Protocole Tcp/Ip

s´es pour les r´seaux ayant entre 28 = 256 et e e e e 216 = 65536 ordinateurs, 14 bits d´finissent l’adresse du r´seau et 16 bits celle d’une machine e e sur le r´seau. Seules 256 machines sont possibles sur un r´seau de classe C dont le nombre e e 21 possible d´passaient les 2 millions (= 2 ). e Au lieu d’utiliser un adressage plat 1, 2, 3, ... la m´thode retenue est plus efficace car elle e permet une extraction rapide du num´ro de r´seau ` l’int´rieur d’une adresse IP ce qui facilitera e e a e le routage. Toutes les combinaisons math´matiquement possibles pour identifier un r´seau ou e e une machine ne sont pas permises car certaines adresses ont des significations particuli`res. e – 0.0.0.0 est utilis´e par une machine pour connaˆ e ıtre sa propre adresse IP lors d’une processus d’amor¸age par exemple c – <id. de r´seau nul>.<id. de machine> est ´galement utilis´e pour d´signer une mae e e e chine sur son r´seau lors d’un boot ´galement e e – <id. de r´seau>.<id. de machine nul> n’est jamais affect´e a une machine car elle e e ` permet de d´signer le r´seau lui-mˆme e e e – <id. de r´seau>.<id. de machine avec tous ses bits a 1> est une adresse de dife ` fusion ou de broadcasting, c’est-`-dire qu’elle d´signe toutes les machines du r´seau a e e concern´. Un datagramme adress´ ` cette adresse sera ainsi envoy´ a toutes les machines e ea e` du r´seau. e – 255.255.255.255 est une adresse de diffusion locale car elle d´signe toutes les machines e du r´seau auquel appartient l’ordinateur qui utilise cette adresse. L’avantage par rapport e a l’adresse pr´c´dente est que l’´metteur n’est pas oblig´ de connaˆ l’adresse du r´seau ` e e e e ıtre e auquel il appartient. – 127.X.Y.Z est une adresse de rebouclage qui est utilis´e pour permettre les communicae tions inter-processus sur un mˆme ordinateur ou r´aliser des tests de logiciels car tout e e logiciel de communication recevant des donn´es pour cette adresse les retourne simplement e a l’´metteur. ` e – Les adresses de classe A de 10.0.0.0 a 10.255.255.255, de classe B de 172.16.0.0 a ` ` 172.31.255.255 et de classe C de 192.168.0.0 a 192.168.255.255 sont r´serv´es ` la ` e e a constitution de r´seaux priv´s autrement appel´s intranet. e e e Cependant, ce syst`me d’adressage par classe s’est r´v´l´ inefficace devant la demande croise e ee sante d’adresses IP. En effet, une entreprise voulant num´roter 2000 machines ne peut se contene ter d’un r´seau de classe C. Par contre si on lui attribue un r´seau de classe B, on perd plus de e e 60 000 adresses qui resteront inutilis´es. On voit qu’aucune des classes n’est satisfaisante. e Devant la p´nurie d’adresses de classes B le syst`me CIDR (Classless Inter Domain Routing e e RFC 1518, 1519) est apparu en 1993 (aujourd’hui voir la RFC 4632 http://www.ietf.org/ rfc/rfc4632.txt) Une telle adresse CIDR est de la forme A.B.C.D/M o` M est un entier appel´ u e masque et compris entre 13 et 27. Ce masque d´signe le nombre de bits constituant l’identifiant e 2

de r´seaux dans l’adresse A.B.C.D. Par exemple, dans 172.20.41.7/16, les 16 premiers bits de e l’adresse d´signe le r´seau qui est donc 172.20.0.0 et l’identifiant de machine est 0.0.41.7. e e Le masque, ici ´gal ` 16, peut ´galement ˆtre donn´ sous la forme d´cimale 255.255.0.0 e a e e e e correspondant ` une adresse IP ayant ses 16 premiers bits a 1. a ` L’utilisation de tous les masques possibles de 0 ` 32 bits permet de dimensionner des r´seaux a e de mani`re plus pr´cise et selon les possibilit´s suivantes par exemple. e e e masque ´quivalent en classe C nombre d’adresses e ... ... ... /27 1/8 32 /26 1/4 64 ... ... ... /14 1 024 262 144 /13 2 048 524 288 ... ... ... ´ Etant donn´ une adresse IP donn´e sous la forme CIDR comme 150.50.215.200/21 on e e retrouve les identifiants de r´seau et de machines en effectuant un et logique entre l’adresse e compl`te et le masque tous les deux mis sous forme binaire comme d´crit ci-dessous. e e adresse IP 150.50.215.200 masque (21) 255.255.248.0 adresse r´seau e 150.50.208.0 adresse machine 0.0.7.200 10010110.00110010.11010111.11001000 11111111.11111111.11111000.00000000 10010110.00110010.11010 000.00000000 00000000.00000000.00000 111.11001000

De cette mani`re si une soci´t´ a besoin de 100 000 adresses on lui fournira une part de r´seau e ee e de classe A en l’associant ` un masque de 15 bits. Ainsi, elle disposera de 2(32−15) = 131072 a (la plus petite puissance de 2 sup´rieure ` 100 000) adresses. Dans l’ancien syst`me, un r´seau e a e e de classe B n’aurait pas ´t´ suffisant et un r´seau de classe A, avec ses 16 millions d’adresses, ee e aurait ´t´ largement surdimensionn´. ee e Cette technique a permis d’agr´ger des r´seaux par r´gion g´ographique et fournisseurs e e e e d’acc`s. Ce syst`me de sur-r´seau permet ainsi de faire apparaˆ dans les tables de routage e e e ıtre ´ plusieurs r´seaux sous le mˆme identifiant. Evidemment, les r´seaux agr´g´s doivent avoir des e e e e e adresses contig¨es de mani`re a avoir des pr´fixes identiques. Par exemple, 193.127.32.0 et u e ` e 193.127.33.0 peuvent ˆtre agr´g´s sous la notation 193.127.32.0 / 23. On peut donc voir e e e le r´seau 193.127.32.0 / 23 comme un r´seau de 512 machines, ou comme 2 r´seaux de 256 e e e e machines chacun, car le 24 bit permet de coder l’un ou l’autre des 2 r´seaux. Et ainsi, 1 seule e ligne dans la table de routage est suffisante pour traiter 2 r´seaux simultan´ment. e e De mani`re locale a un r´seau d’entreprise par exemple, la syst`me CIDR peut permettre de e ` e e (re)d´couper un r´seau en sous-r´seaux grˆce ` un masque de sous-r´seau ou subnet netmask. e e e a a e La figure 2 illustre le cas d’un r´seau X.Y.Z.0/24 d´coup´ en deux sous-r´seaux X.Y.Z.0/25 et e e e e X.Y.Z.128/25. Pour tout le reste de l’internet, il n’existe qu’un seul r´seau X.Y.Z.0/24 et tous e les routeurs traitent les datagrammes ` destination de ce r´seau de la mˆme fa¸on. Par contre, a e e c le routeur R se sert du 25e bit (´gal ` 0 ou 1) de l’adresse contenue dans les datagrammes qui e a lui proviennent pour les diriger vers le sous-r´seau auquel ils sont destin´s, assurant ainsi un e e routage hi´rarchique. e 3

Fig. 2 – Adressage de sous-r´seau e

1.2

Attribution d’une adresse IP.

De mani`re administrative, l’obtention d’une plage d’adresses IP pour cr´er un nouveau e e r´seau est g´r´e par l’ICANN de mani`re d´centralis´e et hi´rarchique. Par exemple, pour e ee e e e e l’Europe, c’est le RIPE Network Coordination Centre (http://www.ripe.net) qui assure cette gestion. D’une mani`re g´n´rale, les FAI (Fournisseurs d’Acc`s ` Internet) dise e e e a posent ainsi de plages d’adresses qui leurs sont attribu´es par l’un de ces organismes (le docue ment ftp://ftp.ripe.net/pub/stats/ripencc/membership/alloclist.txt donne la liste des plages d’adresses IP attribu´es par le RIPE). e De mani`re technique, une machine peut avoir une adresse IP statique, qu’elle conserve de e mani`re permanente, ou dynamique, qui change (ou peut changer) ` chaque red´marrage ou e a e quand cette adresse n’est plus valide. Par ailleurs, l’attribution de cette adresse IP peut ˆtre e r´alis´e via une configuration manuelle, ou via le protocole DHCP (Dynamic Host Configurae e tion Protocol). DHCP est un protocole client-serveur o` le client est une machine qui demande u a s’int´grer au r´seau IP ( g´r´ ) ` e e ( e e )par le serveur DHCP. La principale phase du protocole se d´coupe en 4 ´tapes illustr´es dans la figure3. e e e Tous les messages DHCP d’un client vers un serveur sont envoy´s dans des datagrammes e UDP adress´s au port 67 et les messages d’un serveur vers un client sont envoy´s dans des e e datagrammes UDP adress´s au port 68. e 1. DHCPDISCOVER : le client envoie en diffusion (` l’adresse IP 255.255.255.255) une a requˆte en sp´cifiant 0.0.0.0 comme adresse IP d’origine puisqu’il ne poss`de pas d’adresse e e e IP pour l’instant. Il indique aussi son adresse mat´rielle et un num´ro de transaction. Ce e e message est re¸u par toutes les machines du r´seau, et notamment par les serveurs DHCP c e qui vont y r´pondre. e 2. DHCPOFFER : les serveurs DHCP r´pondent par un message contenant l’identifiant e de transaction, l’adresse IP propos´e, le masque de sous-r´seau et la dur´e du bail (dur´e e e e e de vie de cette adresse avant expiration). 3. DHCPREQUEST : le client accepte l’une des propositions (a priori la premi`re) et e r´pond en envoyant en diffusion un message contenant les divers param`tres. e e 4. DHCPACK : le serveur concern´ confirme le bail et m´morise de son cˆt´ que cette e e oe adresse IP est d´sormais inutilisable jusqu’` sa lib´ration. e a e 4

Fig. 3 – DHCP

Les autres points du protocole sont g´r´s par les messages suivants. ee – DHCPNACK : le serveur informe le client que le bail est termin´ e – DHCPDECLINE : le client refuse l’adresse IP car elle est d´j` utilis´e ea e – DHCPRELEASE : le client lib`re l’adresse IP et annule le bail e – DHCPINFORM : le client poss`de une IP et il demande des param`tres de configuration e e locaux

2

Nommage.

Bien que la num´rotation IP a l’aide d’adresses num´riques soit suffisante techniquement, e ` e il est pr´f´rable pour un humain de d´signer une machine par