I. Architecture des réseaux informatiques¶

Cours¶

Diaporama disponible :

Exemple de réseau informatique :

A. Eléments physiques des réseaux¶

Indiquer les différentes catégories des éléments physiques des réseaux, et donner des exemples pour chacune.

Périphériques terminaux :

serveurs, ordinateurs, téléphones,...

Périphériques intermédiaires :

switchs (concentrateurs), routeurs

Connexions :

sans fil (Wifi, Bluetooth,...) ou filaire (Ethernet, fibre,...)

B. Communication dans un réseau local¶

Identifiquer les réseaux locaux sur le schéma.
Décrire le rôle de TCP (Transmission Control Protocol).

Réponse

TCP est un protocole s'assurant de la transmission des données. Il prévoit de vérifier qu'elles sont bien toutes arrivées au destinataire (envoi d'accusés de réception) et qu'elles puissent être remises dans l'ordre (ajout d'un numéro à chaque segment).
Décrire le rôle d'IP (Internet Protocol). Expliquer à quoi sert une adresse IP et détailler le format IPv4. A quoi sert un masque de sous-réseau ?

Réponse

IP guide les paquets dans le réseau : il assure le routage, grâce aux adresses IP associées aux machines.

Une adresse IP identifie une machine de manière unique sur un réseau. Le format IPv4 utilise 4 nombres codés sur chacun 1 octet, donc pouvant aller de 0 à 255 (\(2^8-1\)).

L'adresse IP dépend du réseau local, ou sous-réseau de la machine : le masque de sous-réseau permet d'obtenir l'adresse IP de ce sous-réseau en faisant un ET logique entre l'adresse IP de la machine et le masque.
Décrire le rôle d'un switch.

Réponse

Un switch permet de diriger les paquets à l'intérieur d'un réseau local. Il utilise le protocole ARP pour associer une adresse IP (dépendant du réseau) une adresse MAC (adresse physique d'une carte réseau), ce qui est nécessaire à l'acheminement des données.
Décrire le modèle TCP/IP et ses différentes couches.

Réponse

Dans ce modèle, différents protocoles sont associés à différentes couches : ils fonctionnent en partie ensemble, chaque protocole ajoutant des informations différentes aux données transportées. Ce modèle est hiérarchique : un protocole d'une couche supérieure encapsule les données formatées par les protocoles des couches inférieures.

Les protocoles utilisés dépendent de l'application voulue : transférer des fichiers, accéder aux données du web, etc.

C. Communication entre réseaux¶

Que se passe-t-il lorsque l'on veut faire communiquer deux ordinateurs de deux sous-réseaux différents ? Votre explication doit inclure les mots passerelle, routeur et table de routage.

Réponse

Pour sortir d'un réseau local, les données doivent passer par une passerelle. C'est le routeur qui permet de relier un réseau local au réseau Internet.***

Les routeurs guident les paquets dans le réseau grâce à leur table de routage qui leur indique par où aller pour chaque réseau de destination, jusqu'à leur arrivée dans le réseau de la machine de destination. On se trouve alors dans le cas du B.

TD : Architecture des réseaux informatiques¶

Exercice 1 :¶

Vérifier que les adresses machines et adresses réseau de ce réseau sont cohérentes, en faisant les vérifications nécessaires sur les adresses IP et masques de réseau.

Exercice 2 :¶

On considère le réseau du cours :

a) Citer les machines appartenant aux différents réseaux locaux 1, 2 et 3 (connectées aux switchs ayant ces numéros). Les adresses IP qui leur sont associées sont, respectivement 192.168.1.0 /24, 192.168.2.0 /24 et 128.10.0.0 /16.

b) On attribue les adresses IP suivantes :

192.168.1.1 /24 à M1
192.168.2.1 /24 à M4
128.10.1.1 /16 à M7

Attribuer des adresses IP aux machines M2, M3, M5, M6 et M8.

c) On attribue les adresses IP suivantes : 192.168.1.254 à l’interface réseau eth0 de RA connectée au réseau 1, 192.168.2.254 pour eth1 connectée au réseau 2, 172.168.3.1 /24 pour eth2 connectée au même réseau que RB, et 172.168.4.1 /24 pour eth3 celle connectée à RC.

De la même manière, attribuer des adresses IP aux deux interfaces réseau de RB et aux deux de RC sachant que les deux routeurs communiquent sur le réseau 192.168.7.0/24.

TP : Mise en œuvre d’un réseau¶

Nous allons simuler des réseaux informatiques avec le logiciel Filius, dont l'interface est la suivante :

A. Un réseau local¶

Créer un réseau de 2 ordinateurs, reliés par un switch.
Sélectionner les machines pour changer le nom en M1 et M2. Attribuer à chacune une adresse IP différente (qui doit être dans le même réseau). Noter l’adresse MAC des 2 machines.
En mode simulation (flèche verte), sélectionner M1 pour installer le logiciel "Lignes de commande".
Faire un clic droit sur chaque machine et activer "Afficher l’échange de données".
Lancer le logiciel de ligne de commande sur M1 et faire un ping pour tester la connexion entre M1 et M2.

D’après la fenêtre "échanges de données" : quels protocoles ont été utilisé ? Que s’est-il passé exactement ?

B. Fonctionnement d’un switch¶

Repasser en mode construction de réseau et rajouter un ordinateur M3 connecté au même réseau que M1 et M2.
En mode simulation, sélectionner le switch. Apparaît alors une table d’association adresse MAC-port, qui doit être vide. La fermer pour l’instant.
Faire un clic droit sur chaque machine et activer "Afficher l’échange de données".
Lancer la console de M1 et tester sa connexion avec M3.
Rouvrir la table d’association du switch. Que remarquez-vous ?

Enregistrer votre travail sous un fichier Filius nommé reseau1.fls.

C. Fonctionnement d’un routeur¶

Nous allons à présent créer 2 réseaux locaux connectés par un routeur.

Vous pouvez reprendre le réseau créé précédemment, que nous allons connecter à un deuxième réseau local.

Nommer les 3 ordinateurs M1, M2 et M3 et leur attribuer respectivement les adresses IP 192.168.1.1, 192.168.1.2 et 192.168.1.3 (changer les adresses si vous en aviez des différentes).
Créer un second réseau local avec 2 ordinateurs reliés à un switch, nommés M4 et M5, et leur attribuer respectivement les adresses IP 192.168.2.1 et 192.168.2.2.
Rajouter un routeur appelé R1 sur votre schéma, et relier les switchs au routeur. Dans la configuration du routeur, cocher "routage automatique".
En mode simulation, installer le logiciel de lignes de commandes sur les machines M1 et M4.
Faire un ping de M1 sur M4. Vérifier... que ça ne marche pas, car les passerelles ne sont pas bien configurées !
Dans la configuration du routeur, choisir l’interface colorant en vert la liaison menant vers le switch de M1, M2 et M3, et lui attribuer l’adresse IP 192.168.1.254. Indiquer cette adresse comme la passerelle de M1, M2 et M3.
Dans la configuration du routeur, choisir l’interface colorant en vert la liaison menant vers le switch de M4 et M5, et lui attribuer l’adresse IP 192.168.2.254. Indiquer cette adresse comme la passerelle de M4 et M5.
Faire un nouveau ping en mode simulation entre M1 et M4. Cette requête devrait à présent fonctionner ! Les deux réseaux sont connectés.

Enregistrer votre travail sous un fichier Filius nommé reseau2.fls.

D. Un réseau avec deux routeurs¶

Reprendre le schéma que vous avez fait à la question d’avant et y ajouter un 3ème réseau local, composé d’un ordinateur (M6), relié à un switch.
Ajouter un second routeur appelé R2, et le relier au switch et au routeur R1. Rajouter une liaison à R1 si vous ne lui en avez mis que 2 ("Gérer les connexions" et "Ajouter une interface locale").
Configurer M6 en lui attribuant l’adresse IP 172.0.1.1 et la passerelle 172.0.1.254.
Dans la configuration de R2, choisir l’interface colorant en vert la liaison menant vers le switch de M6, et lui attribuer l’adresse IP 172.0.1.254. Cocher "routage automatique".
Il faut maintenant configurer le chemin entre les routeurs R1 et R2. Attribuer l’adresse 192.168.3.1 à l’interface de R1 le connectant à R2. De la même manière, choisir une adresse IP pour l’interface de R2 le connectant à R1.
Faire un ping entre M1 et M6. La connexion se fait-elle bien ?

Enregistrer votre travail sous un fichier Filius nommé reseau3.fls.