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Il est intéressant de relier les chapitres arse3 et arse4. Accès direct à arse3

Dans ce TP cours nous allons vous présenter des notions importantes de réseau en l'illustrant avec un simulateur de réseau.

Simulation d'un réseau avec Filius

Vidéo d'installation du logiciel filius

Vidéo de présentation du logiciel suivant :

Dans tout ce TP, nous allons construire pas à pas un réseau et appréhender les différents concepts vu précédemment.

Identifier une interface sur un réseau .

L'adresse MAC ou adresse physique

Tout appareil capable de se connecter au réseau dispose d'un module carte réseau ou similaire qui s'identifie à l'aide d'une adresse MAC.

Adresse MAC

Une adresse MAC (Media Access Control), parfois nommée adresse physique, est un identifiant physique stocké dans une carte réseau ou une interface réseau similaire. Elle est unique au monde

Une adresse MAC est codée en hexadécimal (cf cours sur l'hexadécimal)

00-1E-33-1D-6A-79 est une adresse MAC

L'adresse MAC est utilisée dans les trames de la couche 2 du modèle OSI ( ou couche de liaison ).

  1. ouvrir l'invite de commande windows et entrer la commande ipconfig /all. identifier les adresses MAC de votre ordinateur.

    Pour accéder à l'invite de commande Windows, il suffit de :

    • soit de saisir dans la barre de recherche windows (a priori en bas à gauche de votre écran) cmd. En appuyant sur Entrée, l'invite de commande (fenêtre de fond noir) apparaît.

    • soit d'appuyer simultanément sur les touches windows et R (windows est la touche en forme de fenêtre se trouvant en bas du clavier), de saisir cmd puis d'appuyer sur OK.

  2. Pourquoi votre ordinateur possèdent plusieurs adresses MAC ?

Code de déblocage de la correction :

L'adresse IP ou adresse réseau

Adresse IP

L'adresse IP (Internet Protocol) identifie un périphérique à l'intérieur d'un réseau. À l'intérieur de ce réseau elle est unique.

Il existe deux types d'adresse IP :

  1. 192.168.1.13 est une adresse IPv4.

  2. 2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b est une adresse IPv6.

  1. Faire comme précédemment et repérer les adresses IPv4 et IPv6 de votre ordinateur.

  2. Comparer les adresses IPv4 que chacun.e a dans la classe.

Code de déblocage de la correction :

Identifier un réseau, masque de sous-réseau

Dans le monde, des ordinateurs peuvent avoir la même adresse, c'est possible s'ils appartiennent à des réseaux différents. En fait pour identifier un ordinateur de manière certaine sur Internet, il nous faut deux informations : son IP et son masque.

Le masque sous-réseau est la donnée d'une suite de nombre qui ressemble à un adresse IPv4 dont les valeurs non nuls identifient le réseau.

255.255.255.0 est un masque sous-réseau qui indique que toutes les machines du réseau auront une adresse commençant par les mêmes 3 premiers blocs de bits.

255.255.128.0=11111111.11111111.10000000.00000000 peut identifier des réseaux d'adresses comme 192.168.128.0 ou encore 112.13.1.0

Par exemple

Avec le masque sous réseau 255.255.255.0. On peut connecté au maximum ensemble 254 appareils. En effet *.*.*.0 est une adresse réservée au réseau et *.*.*.255 est une adresse de broadcast (pour l'envoi à toutes les machines du réseau).

On donne l'adresse IP d'un appareil 192.168.12.5 et son maque sous réseau 255.255.0.0

  1. Quelle est la partie de l'adresse du réseau ?

  2. Donner trois adresse IP possibles d'ordinateurs de ce réseau.

  3. Combien d'ordinateurs au maximum peuvent être connectés sur ce réseau ?

Code de déblocage de la correction :

    1. Écrire en binaire l'adresse 255.255.192.0.

    2. Répondre aux mêmes questions que celles de l'exercice 3 précédent avec un appareil d'adresse IP 192.168.102.90 et de masque 255.255.192.0.

    Code de déblocage de la correction :

  2. Même exercice que l'exercice 3 précédent avec un appareil d'adresse IP 192.168.241.12 et de masque 255.255.240.0.

    3. Code de déblocage de la correction :

Un premier réseau : entre deux ordinateurs

Pour les clients nous prendrons des Notebooks et pour les serveurs nous prendrons des PC.

Pour voir la configuration d'un poste, 2click ou click droit puis configure.

Mode Conception

  1. Relier 2 ordinateurs en lien direct

    Les appeler 192.168.0.10 et 192.168.0.11

  2. Vérifier en cliquant sur l’ordinateur les différentes informations (nom, adresse MAC et adresse IP)

Mode Simulation

  1. Sur le poste 0.10, installer ligne de commande.

  2. Ouvrir et faire un ping vers 192.168.0.11

  3. Afficher les données échangées (clic droit sur l’ordinateur et afficher les échanges)

    Remarquer les échanges entre les deux ordinateurs.
    Remarquer les différents protocoles utilisés entre les deux ordinateurs.
    Il existe de nombreux logiciels qui observent ces échanges (il est possible pour cela d'utiliser un logiciel qui s’appelle Wireshark)

    4. Vous devez obtenir un visuel proche de celui-ci :

Mode Simulation

Faire un ipconfig (commande qui permet d’avoir les informations de configuration réseau) en ligne de commande pour vérifier les informations.

Voici une vidéo qui permet de réaliser les trois exercices précédents :

Un second réseau : trois ordinateurs dont un serveur

Un serveur informatique est un dispositif informatique (matériel ou logiciel) qui offre des services, à un ou plusieurs clients (parfois des milliers). Les services les plus courants sont :

N'importe quel ordinateur peut être transformé en serveur de manière relativement simple.

Relier 3 ordinateurs dont un sera le serveur.

  1. installer sur le serveur un Serveur générique (mettre le port à 55555 et penser à démarrer le serveur).

  2. sur un des notebooks, installer un client générique et le connecter au serveur. L'utiliser pour envoyer un message au serveur (lui donner son adresse IP).
    Penser à le connecter au serveur.

  3. Observer les échanges.

Voici une vidéo qui permet de réaliser les deux exercices précédents :

Lors des exercices précédents, plusieurs échanges ont eu lieu entre les différents. Le but de cet exercice est de comprendre le rôle de certains protocoles en analysant ces échanges.

Vous devez obtenir un ensemble d'échanges assez proches de l'image ci-dessous (tout dépend du nombre d'instruction ping exécutées, du nombre de messages envoyés, des ordinateurs émetteurs et récepteurs, ...) :

  1. En lisant les commentaires de la dernière colonne, déterminer le rôle du protocole ARP.

  2. Pourquoi le protocole ICMP apparaît comme protocole (en tout cas dans l'image ci-dessus) ?

  3. Le dernier protocole apparaissant (en tout cas dans l'image ci-dessus) est le protocole TCP.

    1. Voici une discussion courte entre deux personnes. Quelles sont les trois phases que vous repérez dans cet échange ?

    2. Voici un schéma qui représente le début de la communication entre deux ordinateurs suivant le protocole TCP :

      À quels échanges de la discussion concrète précédente correspondent ces échanges ?

    3. Repérer dans l'échange des données obtenu entre les ordinateurs sur Filius les lignes qui correspondent à ce début de communication par le protocole TCP.

    4. Repérer dans l'échange de données quelles données correspondent à la transmission du message envoyé.

Voici une vidéo qui permet de réaliser l'exercice précédent :

Connecter deux réseaux, la notion de routeur et de passerelle

Routeur

Un routeur est un équipement informatique de réseau dont le travail est de limiter les domaines de diffusion et de déterminer le prochain noeud du réseau auquel un paquet de données doit être envoyé, afin que ce dernier atteigne sa destination finale.
Ce processus, nommé routage intervient à la couche Internet du modèle TCP/IP ( couche 3, celle réseau, du modèle OSI).
Lors du routage il est possible de changer de support ou de protocole et de ce fait le routage conduit à modifier les trames.

Pour assurer le bon acheminement de l'infomation, un routeur utilise une adresse de passerelle.

  1. Ajouter un second réseau local avec 3 nouveaux ordinateurs comme ci-dessous. Utiliser des IP allant de 192.168.1.10 à 192.168.1.12.

  2. Connecter les 2 réseaux à l’aide d’un routeur dont les cartes d’interface seront configurées avec les IP 192.168.0.1 et 192.168.1.1.

  3. Côté routeur (mode conception) :

    Gestion des connexion :
    Cliquer d'abord sur « Gérer les connexions » afin de visualiser l'ensemble des interfaces du routeur :

    Les adresse IP apparaissant pour votre routeur peuvent être différentes, vous les modifierez juste après.

    Configuration des liens physiques en indiquant une adresse IP comme dans l'image ci-dessous à chaque carte réseau du routeur (une par interface) :

  4. Tester la connexion entre les postes 0.10 et 1.10 avec la commande PING En ligne de commande : ping 192.168.1.10.

    Normalement vous devez obtenir ceci.

    Qu'est ce que cela signifie ?

La configuration précédente signifie que la communication entre le postes 0.10 et un poste ne se trouvant pas dans son réseau lmocal n'est pas encore possible malgré la liaison physique établie.

En effet, le message a besoin de quitter le réseau local et nous n'avons pas encore paramétré au niveau des ordinateurs du réseau où envoyer les messages destinés à des ordinateurs extérieurs à ce réseau. Pour cela, il faut configurer la passerelle entre les différents postes.

Désormais, il va falloir rajouter à chaque ordinateur du réseau comme passerelle l'adresse IP de la carte réseau du routeur (relié à ce réseau), routeur qui permet d'accéder aux réseaux extérieurs. C'est ce que vous aller faire dans l'exercice suivant.

Le but de cet exercice est de configurer correctement la passerelle afin que les éléments d'un réseau local puisse communiquer avec des éléments appartenant à un autre réseau.

  1. Pour chacun des 3 ordinateurs de gauche (serveur compris), c'est-à-dire ceux du réseau 192.168.0.0, indiquer 192.168.0.1 pour l'adresse de passerelle.
    Cette adresse 192.168.0.1 est bien l'adresse IP de la carte réseau du serveur qui est reliée au réseau 192.168.0.1.

  2. Quelle adresse IP faut-il rajouter comme adresse de passerelle des 3 ordinateurs de droite, ceux du réseau d'adresse IP 192.168.1.0 ?

  3. Configurer correctement les 3 ordinateurs du réseau d'adresse IP 192.168.1.0.

  4. Tester à nouveau la connexion entre les postes 0.10 et 1.10 à l'aide de la commande ping.

Voici une vidéo qui permet de réaliser les deux exercices précédents :

La relation client-serveur

Tester comme à l'exercice précédent la connexion au serveur 0.12 depuis l'ordinateur 1.10.

Pour accéder au serveur 0.12 depuis l'ordinateur 1.10, installer un client générique sur le poste 1.10 et le connecter au serveur 0.12

Simulation d’un serveur WEB

Avec Filius nous pouvons simuler et analyser les processus impliqués dans la communication entre un navigateur et un serveur distant.

Pour cela le réseau créé à l’exercice 11 suffit. Nous garderons le serveur 0.12 et comme client nous prendrons le poste 1.10 sur lequel sera installé un navigateur.

  1. Sur le serveur 0.12, installer un serveur web (serveur web) et un éditeur de texte (Éditeur de textes).

  2. Utilisez l’éditeur de texte pour ouvrir le fichier index.html qui se trouve sur le répertoire root/webserver. Modifier le fichier pour qu’il affiche un message.

  3. Sauvegarder dans le même répertoire root/webserver.

  1. Sur le bureau de votre serveur web, lancer l’application « Serveur web » avec un double-clic. Appuyer sur « Démarrer ».

  2. Ensuite allez sur le bureau du poste 1.10 et installer un navigateur web. Lancer et essayer de vous connecter au serveur 0.12 en tapant l’URL http://192.168.0.12 dans la barre d’adresse du navigateur.

    3. Remarquez bien que cette URL est composée du nom d'un protocole (HTTP ici) et d'une adresse IP.

Voici une vidéo qui permet de réaliser les trois exercices précédents :

Analyser les données échangées entre le poste 1.10 et le serveur Web d'adresse IP 192.168.0.12.

Utiliser un clic droit sur le poste du client-Web et s'aider de la vidéo corrigeant l'exercice 10.

Voici une vidéo qui permet de réaliser l'exercice précédent :

La notion de DNS

Vous avez vu dans l'exercice 15 qu'il suffit de saisir dans le navigateur http://192.168.0.12 afin d'étabmir la connexion avec le serveur. Cependant, dans la réalité, ce n’est pas comme ça que l’on s’adresse à un serveur puisque l'on pas forcément directement l'adresse IP et piusque ce type d'adresse numérique est assez difficile à mémoriser pour un être humain.
Ainsi, en réalité on contacte un serveur à l’aide d’une URL et non d’une adresse IP. Un serveur de noms de domaine (ou DNS) va traduire l’une en l’autre.

Le Domain Name System, généralement abrégé DNS, qu'on peut traduire en « système de noms de domaine », est le service informatique distribué utilisé pour traduire les noms de domaine Internet en adresse IP ou autres enregistrements.

Ceci évite aux utilisateurs d'entrer une adresse IP dans la barre de leur navigateurs.

Il existe des serveurs DNS dont le travail spécifique est de connaître et de renseigner sur le lien entre des noms des domaines et leur adresse IP.

Un serveur DNS est donc un serveur muni de logiciel qui lui permet de générer un service DNS. Il a son IP propre comme tous les serveurs.

Déterminons l'adresse de votre site préféré : monlyceenumerique.fr

Dans l'invite de commande windows taper tracert monlyceenumerique.fr

  1. Quelle est l'adresse de ce site?

  2. Que donne comme information supplémentaire cette commande?

Vous allez dans cet exercice voir comment ajouter un serveur DNS.

Créer pour cela un nouveau serveur d’adresse IP 192.168.2.10 et comme passerelle 192.168.2.1

Le nombre d’interfaces du routeur passe donc maintenant à 3. Pour passer à 3, il faut aller dans le tableau « général » du routeur puis appuyer sur le bouton « Gérer les connections » et renseigner comme à l'exercice 11 pour la nouvelle branche du routeur l’adresse IP 192.168.2.1

Pour permettre à tous les postes d’utiliser les services du DNS, nous devons ajouter l’adresse IP du DNS dans la configuration de tous les ordinateurs du réseau. C’est l’objet de l’exercice suivant.

Sélectionner le serveur DNS 2.10 et installer l’application « Serveur DNS ». Lancer avec un double clic.
Prenons comme nom de domaine www.filius.com et comme adresse IP 192.168.0.12 puisqu’il est hébergé sur le serveur 0.12 .

Voici une vidéo qui permet de réaliser les deux exercices précédents :

Voici une image donnant une partie des instructions disponibles en Ligne de commande sur Filius :

  1. Parmi les commandes affichées ci-dessus, laquelle permet de connaître l'adresse IP associée à un nom de domaine ?

  2. Utiliser cette commande afin de vérfier que le service DNS permet au poste 1.10 de connaître l'adresse IP du serveur dont le nom de domaine est www.filius.com.

Code de déblocage de la correction :

La notion de routage

Dans cet exercice , nous allons observer les chemins que prennent les paquets de données pour aller d'un ordinateur à un autre. Pour plus de facilité, nous avons donner comme nom l'adresse IP de l'ordinateur.

Télécharger puis ouvrir le fichier dans Filius

  1. Utiliser la commande traceroute pour obtenir le chemin pris par des paquets émis par l'ordinateur 192.168.2.3 pour atteindre l'ordinateur 172.12.0.3.
    Vous devez obtenir un résultat comme de celui-ci :

  2. Vérifier que dans cette simulation le chemin pris est : Routeur_4 : Routeur_3 : Routeur_1 : Routeur 6 : box_1 : ordinateur 172.012.0.3.

Attention, une panne sur le réseau intervient !

Pour simuler cette panne, retirer le cable entre le Routeur_4 et le Routeur_3.

  1. Observer ce qui se passe sur le réseau, le réseau va modifier ses propres tables de routage (puisque Routage automatique a été coché pour chacun des routeurs.)

  2. Utiliser une ligne de commande judicieuse pour déterminer le chemin pris par des paquets émis par l'ordinateur 192.168.2.3 pour atteindre l'ordinateur 172.12.0.3.
    Vous devez obtenir un résultat comme de celui-ci :

Exercice de synthèse

Dans cet exercice vous devez télécharger ce fichier filius.
À partir de ce fichier, vous devez répondre aux questions suivantes :

  1. Il y a un serveur web. Identifier ce serveur et récupérer son adresse IP. Penser à démarrer ce serveur web.

  2. Il y a un serveur DNS. Identifier ce serveur et récupérer son adresse IP. Penser à démarrer ce serveur DNS.

  3. La machine 192.168.1.1 ne peut pas joindre la machine 192.168.2.3 . Trouver l'erreur.

  4. Quel est le nom de domaine associé au serveur web ?

  5. Sur la machine 192.168.3.2, nous avons installé un navigateur web. Que faut-il renseigner pour accéder au serveur web par son nom de domaine ?

  6. Dans l'espace du Switch_3, il y a des erreurs de configuration réseau. Les trouver.

  7. Modifier la page index du serveur web. Faire des tests.

  8. Modifier le nom de domaine du serveur web. faire des tests.

Code de déblocage de la correction :

QCM

Questions issues de la Banque Nationale de Sujets

Propriétaire des ressources ci-dessous : ministère de l'Éducation nationale et de la jeunesse, licence CC BY SA NC

Voici une sélection de questions issues de la banque nationale de sujets, répondez à ces questions (attention, cette sélection n'est pas exhaustive).

Dans un établissement scolaire, tous les ordinateurs sont reliés au réseau local par l'intermédiaire de câbles Ethernet. Il n'existe pas de liaisons sans fil. Dans chaque salle d'ordinateurs, les machines sont reliées à un commutateur. Chaque commutateur est relié par un câble jusqu'à la salle où se situe le serveur contrôleur de domaine et la passerelle internet (routeur). Vous êtes connectés sur un ordinateur d'une de ces salles d'ordinateurs avec votre classe. Tout à coup, plus personne n'a accès à Internet, mais toutes les ressources locales de l'établissement sont toujours accessibles. Parmi ces quatre propositions, laquelle est la plus vraisemblable ?

Réponses :

A- Un de vos camarades a débranché accidentellement le câble Ethernet de votre machine.

B- Le routeur de l'étage est indisponible (il a été débranché ou est en panne).

C- Le commutateur de la salle est indisponible (il a été débranché ou est en panne).

D- La passerelle internet de l'établissement est indisponible (elle a été débranchée ou est en panne).

Code de déblocage de la correction :

Depuis la machine MACH02, à l'aide de quelle commande peut-on tester le dialogue entre ces deux machines ?

Réponses :

A- ping 172.16.100.201

B- ping 172.16.100.202

C- ping 172.16.100.254

D- ping 255.255.0.0

Code de déblocage de la correction :

L'architecture client-serveur :

Réponses :

A- est un mode de communication entre programmes

B- est une architecture matérielle de coopération entre machines

C- est un mode de communication entre routeurs

D- est un mode de communication entre commutateurs

Code de déblocage de la correction :

Vivien télécharge un logiciel à partir d’un site commercial. Le transfert par Internet du logiciel a débuté entre le serveur (machine S) et son domicile (machine V). On a représenté des routeurs A, B, C, D et E et les liens existants. Les paquets IP suivent le chemin passant par les routeurs A, B, C et E.

Durant un orage, la foudre frappe et détruit le serveur C par lequel transitent les paquets correspondant au fichier que télécharge Vivien. Que se passe-t-il ?

Réponses :

A- la liaison étant coupée, le serveur ne sera plus accessible

B- le téléchargement n’est pas interrompu car les paquets peuvent transiter par le routeur D

C- le téléchargement est interrompu, Vivien doit redémarrer une nouvelle connexion à partir de zéro

D- le téléchargement se poursuit mais des données seront perdues

Code de déblocage de la correction :

On cherche à connaitre l’itinéraire vers une destination sur un réseau. On utilisera la commande :

Réponses :

A- ping

B- traceroute

C- ipconfig

D- arp

Code de déblocage de la correction :

Comment s'appelle le service qui permet de faire le lien entre une IP et un nom de domaine ?

Réponses :

A- DNS

B- ARP

C- HTTP

D- Internet

Code de déblocage de la correction :

Laquelle des propositions suivantes n'est pas une adresse IP valide ?

Réponses :

A- 255.300.1.1

B- 255.255.1.1

C- 255.32.6.1

D- 255.2.35.249

Code de déblocage de la correction :

Qu'est-ce qui permet de traduire un nom d'hôte en adresse IP ?

Réponses :

A- un serveur DNS

B- un serveur DHCP

C- un pare-feu

D- un hub

Code de déblocage de la correction :

Un protocole est un ensemble de …

Réponses :

A- matériels connectés entre eux

B- serveurs et de clients connectés entre eux

C- règles qui régissent les échanges entre équipements informatiques

D- règles qui régissent les échanges entre un système d’exploitation et les applications

Code de déblocage de la correction :

Quelle est l’utilité de la commande ping dans un réseau informatique ?

Réponses :

A- établir un réseau privé virtuel

B- tester si la connexion peut être établie avec une machine distante

C- obtenir la route suivie par un paquet dans le réseau

D- mesurer les performances d'une machine distante

Code de déblocage de la correction :

Comment s'appelle l'ensemble des règles qui régissent les échanges sur Internet ?

Réponses :

A- les couches

B- le wifi

C- les protocoles

D- les commutateurs

Code de déblocage de la correction :

Quel est le nom d'un protocole qui permet à un client de faire une requête de page Web auprès d'un serveur ?

Réponses :

A- WWW

B- FTP

C- HTTP

D- DNS

Code de déblocage de la correction :

L'adresse IP du site www.education.gouv.fr est 185.75.143.24.
Quel dispositif permet d'associer l'adresse IP et l'URL www.education.gouv.fr ?

Réponses :

A- un routeur

B- un serveur DNS

C- un serveur de temps

D- un serveur Web

Code de déblocage de la correction :

Quelle URL parmi les suivantes témoigne que l'échange entre le navigateur et le serveur est chiffré ?

Réponses :

A- http://www.mabanque.com/

B- http://www.mabanque.fr/

C- https://www.mabanque.fr/

D- http://secure.mabanque.fr/

Code de déblocage de la correction :

Laquelle de ces écritures ne désigne pas une adresse IP ?

Réponses :

A- 127.0.0.1

B- 207.142.131.245

C- 192.168.229.48

D- 296.141.2.4

Code de déblocage de la correction :

Vous soupçonnez que des paquets se perdent entre votre ordinateur et leur destination.
Quelle commande utiliseriez-vous pour trouver la source du problème efficacement ?

Réponses :

A- ping

B- ipconfig

C- traceroute

D- nslookup

Code de déblocage de la correction :

Quel matériel permet d'interconnecter des réseaux entre eux :

Réponses :

A- un routeur

B- un commutateur (ou switch)

C- un interconnecteur

D- un serveur

Code de déblocage de la correction :

Parmi les adresses suivantes, laquelle est une adresse Ethernet non valide ?

Réponses :

A- 8D:A9:D5:67:E6:F3

B- 8d:a9:d5:67:e6:f3

C- 8H:A9:D5:67:E6:F3

D- FF:A9:D5:67:E6:F3

Code de déblocage de la correction :

Parmi les adresses suivantes, laquelle est une adresse IP non valide ?

Réponses :

A- 1.2.3.4

B- 192.168.23.242

C- 127.3.87.256

D- 10.1.64.42

Code de déblocage de la correction :

Générateur aléatoire de questions sur les réseaux

Il faut actualiser la page pour changer de question. Propriétaire de la ressource : le site GeNumsi en licence CC BY_NC-SA

Sitographie/bibliographie

Licence Creative Commons
Les différents auteurs mettent l'ensemble du site à disposition selon les termes de la licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions 4.0 International

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