Problèmes et questionnaire sur transmission des données sur le réseau

2.1) Quel est le débit nécessaire pour transmettre des images d'une définition de 800x600x16bits avec une fréquence de rafraichissement de 70 images/seconde,  pour un taux de compression de 20.

Quels sont les supports physiques compatibles avec ce débit ?

2.2) Déterminer la durée minimale d'occupation du bus par une trame sur un réseau Ethernet à 10Mbit/s ?

2.3) Calculer la durée maximum de propagation entre les deux points les plus éloignés d'un réseau Ethernet.

En déduire la longueur maximum théorique d'un câble Ethernet si la vitesse de propagation est égale à 200 000km/s.

2.4) Dans une petite entreprise de tôlerie, on profite de l’informatisation de l’atelier pour mettre en réseau tous les PCs.

P1 au magasin, gestion des pièces et du stock

P2 dans l’atelier, pour la gestion des travaux (fiches de travaux, consultation des pièces disponibles)

P3 dans la pièce réservée au secretariat

P4 dans le bureau du directeur

2.4  a) Les locaux sont tous situés dans un hangar de 50x30m, le PC P2 sera placé de façon définitive mais ne devra pas être trop loin des machines pour éviter des allers-retours inutiles aux employés.

Un débit de 10Mbit/s a été jugé suffisant pour tout le monde, compte tenu de l’utilisation qui sera faite des PCs.

Choisissez un support et une topologie en fonction de ces contraintes.

(justifier votre choix par des arguments)

2.4  b)

- Calculez le temps de propagation maximum Tp entre les deux PCs les plus éloignés pour une trame de 64 octets.

- A l’instant T0,  P1 veut émettre vers P3; quelle est la durée minimale d’écoute pour détecter une collision ?

- A l’instant T0+Tp/3, P4 veut émettre vers P3 ; à quel instant la collision se produit-elle ?

- A quel instant la collision est-elle détectée par P3 puis par P1 ?

- Quels PC devront réémettre leur message ?

2.4  c) Tous les postes devront partager un accès unique à Internet existant sur P3.

Ce dernier possède déjà une adresse IP fixe, fournie par son distributeur Internet (provider).

On ajoute une seconde carte réseau et on paramètre P3 afin qu’il devienne un routeur.

Le sous-réseau choisi est le 164.129.212.0. Il doit être prévu pour comporter jusqu’à 254 ordinateurs.

Proposer une configuration IP pour chaque poste et compléter le tableau suivant :

a) (600x800x16x70)/20 =  27 Mbit/s  => en-tête fichier image négligée.

paire torsadée ou fibre optique à 100Mbit/s.

b) trame la plus petite = 64 octets..

à 10Mbit/s , 64 x 8 / 10⁷ = 51,2ms

c) pour que le mécanisme de détection des collisions fonctionne, le temps le plus court de transmission (=> d'émission sur le support physique) d'une trame doit être supérieur au double du temps de propagation.

-> 2Tp

-> Tp

à 200 000 km/s

donc longueur maxi du câble  Lmax = 25,6 10E-6 x 200 10E6  (=>25,6E-6 x 200E6)  = 5120m

=> Valeur purement théorique.  En pratique, un réseau ne peut pas atteindre ce diamètre, pourquoi ?

Exercice sur les techniques de commutation routage sur réseau

Contexte de travail

Travail à Réaliser

Question 1 :

Question 2 :

Question 3 :

Éric DESCHAINTRE

Exercice Adressage IP asymetrique VLSM - table de routage

Vous êtes l'administrateur du réseau IP présenté en annexe. Les liaisons entre routeurs sont de type PPP (Point to Point Protocol). Vous venez d'obtenir de votre fournisseur d’accès à internet l’adresse de réseau 194.132.18.0/24. Toutes les machines de votre réseau doivent posséder une adresse IP dans ce réseau. Le routeur 4 (R4) est relié à internet via une liaison SDSL, l'adresse IP du routeur sur cette liaison est 171.127.12.144/24, la passerelle par défaut étant 172.127.12.2.

Le nombre d’hôtes indiqué par réseau est le nombre maximum d'interfaces que ce réseau aura à supporter. {sidebar id=6}

Travail à faire

1. Dire si l'on peut partitionner le plan d'adressage en affectant le même masque de sous réseau à chaque sous réseau

2. Établir un partitionnement de la plage d'adresses afin de pouvoir attribuer des adresses IP valides à tous les hôtes dans les différents réseaux.

Pour chaque réseau, donner un exemple de paramètres IP valides pour un hôte du réseau et proposer pour chaque routeur les adresses associées à chacune de leurs interfaces.

4. Donner les tables de routage des routeurs R4 et R2.

Annexe 1 : Schéma du réseau

Le nombre de postes spécifié s'entend routeur compris. {sidebar id=1}

Annexe 2 : Cahier des charges de l'adressage

• Il faut optimiser la répartition des adresses en réservant à chaque sous réseau le nombre d'adresses dont il a besoin. Cette optimisation se fera grâce au masque de sous réseaux 

• On affectera à chaque sous réseau la première plage d'adresses disponible correspondant au nombre d'adresses dont il a besoin
• On ne laissera pas de plages d'adresses non utilisés entre chaque sous réseau (ce qui compte tenu des besoins d'adresses est impossible)
• Les réseaux d'interconnexion se verront affecter les dernières plages d'adresses disponibles
• Les routeurs prendront la première adresse disponible dans un sous réseau
• Dans les réseaux d'interconnexion les routeurs prendront l'adresse la plus basse ou la plus haute en fonction de leur nom. Exemple dans la liaison R1 R2 , R1 prendra l'adresse basse et R2 l'adresse haute

Proposition de Correction 

1. Masque de sous réseau unique

Il faut obtenir 11 sous réseaux (6 sous réseaux et 5 réseaux d'interconnexion).{sidebar id=6}

Le masque permettant d'obtenir ce partitionnement est 255.255.255.240.

Il reste 4 bits pour affecter des adresses aux hôtes, donc 14 adresses possibles. Un masque de sous réseau unique ne permet donc pas de répartir les adresses en fonction des besoins exprimés.

2. Choix du partitionnement 

Pour satisfaire l'exigence d'avoir une adresse IP valide pour chaque hôte, en tenant compte des adresses de réseau et de diffusion et en allouant les adresses au plus juste, il faut prévoir : {sidebar id=6}

·         128 adresses pour le réseau 4

·         32 adresses pour chacun des réseaux 1 et 2

·         16 adresses pour chacun des réseaux 5 et 6

·         8 adresses pour le réseau 3

·         4 adresses pour cinq réseaux intermédiaires entre les routeurs

Plan de partitionnement de la plage d’adresse :

Ce plan montre un découpage possible de la plage d'adresses mise à disposition par le FAI. Les branches portent les intervalles d'adresses et les feuilles portent le nom du réseau auquel ces adresses sont attribuées. A chaque niveau de l'arbre (colonne de droite) est indiquée le nombre de bits consacrés à la partie réseau (notation CIDR du masque de sous-réseau). {sidebar id=1}

Il respecte parfaitement le cahier des charges. En effet le réseau 1 et le réseau 2 occupent les 64 premières adresses. Si on affecte la plage suivante au réseau 3 on aura un trou de 16 adresses dans le plan d'adressage avant de pouvoir définir des adresses pour le réseau 5 et le réseau 6. Ces 16 adresses manquantes ne nous permettront plus de respecter le nombre d'adresses sauf à définir ici les sous réseaux d'interconnexion, ce qui ne respecte pas le cahier des charges. Quant au réseau 4 il monopolise 128 adresses, on ne peut donc lui affecter que la plage [0,127] ou la plage [0,128]. Ici on a respecté l'ordre des réseaux. On ne peut bien sûr pas affecter 128 adresses à partir de la plage 64 par exemple, en effet aucun masque de sous réseau ne peut associer 128 adresses à partir de la plage 64, 192.132.18.64/26 est impossible.

Le tableau ci-dessous montre le détail de la décomposition. Les colonnes début et fin fournissent les valeurs minimales et maximales admissibles pour les adresses de chaque réseau. On note bien que les masques sont de longueur variable (VLSM).

Tableau 1 : répartition des adresses

3. Affectations d'adresses

Conventions de nommage

Pour chaque routeur on décide de désigner les interfaces de la façon suivante Rn,d, où n désigne le numéro de réseau rattaché directement au routeur et d indique le réseau de destination. Par exemple : R4,1 désigne l'interface qui relie le routeur du réseau 4 au réseau 1. Une valeur de 0 pour d indique l'interface vers le réseau local, une valeur de i (internet) indique l'interface vers le fournisseur d'accès à Internet.

Le tableau 2 ci-dessous fournit une configuration possible pour chaque interface des routeurs en tenant compte du cahier des charges.

Configuration IP des interfaces des routeurs

Tableau 2: Adresses des routeurs

Exemples de configuration des stations

Pour chaque réseau, le tableau 3 ci-dessous donne un exemple de configuration IP (adresse, masque, passerelle par défaut) pour une station normale.

Tableau 3: Exemples de configurations IP

4. Tables de routage

Les tableaux 4 et 5 montrent les tables de routage des routeurs R4 et R5. L'adresse de destination à 0.0.0.0 indique la route par défaut. L'absence d'adresse de passerelle indique que le réseau destination est directement connecté à une interface du routeur. Le routeur en fonction  de ces informations détermine l'adresse de l'interface sur laquelle envoyer le datagramme.

Tableau 4: Table de routage de R4

La ligne 7 du tableau est une agrégation de routes vers les réseaux 1 et 2 qui ont le même préfixe.

Tableau 5: Table de routage de R2

Pour le routeur R2 la situation est plus simple, soit les paquets sont destinés à son réseau local, soit ils sont destinés à internet.

clic droit sur le lien de " Enregistrer la cible sous ..."

Exercice analyse des trames TCP et UDP

Dans le répertoire Capture Base, Si ce n’est déjà fait ouvrir le fichier : USERPASS.cap

telecharger  ici 

1. TRAMES 37, 38 ET 39.

Question 1: quel est le processus en cours ? Précisez pour chaque trame : les indicateurs (flag) qui les caractèrisent, les numéros de séquences relatifs actifs, les numéros de séquence en acquittement et l'évolution de ces numéros. {sidebar id=1}e

3 EXAMINEZ LA TRAME 18

Q1 Va-t-elle être transmise immédiatement et pourquoi ? séquence tcp udp

Q2 Quel est son N^° de séquence et sur quoi pointe-t-il ?

Q3Quel est le N^° de séquence Acquitté et sur quoi pointe-t-il ?

4 EXAMINEZ LES TRAMES 29, 30 ET 31.

Question 1: pour chacune d'elle, préciser : l'objet de la trame, l'indicateur qui la caractérise, le numéro de séquence actif, le numéro de ack. Expliquez le processus en cours en indiquand le rôle joué par chaque trame.

Question 2: Combien d’octets de données WIN95 a-t-il émis depuis l’ouverture de cette session ? vous devez détailler votre calcul.

5 On s'intéresse à la trame 57 du fichier ftp-transfert.cap.

Télécharger ici

Q5-5 Après l'envoi de cette trame, combien d’octets la machine destinationpeut-elle recevoir avant d’être en débordement de buffer de réception ?

6

Q10-2On considère l'échange suivant  {sidebar id=6}

 indiquez les valeurs correctes dans les cases vides ?

quelle quantité totale de données la machine M1/P1 peut-elle envoyer sans recevoir de ack dans les trames 10 et suivantes ?

Exercice sur les liaisons distantes en réseau Informatique

3-  CPL  ? A quoi cela correspond-il ? Quels en sont les différents paramètres ? 

4- La  norme POE.  A  quoi  cela  se rapporte t'il ?  Quelle en  est l'utilité ?  Citez des exemples d'utilisation 

5- En  terme de câbles,  donnez la  signification  des initiales suivantes : UTP,  FTP, SFTP 

6-  Vous devez  réaliser  une  liaison  Ethernet filaire  à  100  Mbps.  Quelle  catégorie minimale de câbles choisiriez-vous  ? 

7- Citez les 7 couches du modèle OSI 

8- Expliquez la notion d'encapsulation 

9-  Pourquoi  le  modèle  TCP/IP  a  4  couches  alors  que  le  modèle  OSI  qui  est la référence en a 7 ? 

10- Quelle est la norme IEEE se rapportant à Ethernet  

11- Qu'est ce que le FCS dans une trame Ethernet 

12-  Expliquez la règle des 5-4-3.

13- Expliquez la différence entre bauds et bps 

14- Quel codage est utilisé pour la li son Ethernet

15-  Qu'est ce que le RTC ? 

16- Quelles sont les différentes modulations utilisées par des Modems. Expliquez les en vous appuyant sur un schéma.

17- Que sont les RFC ? Quelles en sont l'utilité ? 

18- Donnez 5 protocoles TCP/IP de niveau 4 

19- Qu'est ce que le protocole ICM P ? Citez des exemples de commandes utilisant ce protocole 

20-  Quelle est la différence essentielle entre le protocole UDP et le protocole TCP ? 

21- Quelle est l'utilité du protocole ARP ? 

22-  Donnez les plages théoriques  d'adresse IPV4 pour les classes A, B et C 

23- En  tenant compte des adresses réservées et privées donnez le nombre de réseau disponible  sur  Internet,  ainsi  que  le  nombre de  machines possibles par réseau pour les adresses de classe A.

Exercices NAT : infrastructure et configuration

Exercice 1 Infrastructure

Exercice 3:  Au travail !

Exercice Couche liaison de données ( ISO ): Trame , Ethernet , MAC , Equipement

Exercice 1: La trame Ethernet

Le format de l’information qui caractérise une trame Ethernet est le suivant :

1) Quelle est la longueur d’une trame minimum? {sidebar id=1}

2) Quelle est la longueur minimum des données transportables?

3) Pourquoi la couche physique ajoute un préambule?

Corrigé :

1- minimum = 8 + 6 + 6 + 2 + 46 + 4 = 72octets

2- 46 octets

3- Le préambule sert notamment à la synchronisation des émetteurs et récepteurs (synchronisation des horloges pour eifectuer le décodage).

Exercice 2: MAC

1) Quelles sont les caractéristiques des câbles de type 10base5? et de type 100 baseFX?

2) Quels sont les types d’adresses MAC auxquels une station doit répondre?

3) Deux cartes réseaux peuvent porter la même adresse MAC dans le même segment réseau? Pourquoi?

Corrigé

1- 10base5 = 10Mbits/s sur câble coaxial (distance max: 500m) 100baseFX = 100Mbits/s sur fibre optique (distance max: 2000m)

2- Son propre MAC et le broadcast (if :if :if :if :if :if).

3- Non. L’utilisation de deux cartes avec la même adresse MAC empêcherait ces deux cartes de communiquer (pourquoi envoyer des données dur le réseau si le destinataire est mon propre adresse?).

Exercice 3: Ethernet

Voici la trace hexadécimale d’une communication point à point prélevée par un espion de ligne (SNOOP) :

1) Retrouvez les champs de l’entête Ethernet (préambule, destination, source, type) dans la trace hexadécimale précédente. Identifiez l’émetteur et le destinataire.

Exercice 7: Équipements Réseau

Un réseau Ethernet avec un câblage 100BaseTX peut avoir une longueur de segment allant jusqu’à 100m. Pour des distances plus grandes, des équipements tels que des répéteurs, des ponts et des commutateurs peuvent être utilisés.{sidebar id=6}

1) Expliquez le fonctionnement des répéteurs (hubs) et des commutateurs (switches). Quels sont leurs "domaines de collision"?

Solution:

Les hubs ne font que concentrer les câbles sur un bus partagé à l’intérieur du hub. Tout message reçu sur un port est rediffusé sur les autres ports, ce qui crée un seul domaine de collision.

Les switches créent des interconnexions point-à-point entre les noeuds, ne diffusant un message qu’au port de sa destination. Ceci sépare les flux de données et limite la possibilité de collisions, créant ainsi plusieurs domaines de collision distincts.

2) Commentez sur les méthodes "store and forward" and "cut through".

Solution:

Un switch analyse les adresses MAC de destination pour envoyer les messages uniquement aux ports concernés. Cette analyse peut se faire de deux façons :

store and forward : le switch reçoit l’intégralité de la trame, analyse son entête et renvoie la trame à la destination. Il effectue aussi des vérifications du champs FCS pour s’assure que la trame n’est pas corrompue.

cut through : le switch commence à analyser la trame avant qu’elle soit complètement reçue. Dès qu’il identifie l’adresse MAC de la destination (l’un des premiers champs de l’entête) le switch peut rédirectionner la trame immédiatement.

L’avantage de la méthode cut through est sa vitesse; son inconvénient est que des trames corrompues (par exemple, lors d’une collision) sont renvoyés à la destination.

Exercice cas d'utilisation Réseau - configuration - masque - tracert

 1 - Déterminer d'après le masque quel est le réseau utilisé en utilisant la notation binaire pour les trois adresses suivantes.

• adresse 125.24.6.2, masque par défaut
• adresse 130.14.28.2, masque par défaut
• adresse 125.24.6.2 cette fois avec le masque 255.255.254.0

Considérons les deux adresses IP : 138.12.3.8 et 138.12.7.25 {sidebar id=1}

• Des serveurs sur lesquels se trouvent des bases de données ainsi que des postes banalisés sont répartis à Paris, Lyon, Marseille et Toulouse (environ 150 serveurs et postes locaux dans chaque ville).
• Dans chaque préfecture de département métropolitain est présente une antenne locale. Chaque antenne est composée d'un parc entre 12 et 25 postes (un peu moins de 100 départements).
• La communication entre les villes principales et les antennes départementales est assurée par des réseaux comportant chacun 2 routeurs.

Vous disposez des adresses réseau 170.109.0.0 à 170.109.255.255

 7- Déterminer les masques de sous réseau mis en oeuvre .

 8- Pour chaque masque, détailler un réseau en mettant en évidence:

• son numéro de réseau
• l'adresse du premier host
• l'adresse du dernier host
• l'adresse de broadcast

Au hasard d'une connexion sur l'internet, la commande "tracert www.lesitequejeconsulte.com" est exécutée avec pour résultat cette trace

1 121 ms 118 ms 108 ms nsbes108.francetelecom.net [193.251.96.170]
2 110 ms 104 ms 110 ms E5-0-0.ncbes102.Besancon.francetelecom.net [193.251.115.34]
3 113 ms 113 ms 113 ms P3-2.nrncy102.Nancy.francetelecom.net [193.252.100.158]
4 118 ms 119 ms 119 ms P1-0.ntsta202.Paris.francetelecom.net [193.251.126.62]
5 117 ms 110 ms 109 ms P6-0.ntaub201.Aubervilliers.francetelecom.net [193.251.126.85]
6 124 ms 118 ms 120 ms P9-0.nrpoi101.Poitiers.francetelecom.net [193.251.126.169]
7 128 ms 130 ms 128 ms P0-0.nctou301.Toulouse.francetelecom.net [193.252.100.85]
8 129 ms 129 ms 128 ms POS-1-0.TLSG1.Toulouse.raei.francetelecom.net [194.51.162.94]
9 134 ms 129 ms 130 ms ATM-11-0-0-511.TLS5.Toulouse.raei.francetelecom.net [194.51.162.98]

La configuration réseau est la suivante :

• Adresse IP : 193.249.241.61
• Masque de sous-réseau : 255.255.255.0
• Passerelle par défaut : 193.249.241.61

   9-  Comment aboutit-on à la machine de la ligne 1?
 10-  Quelles autres informations de routage peuvent être déduites de la trace?
 11-  Quel est le temps moyen d'acheminement d'un paquet vers le site www.lesitequejeconsulte.com?

Correction

• Déterminer d'après le masque quel est le réseau utilisé en utilisant la notation binaire pour les trois adresses suivantes.
  • adresse 125.24.6.2, masque par défaut
    classe A 125.0.0.0 à 125.255.255.255 pour le netmask 255.0.0.0
  • adresse 130.14.28.2, masque par défaut
    classe B 130.14.0.0 à 130.14.255.255 pour le netmask 255.255.0.0
  • adresse 125.24.6.2 cette fois avec le masque 255.255.254.0
    125.24.6.0 à 125.24.7.255 pour le netmask 255.0.0.0 {sidebar id=6}

• Considérons les deux adresses IP : 138.12.3.8 et 138.12.7.25
  1. Sans autre indication ces deux machines sont-elles sur le même réseau?
     Oui
  2. Le masque précisé est 255.255.255.0 : ces deux machines sont-elles sur le même réseau?
     Non

• A quelle condition ces deux machines communiquent elles dans le cas 1 et dans le cas 2?
  Cas 1, si elles sont relièes par un routeur correctement configuré.
  Cas 2, si elles sont relièes par un concentrateur ou un commutateur.
• Quelle règle simple peut-on déduire pour connaître le réseau sans passer par la notation binaire pour un masque par défaut?
  Pour le masque 255.0.0.0 : Même premier nombre (à gauche) dans l'adresse IP.
  Pour le masque 255.255.0.0 : Mêmes deux premiers nombres (à gauche) dans l'adresse IP.
  Pour le masque 255.255.255.0 : Mêmes trois premiers nombres (à gauche) dans l'adresse IP.

• Vous devez définir les masques pour une administration réseau qui est structurée de la façon suivante:

Des serveurs sur lesquels se trouvent des bases de données ainsi que des postes banalisés sont répartis à Paris, Lyon, Marseille et Toulouse (environ 150 serveurs et postes locaux dans chaque ville).
Dans chaque préfecture de département métropolitain est présente une antenne locale. Chaque antenne est composée d'un parc entre 12 et 25 postes (un peu moins de 100 départements).
La communication entre les villes principales et les antennes départementales est assurée par des réseaux comportant chacun 2 routeurs.

Vous disposez des adresses réseau 170.109.0.0 à 170.109.255.255

• Déterminer les masques de sous réseau mis en oeuvre .
• Pour chaque masque, détailler un réseau en mettant en évidence:

1. son numéro de réseau
2. l'adresse du premier host
3. l'adresse du dernier host
4. l'adresse de broadcast

• Au hasard d'une connexion sur l'internet, la commande "tracert www.lesitequejeconsulte.com" est exécutée avec pour résultat cette trace:

1 121 ms 118 ms 108 ms nsbes108.francetelecom.net [193.251.96.170]
2 110 ms 104 ms 110 ms E5-0-0.ncbes102.Besancon.francetelecom.net [193.251.115.34]
3 113 ms 113 ms 113 ms P3-2.nrncy102.Nancy.francetelecom.net [193.252.100.158]
4 118 ms 119 ms 119 ms P1-0.ntsta202.Paris.francetelecom.net [193.251.126.62]
5 117 ms 110 ms 109 ms P6-0.ntaub201.Aubervilliers.francetelecom.net [193.251.126.85]
6 124 ms 118 ms 120 ms P9-0.nrpoi101.Poitiers.francetelecom.net [193.251.126.169]
7 128 ms 130 ms 128 ms P0-0.nctou301.Toulouse.francetelecom.net [193.252.100.85]
8 129 ms 129 ms 128 ms POS-1-0.TLSG1.Toulouse.raei.francetelecom.net [194.51.162.94]
9 134 ms 129 ms 130 ms ATM-11-0-0-511.TLS5.Toulouse.raei.francetelecom.net [194.51.162.98]

La configuration réseau est la suivante :

• Adresse IP : 193.249.241.61
• Masque de sous-réseau : 255.255.255.0
• Passerelle par défaut : 193.249.241.61