Internet et les réseaux

Tous les jours, vous naviguez sur Internet, vous vous connectez à votre réseau social préféré, vous recevez et envoyez des mails...

Quand vous consultez vos mails par exemple, vous envoyez une requête, à une machine qui stocke vos mails et ceux d’autres usagers. Cette machine est souvent située à des milliers de kilomètres. Avant d’arriver à destination, votre message va traverser des dizaines de câbles et équipements, être converti, amplifié, chiffré, atténué. L’ensemble de ces étapes est possible grâce au réseau qui permet d’interconnecter une multitude de machines entre elles. Les réseaux ont donc pour but de permettre la transmission d’informations. Nous avons à disposition un réseau mondial appelé Internet. Ce réseau est composé de millions de réseaux plus petits, et ce sont ces derniers qui vont nous intéresser pour créer notre premier réseau.

C’est le câble sous-marin qui est le support de l’information.

• Les LAN : Local Area Network. Ce sont des réseaux à échelle locale, tels que les réseaux domestiques de votre domicile, ou les réseaux à l’échelle d’une entreprise.

• Les MAN : Metropolitan Area Network. Ils sont déployés à l’échelle d’une ville ou d'une entreprise où de réseaux universitaires qui connectent différentes facultés d’une même structure. Ils sont eux-mêmes constitués de LAN qui, ensemble, forment un MAN.

• Les WAN : Wide Area Network. Ce sont des réseaux à échelle mondiale, dont le plus connu est Internet. Ce dernier est lui-même composé de MAN et de LAN.

On peut distinguer deux types de représentation d'un réseau :

• La représentation d’un réseau par un schéma logique, destiné à comprendre l’architecture générale d’un réseau, Pour réaliser ses derniers on utilise des symboles.

Zoom

• La représentation d’un réseau par un schéma physique, pour mener les opérations d’installation et de câblage.

  En 2d avec un logiciel comme draw.io.

Zoom

Ou en 3d avec un logiciel comme sweethhome3d.

Zoom

Voici un exemple de réalisation de la salle B317

Nous utiliserons Filius qui permet d'appréhender la structure d'un réseau. Pour aller plus loin on peut se servir de Cisco Packet Tracer.

Zoom

Pour un réseau de type LAN.

• Aux extrémités du réseau se trouvent les équipements terminaux : PC, téléphones, serveurs, imprimantes. Ces éléments s’échangent des données.

• Au centre du réseau, on trouve les équipements d’interconnexion les switchs et routeurs. Ils sont au cœur du réseau car ils relient les équipements entre eux.

• Les traits entre les différents éléments représentent les supports de communication. Ce sont des câbles ou des connexions sans fil.

C’est un logiciel qui permet de créer des architectures réseau virtuelles, sans avoir besoin d’investir dans tous les équipements qui composent un réseau. De cette manière, on peut tester, une architecture réseau avant son déploiement physique.

Ce logiciel permet de simuler les équipements d’interconnexion réseau aux PC et bornes Wi-Fi. Il permet de concevoir des architectures réseau, afin que :

• se former au réseau sans matériel physique.

• de tester certaines architectures avant de les mettre en place réellement.

Tutoriel de base de sweet home

Pour modéliser le réseau physique

Tutoriel de base de filius

Pour modéliser le réseau logique

Tutoriel d'initiation à draw.io

Un logiciel de représentation graphique tout en un. Mais qui ne permet de simuler l'adressage du réseau. Nous ne l'utiliserons pas mais il peut vous être utile car plus polyvalent.

Pour mesurer avant de modéliser votre environnement vous pouvez utiliser

• sur android un utilitaire gratuit Smart Measure

• sur i-phone en version gratuite pour deux projets Visuary ou Mesure qui est intégré.

Tutoriel pour Android :Smart Measure

Tutoriel pour Iphone Pro : Visuary

Pour Iphone vous pouvez aussi utiliser : Mesures

Accédez à l'application Mesures, dans le dossier Utilitaires sur votre iPhone. Placez le point au centre de l'écran le long du bord droit d'un objet jusqu'à ce qu'une ligne de guide apparaisse. à l'endroit où vous souhaitez commencer à mesurer. à l'extrémité finale pour afficher la longueur mesurée.

Les machines qui initient la communication dans un réseau peuvent $etre tour à tour des émetteurs et récepteurs des messages.

• les ordinateurs, tablettes, smartphones que vous utilisez au quotidien ;

• les serveurs sur lesquels vous stockez, hébergez, consultez des informations ;

• les téléphones fixes qui sont désormais des terminaux numériques au même titre qu’un ordinateur ;

• les imprimantes, photocopieuses ou autres matériels de numérisation ;

• les objets connectés : réfrigérateurs, fours, voitures, téléphones portables.

Dans le monde des réseaux, il existe 3 types de supports de communication :

• le câble en cuivre, dont le plus utilisé est le câble à paires torsadées ; peut également s’appeler “câble réseau”, “câble Ethernet” ou encore “câble RJ45”. Ces dénominations ne sont pas tout à fait correctes, mais la plupart du temps, elles désignent bien le câble à paires torsadées.

• le câble optique ou fibre optique ;

• l’air, si on souhaite communiquer sans fil. 

Zoom

Zoom

Suivant

Une carte réseau sera déjà présente sur la machine, car il s’agit d’un périphérique ou composant d’un ordinateur aujourd’hui indispensable, au même titre qu'une carte graphique. Si ce n’est pas le cas, il va falloir équiper votre machine.

Le rôle de la carte réseau est de transformer les données binaires à envoyer, en électricité, lumière ou ondes électromagnétiques, afin qu’elles puissent voyager sur le support de transmission choisi.

Zoom

Chaque type de carte réseau est associé à un port et à un support de transmission, régi par des normes.

Zoom

Zoom

Les liaisons sans fil sont majoritairement utilisées pour apporter de la mobilité et éviter l’utilisation des câbles.

Mais étant donné qu'ils communiquent sans fil dans un environnement ouvert. La technologie est sensible à l'espionnage, à la perturbation et à la manipulation.

Pour éviter ce désagrément, des mécanismes de chiffrement ont été mis en place. Ces mécanismes font intervenir l’usage d’une clé de chiffrement type WPA ; pour Wi-Fi Protected Access, lors de la connexion.

Arrivé chez vous vous souhaiter faire une sauvegarde de votre portable

Vous souhaiter faire une sauvegarde de votre portable sur votre ordinateur fixe. Vous ne disposez pour l’instant que de ces deux machines à la maison.

C’est évidemment le câble réseau en cuivre qu’il faut privilégier ici. Les 2 machines devront donc être équipées d’une carte réseau cuivre. Heureusement, c'est l'équipement standard de vos PC.

Mais attention, lorsque que vous voulez utiliser des câbles en cuivre à paires torsadées, car il en existe 2 types : les câbles droits et les câbles croisés. Leur différence vient simplement du fait que les 8 fils qui composent ces câbles sont organisés dans un ordre différent.

• Un câble croisé doit être utilisé pour relier directement 2 équipements terminaux entre eux. Par exemple, un PC avec un PC, un PC avec une imprimante ou un PC avec un serveur.

• Les câbles droits seront utilisés dès qu’on a affaire à des réseaux intégrant des équipements d’interconnexion que nous allons voir dans le chapitre suivant.

Zoom

• Faite attention de sélectionner la langue française s'il vous le propose au démarrage

• Filius ne fait pas de différence entre le type de câble.

Vous souhaitez jouer en famille. Pour cela il faudra ajouter un troisième ordinateur qui sera un portable à votre réseau précédent.

Votre réseau est donc constitué de deux pc et d'un portable.

Il faudra également ajouter un switch à votre configuration

Zoom

Vous connaissez maintenant les terminaux et les supports de communication qui les relient. Reste à voir : les équipements d’interconnexion.

Vous avez sans doute remarqué sur le schéma ci-dessus qu’il y en a 2 types :

• ceux qui permettent d’interconnecter les PC, imprimantes, serveurs… Ce sont les switchs ;

• ceux qui permettent de lier l’ensemble : les routeurs.

Le switch est le premier équipement d’interconnexion, car il est au plus près des machines. Le switch est également appelé commutateur en français, mais le terme switch est largement plus démocratisé.

Il va avoir le même rôle qu'un aiguillage sur un réseau ferré. En plus d’être une intersection entre plusieurs directions, il est capable d’orienter les messages dans la bonne direction.

Zoom

Les switchs se différencient principalement par :

• le nombre de ports allant de 4 à 96, permettant d’y connecter autant de machines ;

• le type de port : port RJ45 pour les câbles réseau standard, ou interface optique (type SFP+) pour la fibre optique. Ce sont les plus courants ;

• le débit possible sur chaque port : de 10 Mbp à 100 Gbp ;

• les fonctionnalités telles que l’interface de configuration, la compatibilité ou les modes de communication.

• la communication se fait grâce à l’adresse MAC de vos machines.

Zoom

Le switch est le grand frère du hub, ou concentrateur, en français. Un hub est un switch non intelligent, c’est-à-dire qu’il n’est pas capable de déterminer vers quelle direction il doit envoyer un message. Il envoie alors le message sur tous ses ports en partant du principe que de cette manière, le message arrivera bien à destination. Cela pose des problèmes de sécurité et d’encombrement inutile du réseau, voilà pourquoi les hubs sont devenus très rares et ne conviennent pas à des réseaux d’entreprise.

Les switchs sont le cœur des réseaux locaux. Mais pour communiquer vers des réseaux nationaux ou internationaux, on utilise un nouvel équipement : le routeur.

Le routeur est indispensable pour communiquer entre 2 réseaux. Il faut le voir comme comme une passerelle. Ou plus précisément un poste de douane entre 2 pays.

Zoom

Le routeur a 3 fonctions :

• il sépare 2 réseaux aux règles parfois différentes ;

• il décide quel message a le droit de passer ou non ;

• si besoin, il aiguille les messages dans la bonne direction, comme le switch à l’aide de l’adresse IP.

Comme pour le switch, on choisi un routeur en fonction du nombre de ports dont il dispose, du type de ports, de son débit et de ses fonctionnalités.

Le routeur n’est pas destiné à raccorder des équipements terminaux, mais à raccorder des réseaux entre eux. Contrairement au switch, il ne dispose que de très peu de ports, souvent 2 ou 3.

Zoom

Si vous disposez d’une connexion Internet chez vous vous avez sans doute déjà un routeur chez vous. Pour faire la passerelle entre votre réseau domestique et Internet, il vous faut obligatoirement un routeur : votre box Internet.

Les box Internet sont des routeurs un peu particuliers qui intègrent aussi un switch, un décodeur TV, un serveur de stockage, et d’autres choses. Mais leur rôle initial est de permettre à vos messages de traverser les réseaux, et donc de vous fournir un accès à Internet.

La différence primordiale entre les adresses IP et les adresses MAC est que les adresses IP sont routables. Elles peuvent communiquer avec des machines au-delà d’un sous-réseau, contrairement aux adresses MAC. Le switch, au cœur du LAN, se base donc sur les adresses MAC pour assurer la communication entre plusieurs machines appartenant à un même sous-réseau. En revanche, les adresses IP sont utilisées pour faire communiquer des machines de sous-réseaux différents.

Reprenez votre réseau précédent en y ajoutant un second réseau qui reliera votre logement familiale avec un second réseau qui sera installer dans la partie professionnelle de vos parents qui ont besoin chacun d'un pc portable plus un pc fixe qui servira au secrétariat et un autre qui servira de sauvegarde. Ce réseau ce composera donc :

• d'un premier réseau familiale composé de deux portables et d'un pc fixe reliés par le switch famille

• d'un second réseau composé de deux portables et de deux pc fixes reliés par le switch professionnel

• les deux étant reliés par un routeur appelé lien

En informatique, c’est l’adresse MAC ou média access control. Elle sert à identifier les émetteurs et récepteurs des messages. Elle identifie non pas la machine, mais la carte réseau, car c’est elle qui envoie et reçoit les messages. Si une machine a plusieurs cartes réseaux, elle aura donc plusieurs adresses MAC.

Voici quelques caractéristiques importantes de cette adresse MAC :

• Elle n'est pas modifiable car associée à une carte réseau dès sa fabrication en usine. Certains outils logiciels existent malgré tout pour la modifier, mais il s’agit de cas de figure spécifiques qui ne nous concernent pas ici.

• Elle est unique dans le monde.

• Elle s’écrit en hexadécimal, un système numérique qui utilise 16 caractères à la place de 10 en système décimal.

• Elle est composée de 6 octets.

L’adresse MAC associée à la carte réseau de mon ordinateur est :

66 :E6 :0D :E9 :90 :22

Elle s’écrit sur 12 caractères hexadécimaux regroupés par 2. On utilise l'hexadécimal car elle permet une écriture compacte d'un nombre binaire. Ici il représente un binaire de 48 bits.

Elle est composée de deux parties :

Zoom

• La première moitié donc les 3 premiers octets identifie le fabricant de la carte réseau.

• La deuxième moitié identifie la carte réseau elle-même.

Sur ce site on peut connaître le fabricant de la carte réseau.

• Créer un réseau avec 3 pc et un switch comme dans la partie précédente

Zoom

Pour tester le réseau on a besoin de la ligne de commande. Pour installer un logiciel sur un ordinateur il faut cliquer sur l'ordinateur.

Zoom

Cliquez ensuite sur Installation des logiciels

Zoom

Sélectionnez Ligne de commande dans la liste de droite puis cliquez sur la flèche du haut pour l'installer

Zoom

Cliquez enfin sur Appliquer les modifications pour refermer la fenêtre d'installation des logiciels.

Voilà, la ligne de commande est bien installée sur le premier portable, renouvelez l'installation sur les deux autres ordinateurs :

Zoom

Ouvrez la ligne de commande du premier ordinateur : son adresse IP apparaît dans la barre de titre de la fenêtre

Zoom

La première commande à connaître est ipconfig : elle confirme la configuraion réseau de l'ordinateur.

• Ici, l'adresse IP de l'ordinateur est 192.168.1.1

• le masque de sous réseau est 255.255.255.0

• L’adresse MAC est donnée ensuite

255.255.255.0 est un masque sous-réseau qui indique que toutes les machines du réseau auront une adresse commençant par les mêmes 3 premiers blocs de bits.

Par exemple

• 192.168.1.12, 192.168.1.150, 192.168.1.12 sont des adresses possibles d'ordinateurs d'un même sous réseau avec le masque 255.255.255.0.

• 192.168.1.12 et 192.1.1.12 ne sont pas des adresses IP d'ordinateurs d'un même sous réseau avec le masque 255.255.255.0.

Avec le masque sous réseau 255.255.255.0. On peut connecté au maximum ensemble 254 appareils. En effet :

• *.*.*.0 est une adresse réservée au réseau

• et *.*.*.255 est une adresse de broadcast (pour l'envoi à toutes les machines du réseau).

On peut également trouver toutes les adresses mac d’un réseau en cliquant sur le switch mais cette table est vidée à chaque démarrage du mode simulation.

Zoom

Lorsque vous voulez envoyer un colis, vous devez écrire plusieurs informations pour qu'il arrive à bon port :

• les nom et prénom du destinataire ;

• l’adresse postale du destinataire.

Ces informations identifient le destinataire et elles sont obligatoires. Les nom et prénom sont utiles localement pour que le facteur dépose le colis dans la bonne boîte à lettres. L’adresse postale est utile à plus grande échelle, pour que le centre de tri postal sache dans quels pays, ville et rue acheminer le colis.

Lorsque vous envoyez un paquet sur Internet, c’est presque la même chose. Le paquet doit toujours contenir en en-tête :

• une adresse locale : l’adresse MAC ;

• une adresse globale : l’adresse IP (Internet Protocol).

Il existe différentes versions d’IP. La plus utilisée encore actuellement dans un LAN est la version 4, abrégée en IPv4.

• Classe A : de 1.0.0.0 à 126.255.255.255

• Classe B : de 128.0.0.0 à 191.255.255.255

• Classe C : de 192.0.0.0 à 223.255.255.255

• Classe D : de 224.0.0.0 à 239.255.255.255

• Classe E : de 240.0.0.0 à 255.255.255.255

Les classes A, B et C sont les plus courantes et sont utilisées pour l’adressage des appareils connectés à Internet. La classe D est réservée pour le multicast (l’envoi de données à plusieurs destinataires simultanément), tandis que la classe E est utilisée pour la recherche et le développement.

Comme pour l’adresse MAC, l’adresse IPv4 a des caractéristiques bien précises :

• Elle peut être publique ou privée :

  • les adresses IP publiques sont souvent réservées aux opérateurs de télécommunication sur les réseaux de type MAN/WAN (réseaux nationaux et internationaux).

  • Les adresses IP privées sont utilisées sur les LAN (réseaux domestiques, d’entreprise…) . Voici les plages d’adresses privées pour chaque classe :

    • Classe A : 10.0.0.0 à 10.255.255.255

    • Classe B : 172.16.0.0 à 172.31.255.255

    • Classe C : 192.168.0.0 à 192.168.255.255

• Elle est modifiable, contrairement à l’adresse MAC.

• Elle s’écrit sur 4 octets en décimal donc sur 4x8=32 bits.

Pour créer votre propre réseau LAN chez soi il faut choisir une plage d’adresse privée qui sera souvent la classe C imposée par la box. Vous ne pouvez pas choisir vos adresses au hasard.

• ne pas attribuer une adresse IP déjà existante sur ce réseau

• attribuer des adresses IP qui soient toutes dans la même plage d’adresses réseau.

Une plage d’adresses est l’ensemble des adresses IP consécutives qui sont attribuables aux machines d’un même réseau. 

Une adresse IP contient toujours :

• une partie qui identifie le réseau ;

• une partie qui identifie la machine.

Le masque est le délimiteur entre la partie réseau et la partie machine. C’est ce qui vous permet de vérifier que deux machines sont bien dans la même plage réseau.

Le masque nous indique que les 8 premiers bits de cette adresse IP (172) identifient le réseau, et donc que les 24 derniers (16.254.1) identifient la machine

Zoom

Par la même occasion, le masque nous permet d’en déduire l’adresse réseau. Cette adresse réseau s’obtient en prenant l’adresse IP et en remplaçant par des “0” les bits identifiant la machine.

Zoom

Donc pour savoir si 2 machines sont dans le même réseau IP, c’est-à-dire dans la même plage réseau, il suffit de comparer leurs adresses réseau :

• Si elles sont identiques, les machines sont dans le même réseau IP. 

• Si elles sont différentes, les machines sont dans un réseau IP différent.

C’est utile car certains équipements que vous configurerez peuvent avoir besoin de cette adresse réseau. Typiquement on attribue dans un réseau LAN une adresse IPV4 statique appelée aussi fixe à un certains nombres d’équipements qui assurent des services qui devront être atteignables même si le reste de la configuration du réseau évolue. Chez soi cela peut-être une imprimante ou un NAS de sauvegarde que vous avez peut-être si une personne travaille à domicile et surtout votre box qui doit restée joignable en toutes circonstances.

Le masque du réseau est choisi en fonction du nombre de machines. Plus un masque a une grande valeur, moins vous pourrez mettre de machines dans votre réseau.

Zoom

Un masque en /8 laisse 24 bits pour identifier des machines, on obtient plus de 16 millions (2^24) d’adresses possibles.

À l’opposé, un masque en /24 ne laisse que 8 bits pour des adresses machines, et donc seulement 256 (2^8) adresses possibles.

Attention,

• /24, c’est la notation qu’on appelle notation CIDR (Classless Inter-Domain Routing) ;

• 255.255.255.0, c’est l’ancienne notation qu’on trouve encore.

Pour comprendre le lien entre les 2, il faut passer par le binaire.

• Masque 255.255.255.0 en binaire

• On obtient 11111111.11111111.11111111.00000000.

Ce masque binaire a ses 24 premiers bits à 1, voilà pourquoi ce masque peut s’écrire simplement : /24.

Zoom

La notation CIDR a remplacé la notation standard pour plus de simplicité et de flexibilité.

Initialement, pour créer un réseau, on n’avait que 3 tailles possibles :

• des réseaux de 254 machines (masque 255.255.255.0),

• de 65 534 machines (masque 255.255.0.0),

• ou de 16 777 214 machines (masque 255.0.0.0).

Pour tester la communication entre 2 machines, la commande ping à partir de la ligne de commande permet de vérifier si une machine communique correctement. Cette commande est universelle et permet d’envoyer un message de test vers une autre machine pour vérifier qu’elle répond bien.

Sous filius mettez en place ce réseau

Zoom

Déterminer l’adresse que comportera en entrée les 3 interfaces du routeur

Sur une machine utilisez la commande ipconfig

Sur chaque machine utiliser la commande ping pour vérifier sa connexion avec les deux autres machines.

Le corrigé

Zoom

Nous venons de voir que c’est le routeur, grâce à sa table de routage qui se charge de relayer les paquets d’un réseau vers un autre. Jusque là, nous n’en avons pas eu besoin car nous simulions uniquement des communications au sein d’un même réseau IP. Dans ce contexte, le routeur n’a donc aucune utilité.

Par contre, dès qu’une machine veut envoyer un paquet vers d’autres réseaux, il faut lui préciser l’adresse IP du routeur ou passerelle qui va relayer le paquet  vers son réseau de destination. Si on reprend le réseau précédent, il ne reste donc plus qu’à indiquer aux 3 PC quelle sera leur passerelle par défaut.

Mettez en place une passerelle comme avec la vidéo ci-dessous

Les règles d’uniformisation sont nécessaires pour permettre les communications.

Il existe 2 catégories de règles dans les réseaux informatiques :

• les règles matérielles qu’on appelle plutôt des normes ;

• les règles logicielles ou protocoles.

Nous avons déjà vu plusieurs de ces règles d’uniformisation, comme :

• l’utilisation de RJ45 comme connecteur pour les réseaux cuivre ;

• la nécessité d’une adresse IP sur les machines d’un réseau.

Mais il en existe bien d’autres !

Le modèle OSI propose de classer ces règles à différents niveaux, sur un total de 7 niveaux qu’on appelle aussi des couches. Chacune de ces couches porte un nom relatif à sa fonction.

Zoom

Pour le modèle OSI, chaque acteur ou “élément” du réseau aura besoin des règles d’une couche bien spécifique. Les règles des autres couches ne l'intéresseront pas, et souvent il ne les comprendra même pas.

On peut alors associer chaque élément à une couche :

Zoom

Ce modèle étant très détaillé, il permet de bien comprendre les étapes de création et d’acheminement d’un message. Cependant,  un autre modèle plus simple avec moins de couches a aussi été proposé : le modèle TCP/IP

Le modèle TCP/IP ne comporte que 4 couches. Il est beaucoup moins complexe et plus applicable à la réalité que le modèle OSI.

Zoom

Ce modèle porte le nom des 2 protocoles les plus importants qui le constituent.

Il est situé dans la couche Internet dont l’équivalent est la couche 3 du modèle OSI : la couche Réseau. Vous connaissez déjà l’IP pour son système d'adressage

Il se situe dans la couche Transport, dont l’équivalent est la couche 4 du modèle OSI qui porte le même nom. Son rôle est d’établir des règles permettant de transporter un message de la source à la destination, en s’assurant que rien n’ait été perdu en route.

Parmi ces règles, on trouve le fait de devoir numéroter chaque paquet. Lorsqu’un message est trop long pour être envoyé en un seul paquet, il est découpé en plusieurs parties mises dans différents paquets qu’il faut numéroter.

Toutes les règles ou consignes nécessaires pour communiquer un message sur un réseau doivent être envoyées dans le paquet contenant le message en question. Le paquet est alors constitué du message à envoyer, sur lequel viennent s’ajouter toutes les consignes nécessaires, classées par couches. C’est ce qu’on appelle le mécanisme d’encapsulation.

Voilà à quoi ressemble schématiquement un message encapsulé suivant le modèle TCP/IP :

Zoom

Chaque “élément intermédiaire” du réseau, que ce soit le routeur, le switch ou l’application destinataire, piochera alors dans ce paquet les consignes qui lui sont destinées.

Dans la partie précédente, nous avons vu qu’une adresse IP sert à identifier une machine pour qu’elle puisse communiquer sur les réseaux et qu’il vous faut la configurer au préalable.

Mais pourtant je peux très bien aller sur Internet sans configurer mon adresse IP ! Elle n’est pas obligatoire dans ce cas-là ?

Eh bien si ! L’adresse IP est aussi nécessaire pour aller sur Internet ! Mais il existe un système d’attribution automatique, le DHCP.

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) signifie “protocole de configuration automatique des hôtes”. Ce mécanisme est très utilisé dans les réseaux LAN car il simplifie l’accès au réseau pour les utilisateurs. Il permet de configurer plusieurs éléments sur les machines :

• l’adresse IP et son masque ;

• l’adresse IP de la passerelle par défaut ;

• l’adresse IP du serveur DNS.

Le DHCP permet également de centraliser la distribution des adresses IP, ce qui présente deux avantages :

• éviter les doublons ;

• connaître la liste des adresses IP déjà attribuées.

Comme la plupart des protocoles, le DHCP fonctionne en mode client-serveur. Il a donc besoin :

• d’une machine jouant le rôle de serveur ;

• d’une ou plusieurs machines jouant le rôle de client(s).

Le serveur et le(s) client(s) sont configurés de manières différentes.

Le serveur doit être configuré pour :

• répondre aux requêtes des clients qui demandent une adresse IP ;

• leur attribuer une adresse pour une durée définie ;

• choisir l’adresse dans une plage d’adresses qu’on lui aura spécifiée. 

Les clients doivent être configurés pour :

• demander automatiquement une adresse IP dès qu’ils sont connectés physiquement à un réseau.

Voilà comment se déroulent les échanges entre client et serveur :

Zoom

Le processus se déroule généralement en 4 étapes, qui correspondent à l’échange de 4 messages :

1. DHCP Discover (Découverte) : Y a-t-il quelqu’un pour m’attribuer une adresse IP ?

Un client vient de se connecter au réseau. Il émet une requête à tout le réseau pour savoir si un serveur DHCP peut lui attribuer une adresse.

À ce stade, le seul moyen d’identification qu’a le client est son adresse MAC. La requête est donc envoyée à tout le réseau, avec comme adresse source, l’adresse MAC du client.

2. DHCP Offer (Offre) : Voilà une adresse IP !

Le serveur DHCP reçoit le message et répond au client en lui fournissant une adresse IP.

Ce message contenant l’adresse IP est envoyé à destination de l’adresse MAC du client.

3. DHCP Request (Requête) : OK, je prends cette adresse IP, peux-tu le noter ?

Le client accepte l’offre et demande au serveur de lui envoyer en confirmation un message contenant tous les paramètres de configuration, et d’enregistrer l’IP allouée.

4. DHCP Ack (Acquittement) : C’est enregistré !

Le serveur envoie le message de confirmation et met à jour sa table d’allocation d’IP, qui fait le lien entre l’adresse MAC et l’IP en lui associant un bail.

Les machines sont identifiées grâce à leurs adresses IP. Mais lorsque vous naviguez sur Internet, vous ne manipulez aucune adresse IP, alors qu’elles sont indispensables.

Vous utilisez à la place une URL (Uniform Resource Locator), c’est-à-dire une adresse web qui contient un nom renvoyant à la machine qui héberge le site web.

Pourquoi ?

Parce qu’un nom est beaucoup plus facile à mémoriser qu’une adresse IP.

Pour envoyer un message vers une autre machine, connaître le nom de la machine destinataire ne suffit pas. La machine source doit obligatoirement indiquer l’adresse IP de la machine de destination sur le paquet à envoyer. Pour obtenir cette adresse IP à partir d’un nom, elle va demander à une machine tierce : le serveur DNS.

Essayer de trouvez l’IP de wendling.xyz avec un moteur de recherche internet.

Puis ouvrez le site avec cette adresse IP.

DNS (Domain Name System) signifie “Système de Noms de Domaine”. Ce service permet de faire la correspondance entre des noms et des adresses IP. C’est un annuaire. qui repose sur un protocole également appelé DNS.

Il existe 2 types de nommage pour une machine :

• le nom de domaine ; sert plutôt à identifier une fonctionnalité sur une machine comme un site web ou un stockage de fichiers

• le nom d’hôte, couramment appelé “hostname”. utilisé pour identifier une machine.

Le serveur DNS permet d’associer une adresse IP à un nom d’hôte ou à un nom de domaine, ou aux deux en même temps. Une même machine peut également être associée à plusieurs noms d’hôte ou noms de domaine :

Zoom

Dans l’exemple juste au-dessus, l’ordinateur dont l’adresse IP est 212.27.3.1 est identifié par 3 noms différents :

• 1 nom d’hôte : pc1 ;

• 2 noms de domaine : www.nomdedomaine.fr et www.nomdedomaine.com.

Pour que les messages à destination de ces 3 noms arrivent bien à destination de l’ordinateur ou du service, il faut configurer un serveur DNS qui va associer l’adresse IP de l’ordinateur à ces 3 noms à la manière d’un annuaire :

Zoom

L'intérêt de donner plusieurs noms à une même machine est lorsqu’une même machine héberge plusieurs services réseau, comme plusieurs sites web. En général, une machine n’aura qu’un seul nom d’hôte, mais pourra avoir plusieurs noms de domaine.

Regardons comment fonctionne une petite architecture avec un serveur DNS. Dans cet exemple, voyons les étapes de communication lorsque PC0 veut envoyer un ping à PC1 sans spécifier l’adresse IP de PC1

Zoom

1. La commande “ping PC1” est exécutée sur PC0.

2. PC0 ne connaît pas l’adresse IP du nom “PC1”, il envoie une requête au serveur DNS pour lui demander une correspondance.

3. Le serveur DNS regarde dans sa table DNS s’il a une entrée correspondant au nom “PC1”, et envoie une réponse contenant l’adresse IP 192.168.0.2 associée.

4. PC0 récupère l’adresse IP de PC1, et peut générer le paquet ping avec comme adresse de destination 192.168.0.2

Vous pouvez vérifier sur votre propre machine quel serveur DNS elle utilise. Allez dans l’invite de commandes et entrez :

ipconfig /all