Série d'exercices sur les réseaux informatiques

Exercice (1) : Réseaux locaux et réseau haut débit

1/ Réseau local

1- C’est quoi un réseau local?
2- L’architecture des réseaux locaux ne concerne que les deux couches basses du modèle OSI, lesquelles ?
3- Donner les principales topologies utilisées dans les réseaux locaux.

2/ Réseau local de quatre ordinateurs

Le but de cet exercice est de décrire le matériel, la configuration et la procédure à suivre pour créer un réseau local de quatre ordinateurs.

1- Définir c’est quoi un réseau local.
2- Citer quelques intérêts des réseaux locaux.
3- Citer le matériel nécessaire pour créer un réseau local de 4 ordinateurs.
4- Proposer un schéma pour connecter les quatre ordinateurs
5- Quelle est la topologie de votre réseau.
6- Expliquer la procédure à suivre pour configurer chaque ordinateur du réseau, utiliser les adresses suivantes :

Ordinateur           Adresse IP
Ordinateur1       192.168.0.1
Ordinateur2       192.168.0.2
Ordinateur3       192.168.0.3
Ordinateur4       192.168.0.4

7- Donner un utilitaire (une commande) pour tester la connexion entre deux ordinateurs

3/ Réseau haut débit

Un réseau ATM est un exemple de réseau haut débit. Une cellule ATM a une longueur de 53 octets comportant une partie utile de 48 octets.
Un fichier de 1 Mo est transmis via un réseau ATM. Quel est le nombre de cellules à faire transiter sur ce réseau ?

Exercice (2) : le multiplexage et la capacité d’une voie de transmission

Ex 1 :

Trois voies sont multiplexées sur une voie à 2400 bits/s. Ces trois voies véhiculent despaquets de même longueur. Pour un paquet, quel est le débit apparent sur la voiemultiplexée ?

Ex 2 :

Quelle est la capacité d'une ligne pour téléimprimeur de largeur de bande 300 Hz et derapport signal/bruit de 3 dB ?

Ex 3 :

Une voie possède une capacité de 20 Mbits/s. La largeur de bande de la voie est de 3MHz. Quel doit être le rapport signal/bruit?

Solution : 

Ex 1 :

Les trois messages M1, M2, M3 correspondent respectivement à 3, 10, 4 paquets. Le multiplexage correspond à l'intercalage des paquets:

exo6.bmp (39430 octets)

Le débit par message est le débit nominal divisé par trois, soit 1600 bits/s.

Ex 2 :

En reprenant les considération de l'exercice 3, on obtient C = 475,5 bits/s.

Ex 3 :

1) Volume V = 33 750 000 bits ; le débit D est D = 33,75 Mbits/s.

2) Appliquons la relation C = 2W log2(1 + S/B)1/2 . Toutefois, il faut faire attention que dans cette relation S/B est exprimée en rapport de puissances et non en décibels. On écrira donc de préférence

C = 2W log2(1 + PS/PB)1/2

PS/PB = exp [(Ln(10)/10).S/B] = 3162 d'où C = (9/2).(Ln(3163)/Ln(2)) = 52 Mbits/s.

A noter que avec S/B = 30 dB, on aurait C = 44,8 Mbits/s et que avec S/B = 20 dB, on aurait C = 29,96 Mbits/s.

 

Exercice (3) : débit binaire et rapidité de modulation

Ex 1 :

Une image TV numérisée doit être transmise à partir d'une source qu’ utilise une matrice d'affichage de 450x500 pixels, chacun des pixels pouvant prendre 32 valeurs d'intensité différentes. On suppose que 30 images sont envoyées par seconde. Quel est le débit D de la source ?

Ex 2 :

1- Une voie de transmission véhicule 16 types de signaux distincts ; sa rapidité de modulation est R = 1200 bauds. Quel est le débit binaire de cette ligne ?
2- Quelle est la quantité d'information binaire transportée par chaque signal ?

Ex 3 :

Une voie de transmission véhicule 8 signaux distincts ; sa rapidité de modulation est R = 1200 bauds. Quel est le débit binaire de cette ligne ?

Solution : 

Ex 1 :

1) Volume V = 33 750 000 bits ; le débit D est D = 33,75 Mbits/s.

2) Appliquons la relation C = 2W log2(1 + S/B)1/2 . Toutefois, il faut faire attention que dans cette relation S/B est exprimée en rapport de puissances et non en décibels. On écrira donc de préférence

C = 2W log2(1 + PS/PB)1/2

PS/PB = exp [(Ln(10)/10).S/B] = 3162 d'où C = (9/2).(Ln(3163)/Ln(2)) = 52 Mbits/s.

A noter que avec S/B = 30 dB, on aurait C = 44,8 Mbits/s et que avec S/B = 20 dB, on aurait C = 29,96 Mbits/s.

Ex 2 :

Avec 4 bits on peut former 16 combinaisons différentes auxquelles correspondent les 16 signaux distincts. Donc la quantité d'information binaire transportée par signal est 4 bits.

Ex 3 :

1 signal transporte 3 bits (8 combinaisons possibles) ; donc D = 3R = 3600 bits/s

 

Exercice (4) : configuration Routeur avec RIP et PPP

On considère Le schéma du réseau WAN suivant

 

1

Equipments représentés:

1 3 routeurs CISCO 2610 nommés toto, piwu et pito.

1 2 stations: totopc connectée sur le réseau 192.168.1.0/24 et piwupc sur le réseau 192.168.0.0/24

Vous trouverez sur le schéma le plan d adressage du réseau : à coté de chaque interface est marqué un numéro (exemple pour la station totpc : le numéro est 2, cela signifie que l adresse IP est 192.168.1.2)

TRAVAIL A FAIRE:

  1. Commencez par réaliser l’architecture du réseau dans Boson Network Designer. Veillez à bien respecter le plans que l’on vous a fournis (voir le schéma). (5 pts)
  2. Configurez les stations, noms et adresses IP, comme indiqué sur le schéma du réseau. (4 pts)
  3. Donnez un nom pour chaque routeur (avec la commande Hostname) comme indiqué sur le schéma. (2 pts)

3) Pour tout les routeurs, définissez le mot de passe enable "istatic" avec encryption. (3 pts)

  1. Définissez la valeur 64000 pour la synchronisation d'horloge (à configurer seulement sur les DCEs), et la valeur 56 pour la bonde passante. (3 pts)
  2. Attribuez les adresses IP correspondant à chaque interface selon les données définis sur le schéma. (4 pts)
  3. Activez le protocole de routage RIP sur chaque réseau et paramétrez les différents réseaux. (4 pts)
  4. Sur le routeur piwu affichez la table ARP. Commentez le résultat. (3 pts)
    1. 8) Créez un contrôle de liste d’accès qui empêchera la machine totopc d’accéder au réseau Ethernet relié au routeur piwu (4 pts)
  5. Créez une liste d’accès qui permet seulement au PC piwupc d’accéder en http aux autres réseaux et interdit tout autre trafic (4 pts)
  6. Configurez sur routeurs toto et piwu un compte qui autorisera une connexion PPP en utilisant .  Le protocole CHAP. (4 pts)
    1. Testez votre configuration et sauvegardez votre configuration dans votre espace personnel pour être noté.                                                                             

Exercice (5) : Commande arp et nslookup sur machine

1 . Commande arp

Dans une invite de commandes, lancez la commande arp et regardez les options possibles pour cette commande.

  1. Relevez les informations données par la commande arp -a.
  2. Relevez l'adresse MAC de votre poste. Quel est le constructeur de votre carte réseau ?
    1. Communiquez avec la machine de votre voisin en envoyant un ping à son adresse IP. Relancez arp -a. Que se passe-t-il ? Expliquez ce qui s'est passé entre temps. Refaites un ping sur la même adresse. Que constatez-vous sur le temps d'exécution de ce deuxième ping ?
    2. Comment déterminer l'adresse MAC des postes du réseau local de l’IUT?
    3. Même question pour deux postes intermédiaires dans la communication de deux noeuds se situant sur des réseaux différents (exemple : votre poste et www.google.fr).
    4. Ouvrez le fichier arp.cap avec wireshark. Identifiez des requêtes et des réponses ARP dans ce fichier de capture. Donnez le numéro d’une requête et d’une réponse associée ainsi que les adresses MAC et IP de la machine qui envoie la requête ainsi que celles de la machine qui répond.
    5. Comment expliquez-vous le fait que vous ne voyiez pas toutes les réponses à ces requêtes ? D’après­vous quelle est la configuration du réseau sur lequel a été effectuée la capture ?
    6. Déduisez-en l’adresse IP et l’adresse mac de la machine sur laquelle a été faite la capture.
    7. Combien de couches contient une requête ? et une réponse ARP ?
    8. Quel est le champ dans l’entête arp qui permet de distinguer une requête d’une réponse ?
    9. Comment est remplie la « target mac address » dans une requête ARP ? Pourquoi ? Comment est-elle remplie dans la réponse arp ? Dans quel champ est contenue l’adresse mac qu’on avait demandé en broadcast ?

2 . Commande nslookup

  1. Qui fait la conversion Nom-Adresse IP ?
  2. Quel est l’adresse de votre serveur DNS ?
    1. En utilisant la commande nslookup, trouvez le nom de la machine d'adresse IP 134.59.1.59 et 134.59.1.7 ? Testez plusieurs adresses IP.
    2. Faites une requête dns et trouver les adresses des sites www.yahoo.fr, www.lemonde.fr ...
    3. Quel est le nom internet de votre machine ?
    4. Testez la commande hostname.

Exercice (6) : découpage des datagramme IP routeur

Notions abordées :

  • Le protocole IP
  • Masques, CIDR
  • Fragmentation IP

Adressage IP

Comment le protocole IPv4 résout-il le problème de ré-assemblage des datagrammes issus du découpage d'un même datagramme ?

Sur l'exemple de la figure ci-dessous, la machine A va envoyer 1520 octets vers la machine B. Le MTU (Maximum Transfert Unit) est la taille maximale de données que peut véhiculer les trames d'un réseau et chaque liaison du réseau est étiquetée par son MTU.

  1. Décrivez les fragmentations réalisées pour la transmission d'un datagramme IP émis par A à destination de B, en supposant que le routeur R1 transmet alternativement les trames qu'il reçoit vers R2 puis vers R4 en commençant par R2.
  2. Comment le protocole IPv4 effectue-t-il le réassemblage des datagrammes issus du découpage d'un même datagramme ?
  3. Justifiez le fait que la régénération des datagrammes fragmentés n'a lieu que sur la machine destinataire.
  4. Afin d'éviter la fragmentation, la notion de Path-MTU a été introduite sous IPv6. Elle représente la valeur minimale des MTU des réseaux traversés. Expliquez comment peut être trouvée cette valeur.
id-868-1

Prochain saut

Un routeur possède les entrées (CIDR) suivantes dans sa table de routage :

Adresse/masque

Prochain saut

135.46.56.0/22

Interface 0

135.46.60.0/22

Interface 1

192.53.40.0/23

Routeur 1

0.0.0.0

Routeur 2

 Que fait le routeur s'il reçoit un paquet avec les adresses suivantes :

  • 135.46.63.10
  • 135.46.57.14
  • 135.46.52.2
  • 192.53.40.7
  • 192.53.56.7

Exercice (7) : réseau à Multiplex T1 , Synchronisation tarme

Aux États unis et au Japon les réseaux téléphoniques utilisent un multiplexage baptisé T1 de 24 octets formant une trame de base (trame du multiplex T1). Il existe différentes versions du codage T1. Nous considérons ici le cas où les 24 octets sont associés à des échantillons de voies téléphoniques.

Question 1

Dans une trame T1, aux échantillons téléphoniques, est ajouté un bit placé en tête qui sert à la resynchronisation trame en cas de perte de synchronisation (bruit de longue durée).

Quel est le débit binaire global d'un multiplex T1 ?

Question 2

On considère un commutateur temporel synchrone de multiplex T1 à mémoire commune dont le temps d'accès est de 20 ns — c'est à dire que pour accéder à un échantillon en mémoire, en lecture comme en écriture, il faut 20 ns.

Combien de multiplex T1 un tel commutateur temporel synchrone peut-il supporter au maximum ?

Question 3

Un échantillon est commuté d'un multiplex d'entrée du commutateur vers un multiplex de sortie du commutateur en un certain délai.

Que peut-on dire de la valeur maximum, minimum, moyenne du délai nécessaire à une opération de commutation (retard apporté dans la propagation de l'échantillon sur un circuit téléphonique par un commutateur) ?

Question 4

On rappelle que le premier bit est rajouté pour la synchronisation trame. La synchronisation est trouvée lorsque le premier bit de trames successives respecte la séquence 0, 1, 0, 1, 0... Plus précisément la suite des trames est :

••• id900

               193 bits

Pour être synchronisé, il faut donc constater tous les 193 bits l'alternance 0, 1, 0, 1, 0, ... si le premier bit lu a été un 0 ou bien 1, 0, 1, 0, 1,... si le premier bit lu a été un 1.

On suppose que le multiplexeur cherche à se resynchroniser (par exemple après avoir subi un bruit sur plusieurs trames successives). Pour cela, il se positionne sur un bit qu'il estime être le début de la trame courante et vérifie que 193 bits plus loin, il trouve le bit de début de la trame suivante (de valeur contraire à la valeur précédente). On suppose que les bits 0 et 1 apparaissent avec la même probabilité 1/2 dans les échantillons en n'importe quelle position d'une trame.

Combien faut-il inspecter de trames pour avoir une probabilité d'erreur de resynchronisation inférieure à 0.001 ?

Question 5

On veut maintenant calculer le nombre de trames qu'il faut inspecter en moyenne pour être sûr que la synchronisation n'est pas correcte. On se positionne sur un bit donné en faisant l'hypothèse que ce bit est le début d'une trame.

Si ce bit n'est pas le bit de début de trame, donnez la probabilité pour apprendre que la resynchronisation n'est pas trouvée en lisant une seule trame, puis en lisant deux trames, puis en lisant n trames (on utilise une partie des calculs de la question précédente).

En déduire combien il faut inspecter en moyenne de trames successives pour apprendre que la synchronisation n'est pas correcte pour une position donnée.

id900-2

Exercice (8) : definitions - configuration IP - Topologie - dépannage

1 - Définissez les termes suivants :

CSMA/CD

  Carriere Sence Multiple access collision Collision Detection : Methode d’acces au media pour les réseaux ethernet

Protocole Routé {sidebar id=1}

Permet de transporter les données dans un segment. Son rôle s’arrête des qu il rencontre un équipement d’interconnexion tel qu’un routeur

ARP

Address Resolution Protocol : Permet de retourner [email protected] à partir d’une  adresse IP

DHCP

Dynamic Host Configuration  Protocol : Service qui Permet de délivrer des  adresse Ip aux nœuds configurées pour obtenir une  adresse ip automatiquement ou des nœuds ne pouvant pas stocker l adresse ip a leurs niveaux.

2 - Qu’appelle t-on un Standard Ethernet? donnez un exemple

C’est une norme de réseaux Locaux ayant la référence 802.3

Exemple : 10 BASE 2   10 BASE 5 10 BASE T 100 BASE T

3 - Qu’est ce qui justifie le découpage d’un réseau en sous réseau 

  • une meilleure gestion de réseau
  • Obtenir plus qu’un ID réseau à partir d’un réseau initial
  • Permet de réduire le trafic sur le réseau et donc de mieux optimiser la bande passante
  • Pour plus de sécurité car on peut empêcher des station de communiquer entre elles sans rompre la connectivite physique

4 - Un ordinateur n’arrive pas à se connecter au réseau. Citer les différentes raisons possibles et votre approche dépannage. (2 points

  • Vérifier la connectivité (branchement des câbles)
  • Vérifier l’installation de la carte réseau
  1. Est elle bien banchée ?
  2. Le pilote est il compatible ?
  3. Est elle activée ?
  • Vérifier la configuration IP ( adresse + Masque)
  1. Si la configuration IP est automatique il faut vérifier l’existence d’un serveur DHCP
  2. Vérifier le nombre d’ adresse IP de la plage des  adresse ip du DHCP par rapport aux nombre de stations connectées au réseau simultanément.

Approche dépannage :{sidebar id=6}

Faire la commande ipconfig

Faire la commande ping 127.0 .0.1

Pinger sur l’adresse IP de la machine

Pinger sur la passerelle par défaut

5 - Soit un groupe d’ordinateurs connectés en réseau à un point central. Vous savez que le réseau possède une topologie logique en: (2 points)

    1. Anneau
    2. Etoile
    3. Bus
    4. Impossible à déterminer

Expliquez votre choix

Impossible à déterminer car si le point central est hub il s’agit d’une topologie logique bus  alors que  s’il s’agit d’un MSAU la topologie logique sera anneau

                                                                                                                               

Exercice (9) : Classe adresse IP - protocole réseau

Partie 1 : (possibilité d'utiliser l'annexe 1)

Vous souhaitez installer sur une station Windows 95 le service d'accès réseau à distance pour vous connecter à votre prestataire de services Internet. Lors du paramétrage de ce service, vous déclarez que l'adresse IP du serveur distant est 134.157.130.45.

Partie 2 : (possibilité d'utiliser l'annexe 1)

L’annexe 2 décrit les protocoles réseau et l’adressage IP définis sur une station WINDOWS NT Workstation. Cette station est reliée à un réseau local comprenant un serveur Unix (AIX version 4.1 sur IBM RS/6000), un serveur Microsoft NT Server 4 et un serveur Novell Netware 4.11.

Travail à Réaliser

Exercice 1

  1. A quelle classe d'adresses IP appartient l'adresse du serveur distant ?{sidebar id=1}
  2. Le masque de sous-réseau utilisé est 255.255.255.128. Combien de sous-réseaux peuvent-être définis ?
  3. Lors d'une connexion, la station se voit allouer l'adresse 134.157.130.19. Précisez à quel sous-réseau est associée la station.
  4. Expliquer les protocoles installés sur la machine, en justifiant leur installation sur cette station.
  5. Adresse IP attribuée à la station

Exercice 2

  • A quelle classe appartient cette adresse ?
  • Pourquoi l’adresse IP de la station est incompatible avec le masque de sous-réseau déclaré ?
  • Quelle valeur proposer pour le masque sachant qu’aucune segmentation du réseau n’est prévue ?

Exercice 3

1

Annexes

Annexe 1 : Rappel sur les classes d’adresses IP.

photo2

Annexe 2 : Paramétrage d’une station Windows NT Workstation.

Protocoles installés :

Propriétés de Microsoft TCP/IP

NWLink NetBios

Protocole NetBEUI

Protocole TCP/IP

Transport compatible NWLink IPX/SPX

Adresse IP : 192.9.200.200

Masque de sous réseau : 255.255.0.0

Solution :

Partie 1

1. Classe de l'adresse IP du serveur 

Le premier octet de l'adresse IP est 134 soit en binaire 10000110. Les deux bits de poids fort de cet octet indiquent qu'il s'agit d'une adresse de classe B.  {sidebar id=6}

2. Nombre de sous-réseaux

Une adresse de classe B requiert 16 bits pour définir l'adresse de réseau. Le masque de sous-réseau par défaut est donc 255.255.0.0. Si le masque de sous-réseau est 255.255.255.128, alors 9 bits sont utilisés pour définir un sous-réseau au sein d'un réseau. Ainsi (29-2) soit 510 sous-réseaux peuvent être définis (les numéros de sous-réseau qui ne contiennent que des 0 ou que des 1 ne sont pas autorisés)

3. Adresse de la station

Comme le numéro de réseau est défini sur deux octets, il faut examiner les deux derniers octets soit 10000010.00010011. Les neuf bitss de poids fort définissent le sous-réseau soit 260, les sept autres bitts définissent la station dans le sous-réseau soit 19.

Partie 2 :

1- Les protocoles installés sur la station permettent la communication avec les serveurs  :

  • NWLink NetBIOS et Transport compatible NWLink IPX/SPX pour l'environnement Netware
  • NetBEUI pour l'environnement NT
  • TCP/IP plus particulièrement pour l'environnement UNIX

2- L'adresse IP est une adresse de classe C car le premier octet est en binaire 11000000.

Le masque de sous-réseau par défaut d'une classe C est 255.255.255.0 car trois octets sont réservés pour définir le numéro de réseau. Donc le masque 255.255.0.0 n'est pas compatible avec un adressage de classe C.

Étant donné qu'aucune segmentation n'est prévue, on peut utiliser le masque par défaut de la classe soit 255.255.255.0.