TD1RL (Corrigé) Exercice 1 1. Donnez deux raisons pour lesquelles on utilise des protocoles en couches. Correction Parmi les raisons les plus importantes, on peut citer le fait que cela permet de transformer un problème complexe en un ensemble de problèmes plus concis, donc plus faciles à résoudre. De plus, une architecture en couches permet de changer un protocole sans modifier ceux des couches supérieures ou inférieures.
2. Donnez le nom des couches du modèle OSI et définissez brièvement leurs fonctions.
Correction a. la couche physique fournit les moyens mécaniques, électriques, fonctionnels et procéduraux nécessaires à l’activation, au maintien et à la désactivation des connexions physiques physiques destinées à la transmission des éléments binaires entre entités de liaison. Cette couche décrit le support physique employé pour transmettre l’information (fibre optique, câble réseau conventionnel, ondes pour les réseaux sans fils, etc.) ainsi que la topologie du réseau en lui-même c'est-à-dire comment les machines sont reliées les unes aux autres. (ADSL, câble coaxial, fibre optique) b. la couche liaison de données (niveau trame) fournit les fonctions f onctions nécessaires pour transporter les trames d’un noeud de transfert vers un autre noeud de transfert. Dans cette couche, le problème à résoudre est celui de la communication entre plusieurs machines reliées par le même support physique. Ainsi, il faut pouvoir identifier deux machines situées sur le même réseau physique. De même, il faut assurer la transmission des informations sans er reur reur d’une machine à l’autre. (CRC) (PPP : point à point, Link Control Protocol, Ethernet, 802.11 Wifi, Token ring) c. la couche réseau (niveau paquet) a pour rôle de transporter les paquets d’un utilisateur, elle permet d’acheminer correctement les paquets d’information jusqu’au récepteur connecté au réseau en transitant par des noeuds de transfert intermédiaires. Cette couche s’intéresse à l’interconnexion de plusieurs réseaux physiques. Ainsi, les problèmes à résoudre sont l’acheminement d’un paquet d’un point point du réseau à un autre (ce que l’on appelle le routage), sachant que l’arrivée et le départ ne sont pas sur le même support physique, l’interconnexion de supports physiques et de réseaux hétérogènes ainsi que le contrôle et la régulation du trafic sur le réseau. A ce niveau apparaissent des protocoles de communication réseau tels que le protocole IP (pour Internet Protocol) utilisé par Internet. (IP, BGP, OSPF, RIP, ICMP, ARP, IPv6) d. la couche transport (niveau message) assure le transport des messages d’un client émetteur vers un client destination. C’est un transport dit de bout en bout, qui peut traverser plusieurs réseaux sous-jacents. Les problèmes abordés dans cette couche concernent le découpage d’ un message en 1
paquets, la restitution de ce dernier à partir des paquets. Cette couche doit aussi permettre de s’assurer de la bonne réception du message. Les protocoles couramment utilisés dans cette couche sont les protocoles TCP et UDP. (TCP, UDP) e. la couche session fournit les moyens nécessaires à l’organisation et à la synchronisation du dialogue entre les clients de communication. C’est la première couche non impliquée dans la communication proprement dite. Lorsque deux utilisateurs sont mis en relation, ces derniers effectuent des transactions dans le cadre d’une session. Le problème à résoudre est donc l’établissement d’une session. Il faudra également déterminer les mécanismes de synchronisation à employer. (TLS,SSL) f. la couche présentation se charge de la syntaxe des informations que les entités d’application utilisent pour se communiquer. Elle met en forme les données pour les rendre compréhensibles par le destinataire. La problématique est celle de la présentation de l’information qui transite sur le réseau. Doit-on compresser ou même crypter les données ? Sous quelle forme doitelle circuler ? Doit-on coder l’information ? g. la couche application fournit aux processus d’application le moyen de s’échanger des informations par le biais du réseau sous-jacent. Cette couche s’intéresse aux protocoles à associer aux applications qui nécessitent un support réseau pour échanger des informations. C’est le cas des protocoles pour les échanges d’e-mail, la navigation de pages en pages internet, etc. (DNS, HTTP, SMTP, FTP, HTTPS, SSH, IRC, SIP, SNMP
3. Quelles couches OSI s’acquittent des fonctions suivantes : a. décomposer le flot de bits transmis en trames b. déterminer la route à emprunter sur le sous-réseau c. contrôler les erreurs d. contrôler le flux pour éviter la congestion e. fragmenter puis réassembler un message f. s’assurer de la présence du client distant g. coder une application type vidéo (langage MPEG-2 par exemple) h. fixer la taille de la fenêtre d’émission.
Correction
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a. la couche liaison de données b. la couche réseau c. la couche liaison de données d. la couche réseau e. la couche transport f. la couche session g. la couche présentation h. la couche liaison de données.
4. Si l’unité échangée au niveau liaison de données est la trame et celle échangée au niveau réseau est le paquet, est-ce que ce sont les trames qui encapsulent les paquets ou bien l’inverse ?
Correction Les trames encapsulent les paquets. Lorsqu’un paquet arrive dans la couche liaison de données, tous ses éléments (en-tête et corps) sont destinés à faire partie du champ de données de la trame. En quelque sorte, le paquet tout entier est mis dans une enveloppe (la trame).
5. Un système dispose d’une hiérarchie de n protocoles. Les applications génèrent des messages de M octets et chaque couche ajoute un en-tête de h octets. Quelle est la portion de bande passante occupée par ces en-têtes ?
Correction Avec n couches et h octest ajoutés par couche, le nombre total d’octets ajoutés par les couches en en-tête est de nh. La taille totale du message est alors de M + nh, et la portion de bande passante occupée par ces en-têtes est de hn/(M + hn).
6. Expliquez le fonctionnement des répéteurs (hubs) et des commutateurs (switches). Quels sont leurs "domaines de collision"? Exercice 2 Soit une entreprise disposant d’un réseau Ethernet relié à Internet. Elle dispose d’une adresse IP de classe B. Son identifiant réseau est égal à 29C2 (en hexadécimal). Sur le réseau, il y a déjà deux cents ordinateurs dont l’adresse IP a été choisie dans l’ordre croissant en commençant par 1. Vous branchez un nouvel ordinateur disposant d’une carte Ethernet d’adresse MAC 3E:98:4A:51:49:76. 3
L’ordinateur est déplacé vers le réseau Ethernet d’une autre entreprise, ce réseau étant également connecté à Internet. Est-il nécessaire de changer l’adresse de la carte Ethernet ? De changer l’adresse IP de l’ordinateur ? Correction L’adresse de la carte Ethernet est gérée dans la sous-couche MAC, comme son nom l’indique. Il n’est pas nécessaire d’en vérifier l’unicité. Celle-ci est garantie par le constructeur. Par définition de l’adressage Ethernet, la carte conserve son adresse même quand l’or dinateur change de réseau. Par contre, il faut lui donner une nouvelle adresse IP correspondant au nouvel identifiant réseau et, éventuellement, une nouvelle identité de machine dans ce réseau. Exercice 3 Supposons que dans chaque établissement scolaire, les équipements de la salle informatique sont mis en réseau. 1) De quel type de réseau s’agit-il dans chaque salle? « LAN » 2) Peut-on lier les réseaux des salles informatiques des établissements d’une ville ? « OUI » Si oui comment appel-t-on ce réseau ? « MAN » 3) Peut-on faire la même chose au niveau de tout le pays ? « Oui » Si oui comment appel-t-on ce réseau ? « WAN » 4) Quels moyens peut-on utiliser comme supports de transmission dans les deux derniers cas ? « Fibre optique ou bien connexion par satellite» Exercice 4 PC1, PC2 et PC3 sont reliés au même Switch (commutateur). PC1 et PC2 utilisent le mode Full-Duplex et PC3 le mode Half-Duplex. PC1 peut-il envoyer une trame à PC2 pendant que ce dernier envoie une trame à PC3 ? Correction OUI car PC2 peut (grâce à son mode Full-Duplex) recevoir et transmettre en même temps. Exercice 5 Pourquoi cette méthode CSMA/CD est-elle qualifiée de "non-déterministe" ? Correction Sur un réseau Ethernet toutes les stations ont des droits égaux. Sur un tel réseau comportant de nombreuses stations générant un trafic important, toutes les stations vont tenter de transmettre, cela va donc engendrer de très nombreuses collisions. Dès lors on ne peut plus garantir un délai maximum pour la réalisation d'un échange d'information (non déterminisme)
Exercice 6 Soient les adresses MAC suivantes a) 01-00-5E-AB-CD-EF b) 11-52-AB-9B-DC-12 c) 00 – 01 – 4B-B4-A2-EF d) 00-00-25-47-EF-CD Donnez le type de chaque adresse MAC 4
Deux cartes réseaux peuvent porter la même adresse MAC dans le même segment réseau? Pourquoi? Correction Deux cartes réseau ne peuvent en aucun cas porter la même adresse physique. C’est un numéro unique. Ce qui permet d'identifier l'émetteur d'une requête. Exercice 7 1. Donner la définition d’un réseau local 2. Citer quelques intérêts de l’utilisation des réseaux locaux 3. Citer le matériel nécessaire pour créer un réseau local de quatre ordinateurs 4. Proposer un schéma pour connecter ces quatre ordinateurs 5. Quelle est la topologie de votre réseau ? Citer un avantage et un inconvénient de cette topologie
Correction Le réseau local est un ensemble d’équipements informatiques connectés entre eux par un système de transmission et qui couvre une distance géographique limitée Partage des ressources logicielles et matérielles, communication Les quatre ordinateurs, 4 câbles réseaux à paires torsadées et un équipement d’interconnexion (Hub ou Switch) La topologie logique en bus, la topologie physique en étoile (avantage : fiable , inconvénient : coût) Exercice 8 1. Supposons que PC1 envoie une trame Ethernet à PC2 et que PC3 et PC4 la reçoivent aussi, comment PC3 (ou PC4) peut-il déterminer qu'il doit ignorer la trame ? 2. Soit un Hub 16 ports, avec un PC connecté à chaque port. Le Hub reçoit un signal du PC connecté au port 5, sur quels ports répète t-il ce signal ? Correction 1. PC3 compare l’adresse physique du destinataire et la compare à sa propre adresse Physique. Si aucune correspondance il ignore alors la trame 2. Il répète ce signal sur tous les ports sauf le port 5 Exercice 9 1. Imaginez que PC1 et PC2 envoient simultanément une trame et que ces trames entrent en collision. Comment le mécanisme CSMA/CD va-t-il faire pour réduire les risques de collision lors de la prochaine tentative de transmission des mêmes trames ? 2. Imaginez que PC1 et PC2 envoient simultanément une trame et que ces trames entrent en collision. Lequel des 2 émet-il un signal de brouilla ge ? Correction 1. Une station qui détecte que sa trame est rentrée en collision avec une autre, suspend sa transmission et démarre un timer avec une valeur de temps aléatoire. Elle attendra l'échéance de ce timer avant de tenter à nouveau la transmission de sa trame. Ce 5
mécanisme étant réalisé par chaque station impliquée dans une transmission collisionnée, les futures transmissions ne devraient pas se produire simultanément et donc ne plus engendrer de collisions 2. PC1 et PC2 envoient le "Jamming Signal"
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