destinataire Seul le destinataire, qui reconnat son adresse IP, rpond par une rponse arp en indiquant son adresse physique Le client ftp met la trame Ethernet avec la bonne adresse Ethernet de destination Avant envoie et sur le mme rseau Ethernet, le client ftp doit convertir la trame Ethernet une trame token ring

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ADRESSAGE LOGIQUEChaque machine (host), raccorde au rseau logique IP, est identifie par un identifiant logique ou adresse IP (@IP) indpendant de ladressage physique utilis dans le rseau rel Le rseau logique IP masquant le rseau physique et pour assurer lacheminement des donnes, il est ncessaire de dfinir des mcanismes de mise en relation de ladresse logique, seule connue des applications, avec ladresse physique correspondante (rsolution dadresses) Le protocole IP doit assurer le routage dans le rseau logique IP. cet effet, il doit pouvoir identifier le rseau logique IP concern (Net_ID) et la machine cible (Host_ID) Ladressage logique IP ne comporte que ces deux informations

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ADRESSAGE IP (1)

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ADRESSAGE IP (2)Le nombre maximum des rseaux est : 2n 2 O : n est le nombre doctet dsigns pour Net_ID Le nombre maximum des machine dans un rseau est : 2k 2 O : k est le nombre doctet dsigns pour Host_ID Les adresses spciales Ladresse : Net_ID.0, o tous les bits du champ Host_ID zro, dsigne le rseau lui-mme Ladresse 0.0.0.0 : adresse dinitialisation (ARAP). Cette adresse ne peut donc pas tre affecte une machine particulire Ladresse 127.0.0.0 : dsigne ladresse de la machine locale Ladresse Net_ID.1 : o tous les bits du champ Host_ID 1, dsigne ladresse de diffusion (broadcat) Clasee A : Net_ID.255.255.255.255 Classe B : Net_ID.255.255Dr. F.T. Djemili Dr. F.T. Djemili

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SOUS RSEAULa hirarchie deux niveaux (rseau et machine) de ladressage IP sest rapidement rvle insuffisante cause de la diversit des architectures des rseaux connects. La notion de sous-rseau (ou subnet), introduite en 1984, a conserv le format de ladresse IP sur 32 bits. Dans un rseau subdivis en plusieurs sous-rseaux, on exploite autrement le champ Identifiant de machine de ladresse IP. Celui-ci se dcompose dsormais en un identifiant de sous-rseau et un identifiant de machine.

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MASQUE RSEAU (1)Lorsquune station met un datagramme destination dune autre station, la couche IP locale vrifie, laide du masque de sousrseau, si le datagramme appartient au mme sous-rseau que celui de lmetteur. Si le datagramme est destin une station situe sur un sousrseau distant, le datagramme est envoy la passerelle par dfaut, charge celle-ci dadresser le datagramme vers le bon sous-rseau. Ainsi, une station dun rseau logique IP doit connatre : son adresse IP ; le masque de sous-rseau ; ladresse de la passerelle locale (routeur). Pour dterminer si la machine cible est localise sur le mme sousrseau, la machine source ralise un ET logique entre les bits de ladresse source et ceux du masque de sous-rseau, elle procde de mme avec ladresse destination. Si le rsultat donne une valeur identique, les deux machines sont sur le mme sous-rseau, sinon le datagramme est adress au routeur.

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MASQUE RSEAU (2)

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MASQUE RSEAU (3)Exemple On peut donc en dduire au niveau des masques 192.168.0.140 ET 255.255.255.128 dcompos en: 11000000.10101000.00000000.10001100 ET 11111111.11111111.11111111.10000000 ---------------------------------------------------------= 11000000.10101000.00000000.10000000 192 . 168 . 0 . 128

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Ici, on voit que les trois premiers octets du masque ont tous leurs bits 1, donc les trois premiers octets du rsultat ne seront pas modifis par rapport l'adresse d'origine, et on obtient facilement 192.168.0. Pour le dernier octet, il faut regarder plus en dtail.

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ROUTAGE IP (1)Le routage IP repose sur quatre principes : 1. Des adresses IP bien structure : par exemple pour une interface eth0 d'adresse 192.168.2.254 (une adresse de classe C) et un masque rseau 255.255.255.0, on obtient ladresse du rseau ( prfixe rseau) 192.168.2.0 2. Les paquets comportent les adresses IP des machines mettrice et destinataire : Lors de l'mission, le protocole dcoupe les donnes en plus petits paquets (aussi appels datagrammes IP). Ces paquets comportent une en-tte (contient, entre autres, les adresses de l'metteur et du destinataire) et une zone de donnes. 3. Chaque machine du rseau possde une table de routage gre par le logiciel IP : C'est une liste contenant les adresses de rseau destination et les interfaces ou adresses des machines proches par lesquelles on peut atteindre ces destinations. Toutes les machines sous IP excutent le mme algorithme : Lors de l'mission d'un paquet de donnes, l'algorithme excut est le suivant : Calculer le prfixe rseau de l'adresse destination avec notre masque ; Rechercher ce prfixe dans notre table de routage ;

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ROUTAGE IP (2)Plaons nous dans le shell de la station S1 et affichons la configuration de ses interfaces : # ifconfiginet adr:192.168.1.1 Bcast:192.168.1.255 Masque:255.255.255.0 UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:89 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:58 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 lg file transmission:100 RX bytes:6771 (6.6 Kb) TX bytes:3357 (3.2 Kb) Interruption:10 Adresse de base:0x1080

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Afin d'afficher le contenu de la table de routage sur S1, utilisons la commande route : # routeTable de routage IP du noyau Destination Passerelle Genmask Indic Metric Ref Use Iface 192.168.1.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0 127.0.0.0 * 255.0.0.0 U 0 0 0 lo

Ajouter l'adresse 192.168.1.254 du rseau 100.0.0.0 : # route add -net 100.0.0.0 netmask 255.0.0.0 gw 192.168.254 Supprimer ladresse prcdante : # route del -net 100.0.0.0 netmask 255.0.0.0 gw 192.168.25417

INTERNET PROTOCOL IP

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TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL TCP

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