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Le routage IP -
Introduction au modèle OSI Définition d’un réseau IP Le réseau Internet (et un réseau IP en général) est constitué de réseaux indépendants connectés entre eux par des passerelles (routeurs). Les passerelles sont en charge de faire passer le trafic d'un sous-réseau à un autre en fonction des informations d'adressage.
Couche 7 : Transport Elle est composée des programmes d'applications de l'interface utilisateur. Ce sont les caractéristiques de cette couche qui font que l'information échangée entre les usagers est signifiante. Couche 6 : Présentation Elle définit la présentation des données pour qu'elle soient échangées dans un format compréhensible.
Couche 5 : Session Elle
établit les communications sur le réseau et gère
les modalités de leur interruption.
Couche 4 : Transport Elle contrôle la qualité et la fiabilité des transmissions de données. C'est à ce niveau que sont interprétés les noms d'utilisateurs et de machines. Couche 3 : Réseau C'est
elle qui achemine (routage) les données au travers du réseau.
Couche 2 : Liaison des donnés Elle met en paquet les données destinées à être transmises sur une liaison. Inversement, elle extrait des paquets les données en réception. Elle gère les erreurs de transmissions en utilisant des totaux de contrôle et s'occupe de l'accès aux supports partagés. Ethernet est un protocole de couche 2.
Couche 1 : Physique Elle établit la connexion physique entre les ordinateurs et le réseau. Elle commande également la transmission de l'information et spécifie les caractéristiques électriques et mécaniques du protocole : tailles des connecteurs, affectation des broches et niveaux de courant. (RS 232 est un protocole de couche 1).
Le
transfert d’informations entre équipements IP Le modèle OSI peut être utilisé pour comprendre la transmission des informations au travers des couches sur une architecture Internet et comment les différentes parties de TCP/IP fonctionnent pour acheminer l'information d'un hôte à une autre.
Les informations provenant de l'application sont transmises à travers les différentes couches de chaque hôte et/ou des passerelles.
Adresses IP des machines du réseau Doivent être uniques et situées sur le même subnet (sous réseau)
Masque de sous-réseau Le masque de sous réseau précise à chaque machine quelles adresses IP sont situées sur son propre LAN
Table de routage Liste les réseaux IP distants connus et l'adresse du (des) routeur (s) permettant de les joindre
Passerelle Routeur local ou distant que chaque machine de réseau contactera pour joindre une adresse IP inconnue
1 adresse IP c'est : 1
nombre de 32 bits Adresse IP
Conversion binaire en décimale Définition 1 chaque
bit dans un mot possède le poids binaire équivalent
à son rang dans le mot, moins 1. Définition 2 : Le
bit de droite dans le mot est le bit de poids faible.
La
plage d'adresses réseau va de 1.x.x.x. à 126.x.x.x
= 126 réseaux + 16M hôtes (0 et 127 sont réservés)
La
plage d'adresses réseau va de 128.0.x.x à 191.255.x.x
= 16K réseaux + 65K hôtes
Les plages suivantes sont réservées pour les réseaux devant être connectés directement à Internet : A - 1.0.0.0 à 126.0.0.0 B - 128.0.0.0 à 191.255.0.0 C - 192.0.1.0 à 223.255.255.0 D - 224.0.0.0 à 239.255.255.255 E - 240.0.0.0 à 247.255.255.255
Les plages suivantes sont réservées pour les réseaux ne devant pas être connectés directement à Internet : A - 10.0.0.0 à 10.255.255.255 B - 172.16.0.0 à 172.31.255.255 C - 192.168.0.0. à 192.168.255.255
Réseau de classe A Dans
un réseau de classe A, le premier octet est l'adresse du
réseau.
Réseau
de classe B
Réseau de classe C Dans un réseau de classe C, le premier octet a une valeur comprise entre192 et 223. Les trois premiers octets définissent le réseau et le dernier octet définit l'hôte.
Le masque de sous-réseau associé à une adresse permet de faire varier le nombre de sous-réseaux dans une plage d'adresses IP. Il masque la partie "id-réseau" d'une adresse IP. Le masque de sous-réseau et l'adresse IP sont ajoutés (Opération booléenne"ET") pour identifier le numéro de réseau.
Définition : Chaque
bit ayant la valeur 1 dans le masque, défini le numéro
de réseau dans l’adresse IP.
Masque de réseau de classe C
Masque de sous-réseau de classe C
Les numéros d’hôte possibles dans un sous-réseau se calculent par la concaténation du (ou des) dernier (s) octet (s) par l’intermédiaire des bits ayant la valeur 1 définissant le masque de sous réseau.
Masque de sous réseau "orienté bit"
Une adresse IP définie sous cette forme signifie que 24 bit du masque de sous réseau sont affectés à la valeur1 soit le masque suivant :
Une adresse IP définie sous cette forme signifie que 28 bit du masque de sous réseau sont affectés à la valeur 1 soit le masque suivant :
Masques–Adresses sous réseaux–Adresses hôtes
Correspondance Adresse IP et Adresse Physique Définition L’adresse IP (adresse logique) permet d’acheminer le paquet sur le réseau de l’hôte destinataire. Cette opération est effectuée par l’intermédiaire des rousseurs de l’inter réseau. Lorsque le réseau de l’hôte destinataire est atteint : -
diffusion de l’adresse IP logique sur le réseau physique
par l’hôte émetteur (si celui-ci se situe sur
le même réseau que le destinataire) ou le routeur si
l’hôte destinataire est distant L’adresse physique (ou adresse MAC) du destinataire sert à livrer physiquement le paquet.
Résolution d’adresse IP L'association adresse physique - adresse IP de l'émetteur est incluse dans la requête ARP de manière à ce que les récepteurs enregistrent l'association dans leur propre mémoire cache.
Pour connaître l'adresse physique de D, MAC D, à partir de son adresse logique LIP D, la machine A diffuse une requête ARP qui contient l'adresse LIP D vers toutes les machines. La machine D répond avec un message ARP qui contient la paire d’adresses (LIP D, MAC D). La machine A conservera en cache cette paire d’adresse pour une éventuelle prochaine session. Le paquet est ensuite livré par A en le diffusant sur le réseau par l’intermédiaire d’une trame contenant 4 adresses : - IP logique de l’émetteur - MAC de l’émetteur - IP logique du destinataire - MAC du destinataire La machine D traite le paquet par la reconnaissance de son adresse MAC dans la trame.
La machine A utilise son masque de sous réseau pour déterminer si l’adresse IP du destinataire B est située sur un réseau local ou distant. Si A détecte que l’adresse IP destinataire B est locale, elle consulte sa table de routage et doit déterminer à quelle interface physique elle doit envoyer les données. Une diffusion générale ARP sur le réseau est effectuée par la machine A.
Le destinataire B répond à la demande ARP en fournissant sa propre adresse physique.
ARP
de la machine A transmet les informations à la couche IP
afin de mettre
Émetteur et destinataire sur deux sous réseaux distants
La machine A utilise son masque de sous réseau pour déterminer si l’adresse IP du destinataire C est situé sur un réseau local ou distant. Si A détecte que l’adresse IP destinataire C est distante, elle consulte sa table de routage pour obtenir l’adresse IP de la passerelle par défaut en l’occurrence le routeur, car c’est à celle-ci que A doit transmettre le paquet afin que le routeur à son tour, transmette le paquet au destinataire C. Pour transmettre ce paquet, A doit déterminer l’adresse physique de cette passerelle par défaut (adresse IP 192.168.2.1). Pour cela, le processus utilisé est le même que dans le cas précédent.
Lorsque A connaît l’adresse physique de la passerelle par défaut grâce à la réponse ARP du routeur, A transmet ces informations à la couche IP qui met en forme le paquet de données à transférer au routeur.
Dans ce cas, la couche IP de A indique comme adresse de livraison du paquet, l’adresse physique de l’interface réseau du routeur correspondant à l’adresse IP de la passerelle par défaut de A, mais conserve l’adresse logique destinataire originale de C. Ce processus est établi afin que le paquet soit livré au routeur qui lui-même aura à charge d’effectuer une diffusion ARP pour connaître l’adresse physique du destinataire C (192.168.2.2) pour la livraison définitive du paquet, à moins que le routeur possède déjà cette information en cache.
Le datagramme est l’unité de transfert de base généré par le protocole IP.
Celui-ci est constitué d’un en-tête et d’un champ de données.
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