L`architecture TCP/IP Introduction

L’architecture TCP/IP
121
Introduction
Développé dans le milieu des années
1970 par la DARPA (Defence Advanced
Research Project Agency, USA)
Objectif initial: Interconnexion des
systèmes informatiques de l'armée
TCP/IP: ensemble de protocoles
permettant de résoudre les problèmes
d'interconnexion en milieu hétérogène
TCP: Transmission Control Protocol
IP: Internet Protocol
1
122
TCP/IP décrit un réseau logique (réseau IP)
au dessus du ou des réseaux physiques réels
auxquels sont effectivement connectés les
ordinateurs
Réseau logique IP
SR3
SR1
SR2
123
Principe architectural
Application
Présentation
Session
Applications TCP/IP
Transport
Transport (TCP)
Réseau
Internet (IP)
Liaison
Accès au sous-réseau
réel de transport
Physique
Modèle
OSI
Architecture
TCP/IP
2
124
Un mécanisme particulier, les sockets, assure
une communication d'applications à application
en masquant les éléments réseaux
La couche transport fournit 2 types de
services:
Un service en mode connecté (TCP)
Un service de transport allégé UDP (User
Datagram Protocol)
La couche réseau présente les mêmes
fonctionnalités que la couche réseau d'OSI en
mode non connecté (mode datagramme)
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Description générale de la pile
et applications TCP/IP
HTTP, HyperText Transport Protocol: assure le
transfert de fichiers hypertextes entre un serveur
Web et un client Web
FTP, File transfer Protocol: système de manipulation
de fichiers à distance (transfert, suppression,
création, …)
Telnet, TELetypewriter NETwork protocol: système
de terminal virtuel, permet l'ouverture de sessions
avec des applications distantes
SMTP, Simple Mail Transfer Protocol: service de
courrier électronique
3
126
TFTP, Trivial FTP: version allégée de FTP
DNS, Domain Name System: système de BD
réparties assurant la correspondance d'un nom
symbolique et d'une adresse internet (adresse IP)
TCP, Transmission Control Protocol: protocole de
transport en mode connecté
UDP, User Datagram Protocol: protocole de transport
en mode non connecté
RIP, Routing Information Protocol: premier protocole
de routage utilisé dans internet
OSFP, Open Shortest Path First: protocole de
routage qui a succédé à RIP
127
IP, Internet Protocol: Protocole réseau en mode non
connecté
ICMP, Internet Control and error Message Protocol:
assure un dialogue IP/IP et permet la signalisation de
la congestion, le synchronisation des horloges et
l'estimation des temps de transit, …
ARP, Adress Resolution Protocol: utilisé pour
associer une adresse logique IP à une adresse
physique MAC
RARP, Reverse ARP: permet l'attribution d'une
adresse IP à une station
4
128
PPP, Point to Point Protocol: protocole
d'encapsulation des datagrammes IP, il assure
la délimitation des trames, identifie le protocole
transporté et la détection d'erreurs
SNMP, Simple Network Management Protocol:
standard des protocoles d'administration de
réseau
SLIP, Serial Line Interface Protocol: protocole
d'encapsulation des paquets IP, il n'assure que
la délimitation des trames
129
Les principaux mécanismes de
de TCP/IP
L'encapsulation des données
Données
Programmes d'application
Données
Messages
A Données
Internet
Segments
T A Données
Datagrammes
N T A Données
Service de liaison et
physique
Trames
L N T A Données
Service de transport
Programmes d'application
Service de transport
Internet
Service de liaison et
physique
Train de bits
5
130
Identification des protocoles
Programmes d’application
Telnet 23
SMTP 25
DNS
53
Port
Services de transport
Identification du protocole
Services Interréseau
Ethertype
Services liaison et physique
ICMP
TCP
UDP
01
06
17
IP
0800
ARP
0806
RARP 0835
131
Taille du segment de données échangé
Chaque réseau admet des unités de données de
taille plus ou moins grande MTU (Maximum
Transfer Unit)
Réseau IP
Routeur
d'accès
Datagramme à segmenter
F3
F2
F1
Fragments
Routeur
d'accès
F3
F1
F2
6
132
Principe de l'adressage IP
Chaque host connecté au réseau IP est
identifié par son @IP indépendamment
du réseau réel
⇒ Définir des mécanismes de mise en
relation de l'@ logique, seule connue
des applications, avec l'@physique
correspondante
133
Si réseau sans diffusion,
@IP1
l'administrateur réseaux
@IP2
peut être amener à
renseigner
Table statique
Table statique
@Ph1
@Ph1 @IP1
manuellement
@Ph1 @IP1
@Ph2
@Ph2 @IP2
@Ph2 @IP2
les passerelles
…
…
…
…
ou bien
elle peut être réalisée par un protocole particulier
(résolution dynamique) comme dans les LAN
ATM
7
134
Si le réseau supporte la diffusion, la machine
source diffuse un message de type broadcast
pour s'enquérir de l'adresse physique du
destinataire. Seul le destinataire qui reconnaît
son @IP répond en indiquant son @ physique
@IP1
@Ph1
@Ph
@Ph2
@IP
@IP2
Table ARP
@Ph1 @IP1
@Ph2 @IP2
@IP1, quelle est ton
adresse physique?
…
…
135
Ceci se fait grâce au protocole ARP qui permet
à un host ou à une passerelle d'obtenir l'@
Mac (@ physique) du nœud d'un réseau local
auquel il doit adresser des données
origine
cible
origine
passerelle
cible
Résolution intra-réseau
Résolution inter-réseaux
8
136
Le protocole IP doit assurer le routage dans le
réseau logique IP. Pour cela, il doit pouvoir
identifier:
le réseau logique IP: Net-Id
la machine cible : Host-Id
Adressage sur 32 bits
NET-ID
HOST-ID
Réseau IP
Host
137
Les classes d'adressage
8
0
Classe A:
1.0.0.1
0
126.255.255.254
16
Net-id
Classe B:
128.0.0.1
10
191.255.255.254
Host-id
Net-id
Classe C:
11
192.0.0.1
223.255.255.254
0
Classe D:
11
224.0.0.0
239.255.255.255
10
Classe E:
Réservées aux 1 1
expérimentations
110
31
24
Host-id
Net-id
Host-id
Multicast
Réservé
9
138
Adresses particulières
<Net-id> <0>: désigne le réseau lui même
0.0.0.0: utilisée à l'initialisation du système par
une machine avant de se faire attribuer une
@IP
127.x.y.z: adresse de boucle locale, utilisée
lors des tests de la machine ou d’applicatifs
255.255.255.255: adresse de diffusion
générale, utilisée pour envoyer un message à
toutes les machines du même segment réseau
<Net-id><1>: adresse de diffusion dirigée,
utilisée pour envoyer un message à toutes les
machines du réseau <Net-id> <0>
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Adresses publiques, adresses
privées
Pour permettre l'interconnexion des
réseaux, il faut garantir l'unicité des
adresses (l'IANA attribue à chaque réseau
un identifiant unique)
Tous les réseaux n'ont pas obligatoirement
un besoin d'interconnexion via un réseau
public ⇒ l'unicité de l’adresse au plan
mondial est inutile
Dans un réseau privé, on peut utiliser
n'importe quelle @IP
10
140
Les plages d'adresses suivantes sont
réservées à ces réseaux
Classe Début de plage
A
10.0.0.0
B
C
172.16.0.0
192.168.0.0
Fin de plage
Nb. de
réseaux
1
172.31.0.0
192.168.255.0
16
256
141
Si un réseau utilisant des @ privées a
besoin d'accès à un réseau public il faut:
Renuméroter toutes les stations avec des
@ publiques
Réaliser une conversion d'@ ⇒ mettre en
correspondance une @ privée avec une @
publique. Ceci est fait au niveau de la
passerelle d'accès au réseau publique
11