Institut national des sciences appliquees de lyon

SERVICES RESEAU

1.2.1 Service IP

Le service IP assure les fonctionnalités de la sous-couche supérieure du service de niveau 3/OSI (Sub-network Independent Convergent Protocol). Il doit migrer vers ce service OSI, appelé souvent IP/ISO . Il travaille en mode non-connecté; il assure le transfert de datagrammes inter-réseaux. Ceux-ci sont transportés de manière transparente d'un hôte source vers un hôte collecteur, éventuellement à travers plusieurs réseaux. La fiabilité des données n'est assurée que si les liaisons de données traversées sont fiables, ce qui n'est pas toujours le cas. En pratique, les données peuvent être transmises de manière sûre si l'on utilise le protocole TCP au niveau Transport (d'où l'association habituelle TCP/IP ...).

Les unités de données de service (NSDU) ont une taille maximale de 64 ko. Chaque datagramme est transporté sur l'Internet éventuellement après segmentation ou réassemblage dans les nœuds du réseau traversés. Le fonctionnement en mode datagramme rend le protocole très simple.
Le service fourni est essentiellement un service d'adressage et de routage.
Les datagrammes comportent un champ PCI constitué d'une partie fixe de 20 octets et d'une partie variable optionnelle.
Les champs essentiels sont les champs adresse source et adresse destination (adresses IP) qui suivent les règles de codage suivantes :
Quatre formats sont utilisés; ils permettent de supporter jusqu'à
128 réseaux de 16 millions d'hôtes

16384 réseaux de 64536 hôtes

plus de 2millions de réseaux de 256 hôtes

plus de 250 millions de groupes d'utilisateurs (multicast, diffusion partielle)

Ces formats sont illustrés ci dessous.

0

Réseau

Hôte

1

0

Réseau

Hôte

1

1

0

Réseau

Hôte

1

1

1

0

Adresse multiclasse

Les valeurs de chacun des 4 octets est codée en décimal.

Le type de format est codé sur 1, 2, 3 ou 4 bit (la valeur 1111 est réservée pour extension).

Selon le format le champ "réseau" est codé sur 7, 14 ou 21 bits.

Le champ "hôte" est donc codé sur 24, 16 ou 8 bits.
Exemples : 127.0.0.0 adresse pour test en local

134.214.84.27 adresse d'un système du réseau Rocad (134.214)

dans le format 2.
La partie fixe de la PCI comporte les champs suivants :
version (4bits)

IHL longueur de la PCI en mots de 32 bits (4bits, valeur minimale :5)

Type de service combinaison de vitesse et de fiabilité (8 bits)

Longueur totale (16 bits, taille maximale du datagramme : 64 ko)

Identification numéro du datagramme auquel appartient le fragment (16 bits)

-bit inutilisé- ( 1 bit)

DF ne pas fragmenter (1 bit)

MF fragment à suivre, à zéro dans le dernier (1bit)

Décalage position du fragment dans le datagramme (13 bits)

les fragments ont une taille multiple de 8 octets

Durée de vie en seconde, maximum 255 s (8bits)

Protocole protocole de transport utilisé (8 bits)

Contrôle de PCI pour ne vérifier que l'en-tête modifiable dans les ponts (16 bits)

Adresse source (32 bits)

Adresse collecteur (32 bits)

Options pour fonctions ultérieures ou expérimentales

(sécurité, routage, traces)

Service ICMP

Ce service permet de faire fonctionner le réseau et de relater les anomalies en échangeant des datagrammes entes ponts et hôtes. Il comporte une douzaine de types de messages qui sont placés dans le champ données de datagrammes IP.
On peut trouver les messages suivant :
Destination inaccessible

Temps dépassé (durée de vie à 0)

Paramètre illégal (dans la PCI)

Bridage de la source (quench) pour demander à une source trop "bavarde" de se calmer

Redirection (en cas de routage qui semble incorrect)

Demande d'écho, pour voir si une destination est accessible

Réponse en écho

Demande d'estampille, comme le précédent avec indication de l'heure d'arrivée et de départ

Réponse estampillée
D'autres messages ont trait à l'adressage inter-réseaux et permettent aux hôtes d'identifier leur réseau et de résoudre le problème des adresses partagées par plusieurs (sous)-réseaux.
Chaque nœud du réseau IMP : Interface Message Processor, tient à jour une représentation complète du réseau (disponibilité des autres IMP, temps de transit sur les liens) et peut calculer le chemin le plus court pour un datagramme, en tenant compte de ces temps. Ces tables sont mises à jour par des messages ICMP, issus des IMP et transmis par inondation. Les algorithmes utilisés sont identiques sur tous les nœuds; ainsi le routage est assez cohérent et il y a peu de bouclage de datagrammes. La transmission des messages ICMP, avec un algorithme de routage par inondation, peut poser des problèmes de charge du réseau quand certains hôtes ont un fonctionnement peu correct ...

Services ARP et RARP

Le protocole IP utilise des adresses logiques pour désigner les systèmes hôtes et les passerelles et résoudre les problèmes de routage. Cependant sur un réseau deux machines ne peuvent communiquer que si chacune connaît l'adresse physique de l'autre sur le réseau.

Le protocole ARP permet de déterminer les adresses physiques des systèmes connectés à un réseau local à partir des adresses logiques et le protocole RARP réalise la fonction inverse.
Si un système veut connaître l'adresse physique d'une machine d'adresse logique A, il diffuse à toutes les machines du réseau local un message contenant cette adresse A et demandant une réponse contenant l'adresse physique correspondante; seul le système ayant l'adresse A reconnaît son adresse et peut répondre. Sur le système demandeur une table d'adresses est alors mise à jour pour ne pas utiliser trop souvent ce mécanisme coûteux en charge de réseau. L'adresse physique du demandeur est jointe à sa requête diffusée pour mettre à jour la table de son correspondant.
Une machine sans disque ne peut garder son adresse logique. Elle peut la rechercher sur des systèmes serveurs (primaire ou de secours) en leur diffusant un message RARP contenant son adresse physique.
Sur un réseau Ethernet, les messages ARP ont un code type de trame (0806₁₆ ou 8035₁₆) particulier (dans le champ longueur pour protocole OSI ou type pour les autres protocoles).

2.