Exercices : adressage et sous-réseaux

Exercices en vrac

Exercice p40

Pas de correction rédigée.

Exercice p51

• En utilisant les formats de trame donnés, décoder les trames MAC Ethernet suivantes (ces trames sont données sans l'en-tête)
• Pour chaque trame, déterminer les valeurs de tous les champs présents et ce qu'ils signifient

Première trame (requête ARP) :

Champ	Valeur	Signification
Destination	FF FF FF FF FF FF	diffusion générale
Source	08 00 20 02 45 9E	émetteur (129.104.254.6)
Longueur / Type	08 06	valeur > 1500, donc un type : ARP
Hardware Type	00 01	Ethernet
Protocol Type	08 00	IPv4
Hardware / Protocol Address Length	06 04	adresses de 6 et 4 octets
Operation Code	00 01	requête (who-has)
Sender Hardware Address (6 octets)	08 00 20 02 45 9E	adresse MAC de l'émetteur
Sender Protocol Address (4 octets)	81 68 FE 06	129.104.254.6
Target Hardware Address (6 octets)		inconnue, non significative dans une requête
Target Protocol Address (4 octets)		adresse IP recherchée (129.104.254.5 d'après la réponse)

Seconde trame (réponse ARP) :

Champ	Valeur	Signification
Destination	08 00 20 02 45 9E	émetteur de la requête (unicast)
Source	08 00 20 07 0B 94	machine 129.104.254.5
Longueur / Type	08 06	ARP
Hardware Type	00 01	Ethernet
Protocol Type	08 00	IPv4
Hardware / Protocol Address Length	06 04	adresses de 6 et 4 octets
Operation Code	00 02	réponse (is-at)
Sender Hardware Address (6 octets)	08 00 20 07 0B 94	adresse MAC recherchée
Sender Protocol Address (4 octets)	81 68 FE 05	129.104.254.5
Target Hardware Address (6 octets)		MAC du demandeur
Target Protocol Address (4 octets)		IP du demandeur (129.104.254.6)

Exercice p52

Réseau 1

192.168.1.1 effectue un who-has en cherchant 192.168.1.2, qui répond is-at.

Réseau 2

192.168.1.1 diffuse un who-has pour 192.168.1.254 (sa passerelle). Le routeur répond is-at puis, pour relayer le datagramme, effectue un who-has pour 192.168.2.1 sur le second réseau. Finalement, 192.168.2.1 répond is-at.

Exercice p14

Énoncé

• Soit un datagramme IP :

  • Data = 4000 octets
  • Options copiées = 9 octets
  • Options non copiées = 26 octets
  • MTU = 512 octets

• Étudier la fragmentation du datagramme IP

• Écrire un algorithme (pseudo-code) permettant de fragmenter un datagramme IP

• Étudier le réassemblage des fragments

• Pourquoi la fragmentation est-elle considérée comme un mécanisme inefficace dans IP ?

• Trouver une solution permettant d'éviter la fragmentation

L'en-tête IP a une longueur multiple de 4 octets (champ IHL exprimé en mots de 32 bits) : les options sont complétées par du bourrage. Seules les options copiées sont répétées dans les fragments suivant le premier. Le décalage (offset) est exprimé en unités de 8 octets.

MTU    <- 512
data   <- 4000
offset <- 0

// Premier fragment : en-tête complet
header_size  <- 20 + arrondi_sup_4("nb d'options copiées" + "nb d'options non copiées")
ip_data_size <- partie_entiere((MTU - header_size) / 8) * 8

data_rest <- data - ip_data_size
offset    <- ip_data_size / 8

// Fragments suivants : seules les options copiées sont répétées
header_size <- 20 + arrondi_sup_4("nb d'options copiées")
frag_size   <- partie_entiere((MTU - header_size) / 8) * 8
nb_trames   <- partie_entiere_sup(data_rest / frag_size)

Application numérique : le premier en-tête fait $20 + 36 = 56$ octets, donc le premier fragment transporte $\lfloor 456 / 8 \rfloor \times 8 = 456$ octets ; les suivants ont un en-tête de $20 + 12 = 32$ octets et transportent 480 octets. Il reste $4000 - 456 = 3544$ octets, soit 8 fragments supplémentaires (7 de 480 octets et un dernier de 184 octets), 9 fragments au total.

TD 1 - Adressage et subdivision de réseau

La subdivision de réseau est un procédé qui permet de découper logiquement des réseaux de grande taille en sous-réseaux de plus petites tailles. Pour ce faire, on applique, grâce à une formule mathématique, à partir d'une adresse de base, un masque de sous-réseau. Le résultat est une plage d'adresses de machines continue mais de taille réduite par rapport à la plage d'adresses initiale.

Exercice 1

L'adresse de la machine A est 193.55.28.152. De quelle classe est cette adresse ? Quel est le masque du réseau ? Définir l'adresse de diffusion restreinte sur tout le sous-réseau.

Adresse de classe C, masque : 255.255.255.0, diffusion : 193.55.28.255.

Exercice 2

Une entreprise a obtenu l'adresse réseau suivante auprès de l'AFNIC : 194.57.242.0

Adresse de classe C.

1 bit pour le sous-réseau :

• 0000 0000 : 194.57.242.0/25, hôtes .1 à .126, diffusion 194.57.242.127
• 1000 0000 : 194.57.242.128/25, hôtes .129 à .254, diffusion 194.57.242.255

Exercice 3

On a un réseau de classe B : 129.178.0.0.

On peut faire ce que l'on veut sur les deux derniers octets, soit 16 bits.

**** **-- . ---- ---- : les bits * sont réservés aux sous-réseaux ($2^6=64$ sous-réseaux possibles).

Il reste $16-6 = 10$ bits pour les hôtes, soit $2^{10} = 1024$ possibilités.

Sauf que dans ces 1024 adresses, deux sont réservées : l'adresse du réseau et l'adresse de diffusion. Au final, il y a 1022 hôtes possibles par sous-réseau.

Exercice 4

On connaît le masque de sous-réseau : 255.255.248.0. Si on écrit le masque en binaire : (1111 1111)(1111 1111)(1111 1000)(0000 0000)

129.148.208.x => 129.148.(1101 0000)2.x => réseau A
129.148.216.y => 129.148.(1101 1000)2.y => réseau B
129.148.210.z => 129.148.(1101 0010)2.z => réseau A

L'adresse du réseau $A$ est donc 129.148.(1101 0000)2.0 => 129.148.208.0.

Calcul de la plage d'adresses : {129.148.1101 0}[000.0000 0001 - 111.1111 1110], soit de 129.148.208.1 à 129.148.215.254.

Adresse de diffusion : 129.148.215.255.

Exercice 5

Une entrée dans la table de routage est de la forme :

Réseau destinataire	Passerelle (IP d'un routeur)
10.0.0.0	20.0.0.10 (B)
20.0.0.0	* (C)
30.0.0.0	* (C)
40.0.0.0	30.0.0.10 (D)

* : remise directe (réseau directement connecté).

Exercice 6

• Combien de données IP au total ?

$data_{ip} = 1500 - 26 - 20 = 1454$ ; or ce n'est pas un multiple de 8 : c'est donc 1448, le multiple de 8 inférieur le plus proche de 1454, qui est retenu.

• Combien de données IP au total peuvent être transmises dans une trame Ethernet sur le réseau 20 ?

$MTU_{IP} = 492$ ; les données IP valent $492 - 20 = 472$ octets (multiple de 8).

• Combien y aura-t-il de fragments ?

$1448 / 472 \approx 3{,}07$ : il y aura 4 fragments.

• Combien de données IP par fragment ?

Les 3 premiers transporteront 472 octets et le dernier $1448 - 3 \times 472 = 32$ octets.

Exercice 7

1. Nous avons 8 bits pour notre découpage et 5 établissements (3 bits nécessaires) ; il reste donc 5 bits pour les hôtes, c'est-à-dire 30 hôtes ($2^5 - 2$). Le découpage est donc réalisable.

2. Plan d'adressage :

Réseau	Adresse réseau	Masque	Adresse de diffusion	Adresses des machines
Centro	220.156.10.0	255.255.255.0	220.156.10.255	*
A1	220.156.10.32	255.255.255.224	220.156.10.63	33 à 62
B1	220.156.10.64	255.255.255.224	220.156.10.95	65 à 94
C1	220.156.10.96	255.255.255.224	220.156.10.127	97 à 126
D1	220.156.10.128	255.255.255.224	220.156.10.159	129 à 158
E1	220.156.10.160	255.255.255.224	220.156.10.191	161 à 190

TD 3 - Sous-adressage VLSM

Exercice 1