Exercice sur les composants logiciels d’une architecture client-serveur

DHCP (‘Dynamic Host Configuration Protocol’ RFC 2131 et 2132) est un protocole client serveur qui permet à un client hôte d’un réseau local (Ethernet ou Wifi) d’obtenir d’un serveur DHCP différents paramètres de configuration réseau. En utilisant DHCP on souhaite surtout fournir à un hôte une adresse IP mais aussi le masque du sous-réseau auquel appartient cet hôte, l’adresse IP du routeur par défaut ou encore l’adresse IP d’un serveur DNS. Pour attribuer des adresses IP, un serveur DHCP reçoit un ensemble d’adresses IP qu’il attribue ensuite sur demande à des clients pour une période de temps donnée. En DHCP on appelle bail le fait pour un hôte d’obtenir une adresse IP pour une période de temps définie par le serveur. Le protocole d’acquisition d’un bail comporte quatre messages principaux :

A - Le client DHCP émet en diffusion un premier message de demande de bail. Le type de ce message est baptisé DHCPDISCOVER.

B – S’il existe plusieurs serveurs DHCP atteints par la diffusion et si ces serveurs disposent d’une adresse IP libre, ces serveurs DHCP proposent au client cette adresse IP associée à une durée d’utilisation possible de l’adresse (une durée de bail). Ce message contient aussi l’adresse IP du serveur proposant l’offre. Le type de ce message de réponse est DHCPOFFER.

C - S'il a reçu plusieurs propositions, le client en choisit une et retourne une demande d'utilisation de cette adresse. Le type de ce troisième message est DHCPREQUEST. Ce message est également diffusé pour que les autres serveurs DHCP apprennent qu’ils n’ont pas été sélectionnés.

D - Le protocole se termine par la transmission d’un message DHCPACK par lequel le serveur DHCP sélectionné accuse réception de la demande et accorde l'adresse selon la durée de bail prévue. Les autres serveurs retirent définitivement leur offre.

A la moitié de la période d’utilisation d’une adresse (moitié du bail) le client demande le renouvellement de l’allocation de cette adresse par un message DHCPREQUEST. Le bail est généralement renouvelé par un DHCPACK. Si la demande n’aboutit pas (cas d’une réponse DHCPNACK ou perte de contact avec le serveur DHCP), le client tente de contacter les autres serveurs DHCP pour obtenir une autre adresse. En l’absence de réponse positive, le client utilise l’adresse dont il disposait jusqu’à la fin du bail et cesse de communiquer en IP.

Un administrateur réseau installe un serveur DHCP sur une machine UNIX. Dans son implantation il doit configurer le serveur par un ensemble de directives contenues dans un fichier baptisé

dhcpd.conf. La liste des directives préparées pour une configuration est la suivante :

Exercice 1 - Adresses IP

La norme IEEE 802.11 définit un réseau local sur voie hertzienne (réseau local sans fils ou WLAN Wireless LAN). La gamme de débits visée est de 1 Mb/s, 2 Mb/s, 11 Mb/s selon les normes et les bandes de fréquences utilisées. Le protocole d’accès au médium présente des différences significatives avec Ethernet en particulier il existe deux catégories de mode de partage de la voie commune radio utilisée pour communiquer.

Question 1

Dans l’une des deux organisations baptisée « ad’hoc », le réseau s’auto-organise en fonction des stations qui se trouvent suffisamment proches et peuvent communiquer par radio. La méthode de partage de la voie commune (méthode d’accès au médium ou encore niveau MAC) utilisée est alors baptisée DCF ("Distributed Coordination Fonction"). Elle est conçue pour des communications asynchrones dans lesquelles chaque station a une chance égale d’accéder au médium. Le partage de la voie commune radio est de type CSMA.

Que signifie CSMA et quel est le choix technique relativement au protocole d’accès au médium réalisé en adoptant le CSMA ?

Question 2

Le mode d’ajournement utilisé dans le partage de la voie commune radio 802.11 est un ajournement non persistant. Lorsqu’une station souhaite émettre elle écoute la voie. Si pendant un délai fixe baptisé DIFS ("Distributed Inter Frame Spacing") aucune autre station n’émet, la station commence à émettre à l’issue du délai DIFS. Si une station a déjà commencé à émettre, la station en écoute ajourne sa transmission pendant toute la durée du message en cours. A l’issue de cette attente, elle attend en plus un délai initialisé à une valeur calculée selon une méthode analogue à celle du ‘binary backoff’ d’Ethernet.

Rappelez le principe d’un ajournement persistant et non persistant.

Question 3

Pourquoi choisir un ajournement non persistant dans un réseau local sans fil présentant les caractéristiques de 802.11?

Question 4

Lorsqu’une station doit ajourner à plusieurs reprises sa transmission parce que la voie est occupée par d’autres stations, elle laisse passer les autres. A chaque fois, quand la voie est redevenue libre, elle recommence à décrémenter la valeur initialement déterminée par l’algorithme de backoff (sans recalculer une nouvelle valeur du délai selon le backoff).

Lorsque le délai initialement déterminé est écoulé, elle commence à transmettre, pourquoi procéder ainsi (pourquoi ne pas repartir sur une valeur plus longue à chaque ajournement)?

Ce protocole d’accès au médium est baptisé par ses auteurs CSMA/CA (CA pour Collision Avoidance).

Est ce qu’il évite réellement toutes les collisions ? En quoi améliore t’il le traitement des collisions par rapport à la version de base qui pratique l’échange direct d’une trame de donnée suivie de son acquittement ?

Question 8

Dans l’autre organisation du réseau baptisée ‘infrastructure’, le réseau est organisé en cellules appelées BSS ("Basic Service Set"). Chaque cellule réunit plusieurs stations ayant un coupleur IEEE 802.11 et possède un dispositif spécifique baptisé point d’accès AP ("Access Point") qui connaît toutes les stations de la cellule. Dans ce mode, le point d’accès AP joue le rôle d’arbitre centralisé dans un protocole de communication par scrutation (ou ‘polling’).

Rappelez les principes généraux d’un protocole de partage d’une voie commune par scrutation ?

Question 9

Dans quels buts a-t-on défini ces deux types d’adresses (avec quels avantages et quels inconvénients) ?

Exercice  :

La norme RFC 1631 (mai 1994) ('The IP Network Address Translator’), définit un principe général de traduction d’adresses IP. La dernière version, la plus récente de cette approche RFC 3002 (janvier 2001) améliore différents points.

La traduction d'adresses peut être appliquée par différents types d’appareils dont la caractéristique principale est d’être situés entre un réseau IPV4 privé et le réseau IPV4 global. Typiquement la traduction est effectuée par un routeur, mais on peut aussi appliquer la traduction dans un hôte quelconque ou dans un filtre (pare-feux ou ‘firewall’).

La traduction au niveau des adresses IP s'applique à l'adresse source d'un datagramme IP en provenance du réseau privé (baptisé encore en NAT réseau interne) et à destination du réseau public (baptisé encore en NAT réseau externe). De manière symétrique, la traduction est effectuée sur les datagrammes en provenance du réseau public (ou externe) vers le réseau privé (ou interne).

La traduction d’adresse peut être réalisée de différentes façons qui sont examinées dans les questions suivantes.

Question 1

Dans le mode NAT statique l’adresse IPV4 source privée est traduite en une adresse IPV4 source publique qui est toujours la même. La correspondance dans ce cas est bijective (biunivoque) c'est-à­dire qu’à une adresse privée est associée de manière statique une adresse publique (selon une table de correspondance statiquement définie par un administrateur réseau).

Quelle utilisation peut-on faire d’un tel mode de traduction d’adresses IF ? Quels sont les inconvénients ?

Question 2

Dans le mode NAT dynamique, la traduction d’une adresse source IPV4 privée est effectuée vers une adresse source IPV4 publique qui est prise dans un bloc d’adresses publiques disponibles. L’adresse publique utilisée n’est donc pas toujours la même. Par exemple si l’on suppose que l’hôte d’adresse 172.20.40.17 émet un datagramme à un instant donné vers l’Internet global, son adresse est traduite dans la première adresse disponible d’un bloc. Par exemple, si l’adresse 212.19.50.63 du bloc disponible 212.19.50.0 à 212.19.50.255 est non utilisée au moment de l’émission du datagramme, on l’utilisera et on traduira 172.20.40.17 en 212.19.50.63. Cette correspondance est enregistrée dans une table. De manière à éviter de bloquer indéfiniment une adresse attribuée dynamiquement, un temporisateur est utilisé pour révoquer l’attribution d’une adresse publique. A l’échéance, on récupère une adresse attribuée et l'on procède à une nouvelle attribution d’adresse si un nouvel échange à lieu (éventuellement on peut reprendre la même adresse pour un autre quantum).

Quel avantage nouveau obtient-on d’un tel mode de traduction d’adresses IF ?

Question 3

Question 1:
L'ohm est l'unité de mesure de _________.

A.   tension

B.   résistance

C.   courant

D.   toutes ces réponses

Question 2:
L'électricité peut être décrite comme la circulation de ________ libres.

A.   noyaux

B.   protons

C.   neutrons

D.   électrons

Question 3:
Le multimètre peut mesurer la ________.

A.   tension

B.   résistance

C.   continuité

D.   toutes ces réponses

Question 4:
Manchester et NRZI sont deux types populaires de quoi?

A.   Codage

B.   Décodage

C.   Chiffrement

D.   Déchiffrement

Question 5:
Lorsqu'un circuit est qualifié de semi-duplex, cela signifie que :

A.   un seul côté peut parler à la fois

B.   la puissance du signal est réduite de moitié

C.   la puissance du signal est doublée

D.   deux hôtes peuvent établir la moitié de leurs données

Question 6:
Une décharge électrostatique est créée par des électrons libres qui demeurent en un endroit, sans se déplacer. Que signifie ESD?

A.   Electronically Stable Discharge (décharge électroniquement stable)

B.   Engineered Safety Design (conception technique de sécurité)

C.   Electrostatic Discharge (décharge électrostatique)

D.   Energy Status Delayed (état d'énergie reporté)

Question 7:
Avant d'utiliser un multimètre pour mesurer la tension c.a., il faut le régler ________.

A.   pour le c.a. seulement

B.   pour le c.c. ou le c.a.

C.   à une valeur quelconque

D.   aucune de ces réponses

Question 8:
Quel type de courant alimente les puces de la carte-mère d'un ordinateur?

A.   c.a.

B.   c.c.

C.   RC

D.   MC

Question 9:
Comment appelle-t-on la présence simultanée dans un média partagé de bits provenant de différentes unités en communication?

A.   Latence

B.   Dispersion

C.   Collision

D.   Obstruction

Question 10:
Propagation signifie

A.   voyage

B.   délai

C.   un signal qui perd de sa puissance au profit de son environnement

D.   toutes ces réponses

Question 11:
______ signifie convertir des données binaires en une forme leur permettant de voyager par une liaison de communication physique.

A.   Codage

B.   Décodage

C.   Chiffrement

D.   Déchiffrement

Question 12:
Comment s'appelle l'opposition au mouvement des électrons dans les matériaux?

A.   Courant

B.   Résistance

C.   Ohms

D.   Tension

A.   Codage

B.   Décodage

C.   Chiffrement

D.   Déchiffrement