CompteurLinky - Groupe de travail Mairie de Parmain - juillet 2016 1 / 6 Compteur Linky Groupe de travail Juillet 2016 RAPPEL : Le compteur Linky : - C’est un compteur communicant, ceci signifie qu’il peut recevoir des ordres et envoyer des Compteurinternet; classic25. Posté le 03-03-2003 à 23:07:54 . Bonjour à tous ! Je possède une connection par cable.. quantité de téléchargement illimité Je souhaiterai trouver un logiciel (surement tout bête ?!?) qui me permettrai de comptabiliser le nombre de méga téléchargé (download/upload) Car par exemple, je télécharge sur edonkey 24h/24h et par curiosité Loctet A1 sera émis en premier, le bit 0 de chaque octet étant transmis en premier et le bit 7 en dernier. Le premier bit de chaque octet (bit de poids faible ou bit 0) est le bit d'extension d'adresse HDLC. Il est positionné à zéro sur tous les octets sauf sur le dernier octet du champ adresse où il est positionné à un. Chaqueordinateur "serveur" qui se connecte pour émettre et recevoir sur l'Internet, participe en outre au routage des messages qui circulent à travers le monde selon des cheminements quelque peu aléatoires : il reçoit des serveurs voisins des "paquets d'information" (les messages trop longs doivent en effet être tronçonnés en petits "paquets") et en fonction de l'adresse de destination Pourun segment de n octets, les octets seront de numérotés de x (numéro du ségment) à n+x-1. Le segment suivant portera le numéro n+x. Seq=1347 Segment de 300 octets (payload) numérotés de 1347 à 1646. Seq=1647 Segment suivant de 210 octets numérotés de 1647 à 1846. Exemple: 2 segments TCP émis consécutivement. gMOwQ. Table des matières 1. Couche réseau Notions principales Qu'est-ce qu'un réseau? Commutation de paquets Qu'est-ce que l'Internet ? Performance de protocoles Débit binaire bande passante, Bandwidth, Bit Rate, Throughput Latence ou délai Produit bande passante - délai Protocole Internet IP Adresses IPv4 Sous-réseau Subnetworks CIDR Classless Interdomain Routing Agrégation Netmask Classes d'adresses Adresses spéciales Relayage de paquets Table de routage Table des interfaces physiques Algorithme de relayage de paquets Détails d'IPv4 RFC 791 Champs d'en-tête Options de l'en-tête MTU Maximum Transfert Unit, la taille maximale de transmission Fragmentation ICMP Internet Control Message Protocol Commandes basées sur ICMP Address Resolution Protocol ARP Format de message ARP Algorithme du protocole ARP IP Multicast IPv6 RFC 2460 Champs d'en-tête Extensions d'en-tête Adresses IPv6 Adresses IPv6 multicast ICMPv6 Autoconfiguration sans état Les adresses link-local lien-local Adresses globales routables Accessibilité des voisins Détection d'adresses dupliquées DAD Protocoles de routage Vecteur de distance États de liens Link State Algorithme de Dijkstra exécuté sur le routeur A Routage externe - BGP Border Gateway Protocol 2. Couche liaison et les réseaux locaux PPP Point-to-Point Protocol Byte stuffing Ethernet Variante initiale Méthode d'accès CSMA/CD Format de trame, les adresses Evolution d'Ethernet Switches apprenant ou ponts apprenant Wi-Fi CSMA/CA VLAN Virtual LANs VLAN par port VLAN 3. Couche transport Transport Transfert de données fiable Contrôle de flux TCP Transmission Control Protocol Segment TCP Établissement de connexion et la terminaison Transfert de données Contrôle de flux Contrôle d'erreurs Temporisation de retransmission Contrôle de congestion TCP Principes de contrôle de congestion Fenêtre de congestion Variantes de TCP Slow Start Congestion Avoidance Fast Retransmit Fast Recovery UDP NAT Network Address Translation Auteurs Olivier Alphand, Andrzej Duda, Franck Rousseau, Maciej Korczynski Rentrée 2017 Cette version est optimisée pour une lecture à l'écran, et quelques fonctionnalités devraient vous aider à vous retrouver dans le document sur les écrans suffisamment larges, la table des matières s'affiche à gauche de l'écran. La section courante est mise en évidence, et les sections parcourues depuis que vous avez lancé votre navigateur apparaissent avec une couleur différente. Pour que votre navigateur se souvienne des sections visitées d'une fois sur l'autre, cliquez sur les liens dans la table des matières les liens visités de cette manière changent de couleur. Les éléments important sont mis en avant de cette façon. Les exercices… et leur solution, ainsi ! 1 Couche réseau Ce cours fournit les connaissances de base des réseaux TCP/IP. Dans cette partie, nous considérons la couche réseau. Notions principales Cette partie définit les éléments et principes de fonctionnement des réseaux à commutation de paquets. Qu'est-ce qu'un réseau? Un réseau informatique est une interconnexion des différents éléments qui permettent la communication de l'information numérique. Figure 1 Éléments d'un réseau Les principaux éléments sont les suivants Hôtes des ordinateurs ou des périphériques connectés au réseau via des liens de communication. Les hôtes qui fournissent des services utiles à d'autres dispositifs sont appelés serveurs. On utilise aussi le terme nœud pour désigner tout appareil connecté au réseau. Liens de communication ou liaisons qui permettent la propagation de signaux qui encodent l'information numérique. Les liens peuvent utiliser différents types de supports de communication médium de transmission tels que des câbles en cuivre, fibres optiques, ondes radio. Routeurs ce sont des dispositifs de relayage de paquets entre des liens de communication. L'interconnexion des routeurs et des liens de communication permet d'assurer la communication entre des hôtes et des serveurs. Les réseaux offrent la possibilité de communiquer par la résolution de deux problèmes principaux Communication avec tout le monde — comment faire communiquer n'importe quelle paire d'hôtes ou de serveurs ? Communication partout — comment obtenir la possibilité de communication sur de longues distances et partout dans le monde? Comment faire communiquer n'importe quelle paire d'hôtes ou de serveurs ? Le maillage complet de tous les hôtes n'est pas possible pour un grand nombre d'hôtes, parce que le nombre de liens de communication nécessaires est \n n-1 / 2\ pour \n\ hôtes. Les routeurs offrent la connectivité entre tous les hôtes avec un maillage partiel interconnexion incomplète qui nécessite un nombre limité des liens de communication. Comment obtenir la possibilité de communication sur de longues distances ? Nous pouvons couvrir de grandes espaces avec des liens de communication de longues distances et un maillage partiel des routeurs et des liens de communication. Commutation de paquets L'information numérique transmise sur le réseau de données est structurée en blocs appelés paquets. Un paquet contient un en-tête avec une certaine information de contrôle, par exemple les adresses source et destination, et une charge utile de données – les informations à transmettre. Figure 2 Commutation de paquets Les routeurs relayent des paquets de données entre un hôte source et un hôte de destination en effectuant la commutation de paquets un routeur reçoit un paquet sur un lien, recherche dans la table de routage une entrée correspondant à la destination pour trouver le lien sur lequel il transmet le paquet vers le routeur suivant sur le chemin vers la destination. Quel est le principe de la commutation de paquets ? Un routeur reçoit un paquet sur un lien, il parcourt la table de routage pour trouver le lien sur lequel il émet le paquet vers le routeur suivant sur le chemin vers la destination. Pourquoi la commutation de paquets entraîne un retard inférieur au cas de la commutation de messages ? En commutation de paquets, un message est divisé en paquets de taille limites. Leur transfert à travers plusieurs routeurs résulte en un délai plus petit. Si la taille de paquet est plus petite, l'amélioration du délai est plus marquée, mais la taille de paquet plus petite augmente aussi le surcoût lié à l'existence d'un en-tête dans le paquet ce qui signifie, qu'il existe une taille de paquet optimale. Figure 3 Commutation de messages vs. commutation de paquets Qu'est-ce que l'Internet ? L'Internet est une interconnexion à grande échelle de routeurs et de liens de communication qui assurent une connectivité mondiale. Les routeurs fonctionnent selon le principe de commutation de paquets. Les hôtes se connectent au premier routeur offrant la connectivité Internet à l'aide d'un réseau d'accès. Il existent différents types de réseaux d'accès réseaux locaux comme Ethernet, lignes ADSL ou réseaux locaux sans fil tels que Wi-Fi Un système autonome AS est un ensemble de routeurs et des liens sous le contrôle d'un opérateur de réseau pour le compte d'une entité administrative unique avec une politique de routage unique. L'interconnexion des systèmes autonomes constitue l'Internet global. Les systèmes autonomes échangent des paquets aux points d'échange Internet Internet Exchange Points - IXP – les réseaux locaux à haut débit reliant les routeurs de bordure des systèmes autonomes. Figure 4 Internet Le protocole d'Internet Internet Protocol - IP définit les principes de la communication sur l'Internet le format des paquets et des adresses d'hôtes, et la commutation de paquets au niveau des routeurs. Qu'est-ce qu'un hôte Internet? Un ordinateur ou un périphérique connecté à l'Internet. Performance de protocoles La performance de protocoles concerne principalement le débit et le délai. Débit binaire bande passante, Bandwidth, Bit Rate, Throughput Le débit binaire de communication est le nombre de bits transmis par unité de temps. Les unités bit/s - b/s, kb/s = \10^3\ b/s, Mb/s = \10^6\ b/s, Gb/s=\10^9\ b/s ; kb/s veut dire 1000 b/s et non 1024 b/s, 1 kB/s = 1000 Bytes/s = 8000 b/s. Par abus de langage, le terme bande passante est aussi fréquemment utilisé pour désigner le débit dans le contexte de réseaux au lieu de la largeur d'une bande de fréquence dans la contexte de transmissions. Exemple le produit bande passante-délai qui correspond en fait au produit débit-délai. Le débit binaire désigne la capacité de transmission de la couche PHY alors que le débit tout court ou débit utile se réfère plutôt à la capacité au niveau des couches supérieures par exemple le débit utile au dessus de TCP = le nombre de bits transférés via une connexion TCP par unité de temps. Latence ou délai Figure 5 Sources de délai La latence ou le délai est l'intervalle de temps entre le début d'une transmission et sa fin observée à la réception. RTT Round Trip Time - temps aller-retour désigne le délai mesuré sur un hôte depuis l'instant d'émission jusqu'à la réception d'une réponse. Pour calculer le délai ou le temps de latence \D = T_p + T_t + T_w\, où \D\ est le délai, \T_p\ est le temps de propagation, \T_t\ le temps de transmission, et \T_w\ le temps d'attente habituellement négligé. \T_p = l / v\, où \l\ est la distance et \v\ est la vitesse de propagation du signal \v = \times 10 ^ 8\ m/s pour les câbles en cuivre ; \v = 2 \times 10 ^ 8\ m/s pour le verre fibres optique ; \v = 3 \times 10 ^ 8\ m/s, vitesse de la lumière dans le vide satellites. Une règle empirique utile pour calculer le temps de propagation est de compter \5 \mu s\ par km, par exemple le temps de propagation pour la distance de 10 000 kilomètres est de 50 ms. \T_t = s / r\, où \s\ est le nombre de bits à transmettre par exemple la taille du paquet et \r\ est le débit binaire. Deux hôtes sont connectés à travers un routeur. La distance entre les hôtes est de 5000 km. Tous les liens dans le réseau ont un débit de 10 Mb/s. Hôte A envoie une série de 10 paquets de 1000 octets à B. Quel est le délai du transfert ? \11 \times 0,8 + 25 = 33,8\ ms Deux hôtes sont connectés à travers deux routeurs. La distance entre les hôtes est de 10000 km. Tous les liens dans le réseau ont un débit de 10 Mb/s, sauf celui du milieu qui est à 1Mb/s. Un hôte envoie une série de 10 paquets de 1000 octets à B. Quel est le délai du transfert? \2 \times 0,8 + 10 \times 8 + 50 = 131,6\ ms Produit bande passante - délai Produit bande passante - délai est défini comme \\beta = C \times RTT\ [bits], où \C\ est le débit binaire ou bande passante en b/s et \RTT\ est le Temps Aller-Retour Round Trip Time. Le produit correspond à la quantité maximale de données pouvant être envoyées sur un lien ou sur un réseau avant de recevoir un accusé de réception "le nombre de bits nécessaires pour remplir le tuyau". Si l'expéditeur peut envoyer une quantité suffisante de données par rapport au produit bande passante-délai, alors l'utilisation de la liaison ou le réseau est élevée et le protocole de transfert réalise de bonnes performances. Deux hôtes connectés via Internet obtiennent le débit de 1 Mb/s. La distance entre les hôtes est 10000 km. Un protocole de transfert de données utilise le principe de la fenêtre glissante l'expéditeur peut envoyer \W\ octets sans attendre un accusé de réception. Quelle est la taille de la fenêtre minimale pour obtenir de bonnes performances? RTT \=100\ ms. La taille de la fenêtre minimale correspond au produit bande passante - délai \1\ Mb/s \\times 100\ ms \= 10^5\ bits \= 12500\ octets. Protocole Internet IP Nous considérons ici le protocole d'acheminement de paquets entre n'importe quelle paire d'hôtes sur l'Internet. Ce protocole relève de la couche réseau couche 3 dans le modèle OSI. Il y a deux versions principales du protocole IP actuellement en usage IPv4 et IPv6. Leur principale différence est la taille d'adresses 32 bits pour IPv4 et 128 bits en IPv6. Adresses IPv4 Pour identifier les hôtes sur l'Internet, chaque hôte dispose d'une adresse IP unique. Plus précisément, chaque interface réseau dispose d'une adresse un hôte ou un routeur peut avoir plusieurs interfaces réseau et plusieurs adresses. Figure 6 Interconnexion niveau 3 - IP Une adresse IPv4 est un nombre de 32 bits représenté par la notation décimale pointée dotted decimal, par exemple, Chaque nombre décimal correspond à la valeur d'un octet. Comment peut-on identifier un hôte sur l'Internet ? Par son adresse IPv4 ou IPv6. Comment les adresses IPv4 sont codées ? Donner un exemple. Par un nombre sur 32 bits représenté en notation décimale pointée, Sous-réseau Subnetworks Un ensemble d'hôtes, également appelé sous-réseau subnetwork ou subnet est identifié par un préfixe unique. Le préfixe de sous-réseau est formé par un nombre donné des bits les plus significatifs d'une adresse. La partie restante sur les bits les moins significatifs est un identificateur d'hôte sur un sous-réseau donné. Exemple et sont deux hôtes Internet sur un sous-réseau identifié par le prefixe sur 24 bits. Les valeurs 11 et 12 sont les identificateurs des hôtes sur ce sous-réseau. Donner un exemple d'un préfixe de sous-réseau codé sur 24 bits. et = 8 + 8 + 8 = 24 bits. CIDR Classless Interdomain Routing La notation CIDR Classless Interdomain Routing donne les informations sur le préfixe et sa longueur en bits, par exemple Un préfixe CIDR désigne un bloc d'adresses IP en précisant la première adresse du bloc et sa longueur qui correspond à la longueur du champ pour identifier des hôtes sur un sous-réseau IPv4 \32 - l\, IPv6 \128 - l\ où \l\ est la longueur du préfixe. Exemples représente un bloc de 256 adresses \2^8\, \8 = 32 - 24\ dont la première adresse est représente un bloc de 512 adresses \2^9\, \9 = 32 - 23\ dont la première adresse est CIDR permet l'agrégation de blocs d'adresses par exemple les blocs et peuvent être représentés comme un bloc Que représente ? représente le préfixe de sous-réseau sur 22 bits – un bloc de 1024 adresses dont la première adresse est Agrégation Supposons qu'un routeur a besoin de maintenir de l'information sur le routeur suivant next-hop pour acheminer des paquets vers les sous-réseaux et on suppose que le routeur next-hop est le même pour ces deux sous-réseaux. Au lieu de maintenir deux entrées dans la table de routage pour ces préfixes, le routeur peut les agréger en un seul préfixe et maintenir une seule entrée dans les tables de routage. De cette façon, les routeurs stockent moins d'information dans les tables de routage. Pourquoi l'agrégation d'adresses est importante ? Parce qu'elle réduit la taille des tables de routage et minimise la consommation de ressources réseau. Quel est l'agrégation des préfixes et ? Netmask Une autre façon de représenter des préfixes de sous-réseau est de spécifier une adresse et un masque de sous-réseau netmask. Un masque est un mot de 32 bits avec les \n\ bits significatifs du préfixe positionnés à 1. On représente le masque en notation décimale pointée comme les adresses par exemple correspond au préfixe /24. L'information sur le préfixe est obtenu en appliquant l'operation logique AND entre une adresse et le masque de sous-réseau. Exemple & b11111111111111111111111100000000 donne qui correspond au préfixe Quel est le masque, le préfixe et l'identifiant d'hôte dans l'adresse en supposant la longueur de préfixe /26 ? Masque de sous-réseau préfixe id hôte Quel est le masque de sous-réseau correspondant au préfixe /4 ? /22 ? Quel est le préfixe correspondant à l'adresse et le netmask ? À quoi correspond ce préfixe ? /0 un bloc d'adresses de tout l'espace d'adressage IPv4. Ce préfixe est utilisé dans les tables de routage pour désigné une route par défaut - la route utilisée quand il n'y a pas d'autres routes plus spécifiques. Classes d'adresses Avant l'introduction de la notation CIDR, la longueur des préfixes était fixe Classe A - /8 plage d'adresses de à Classe B - /16 plage d'adresses de à Classe C - /24 plage d'adresses de à Il y a aussi deux autres classes Classe D plage d'adresses de à pour IP Multicast, Classe E plage d'adresses de à réservée. Adresses spéciales La référence est actuellemnt le RFC 6890 Special-Purpose IP Address Registries. désigne un hôte particulier, sur un sous-réseau donné, ne peut-être utilisé que comme source quand l'hôte n'a pas encore son adresse définitive spécifiée l'hôte sur un sous-réseau donné broadcast limité, à tous les hôtes d'un sous-réseau non transmis par les routeurs 1 broadcast sur un sous-réseau donné 0 broadcast sur un sous-réseau donné, utilisé dans Unix BSD obsolète boucle de test loopback les paquets envoyés à cette adresse sont directement reçus par notre interface sans sortir sur le réseau 10/8, plage d'adresses réservées aux réseaux privés en usage interne Intranet adresse lien local allouée automatiquement par zeroconf Lors de l'attribution des adresses à des hôtes dans un sous-réseau, nous devons prendre en compte deux adresses qui ne sont pas utilisables pour identifier des hôtes 1 et 0. Un routeur connecté à un sous-réseau donné devra également avoir une adresse dans le sous-réseau par convention, nous attribuons les nombres les plus élevés aux routeurs et les nombres les moins élevés à des hôtes. Quelle est l'adresse de broadcast limité ? limité, parce que les routeurs ne relayent pas les paquets en broadcast. Quelle est l'adresse de broadcast sur le sous-réseau ? et pour BSD ? BSD Quelle est l'adresse de boucle de test loopback ? Exemple ? exemple Quels sont les préfixes réservés aux Intranets? 10/8, Quel est le préfixe minimal contenant le plus petit nombre d'adresses requis pour l'attribution d'adresses à un sous-réseau avec 30 hôtes et 1 routeur ? /26 \30 + 2 + 1 = 33\ adresses requises pour le sous-réseau, la puissance de 2 supérieure est \64 = 2^6\, donc la longueur de préfixe est \32 - 6 = 26\. Quel est le nombre d'adresses utilisables les adresses qui peuvent être utilisées pour les identifiants d'hôtes ou routeurs sur un sous-réseau donné pour un préfixe /15 ? \2^{17}-2 = 131070\ Relayage de paquets Cette partie explique comment les routeurs relaient les paquets en fonction des adresses de destination. Table de routage Pour transmettre des paquets, un nœud un hôte ou un routeur a besoin des informations sur le routeur suivant next-hop où il doit envoyer un paquet de sorte qu'il atteigne la destination. Une table de routage fournit cette information sous la forme suivante +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Destination address Netmask Next-hop +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ destinationAddr1 destinationAddr2 Nous pouvons interpréter l'information dans le tableau comme suit si l'adresse de destination du paquet correspond à l'adresse de destination ou partage le même préfixe qu'une entrée dans la table, le paquet doit être transmis au next-hop associé. La première entrée de la table est la route par défaut elle correspond à toutes les destinations toutes les adresses dans l'espace d'adressage IPv4. Vous pouvez inspecter la table de routage avec une commande comme netstat sous Unix ou route sous Windows. Qu'est-ce qu'une route ? Une séquence de routeurs entre l'hôte source et l'hôte de destination. Les entrées dans les tables de routage des routeurs définissent des routes. Qu'est-ce qu'un next-hop ? Le routeur auquel un nœud doit transmettre un paquet pour suivre une route. Comment note-t-on la route par défaut une entrée qui correspond à toutes les adresses en notation CIDR ? 0/0 ou Comment la route par défaut une entrée qui correspond à toutes les adresses est exprimée par une adresse et un masque de sous-réseau? Adresse masque Table des interfaces physiques La table donne des informations sur les préfixes des sous-réseaux auxquels le nœud est directement connecté. Il peut alors envoyer un paquet à un nœud quelconque sur un sous-réseau directement en encapsulant le paquet dans une trame d'une couche liaison telle que le réseau Ethernet, et envoyer la trame au nœud de destination sans passer par un nœud intermédiaire. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Interface Adresse IP Netmask +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ en0 en1 Vous pouvez inspecter la table des interfaces physiques avec la commande ifconfig sous Unix et ipconfig sous Windows. Algorithme de relayage de paquets Les hôtes et les routeurs suivent les règles ci-dessous pour transmettre un paquet ayant destAddr comme adresse de destination Cas direct si destAddr appartient au même préfixe que le préfixe d'une de nos interfaces réseau, envoyer le paquet directement à travers cette interface dans une trame de la couche liaison, Cas indirect autrement, chercher dans la table de routage une entrée correspondante à l'adresse destAddr de destination pour trouver le prochain routeur next-hop, et lui envoyer le paquet. Plus spécifiquement Supposons que destAddr est l'adresse de destination du paquet à transmettre, destinationAddr est une adresse dans la table de routage. Cas 1 il existe une route d'hôte pour destAddr pour chaque entrée dans la table de routage si destinationAddr == destAddr envoyer le paquet au next-hop de l'entrée; sinon Cas 2 destAddr appartient à un sous-réseau directement connecté = sur le lien pour chaque adresse IP A et le masque NM de l'interface physique si A & NM == destAddr & NM envoyer le paquet directement à destAddr; sinon Cas 3 il existe une route pour destAddr trouver dans la table de routage le plus long préfixe qui correspond à destAddr envoyer au next-hop de l'entrée; sinon Cas 4 utilisation de la route par défaut envoyer au next-hop de l'entrée par défaut. Qu'est-ce qu'une route d'hôte ? Une route qui correspond exactement à l'adresse de destination préfixe de /32. Comment transmettre un paquet à un hôte sur un sous-réseau directement connecté ? Envoyer le paquet à l'hôte de destination encapsulé dans une trame. Détails d'IPv4 RFC 791 Cette partie fournit les détails du protocole IPv4. Champs d'en-tête 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Version IHL Type of Service Longueur totale +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Identification Flags Fragment Offset +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Time to Live Protocole Header Checksum +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Adresse Source +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Adresse Destination +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Options Rembourrage +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ L'en-tête d'un paquet IPv4 a les champs suivants Version quatre bits spécifiant la version du protocole. Deux versions coexistent actuellement IPv4 et IPv6. Longueur de l'en-tête IHL l'en-tête de paquet peut contenir un nombre variable des options, donc nous avons besoin de l'information sur la longueur de l'en-tête. La longueur minimal sans options est 20 octets. TOS Type of Service ce champs précisait initialement le type de la Qualité de Service demandée pour le paquet priorité 0 - 7, paquets normaux - paquets de contrôle, court délai pour des applications comme telnet, haut débit FTP, une haute fiabilité SNMP, et faible coût NNTP. Actuellement, le champ TOS est défini par DiffServ Services différenciés un codepoint d'un octet qui donne une classe de QoS Quality of Service qui peuvt être Expedited Forwarding EF - transfert accéléré pour minimiser le délai et la gigue, Assured Forwarding AF - quatre classes et trois priorités de perte de paquet 12 codepoints au total. Longueur longueur totale du paquet en-tête et la charge utile de données en octets. Le champ sur 16 bits permet de représenter la taille maximale théorique de 65 535 octets, mais les paquets IP sont généralement limités à la taille maximale de la trame de données au niveau de la couche liaison, par exemple si un hôte est connecté au réseau Ethernet, il pourra envoyer un paquet qui entre dans le champs de données d'une trame limitée à 1500 octets. Tous les sous-réseaux doivent pouvoir transporter des paquets de la taille minimale de 576 octets 512 octets de la charge utile de données et 64 octets de l'en-tête, 60 octets étant la taille de l'en-tête maximale. Identificateur utilisé dans la fragmentation. Une valeur unique attribuée par l'expéditeur pour assembler les fragments d'un paquet. Flags utilisés dans la fragmentation. Valeurs bit 0 - réservé, doit être à zéro; bit 1 DF = 0 May Fragment, 1 = Don't Fragment; bit 2 MF 0 = Last Fragment, 1 = More Fragments. Fragment Offset utilisé dans la fragmentation. Il indique où se place un fragment dans le paquet reconstitué. Fragment offset est mesuré en unités de 8 octets 64 bits. Le premier fragment a l'offset de 0. Time-To-Live TTL indique le temps maximum pendant lequel le paquet est autorisé à rester dans l'Internet. Initialement, le temps etait mesuré en secondes, actuellement il correspond au nombre maximal de passage par des routeurs chaque routeur diminue la durée de vie d'une unité. Si le TTL tombe à 0, le routeur enlève le paquet et envoie un paquet ICMP pour signaler la perte à la source. Protocole indique le protocole de niveau supérieur qui va traiter les données de la charge utile. Exemples de valeurs 6 - TCP, 17 - UDP cf. RFC 1700 pour tous les numéros possibles, RFC 3232 et Header Checksum bits de contrôle d'erreurs de transmission calculés sur l'en-tête uniquement. Comme certains champs de l'en-tête peuvent changer en cours de route par exemple TTL, la somme de contrôle est recalculée et vérifiée à chaque routeur. Le champ de contrôle est le complément à 1 sur 16 bits de la somme arithmétique de tous les mots de 16 bits de l'en-tête. Pour ce calcul, la valeur de ce champ est égale à zéro. Adresses IP source et destination adresses IP sur 32 bits de la source et de la destination. Données utilise payload le champ contient les données à délivrer à la couche supérieure à la destination. Pourquoi un champ longueur de l'en-tête ? L'en-tête du paquet peut contenir un nombre variable d'options, donc nous avons besoin que sa longueur. Comment connaître la taille de la charge utile de données? La longueur totale du paquet - longueur de l'en-tête. Pourquoi les paquets ont généralement une taille de 1500 octets? Parce que ça correspond à la taille des données maximale d'une trame Ethernet. Pourquoi un TTL est-il nécessaire ? Pour détruire un paquet dans le cas d'une boucle de routage. Comment un nœud sait quel protocole utiliser pour le traitement de la charge utile ? La valeur du champ protocole. Options de l'en-tête Strict Source Routing spécifie la liste de tous les routeurs sur la route vers la destination, Loose Source Routing spécifie la liste de certains routeurs sur la route vers la destination, Record Route utilisé pour tracer la route du paquet, Timestamp Route utilisé pour tracer la route du paquet et enregistrer les instants de passage par les routeurs, Router Alert notifie un routeur sur la route pour qu'il examine le contenu du paquet utilisé par IGMP ou par RSVP pour traitement d'un paquet, cf. RFC 2113. MTU Maximum Transfert Unit, la taille maximale de transmission MTU est la quantité maximale de données qu'une trame de couche liaison peut transporter. Le MTU d'un protocole de la couche liaison impose une limite à la longueur d'un paquet IP qui peut être transmis sur un lien par exemple 1500 octets pour Ethernet. Fragmentation Quand un routeur veut transmettre un paquet IP sur un lien avec un MTU plus petit que la taille du paquet, il faut le fragmenter on découpe un paquet large en une succession de paquets de taille suffisante pour traverser un lien. Les petits paquets sont appelés les fragments. La destination réassemble les fragments pour obtenir le paquet d'origine avant de le passer à la couche supérieure. Exemple un paquet de 1400 octets de données doit être fragmenté avant la transmission sur un lien avec le MTU de 620 octets. L Longueur, I ID, MF More Fragment flag, Of Offset Paquet initial 1. L= 1420, I=567, MF=0, Of=0 Fragments 1. L= 620, I=567, MF=1, Of=0 2. L= 620, I=567, MF=1, Of=75 8xOf=600 3. L= 220, I=567, MF=0, Of=150 8xOf=1200 À partir des informations dans l'en-tête, la destination peut réassembler le paquet original. Un paquet de 1400 octets de données doit être fragmenté avant traverser un lien avec le MTU de 980 octets. Quelles sont les valeurs de L, I, Of ? L=980, I=567, MF=1, Of=0 L=460, I=567, MF=0, Of=120 ICMP Internet Control Message Protocol Les routeurs et les hôtes utilisent le protocole ICMP pour signaler une erreur dans le traitement de paquets un paquet peut ne pas atteindre sa destination, un routeur qui enlève un paquet à cause de TTL=0, ou quand un routeur notifie à un hôte d'envoyer le trafic sur une route plus courte. Les messages ICMP sont encapsulés dans des paquets IP. Les messages ICMP ont un champ type et code, et contiennent les huit premiers octets du paquet IP qui a provoqué la génération du message ICMP. Principaux messages ICMP Type Code Description 0 0 Echo Reply ping 3 0-15 Destination Unreachable network, host, protocol, port 5 0-3 Redirect 8 0 Echo Request ping 11 0 Time Exceeded Autres messages ICMP Type Code Description 9 0 Router Advertisement 10 0 Router Solicitation 12 0 Bad IP Header 13 0 Timestamp 14 0 Timestamp Reply 15 0 Information Request 16 0 Information Reply 17 0 Address Mask Request 18 0 Address Mask Reply Commandes basées sur ICMP La commande ping envoie un message ICMP Echo Request à une destination qui répond avec un message ICMP Echo Reply. La commande traceroute découvre les adresses IP des routeurs intermédiaires sur la route vers une destination traceroute génère un paquet IP avec un datagramme UDP vers une destination et le champ TTL = 1. Le premier routeur sur la route vers la destination décrémente TTL qui devient 0, il détruit le paquet et envoie un message ICMP à la source. Ensuite, traceroute génère un paquet IP avec TTL = 2 pour découvrir le second routeur et ainsi de suite. La destination répond avec un ICMP Destination Unreachable, parce que le datagramme UDP utilise un numéro de port inexistant. Address Resolution Protocol ARP La transmission de paquets au next-hop sur une route vers la destination nécessite la connaissance de l'adresse MAC également appelée adresse physique correspondant à l'adresse IP du next-hop le nœud doit connaitre cette adresse pour encapsuler le paquet dans une trame de la couche liaison telle qu'Ethernet par exemple. Pour délivrer un paquet à un réseau directement connecté, le nœud doit aussi connaitre l'adresse MAC de la destination. Un nœud apprend dynamiquement l'adresse MAC d'un routeur ou d'un nœud de destination à l'aide du protocole de résolution d'adresse ARP il envoie une requête ARP dans un paquet en broadcast à tous les hôtes/routeurs connectés à un réseau local donné. Le paquet comprend l'adresse IP pour laquelle nous voulons connaître l'adresse MAC. Le nœud qui reconnaît son adresse IP répond avec un paquet unicast contenant son adresse MAC. ARP maintient une table avec les correspondances entre des adresses IP et les adresses MAC. Une entrée ARP est supprimée de la table après un intervalle généralement 20 minutes. Considérons un réseau avec trois hôtes reliés entre eux par un routeur qui a trois interfaces est connecté au routeur via un switch commutateur. Supposons que tous les hôtes sont correctement configurés et leurs caches ARP sont vides. Un utilisateur exécute la commande sur ping www. Donnez la séquence temporelle de ce qui se passe dans le réseau en fournissant les informations sur les adresses, les types de trames, adresses IP, type de protocoles, et d'autres détails pertinents. Utilisez la notation suivante pour les adresses Ethernet est l'adresse Ethernet de 1. ARP ? , à FFFFFFFFFFFF 2. ARP est à 3. IP à à DNS sur UDP, A? 4. ARP , à FFFFFFFFFFFF 5. ARP est , à 6. IP à à , DNS sur UDP, A? 7. IP à à DNS sur UDP, A 8. IP à à , DNS sur UDP, A 9. IP à à ICMP Echo request 10. ARP , à FFFFFFFFFFFF 11. ARP est , à 12. IP à à , ICMP Echo request 13. IP à à ICMP Echo reply 14. IP à à , ICMP Echo reply Format de message ARP 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Hardware Type Protocol Type +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ HW Length Proto Length Opcode +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Sender Hard... + +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ ware Address Sender Proto... +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ col Address Target Hard... +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ + ware Address +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Target Protocol Address +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Algorithme du protocole ARP ARP Request sent wait for reply if received put target information MAC address into the table else repeat on timeout, increase timeout on each failure +BEGIN_important ARP Packet received if IP address = our address put the sender information into the ARP table reply with our Ethernet address as target else if IP address in the table update entry else do not update Pourquoi la requête ARP est envoyée en broadcast? Pour atteindre tous les hôtes/routeurs connectés au même réseau local. Pourquoi la réponse ARP est envoyée en unicast ? Pour atteindre seulement l'expéditeur de la requête ARP. Pouvons-nous apprendre l'adresse MAC de n'importe quel hôte dans l'Internet en utilisant ARP ? Non, nous ne pouvons connaître l'adresse MAC que d'un hôte/routeur connecté directement à notre réseau local. Si un hôte a besoin d'envoyer un paquet à un routeur, a-t-il besoin de trouver aussi l'adresse MAC du routeur? Oui, l'hôte obtient l'adresse IP du next-hop dans la table de routage et il a besoin de trouver son adresse MAC correspondant à l'aide de ARP. IP Multicast IP offre la possibilité d'envoyer un paquet en multicast un paquet atteindra tous les hôtes inscrits à un groupe de multicast. Le multicast IP est utilisé pour la construction des tables de routage, dans le streaming, et pour d'autres types d'applications. Les adresses de la Classe D adresses de à permettent d'identifier des groupes multicast. Quelques adresses sont réservées tous les systèmes capables d'assurer le service multicast sur le sous-réseau, tous les routeurs multicast sur le sous-réseau. IP utilise le paradigme du groupe ouvert n'importe quel hôte peut envoyer un paquet à un groupe – pas besoin d'une autorisation spéciale pour l'envoi d'un paquet à un groupe. Un hôte source peut envoyer un paquet à un groupe peu importe s'il appartient au groupe ou non. Un hôte peut appartenir à plusieurs groupes différents. Pour recevoir un paquet multicast, un hôte doit souscrire à une adresse de groupe à l'aide d'un protocole spécifique IGMP Internet Group Management Protocole. Les routeurs construisent un arbre de distribution de multicast à tous les membres d'un groupe en utilisant un protocole de routage multicast tel que PIM Protocol-Independent Multicast. Si nécessaire, les routeurs répliquent un paquet pour la livraison à tous les membres d'un groupe. Pour atteindre tous les hôtes d'un groupe donné sur un réseau local Ethernet, un routeur encapsule un paquet IP multicast dans une trame qui a l'adresse de destination de groupe. Cette adresse est dérivée de l'adresse IP de l'adresse de groupe. IPv6 RFC 2460 Cette partie fournit les détails du protocole IPv6. Champs d'en-tête 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Version Traffic Class Flow Label +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Payload Length Next Header Hop Limit +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ + + + Source Address + + + +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ + + + Destination Address + + + +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ L'en-tête d'un paquet IPv6 a les champs suivants Version Number quatre bits spécifiant la version IP. Traffic Class QoS sur les agrégats de trafic - le codepoint de DiffServ sur 1 octet. Flow Label identifie les paquets appartenant au même flot pour assurer la qualité de service de ce flot. Payload Length longueur en octets de la charge utile de paquets données qui suivent l'en-tête. Next Header indique le type de l'en-tête suivant immédiatement l'en-tête de base. Hop Limit comme TTL - il est décrémenté chaque fois que le paquet est transmis par un routeur, le paquet est détruit s'il atteint zéro. Adresses source et destination adresses de 16 octets. Extensions d'en-tête Toute les informations que le paquet doit avoir et qui ne rentrent pas dans l'en-tête de base sont encapsulées dans des en-têtes d'extension. Hop by Hop doit être traitée par chaque nœud sur le chemin vers la destination. Destination l'information ne doit être traitée que par l'hôte de destination. Fragment similaire à IPv4, mais seule la source peut fragmenter les paquets. Les paquets dépassant la taille maximale sont rejetées par les routeurs et un message ICMP est envoyé à la source. Authentication support d'IPSec. Encapsulating security payload support d'IPSec. Adresses IPv6 La taille des adresses IPv6 est de 16 octets 128 bits, 4 fois plus de bits qu'en IPv4 nombre d'adresses \3,4 \times 10^{38}\. Notation 8 groupes de 16 bits en hexadécimal, 4 chiffres hexadécimaux séparés par "" les zéros en tête de chaque groupe peuvent être ignorés un groupe de zéros peut être remplacé par "" la notation CIDR comme dans IPv4 préfixe/len Exemples 200166053012621083fffe353404/64 fe8021083fffe353404 1/128 loopback 2000123456789ABCDEF FF0513 Types et la portée des adresses unicast comme dans IPv4, anycast une adresse commune à plusieurs hôtes - un paquet est envoyé à l'hôte le "plus proche", multicast préfixe FF00/8 il n'y a pas de broadcast en IPv6, les adresses IPv4 en IPv6 IPv4-mapped IPv6 addresses FFFF, par exemple FFFF link-local préfixe FE80/10, adresses globales accessibles sur l'Internet, le préfixe 2000/3. Qu'est ce qu'un paquet envoyé en anycast ? Un paquet envoyé à l'hôte "le plus proche". Adresses IPv6 multicast Format préfixe sur 8 bits 11111111 + 4-bit flags + 4-bit scope + 112-bit group ID flags bit T = 1 - adresse permanente scope est une valeur sur 4 bits qui définit la portée du groupe multicast 1 Interface-Local scope 2 Link-Local scope 4 Admin-Local scope 5 Site-Local scope 8 Organization-Local scope E Global scope. Exemples FF02101 all link-local NTP servers scope = 2, NTP group = 101, FF020000001 all link-local nodes. Solicited-node multicast address Adresse multicast sollicitée Ce type d'adresse est une adresse multicast générée en fonction d'une adresse unicast ou anycast d'un nœud. Elle est créée en prenant 24 bits de poids faible d'une adresse unicast ou anycast en ajoutant ces bits au préfixe FF0200001FF00/104 ce qui donne une adresse multicast dans le plage de FF0200001FF000000 à FF0200001FFFFFFFF. Par exemple l'adresse multicast Solicited-node correspondant à l'adresse IPv6 403701800200E8C6C est FF021FF0E8C6C. Qu'est-ce que l'adresse multicast Solicited-node ? Elle est dérivée de l'adresse unicast ou anycast d'un nœud et utilisée pour la découverte de voisins. ICMPv6 Remplace ICMP et ARP d'IPv4. Principaux messages ICMPv6 - Destination unreachable type 1 - Packet too big type 2 - Time exceeded type 3 - Parameter problem type 4 - Echo request/reply type 128 and 129 Découverte de voisins Neighbor Discovery Remplace ARP, ICMP redirection, découverte de routeur Autoconfiguration sans état IPv6 prend en charge la configuration automatique des adresses. Les adresses link-local lien-local Un nœud crée une adresse link-local par la concaténation du préfixe link-local FE80/10 et de l'identifiant d'interface sur 64 bits appelé EUI-64 Extended Unique Identifier. EUI-64 est obtenu à partir de l'adresse MAC sur 48 bits l'adresse MAC est d'abord séparée en deux parties de 24 bits. Le motif 0xFFFE sur 16 bits est ensuite inséré entre ces deux parties pour former l'identificateur EUI-64. Enfin, le septième bit de la gauche le bit universal/local, U/L , doit être inversée. Exemple d'EUI-64 adresse Ethernet sur 48 bits 00902717FC0F EUI-64 sur 64 bits, 7ème bit inversé 029027FFFE17FC0F Exemple d'adresse link-local créée FE8029027FFFE17FC0F Adresses globales routables Pour obtenir une adresse globale sur l'Internet, un nœud a besoin d'apprendre son préfixe à l'aide de messages de type Router Solicitation and Advertisement. On suppose qu'il existe un routeur reliée au même lien réseau local que le nœud en question. Au moment du démarrage, un nœud doit joindre 2 groupes spéciaux de multicast pour chaque interface réseau le groupe multicast de tous les nœuds ff021 le groupe Solicited-Node multicast ff021ffXXXXXX, les bits XXXXXX proviennent des 24 bits de poids faible de l'adresse du nœud. Lorsque le nœud A a besoin d'apprendre le préfixe, il envoie ICMPv6 Type = 133 Router Solicitation, Src = link-local address, Dst = all-routers multicast address FF022, Query = Please send RA Le routeur répond avec un paquet ICMPv6 à tous les nœuds sur le lien ICMP Type = 134 Router Advertisment, Src = link-local address, Dst = all-nodes multicast address FF021, Data = options, subnet prefix, lifetime Exemple si le préfixe est 20016605301/48, l'adresse routable est 2001660530129027FFFE17FC0F. Accessibilité des voisins Neighbor Solicitation ICMPv6 type 135 et Neighbor Advertisement ICMPv6 type 136 remplacent ARP. Pour trouver l'adresse MAC du voisin B, hôte A envoie un paquet ICMPv6 ICMP Type = 135 Neighbor Solicitation, Src = A, Dst = Solicited-Node multicast of B, Data = link-layer address of A, Query = what is your link address? B répond avec un paquet ICMPv6 ICMP Type = 136 Neighbor Advertisement, Src = B, Dst = A, Data = link-layer address of B Détection d'adresses dupliquées DAD Quand un nœud crée son adresse link-local, il doit vérifier que l'adresse est unique en envoyant un paquet Neighbor Solicitation à l'adresse Solicited-Node multicast correspondant à son adresse link-local. En l'absence de réponse, on peut conclure que l'adresse est unique. Exemple si le nœud crée l'adresse link-local FE8029027FFFE17FC0F, l'adresse multicast sollicitée multicast correspondant est FF021FE17FC0F. Protocoles de routage Un protocole de routage permet de trouver les meilleures routes pour toutes les destinations, meilleur signifie que la route est la plus courte en terme d'une métrique donnée, par exemple le nombre de hops passage par des routeurs ou le délai. Le protocole construit des tables de routage qui reflètent l'information sur les meilleures routes le routeur next-hop à utiliser pour la transmission d'un paquet vers une destination donnée. Vecteur de distance Dans le protocole à Vecteur de Distances Distance Vector, les routeurs annoncent périodiquement leur vecteurs de distance \Dk, n\, la distance du routeur \k\ à la destination \n\ distance fonction d'une métrique. Les routeurs estiment la distance à chaque voisin - \ci, k\. Lorsque le routeur \i\ reçoit les vecteurs de distance de tous ses voisins, il choisit la meilleure route à destination de \n\ de la manière suivante $$Di, n = \min_kci, k + Dk, n$$ où \ci, k\ est la distance estimée au voisin \k\. Le protocole à Vecteur de Distances souffre du problème du comptage à l'infini les routeurs échangent leurs vecteurs en augmentant la distance. Il existe deux façons de résoudre ce problème Horizon Partagé Split Horizon un routeur ne peut pas annoncer sa route à un voisin, si le voisin est le next-hop pour une destination donnée. La version Reverse Poisoning un routeur annonce ces routes avec une distance infinie. Distance Maximale on fixe une limite à la distance et si le comptage à l'infini atteint cette limite, on arrête. Des exemples de protocoles de routage RIP, IGRP. Considérons un réseau composé de six routeurs \R_i, i = 1, ..., 6\ connectés en anneau. Le sous-réseau de préfixe est relié à \R_1\ et le sous-réseau de préfixe est reliée à \R_4\. Nous négligeons tous les autres préfixes. Tous les routeurs exécutent un protocole de routage à vecteur de distances tel que RIP avec Split Horizon. Sauf indication contraire, le coût d'un lien entre deux routeurs est égal à 1. Le coût d'un routeur vers un réseau directement connecté est 0. Donner les annonces de \R_2\, \R_3\, \R_5\, et \R_6\. Après la propagation des annonces dans le réseau, donner les tables de routage de \R_1\ et \R_4\ sous la forme Destination Network, Next-Hop, Distance. Les liens entre \R_2\ et \R_3\, \R_5\ et \R_6\ tombent. Donner les nouvelles tables de routage. \R_2\ \d=1\; \d=2\ \R_3\ \d=2\; \d=1\ \R_5\ \d=2\; \d=1\ \R_6\ \d=1\; \d=2\ \R_1\ Destination Network Next-Hop Distance direct 0 \R_2\ 3 \R_4\ Destination Network Next-Hop Distance \R_5\ 3 direct 0 \R_6\ peut recevoir l'annonce de \R_1\ avec la distance \d=3\ que \R_1\ peut aussi annoncer même s'il applique Split Horizon \R_1\ relaie vers la destination via \R_2\, donc il peut annoncer cette route à \R_6\. \R_6\ accepte cette route. Toutefois, lorsque \R_2\ annonce la route avec \d=\infty\, \R_1\ va transférer cette route à \R_6\, et, enfin, toutes les tables de routage correspondent à la nouvelle topologie - le préfixe est inaccessible. États de liens Link State Dans les protocoles à états de liens, les routeurs annoncent des informations sur leurs liens distance, voisin à tous les routeurs du réseau. Les routeurs utilisent le principe d'inondation flooding un routeur reçoit un message de routage sur un lien et le transmet sur tous ses liens sortants. De cette façon, tous les routeurs reçoivent les messages de tous les routeurs et peuvent construire le graphe du réseau - ils découvrent la topologie détaillée du réseau. Pour trouver les meilleurs routes à toutes les destinations, un routeur exécute un algorithme d'optimisation de graphe tel que l'algorithme de Dijkstra pour trouver le chemin le plus court dans un graphe. Algorithme de Dijkstra exécuté sur le routeur A Initialisation Variable PATH routeur A les meilleurs chemins vers des destinations variable TENT vide chemins provisoires Pour chaque routeur \N\ dans PATH pour chaque voisin \M\ de \N\ $$cA, M = cA, N + cN, M$$ si \M\ n'est pas dans PATH, ni dans TENT avec un meilleur coût, insérez \M\ avec \N\ dans TENT Si TENT est vide, fin. Sinon, prendre l'entrée avec le meilleur coût dans TENT, insérez-la dans PATH et aller à 2. À la fin, PATH contient l'arbre des meilleurs chemins vers toutes les destinations les next-hop et la distance la plus courte pour toutes les destinations. Routage externe - BGP Border Gateway Protocol L'Internet est une interconnexion de systèmes autonomes Autonomous Systems - AS un ensemble d'hôtes et de routeurs regroupés sous une seule autorité qui présente une politique de routage commune vis-à-vis des autres AS. Chaque AS gère un des protocoles de routage interne pour le transfert de paquets vers et à partir de ses sous-réseaux RIP, OSPF, IGRP. Un AS annonce ses préfixes à d'autres ASs avec un protocole de routage externe tel que BGP Border Gateway Protocol. Un AS apprend tous les autres préfixes en utilisant BGP. Un routeur BGP d'un AS reçoit de l'information sur les préfixes et leurs attributs des autres AS et annonce les préfixes de ses sous-réseaux. Un attribut commun est AS_PATH l'ensemble des AS à traverser pour atteindre une destination annoncée. Un routeur BGP prend des décisions de routage basées sur l'attribut AS_PATH, des politiques de routage ou des règles configurées par un administrateur réseau. 2 Couche liaison et les réseaux locaux Figure 7 Couche liaison La couche liaison organise la communication entre deux périphériques directement connectés par une couche physique support de communication qui permet la transmission d'information binaire. Elle structure l'information binaire en trames en ajoutant habituellement des délimiteurs de trames, de l'information de contrôle et des bits de redondance pour la détection d'erreur CRC. Exemples le protocole PPP Point-to-Point Protocol. La couche liaison inclue également les réseaux locaux LAN - Local Area Networks, même si le terme réseau peut paraître contradictoire par rapport à la définition de la couche liaison. Dans un réseau local, plusieurs dispositifs utilisent un support de transmission commun médium de transmission. Le principal problème posé par les réseaux locaux et sa couche d'accès au médium Medium Access Control est de contrôler l'accès de plusieurs dispositifs en compétition pour éffectuer une transmission sur le médium partagé câble partagé, canal radio, etc.. Différents réseaux locaux utilisent des protocoles MAC spécifiques Ethernet utilise CSMA/CD, Wi-Fi utilise CSMA/CA à voir plus bas. Figure 8 MAC et LLC PPP Point-to-Point Protocol PPP fournit un moyen de transmission de paquets sur des liaisons point à point. Il définit un format de trame hérité des premiers réseaux de commutation de paquets HDLC. +-+-+-+ Flag Address Control 01111110 11111111 00000011 +-+-+-+ +-+-+-+ Protocol Information Padding 8/16 bits * * +-+-+-+ +-+-+- FCS Flag Inter-frame Fill 16/32 bits 01111110 or next Address +-+-+- La trame PPP est délimitée par la séquence Flag 01111110 hexadécimal 0x7e. FCS Frame Check Sequence est calculé en utilisant un code polynomial de détection d'erreurs pour identifier les trames corrompues. Le protocole PPP implémente également un mécanisme de transparence la possibilité d'envoyer toute valeur d'octet dans le champs Information à travers l'opération de Byte Stuffing. On définit un octet d'échappement Control Escape comme le code binaire 01111101 hexadécimal 0x7d, le bit le plus significatif en premier. Byte stuffing Chaque octet que ce soit Flag Sequence, Control Escape ou toute valeur d'octet de moins de 0x20 est remplacé par une séquence de deux octets constituée par l'octet Control Escape suivi par un octet résultat d'un "ou-exclusif" exclusive-or entre l'octet d'origine et la valeur hexadécimale 0x20 . Exemples 0x7e est codé 0x7d 0x5e Flag Sequence, 0x7d est codé 0x7d 0x5d Control Escape, 0x03 est codé 0x7d 0x23 caractère ETX. À la réception, chaque octet Control Escape est retiré et on fait un ou-exclusif exclusive-or entre l'octet suivant et la valeur hexadécimale 0x20, sauf si l'octet suivant est Flag Sequence ce qui termine la réception de la trame. L'émetteur fournit la séquence suivante au protocole PPP. 0x7e, 0x41, 0x7d, 0x33, 0x01 Quelle est la séquence observée sur le canal de communication ? 0x7d, 0x5e, 0x41, 0x7d, 0x5d, 0x33, 0x7d, 0x21 Le recepteur reçoit la séquence suivante 0x7d, 0x5e, 0x41, 0x7d, 0x5d, 0x33, 0x7d, 0x21 Quelle est la séquence reçue par le protocole au-dessus de PPP ? 0x7e, 0x41, 0x7d, 0x33, 0x01 Ethernet Ethernet est un réseau local câblé qui a évolué au fil du temps de la variante initiale de 10 Mb/s sur un câble coaxial aux technologies récentes 10 Gb/s voire 100 Gb/s sur fibre. Le principe de son fonctionnement est basé sur un accès aléatoire qui permet d'obtenir de très bonnes performances pour une intensité faible de trafic. Variante initiale Figure 9 Ethernet La topologie est sous forme de segments de bus câble coaxial un segment épine dorsale relie tous les autres segments. Le câble fournit le support de transmission commun avec un débit nominal de 10 Mb/s qui permet la transmission en broadcast diffusion une trame envoyée par une station se propage sur le câble pour atteindre tous les autres appareils connectés, ce qui signifie que toutes les stations reçoivent toutes les trames transmises. Une trame envoyée à destination d'une seule station est reçue par toutes les stations et seule la station qui reconnait son adresse de destination, reçoit la trame. Pour étendre la couverture spatiale du réseau, les répéteurs entre les segments amplifient le signal et retransmettent la trame envoyée sur un autre segment. Il y a des limites à la longueur du segment, le nombre de répéteurs, et la topologie du réseau qui impose une limite au temps d'aller-retour entre deux stations connecté au réseau à \51,2 \mu s\ la station qui envoie une trame est sûre qu'au bout de cet intervalle de temps, le début de sa trame a été reçu par toutes les stations dans le réseau. Méthode d'accès CSMA/CD n = 0 REPETER attendre que le canal soit libre attendre un temps intertrame interframe gap transmettre et détecter la collision SI collision détectée ALORS arrêter la transmission transmettre jam 32 bits n ++ SI n == maxAttempts ALORS abandon FIN_SI k = min n, 10 r = random 2^k - 1 attendre temps aléatoire r × SLOTTIME SINON transmission réussie FIN_SI JUSQU'A transmission réussie ou abandon Une station qui veut transmettre, teste si le canal est déjà utilisé carrier sense. Si le canal est libre, la station attend un intervalle appelé interframe gap \9,6\mu s\ et transmet la trame. Lors de la transmission, elle vérifie si une collision se produit en détectant une puissance accrue du signal sur le câble en raison d'un chevauchement de transmissions. En cas de collision collision detected, la station cesse d'émettre la trame et transmet une séquence de bits aléatoires appelée jam 32 bits. Puis, elle incrémente \n\, le compteur de collisions et choisit un intervalle de retransmission aléatoire $$T = r \times \mbox{SLOTTIME}$$ où \r = \mbox{random}2^k - 1\, \k = \minn, 10\, \\mbox{SLOTTIME} = \mu s\. L'intervalle des valeurs de \r\ pour les collisions successives est le suivant Première collision, \r \in [0, 1]\ Deuxième collision, \r \in [0, 3]\ 10, \r \in [0, 1023]\ … 14, \r \in [0, 1023]\ 15, on arrete. Une autre collision peut se produire si les deux stations choisissent la même valeur de \r\ ce qui arrive avec une probabilité \1/2\ pour la première collision, \1/4\ pour la seconde, puis \1/2^k\. L'augmentation de l'intervalle pour choisir \r\ de manière exponentielle est appelé exponential backoff. La station retransmet la trame impliquée dans une collision après l'intervalle de retransmission elle suit toujours la règle principale d'accès au canal attendre que l'activité cesse sur le canal et attendre l'interframe gap. Figure 10 CSMA/CD, collision et retransmission La figure 10 illustre comment une collision est récupérée à l'instant \t = 0\, deux stations \A\ et \C\ ont des trames à envoyer, ils testent le canal et commencent à envoyer leurs trames, car le canal est libre à cet instant à l'instant \t = T_p\, lorsque le signal de \A\ arrive à \C\ et le signal de \C\ à \A\, les deux stations détectent une collision, arrêtent leur transmissions et envoyent une séquence de bourrage après la séquence de bourrage, ils choisissent des intervalles de retransmission aléatoires \A\ choisit un SLOTTIME, il reporte alors la tentative de transmission \C\ choisit 0, il peut alors procéder \C\ teste le canal il y a encore le signal correspondant à la séquence de bourrage de \A\, attend la fin du signal et envoie sa trame lorsque \A\ teste le canal après un SLOTTIME, il y a encore la transmission de \C\ en cours, il attend alors la fin de la trame \A\ transmet après la fin de la trame de \C\ non représenté sur la figure. Le SLOTTIME de \51,2\mu s\ garantit qu'après le début d'une transmission, toutes les stations reçoivent le signal émis canal occupé ce qui fait que les stations ne vont pas initier une nouvelle transmission les collisions ne peuvent pas se produire après cet intervalle. La valeur de \51,2 \mu s\ vient de la limitation de la longueur d'un segment et du nombre maximal de répéteurs entre deux stations tous les délais de propagation seront inférieurs à \51,2 \mu s\, la valeur qui correspond à la transmission de 64 octets sur un débit nominal de 10 Mb/s. Cette limitation entraîne les propriétés suivantes \51,2 \mu s\ est l'unité de retransmission si après une collision, une station tente de retransmettre après \51,2 \mu s\, soit le canal est libre et la station essaie de transmettre, soit il y a une transmission en cours et la station va attendre sa fin nous évitons d'autres collisions, Si une station a déjà envoyé 64 octets, le canal est acquis par la station - il n'y aura pas de collisions au cours de la transmission, Si il y a une collision, le reste de la transmission d'une trame trame coupée aura une taille \ 0 attendre Temps-résiduel SINON choisir temporisation r dans la fenetre de contention [0, Wmax] attendre r slots SI on reçoit un signal de transmission ALORS on arrête d'attendre, Temps-résiduel = slots restants, go to Début SINON transmettre la trame attendre intervalle SIFS court attendre ACK SI pas de ACK ALORS Wmax 4 octets supplémentaires CFI 1 bit / VLAN ID 12 bits / +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ ETHER_TYPE 2 octets +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ ~ ~ ~ payload ~ ~ 46 - 1500 octets ~ +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ CHECKSUM 4 octets +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Ce marquage peut se faire au niveau de l'interface des machines ou des ports des switches. Coté switch, les ports doivent être configurés à travers la table des VLAN pour accepter/émettre du trafic tagué des VLAN autorisés sur ce port. Si du trafic non tagué arrive sur le port, il appartient au VLAN indiqué dans la table des VLAN. Figure 12 VLAN La table des VLAN du switch présenté en figure 12 est la suivante +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ TABLE VLAN +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Port untagged VLAN +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 1 untagged 1 2 untagged 2 2 tagged 1 3 untagged 2 4 untagged 1 5 tagged 2 5 untagged 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ La table se lit de la manière suivante le port 2 émet et accepte du trafic tagué du VLAN 1. le trafic non tagué entrant/sortant du port 2 appartient au VLAN 2 Ainsi une trame non taguée de broadcast émise par la machine D connectée derrière le port 4 sera reproduite sur les tous les ports appartenant au VLAN 1 avec un tag VLAN 1 sur le port 2 et sans tag sur le port 1 et 5. Coté machine, nous allons définir une nouvelle notion, celle d'interface virtuelle. À une même interface physique, on peut associer plusieurs interfaces virtuelles qui appartiendront à des VLANs différents. Chaque interface virtuelle servira à fabriquer et recevoir des trames marquées. En créant ces interfaces, on spécifiera leur nom, leur tag, ou numéro de VLAN, ainsi que l'interface matérielle sur laquelle circulera le trafic. Ces interfaces se configurent comme des interfaces Ethernet classiques. Ainsi tous les trames empruntant une interface virtuelle se verront automatiquement taguées du VLAN associé à cette interface. Ansi au niveau de la machine E dispose de 2 interfaces une interface physique em0 pour traiter les trames non taguées et une interface virtuelle pour les trames taguées VLAN 2. Quand l'interface em0 reçoit une trame taguée, elle détermine le VLAN d'appartenance, retire le tag et aiguille la trame vers l'interface virtuelle liée à ce VLAN. 3 Couche transport Transport La couche de transport permet le transfert de données entre deux processus sur deux hôtes interconnectés à travers la couche réseau. Les adresses de niveau transport sont les ports - ils servent à identifier les processus qui échangent des données. Le besoin d'une couche de transport vient du fait que le protocole IP n'offre pas de qualité de communication parfaite les paquets peuvent être perdus, ils peuvent arriver en désordre, ils peuvent contenir des données corrompues. L'objectif de la couche de transport est de réaliser le transfert de données avec la qualité de service nécessaire, par exemple une fiabilité suffisante et l'ordre garanti. Transfert de données fiable Il existe plusieurs techniques pour garantir un transfert de données fiable. Figure 13 Send and Wait Envoyer et attendre Send and Wait L'émetteur envoie un segment de données et attend un accusé de réception ACK - Accusé de réception - la confirmation d'une bonne réception du segment avant d'envoyer un nouveau segment de données. Nécessite tampon d'émission d'1 segment et tampon de réception d'1 segment. Faible performance pour un grand produit bande passante-délai. Figure 14 Fenêtre Fenêtre glissante Sliding Window Pour améliorer les performances, l'expéditeur a la possibilité d'envoyer plusieurs segments une fenêtre sans attendre les accusés de réception. Ainsi, l'émetteur peut constamment émettre, si la fenêtre est suffisamment grande. Figure 15 Go-back-N Retransmission continue Go-back-N Dans le cas d'un segment perdu, l'expéditeur retransmet tous les segments à partir du segment manquant. Nécessite un tampon d'émission de taille \W\ \W\ - la taille de la fenêtre et un tampon de réception d'1 segment. Peut entraîner un manque de performance en raison de segments retransmis inutilement. Figure 16 Retr-Selective Retransmission sélective Selective Retransmit Dans le cas d'un segment perdu, l'expéditeur retransmet uniquement le segment manquant. Nécessite un tampon d'émission et de réception de taille \W\. Obtient la meilleure performance, mais le protocole est plus complexe à implémenter. Contrôle de flux Les segments de données stockés dans le tampon de réception peuvent être écrasées si le processus d'application ne lit pas les données suffisamment rapidement. L'objectif du contrôle de flux est d'informer et d'éventuellement bloquer l'émission de l'expéditeur pour éviter la perte de données. Contrôle de flux à base de crédit. Le récepteur annonce la taille de la fenêtre à utiliser à l'expéditeur, sa valeur correspond à l'état actuel à la place libre dans son tampon de réception. La fenêtre annoncée de 0 signifie qu'il n'y a pas de place dans le tampon, donc l'expéditeur ne peut plus envoyer de données. TCP Transmission Control Protocol TCP Transmission Control Protocol offre un transfert fiable d'un flot d'octets avec un contrôle de flux à base de crédit. La fiabilité repose sur un mécanisme à base de la fenêtre glissante, la détection des pertes par l'expéditeur sur le dépassement d'une temporisation, la retransmission continue des segments perdus. L'optimisation appelée "Fast Retransmit" retransmission rapide a comme effet le fonctionnement similaire à la retransmission sélective avec la détection de pertes isolées par l'expéditeur 3 ACK dupliqués indiquent un segment perdu qu'il faut retransmettre. Segment TCP 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Source Port Destination Port +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Sequence Number +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Acknowledgment Number +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Data UAPRSF Offset Reserved RCSSYI Window GKHTNN +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Checksum Urgent Pointer +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Options Padding +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ data +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ L'en-tête d'un segment TCP comporte les champs suivants Ports Source et Destination Les nombres sur 16 bits pour identifier le processus source et le processus de destination. Numéro de séquence sur 32 bits, le numéro du premier octet de données dans le segment. Numéro d'acquittement sur 32 bits, si le drapeau ACK est positionné, le champ ACK indique le numéro de l'octet attendu dans le prochain segment. Ceci confirme la bonne réception de tous les octets avec les numéros ACK inférieurs. Data offset la taille de l'en-tête en mots de 32 bits. L'en-tête peut avoir des champs facultatifs, alors nous avons besoin de l'information sur sa taille. Drapeaux Flags URG pointeur urgent valide ACK numéro d'acquittement valide PSH force TCP à faire partir les données mises en tampon d'émmission RST réinitialise la connexion en cas d'anomalies SYN initialise une connexion en synchronisant les numéros de séquence FIN fin d'envoi de données Fenêtre Annoncée Window le nombre d'octets que le récepteur peut accepter. Checksum le complément à 1 sur 16 bits de la somme de tous les mots de 16 bits du segment TCP avec le pseudo-en-tête ajouté au début. Ce pseudo-en-tête contient l'adresse IP source, l'adresse IP de destination, le protocole, et la longueur du segment TCP. Pointeur Urgent Urgent Pointer un offset à partir du numéro de séquence qui pointe vers le octet suivant les données urgentes. Options MSS Maximum Segment Size la taille de segment proposé pour la connexion uniquement dans le segment SYN. Le MSS choisi est le minimum des propositions de l'émetteur et de récepteur. Qu'est-ce que c'est que le MSS ? La plus grande quantité de données que les dispositifs de communication peuvent recevoir dans un segment TCP unique est mesurée par la taille maximale d'un segment MSS en octets. Établissement de connexion et la terminaison Un client et un serveur établissent une connexion après avoir échangé 3 segments three-way handshake un segment SYN seulement l'en-tête TCP avec le drapeau SYN positionné et le champ SEQ le client propose son numéro séquence SEQ \= x\, un segment SYN ACK le serveur confirme avec ACK \= x + 1\ le numéro de séquence proposé il attend octet \x + 1\ et il propose son numéro de séquence SEQ \= y\, un segment ACK le client confirme avec ACK = \y + 1\ le numéro de séquence proposé il attend l'octet \y + 1\. Pendant la phase d'etablissement de connexion, le client et le serveur négocient la taille de segment maximale MSS en octets en indiquant chacun leur proposition dans le champ Option une valeur typique est 1460B ce qui correspond à la taille maximale de la trame Ethernet 1500B, en-têtes IP et TCP inclus. Après l'établissement de connexion les deux ectrémités peuvent envoyer des segments de données. Le client ou le serveur peuvent fermer la connexion en envoyant un segment en positionnant le flag FIN à 1. L'extrémité en face confirme la demande avec un ACK et ferme la connexion dans la direction opposée avec un segment FIN et ACK. Transfert de données Après l'établissement de la connexion, les deux extrémités peuvent envoyer des données les principes de transfert de données sont présentés ici dans un seul sens Numéro de séquence SEQ \= x_1\ , \x_1\ est le numéro du premier octet du champ de données, la longueur du champ de données est LEN = \L_1\, Le segment TCP ACK pour le premier segment aura ACK \= x_1 + L_1\, Le segment suivant aura SEQ \= x_1 + L_1\. Exemple 1er segment SEQ=100, LEN=10 2ème segment SEQ=110, LEN=20 3ème segment SEQ=130, LEN=10 ACK pour le 1er segment ACK=110 ACK pour le 2e segment ACK=130 ACK pour le 3ème segment ACK=140 Si les deux extrémités ont des données à envoyer dans des directions opposées, les ACK ne sont pas envoyés dans des segments distincts, mais directement dans les segments de données envoyés en retour piggybacking. Chaque segment contient donc un numéro de séquence SEQ pour l'envoi de données, ainsi qu'un numéro d'accusé de réception ACK pour la direction inverse. Exemple Envoyer segment SEQ=100, ACK=1100, LEN=10 Recevoir segment SEQ=1100, ACK=110, LEN=50 Envoyer segment SEQ=110, ACK=1150, LEN=10 Recevoir segment SEQ=1150, ACK=120, LEN=50 Contrôle de flux Le récepteur annonce la fenêtre courante à l'expéditeur dans le champ fenêtre annoncée qu'on désigne par WND plus bas. L'expéditeur stocke cette valeur dans variable \rwnd\ received window. Lors de la réception d'un segment avec ACK \= j\ et \k =\ WND, l'expéditeur peut envoyer les données jusqu'à l'octet numéro \j + k - 1\. Exemple lors de la réception d'un segment avec ACK = 1000, WND = 3000, l'expéditeur peut envoyer 1er segment SEQ=1000, LEN=1000 2ème segment SEQ=2000, LEN=1000 3ème segment SEQ=3000, LEN=1000 À la réception d'un segment avec WND=0, l'expéditeur ne peut plus envoyer de segments de données. Si l'expéditeur doit envoyer des données, il sonde le récepteur avec un segment contenant un octet de données après la fin de la fenêtre après l'expiration de la temporisation Persist Timer. Pourquoi la fenêtre annoncée WND est nécessaire ? Parce qu'elle permet à l'expéditeur de ne pas envoyer plus de données que la place libre dans le tampon de réception. Quelle est la taille maximale de \rwnd\ ? 64KB à moins d'utiliser l'option de la mise à l'échelle RFC 1323 Qui permet l'augmentation de la taille maximale de la fenêtre. Contrôle d'erreurs TCP utilise le mécanisme de la fenêtre glissante avec la retransmission continue en cas des segments perdus. L'expéditeur détecte des pertes par temporisation il associe une temporisation RTO à chaque segment envoyé. Quand la temporisation expire timeout, il retransmet le premier segment non acquitté et réinitialise tous les temporisations associées à d'autres segments non acquittés le comportement de la variante TCP Reno. Les variantes antérieures Tahoe ne réinitialisent les temporisations qu'après la détection de perte Tahoe implémente le protocole de retransmission continue - Go-Back-N. Comme les pertes isolées sont les plus probables, Reno ne retransmet que le premier segment. Retransmission rapide Fast Retransmit si 3 ACK dupliqués la même valeur du champ ACK sont reçus avant l'expiration de la temporisation RTO, l'expéditeur retransmet le premier segment non acquitté. La retransmission rapide accélère la récupération de pertes parce que le temps aller-retour necéssaire à la réception des ACK dupliqués est plus court que le RTO. Lors d'une réception d'un segment de données, un récepteur TCP peut Envoyer un accusé de réception immédiatement, Attendre qu'il y ait un segment de données à envoyer le mécanisme de Delayed ACK, ou Attendre jusqu'à ce que les autres segments soient reçus, parce que les accusés de réception sont cumulatifs. Le récepteur TCP doit immédiatement envoyer un ACK quand il reçoit un segment hors séquence il y a un gap dans la suite des données reçues. Cet ACK sera un ACK dupliqué - il confirme les données précédemment reçues. L'attente d'un segment de données à envoyer dans la direction opposée est limitée par la temporisation Delayed ACK valeur typique de 200 ms si elle expire, un segment ACK sans données est envoyé. Temporisation de retransmission Lorsque TCP envoie un segment, il démarre une temporisation. Si le délai expire avant la reception d'un ACK, il retransmet le segment non acquitté timeout. Comme cette temporisation doit être plus longue que le temps d'aller-retour RTT, TCP doit mesurer le RTT actuel. Algorithme d'estimation du RTT. RTT = 0, D = 3 RTO = RTT + 2 x D = 0 + 2 x 3 = 6 for initial SYN RTT = RTT + g x measured_RTT - RTT g = 1/8 D = D + h x measured_RTT - RTT - D h = 1/4 RTO = RTT + 4 x D If a segment has been retransmitted after a timeout ; apply exponential backoff RTO = min2 x RTO, 64 sec RTT and D are not updated Contrôle de congestion TCP La congestion arrive quand un hôte transmet des données avec un débit qui dépasse le capacité du réseau en fait, la capacité d'une liaison appelée goulot d'étranglement sur la route entre la source et la destination. La congestion entraine des paquets perdus et une diminution du débit. Le contrôle de congestion vise à résoudre ces problèmes en adaptant le débit d'envoi des segments pour éviter la dégradation des performances. Principes de contrôle de congestion Une source TCP doit adapter le débit d'envoi de données à la capacité disponible sur un goulot d'étranglement. Le goulot d'étranglement est le lien sur la route entre la source et la destination sur lequel la connexion TCP obtient la plus petite capacité en compétition par rapport aux autres connexions qui partagent le lien. Une source TCP essaie de se rapprocher de cette capacité disponible sans la dépasser. TCP utilise l'algorithme AIMD Additive Increase Multiplicative Decrease pour le contrôle de congestion Augmenter le débit de façon additive on ajoute une valeur constante à la fenêtre actuelle, si il n'y a pas de congestion, Diminuer le débit de manière multiplicative on multiplie la fenêtre actuelle par une fraction en cas de congestion. TCP interprète des pertes comme le signal d'une congestion on dépasse la capacité disponible. Qu'est-ce qu'un goulot d'étranglement ? Le lien sur lequel la connexion TCP obtient la plus petite capacité en concurrence avec les autres connexions qui partagent le lien. Quel est l'impact d'un goulot d'étranglement pour une source TCP ? Une source TCP doit adapter son débit d'envoi de données à la capacité disponible sur ce goulot d'étranglement. Qu'est-ce le principe d'Additive Increase et quand est-il utilisé ? Augmenter le débit de façon additive, quand il n'y a pas de congestion. Qu'est-ce le principe de Multiplicative Decrease et quand est-il utilisé ? Diminuer le débit de façon multiplicative en cas de congestion. Fenêtre de congestion TCP contrôle le débit d'envoi en ajustant la fenêtre de congestion \cwnd\ comptée en octets. La fenêtre d'envoi courante \W\ est modulée par le mécanisme de contrôle de congestion à travers la variable \cwnd\ et par le mécanisme de contrôle de flux à travers la variable \rwnd\ rappelez-vous que \rwnd\ est la fenêtre annoncée correspondant à l'espace libre au niveau du tampon de réception en octets $$W = min cwnd, rwnd$$. Dans les exemples de contrôle de congestion qui suivent, nous supposons que \rwnd\ est suffisamment grand pour que seul \cwnd\ limite la fenêtre \W\. Qu'advient-il lorsque le récepteur annonce une fenêtre suffisamment grande ? La fenêtre d'envoi est limitée par le mécanisme de contrôle de congestion. Variantes de TCP Du point de vue du contrôle de congestion, TCP a évolué au fil du temps. Plusieurs variantes ont été définies Tahoe, Reno, New Reno, Vegas NewReno est la variante la plus utilisée. Les variantes plus récentes incluent BIC, CUBIC, Compound, et beaucoup d'autres. Tahoe est le variante la plus simple à deux états Slow Start et Congestion Avoidance. Reno ajoute Fast Recovery. Quels sont les états du contrôle de congestion définis par Tahoe ? Slow Start et Congestion Avoidance. Quels sont les états du contrôle de congestion définis par Reno ? Slow Start, Congestion Avoidance, et Fast Recovery. Slow Start Algorithme de démarrage lent ssthresh = 64Ko cwnd = 1 x MSS valeur initiale dépend de la mise en œuvre et il peut aller jusqu'à 3 MSS augmenter cwnd de 1 MSS pour chaque ACK reçu ce qui se traduit par une augmentation exponentielle du nombre de segments 1, 2, 4, 8 MSS etc. si la perte de segment détectée sur temporisation, appliquer décroissance multiplicative ssthresh = cwnd/2 mais pas moins de 2MSS re-entrer en Slow Start si cwnd >= sshtresh, entrer en Congestion Avoidance ssthresh correspond au seuil qu'une source TCP tente d'atteindre TCP sonde le réseau pour obtenir la capacité disponible sur le goulot d'étranglement en augmentant progressivement la fenêtre de congestion jusqu'à une perte, on retourne en Slow Start, ou cwnd \>=\ sshtresh, on passe en Congestion Avoidance. Comment fonctionne l'algorithme de Slow Start ? Algorithme de Slow Start Augmentation exponentielle augmenter \cwnd\ de 1 MSS pour chaque ACK reçu jusqu'à \cwnd >= sshtresh\, puis entrer en Congestion Avoidance Si une perte, appliquer la décroissance multiplicative \ssthresh = cwnd/2\ mais pas moins de 2 MSS \cwnd = 1\ MSS re-entrer en Slow Start À quoi correspond le principe de décroissance multiplicative ? Une façon de réduire la fenêtre de congestion après la détection d'une perte. Elle consiste à affecter à \ssthresh\ la moitié de la valeur courante de la variable \cwnd\. Qu'est-ce le principe d'augmentation exponentielle ? Une façon d'augmenter la fenêtre de congestion ajouter 1 MSS à \cwnd\ pour chaque ACK reçu. Elle est utilisée en Slow Start et en Fast Recovery. Congestion Avoidance Algorithme d'évitement de congestion appliquer Augmentation Additive - ajouter 1 MSS à cwnd pour chaque fenêtre correctement transmise on reçoit tous les ACK, ce qui entraîne une augmentation linéaire 10, 11, 12 MSS etc. adaptation de cwnd a lieu pour chaque ACK reçu cwnd augmente de MSS × MSS/cwnd octets pour chaque ACK reçu. si la perte de segment sur timeout, appliquer Décroissance Multiplicative - ssthresh = cwnd/2 mais pas moins de 2MSS - cwnd = 1 * MSS - enter Slow Start Qu'est-ce qui se passe dans l'état de Congestion Avoidance ? Algorithme de Congestion Avoidance augmentation additive de cwnd ajouter 1 MSS pour une fenêtre correctement transmise en fait \cwnd\ augmente de MSS x MSS/\cwnd\ pour chaque ACK reçu. si une perte, ajuster les seuils \ssthresh = cwnd/2\ mais pas moins de 2 MSS entrer en Slow Start \cwnd = 1\ MSS A quoi correspond le principe d'augmentation additive ? Une façon d'augmenter la fenêtre de congestion quand il n'y a pas de pertes de segment. Elle consiste à ajouter 1 MSS à cwnd lorsque TCP reçoit tous les ACKs pour toute la fenêtre 5, 6, 7, etc. l'adaptation réele de \cwnd\ a lieu pour chaque ACK reçu \cwnd\ augmente de MSS x MSS/\cwnd\. Fast Retransmit Lorsque TCP reçoit 3 ACKs dupliqués, il les considère comme un signal d'une perte de segment et entre en Slow Start Tahoe ou en Fast Recovery Reno, New Reno. Qu'est-ce que Fast Retransmit ? Lorsque TCP reçoit 3 ACK dupliqués, il les considère comme un signal d'une perte de segment et entre en Slow Start Tahoe ou en Fast Recovery Reno, New Reno. Fast Recovery Algorithme de récupération rapide retransmettre segment manquant appliquer Décroissance Multiplicative - ssthresh = cwnd/2 mais pas moins de 2MSS gonfler cwnd pour compenser la détection de perte avec 3 ACK dupliqués - cwnd = cwnd + 3MSS pour chaque ACK dupliqué - cwnd = cwnd + 1MSS si ACK reçu pour le segment perdu entrer en Congestion Avoidance avec cwnd = sstresh. Pourquoi gonfler la \cwnd\ de 3 MSS ? Pour compenser 3 segments envoyés qui génèrent des ACK dupliqués après une perte. UDP 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Source Port Destination Port +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Length Checksum +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Data +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ L'en-tête d'un datagramme UDP a les champs suivants Ports Source et Destination nombres sur 16 bits pour identifier le processus source et le processus de destination. Longueur longueur en octets de ce datagramme, y compris l'en-tête et les données. Cela signifie que la valeur minimale de la longueur est de 8. Checksum le complément à 1 de la somme des mots de 16 bits calculée sur le datagramme UDP avec la pseudo-en-tête ajouté au début. Le pseudo-en-tête joint à l'en-tête UDP contient l'adresse IP source, l'adresse IP de destination, le protocole, et la longueur UDP. UDP n'offre ni la fiabilité ni le transfert ordonné à l'instar de TCP, mais il est plutôt adapté à un mode de fonctionnement requête-réponse. Si un datagramme UDP est reçu, la somme de contrôle indique l'absence d'erreurs de transmission. Les pertes peuvent se produire cependant et pourront être détectées par l'absence de la réponse. NAT Network Address Translation NAT fournit un moyen pour utiliser des adresses IP privées dans une partie du réseau Intranet. Un tel réseau utilise une adresse IP publique et un ou plusieurs préfixes prises de la partie réservée de l'espace d'adressage privé 10/8, etc.. Pour transmettre des paquets avec des adresses privées comme les adresses sources, un routeur NAT maintient une table pour Adresse et Port Forwarding +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ private part public part +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ private IP address, private port public port +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Lorsque le routeur NAT reçoit un paquet IP avec adresse IP source, le port source, par exemple et 51234 il les remplace par adresse IP de source publique, le port de source publique, par exemple, et 58765 Lorsque le routeur NAT reçoit le paquet de réponse avec adresse IP de destination, port de destination, par exemple et 58765 il recherche dans la table le port correspondant et remplace l'adresse de destination et le port de destination avec les valeurs de la table adresse IP de destination privée, port de destination privée, par exemple et 51234 Il transmet le paquet à l'hôte de destination sur l'Intranet. Pour atteindre les hôtes avec adresses privés sur un Intranet depuis l'Internet, des routeurs NAT utilisent la redirection de port port forwarding ils maintiennent une table des ports associés à ses hôtes sur l'Intranet, ex. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ range private IP address +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 6800-6899 6900-6999 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Un hôte sur l'Internet envoie un paquet vers l'adresse publique et le port de destination correspondant à une plage donnée, par exemple, et 6910 pour atteindre l'hôte un service donné pour l'atteindre a besoin de tourner sur le port choisi, par exemple, le démon ssh sur le port 6910, si nous voulons nous connecter à avec ssh. You're Reading a Free Preview Pages 9 to 15 are not shown in this preview. You're Reading a Free Preview Pages 20 to 36 are not shown in this preview. You're Reading a Free Preview Pages 51 to 66 are not shown in this preview. 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Existe t-il un soft qui calcul ça ou, puis-je le trouver dans windows Xp meme? Merci . Partager ce contenu Vos réponses Olivier BONHOMME Le 16/11/2006 à 1628 1315333 Bonjour. Je me connecte souvent avec le terminal inmarsat Bgan et suis facturé au Mo. Je n'ai aucin moyen de verifier si ma facture correspond à ma consommation. Existe t-il un soft qui calcul ça ou, puis-je le trouver dans windows Xp meme? Merci . Avec quel FAI ? Denis Le 16/11/2006 à 1645 1315330 Rappelez-vous, jox nous déclarait y'a pas longtemps Bonjour. Je me connecte souvent avec le terminal inmarsat Bgan et suis facturé au Mo. Je n'ai aucin moyen de verifier si ma facture correspond à ma consommation. Existe t-il un soft qui calcul ça ou, puis-je le trouver dans windows Xp meme? Merci . Bonjour. J'utilise Net Limiter Monitor gratuit qui permet de connaitre la quantité de donnée envoyées et reçues applications par applications ou bien en totalité. Petit plus avec la version pro, payante, qui permet de limiter le débit montant ou descendant en fixant des seuils de débit. - Denis. JustMe Le 17/11/2006 à 1708 1315318 Denis a écrit Rappelez-vous, jox nous déclarait y'a pas longtemps Bonjour. Je me connecte souvent avec le terminal inmarsat Bgan et suis facturé au Mo. Je n'ai aucin moyen de verifier si ma facture correspond à ma consommation. Existe t-il un soft qui calcul ça ou, puis-je le trouver dans windows Xp meme? Merci . Bonjour. J'utilise Net Limiter Monitor gratuit qui permet de connaitre la quantité de donnée envoyées et reçues applications par applications ou bien en totalité. Petit plus avec la version pro, payante, qui permet de limiter le débit montant ou descendant en fixant des seuils de débit. Attention a la méthode de calcul le FAI et le soft peuvent ne pas considerer les memes données avec/sans encapsulation, CRC, données utiles, etc... jox Le 20/11/2006 à 0617 1210056 Merci denis, En fait avec Inmarsat, le FAI c'est toujours FT. Je vais voir ta soluce et reviens bientot. A+ Rappelez-vous, jox nous déclarait y'a pas longtemps Bonjour. Je me connecte souvent avec le terminal inmarsat Bgan et suis facturé au Mo. Je n'ai aucin moyen de verifier si ma facture correspond à ma consommation. Existe t-il un soft qui calcul ça ou, puis-je le trouver dans windows Xp meme? Merci . Bonjour. J'utilise Net Limiter Monitor gratuit qui permet de connaitre la quanti té de donnée envoyées et reçues applications par applications ou bien en totalité. Petit plus avec la version pro, payante, qui permet de limiter le débit montant ou descendant en fixant des seuils de débit. - Denis. Sylvain POURRE Le 20/11/2006 à 1903 1210052 Bonjour. Je me connecte souvent avec le terminal inmarsat Bgan et suis facturé au Mo. bonsoir, Sans trahir de secret peux-tu donner un ordre de grandeur du prix au Mo et as-tu testé la VoiP problème de latence ?. Merci - Sylvain Cette option est réservée aux membres de GNT. Merci de vous inscrire, c'est gratuit !. Cette option est réservée aux membres premium de GNT. Pour en savoir plus, cliquez ici. Recommended Posts Share Existe t il un compteur capable d'enregistrer et de totaliser le trafic d'octets sur le net entrant et sortant, que l'on peut visualiser en premier plan sur le bureau Merci Link to comment Share on other sites Share bonjour... oui ca existe, regarde dans les netgraph ou chose du genre voila ++ Link to comment Share on other sites Author Share bonjour...oui ca existe, regarde dans les netgraph ou chose du genre voila ++ merci mais je trouve ca ou?? Link to comment Share on other sites Share Link to comment Share on other sites Share Link to comment Share on other sites Author Share Merqui ! c'est ce que je cherchais Link to comment Share on other sites Archived This topic is now archived and is closed to further replies. AccueilParticuliersTotalEnergies vous conseilleConseils Energies pour votre habitatNos conseils TotalEnergies sur l'électricitéEconomies d'énergie, transition écologique... tout savoir sur le compteur intelligent Linky ! Destiné à moderniser les réseaux électriques et à mieux gérer et maîtriser la consommation énergétique des ménages, le compteur Linky s’installe progressivement dans les foyers français. Comment fonctionne-t-il ? Quels sont ses avantages ? Est-il obligatoire ? On vous en dit plus ! Qu’est-ce que le compteur Linky ? Linky, c’est une nouvelle génération de compteur électrique, communiquant et déployé par Enedis ex-ERDF. Selon l’opérateur, quelque 35 millions de compteurs intelligents seront installés d’ici fin 2022. Linky remplace du matériel devenu obsolète, certains compteurs ayant plus de 40 ans ! Surtout, à l’heure de la transition énergétique, il vise à permettre aux foyers de mieux maîtriser leurs consommations et de réduire leur facture d’électricité. Concrètement, le compteur Linky fonctionne grâce à la technologie dite du courant porteur en ligne CPL que l’on utilise déjà quotidiennement dans nos foyers, avec nos box internet par exemple. Elle permet à un appareil de fonctionner sans avoir besoin de réaliser des travaux de câblage. Avec Linky, le CPL rassemble et transmet quotidiennement les données de consommations à un concentrateur qui les transfère ensuite, via le réseau de téléphonie, jusqu’au système informatique du fournisseur d’énergie et du gestionnaire de réseau. Les avantages du compteur Linky Ce compteur intelligent présente de nombreux atouts Gain de temps pour l’opérateur et l’usager puisque le relevé des consommations se fait à distance, sans intervention physique. Accès aux consommations en temps réel, ce qui permet de mieux les contrôler et d’identifier des leviers d’économie. Facturation plus précise, et possibilité de modifier la puissance ou ses options tarifaires directement depuis le compteur. Détection plus rapide des éventuels dysfonctionnements ce qui permet à l’opérateur d’intervenir dans des délais raccourcis. Malgré ces avantages, le compteur Linky fait débat depuis son lancement en 2015. Beaucoup d’usagers ont en effet exprimé leurs craintes et interrogations, notamment sur l’impact des champs magnétiques sur la santé. Enedis s’est expliqué, affirmant que le compteur Linky n’induit pas davantage de champs électromagnétiques que l’ancien compteur. Il engendre même une exposition très inférieure à celle de la plupart des appareils électroménagers courants Linky émet moins qu’une ampoule basse consommation ou qu’un grille-pain ». Des propos confirmés par des études indépendantes de l’Agence nationale des Fréquences ANFR, de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation ANSES et du Laboratoire National de métrologie et d’Essai LNE. De même, des inquiétudes concernent la protection de la vie privée, le compteur collectant des données personnelles. La Commission national informatique et libertés CNIL s’est emparée du sujet et a notamment incité les opérateurs à mettre en place un nouveau parcours de consentement et une nouvelle politique de conservation des données. Installer un Linky est-il obligatoire ? La réponse est oui. Si certains particuliers opposés au déploiement des appareils connectés bloquent l’accès à leur compteur, cette situation ne peut pas durer. En effet, l’installation des compteurs Linky est obligatoire et même prévue par la loi. Comme le précise l’article 29 de la loi de transition énergétique Les propriétaires et les syndics de copropriété doivent permettre aux opérateurs des distributeurs d’électricité et aux opérateurs des sociétés agissant pour leur compte d’accéder aux ouvrages relatifs à la distribution d’électricité ». Autrement dit, faciliter également l’accès aux compteurs. Ces derniers n’étant pas la propriété des foyers, il n’est de toute façon pas possible de refuser un quelconque accès au compteur. Une bonne nouvelle toutefois l’installation du compteur est prise en charge par Enedis et ne coûte rien à l’usager. Un compteur intelligent également pour le gaz Linky a un cousin… baptisé Gazpar, déployé par GRDF et dédié à nos consommations de gaz. Deux fois par jour en seulement une petite seconde, il transmet vos index de consommation de gaz naturel à votre fournisseur d’énergie. Les données sont communiquées via un réseau GPRS, un standard proche des réseaux utilisés pour la téléphonie mobile. Il présente le même type d’avantages que Linky Accès à ses consommations de gaz en temps réel. Facturation plus précise. Possibilité de paramétrer des alertes. Comme pour Linky, les frais d’installation sont pris en charge par l’opérateur et l’usager n’a rien à payer. Découvrez nos offres et services pour vous accompagner au quotidien Tous nos conseils sur les énergies de votre habitat

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