Architecture des réseaux

TD 1

Adresses IP, classes d'adresses, masques de sous-réseaux, tables de routages

Exercice 1 - Classes d'adresses réseaux

Quelles sont les classes des adresses réseaux suivantes?

204.160.241.93 (adresse IP de www.javasoft.com);
138.96.32.3 (www.inria.fr);
18.181.0.31 (www.mit.edu);
226.192.60.40;

Pour chacune de ces classes, étant donné un réseau y appartenant, combien d'adresses de machines peuvent, a priori, être utilisées?

Exercice 2 - Masques de sous-réseaux

Le LocalIR dont dépend votre entreprise vient de vous attribuer l'adresse IP 214.123.115.0. Vous devez créer 10 sous-réseaux distincts pour les 10 succursales de l'entreprise, à partir de cette adresse IP.

Quel masque de sous-réseau devez vous utiliser?
Combien d'adresses IP (machines ou routeurs) pourra recevoir chaque sous-réseau?
Quelle est l'adresse de broadcast du 5ième sous-réseau utilisable?
Combien d'adresses IP distinctes est-il possible d'utiliser avec un tel masque, tout sous-réseaux possibles confondus?

Exercice 3 - Sous-réseaux de tailles variables

Avec la même adresse IP attribuée que dans l'exercice précédent, vous désirez prendre en compte des exigences supplémentaires. En effet, sur les 10 succursales, 4 nécessitent entre 25 et 30 adresses IP tandis que les 6 autres peuvent se contenter d'une dizaine d'adresses.

Quelles modifications pouvez vous apporter au masque de sous-réseau précédement choisi pour satisfaire ces nouvelles exigences?
Détaillez les 10 adresses de sous-réseaux finalement choisies avec leurs masques respectifs.
Quel est le nombre total d'adresses pouvant être utilisées dans cette configuration? Comparez avec la solution précédente.

Exercice 4 - Tables de routage

Considérez le réseau, représenté par la figure suivante, où la machine MA souhaite envoyer un datagramme à la machine MB. Les deux machines n'étant pas sur le même sous-réseau, le datagramme va donc devoir être routé via les deux routeurs R1 et R2.

Figure du réseau pour tables de
routage

Ce réseau Internet est supporté par trois réseaux physiques Ethernet dont les adresses Internet, de classe C et de masque 255.255.255.0, sont 193.2.2.0, 193.5.5.0 et 193.8.8.0.

Donnez le format du datagramme IP (supposé prêt à être envoyé) préparé sur MA, en précisant les adresses qui apparaissent dans l'en-tête.
Donnez les tables de routage initiales les plus simples (minimales), sur chaque machine (MA, R1, R2 et MB), permettant l'acheminement du datagramme de MA vers MB.
Donnez les étapes successives nécessaires à cet acheminement, en précisant les adresses utilisées dans les en-têtes des trames Ethernet envoyées, ainsi que les requêtes ARP nécessairement effectuées.
Quel est l'état des tables ARP sur chaque machine une fois que MB a reçu le datagramme (on suppose que ces tables étaient vierges au départ)?
Dans l'état actuel, l'envoi d'un message de MB vers MA est-il possible?

Exercice 5 - Subnetting, supernetting, stratégies de routage et d'adressage

Dans le même contexte que l'exercice 3, où votre entreprise se voit affecter l'adresse IP 214.123.115.0 que vous devez répartir sur 4 gros sous-réseaux de 25 à 30 adresses chacun et sur 6 petits sous-réseaux d'une dizaine d'adresses chacun, on ajoute les contraintes suivantes:

3 gros sous-réseaux sont en région parisienne, l'autre est en province;
1 seul des petits sous-réseaux est en région parisienne, les 5 petits restants sont en province.

Quelle stratégie d'allocation géographique des sous-réseaux choisissez vous pour optimiser la table de routage des informations, sachant que le routeur de votre fournisseur (F) émet sur votre propre routeur principal (PP), et que celui-ci route vers deux routeurs, un routeur IdF pour la région parisienne et un routeur PrV pour la Province?
Donnez dans ce cas la forme des entrées des tables de routage des routeurs F, PP, IdF et PrV.
On ajoute au cahier des charges une information supplémentaire concernant les succursales de province: le sud de la France nécessite 4 petits sous-réseaux et le nord nécessite un petit et un gros sous-réseaux.
Donnez le schéma de l'architecture de votre réseau sachant que vous disposez désormais de deux routeurs supplémentaires, S pour le Sud et N pour le Nord.
Combien d'entrées sont nécessaires dans la table de routage du routeur PrV? Expliquez.

Exercice 6 - Fragmentation des datagrammes IP

Considérez l'organisation du réseau maillé suivant entre les machines A et B qui doivent communiquer (A veut émettre un datagramme IP d'une taille de 1500 octets -- 20 octets d'en-tête et 1480 octets de données -- vers B):

réseau maillé à fragmentation

Chaque liaison entre les machines est étiquetée par son débit et son MTU (Maximum Transfert Unit). Le MTU est la taille maximale des trames supportées par un réseau physique.

Décrivez les fragmentations requises par chacun des routeurs pour la transmission de la trame que A envoit, en supposant que le routeur R1 transmet alternativement sur R2 et R4 (disons, dans cet ordre) les datagrammes à destination de B.
Justifiez le fait que la régénération des datagrammes fragmentés n'a lieu que sur la machine destinatrice.
Pourquoi le principe de fragmentation est-il considéré comme inefficace?
La nouvelle génération du protocole Internet, IP-V6, introduit la notion de Path-MTU représentant la valeur minimale des MTU des réseaux traversés. Expliquez comment peut être utilisée cette valeur, et ce que doit contenir le message ICMP envoyé lorsque un datagramme doit être fragmenté en arrivant sur un réseau physique de MTU trop petite.