Activité 2 : Protocoles de communication dans un réseau

l'essentiel du cours

Rappel

Travail 1

1. Modèle OSI, modèle Internet

Les bits transmis d’un ordinateur à un autre contiennent, en plus des données utiles (le mot «bonjour» dans un email), une multitude de données (tout aussi utiles) qui vont aider à l’acheminement de ces bits au bon endroit, puis au bon ordinateur, puis au bon logiciel. Les différents protocoles qui régissent cette transmission sont regroupés dans ce qui est appelé un modèle. Deux modèles synthétisent ces protocoles :

  • le modèle Internet (ou modèle TCP/IP, 1974), organisé en 4 couches : liaison, réseau, transport, application.
  • le modèle OSI (Open Systems Interconnection, 1984), organisé en 7 couches : physique, liaison, réseau, transport, session, présentation,application.

Ces deux modèles coïncident suivant le schéma ci-dessus. Ce sont des modèles théoriques et d’une certaine rigidité. Leur utilisation dans la pratique est parfois plus floue, avec des protocoles à cheval sur plusieurs couches.
Dans la suite de ce cours, nous évoquerons les couches par leur numéro dans le modèle OSI.

Lors de son émission, un message va subir successivement toutes les transformations effectuées par chaque couche, depuis sa création (couche 7) jusqu’à sa transmission physique (couche 1).

Lorsque ce même message sera réceptionné, les transformations seront effectuées dans l’ordre inverse, jusqu’à la présentation du message au destinataire.

Détail des couches

  • couches 7-6-5 — couches application-présentation-session : Ces couches (réunies dans le modèle Internet en une couche unique «application» ) regroupent les protocoles nécessaires à la bonne mise en forme d’un message (au sens large) avant sa transmission. Ces protocoles peuvent être de nature très différente : protocole HTTP pour la transmisson de pages web, protocole FTP pour le transfert de fichiers, protocoles POP ou IMAP pour le courrier électronique…
  •  
  • couche 4 — couche transport :
    Le protocole majeur de cette couche est le protocole TCP :
    • il s’assure par SYN-ACK que l’émetteur et le récepteur sont prêts à échanger des messages.
    • il découpe en segments numérotés le message à transmettre (côté émetteur) ou bien recompose le message total en remettant les segments dans l’ordre (côté récepteur).
      Les éléments échangés avec la couche inférieure sont des segments.

 

  • couche 3 — couche réseau :
C’est la couche où chaque segment numéroté est encapsulé dans un paquet qui, suivant le protocole IP, va contenir son adresse source et son adresse de destination. C’est à ce niveau que se décide si le message doit rester dans le réseau local ou être envoyé sur un autre réseau via la passerelle du routeur.
Les éléments échangés avec la couche inférieure sont des paquets.
  • couche 2 — couche liaison :
    C’est l’encapsulation finale du message. Suivant le protocole Ethernet, les informations sont transmises d’une carte réseau à une autre, grâce à leur adresse MAC (Media Access Controler).
    Les éléments échangés avec la couche inférieure sont des trames.
  • couche 1 — couche physique :
    C’est la couche où le message est transmis physiquement d’un point à un autre. Par signal lumineux (fibre optique), par ondes (wifi), par courant électrique (Ethernet)… Les éléments transmis sont les bits.
Remarque : Lors de son parcours, une trame peut être partiellement décapsulée et remonter à la couche 3, avant de redescendre et de continuer son chemin. C’est le cas notamment lors du passage dans un routeur. Mais jamais, lors de son acheminement, le contenu réel du message n’est ouvert : les paquets transmis sont acheminés de manière identique, qu’ils contiennent les éléments constitutifs d’une vidéo YouTube ou d’un email à votre cousin.
Ce principe fondateur, actuellement menacé par certains acteurs politiques et industriels, est connu sous l’expression «la neutralité du net».

Protocoles du modèle O.S.I & TCP/IP

Notion de trame Ethernet

La trame Ethernet

La structure de la trame Ethernet est normalisée et la
même pour tous les systèmes Ethernet.
† Taille minimum de 64 octets (on ne compte pas le
préambule).
† Taille maximum de 1518 octets

Le préambule :
„ Codé sur 8 octets, c’est une suite de 0 et de 1 alternés.
„ Permet à l’horloge du récepteur de se synchroniser sur celle de l’émetteur. Comme la transmission est asynchrone, il est possible qu’une partie du préambule soit perdue.
„ Champ SFD : fin du préambule sur 6 bits et 2 derniers bits à 1.

Les adresses MAC :
„ Codées chacune sur 6 octets
„ Les adresses MAC identifient le ou les destinataire(s) de la trame puis l’émetteur.
„  „ L’adresse source est toujours celle d’une interface unique (unicast).
„ La destination peut être une adresse unique, de groupe
(multicast) ou de diffusion générale (broadcast = FF-FF-FF-FF-FF-FF).

Le champ longueur/type :
„
Avec la normalisation originale IEEE 802.3 ce champ a été
redéfini pour contenir la longueur en octets du champ des données.
„

Le champ de contrôle FSC
„
Codé sur 4 octets.
„ Le FCS détecte de possible erreurs lors de la transmission de trames, cependant ce n’est pas un code correcteur.
„

Travail 5

Travail à faire

  • Mettre le routeur 33 en maintenance (sur la procédure fiche ressource)

 

  • Identifier et trace en rouge,  la route suivie par les données lorsque tu consultes le site du Lycée (navigation à partir du Lycée Alexandre Dumas) : « Lycée Alexandre Dumas »

 

  • Pourquoi les données passent-elles par Port au prince ?

 

  • Justifiez du choix de la route suivie par les données sur internet.

Activité PDF

Ressources

Fichier à télécharger

Travail 6

Travail à faire

En vous aidant du document ressource,

  • Déterminer le nombre de couche du protocole TCP/IP
  • Repérer le nom des couches
  • Repérer l’ordre des couche
  • Identifier la fonction de chaque couche

Activité en pdf

Ressources

Ressources vidéo

Travail 7

Travail à faire

  • Ouvrir le fichier « DHCP » avec le logiciel filius (logiciel de Technologie)

 

  • Ajoute deux postes dans chaque salle en respectant les deux points de configuration suivants :
    • « Utiliser l’adresse IP comme nom de station » ;
    • « Adressage automatique par serveur DHCP »

 

  • Lance la simulation, attendre 10 secondes et observe l’adressage des stations ;

 

  • Vérifie la communication en local (LAN) avec le serveur de données (commande ping) ;

 

  • Justifie les adresses IP des stations à partir de l’analyse de la configuration du serveur DHCP.

Activité

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