IP Routage 1 Protocole IPv4 - routage Adresses IPv4, Classes de Réseaux, Adresses IPv4...
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IP Routage 1
Protocole IPv4 - routage
Adresses IPv4, Classes de Réseaux, Adresses IPv4 particulières, CIDR, Table
de routage
IUT d'Orsayréseaux
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IP Routage 2
Adresses IPv4
format
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IP Routage 3
Taille : 4 octetsNotation décimale pointée: xxx.xxx.xxx.xxx où
chaque xxx représente un entier de 0 à 255
Adresses IP servent aux ordinateurs du réseau pour se reconnaître
Il ne doit pas exister deux machines, dans Internet ayant la même adresse IP
Format des adresses IP
10001011 00101001 10010011 00110101
139.41.147.53
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IP Routage 4
Composition des adresses IP
200.0.1
12
3 4
5
2 parties (identifiant relatif) :
N° réseau + N° machine dans le réseau
Il ne doit pas exister deux machines dans un réseau ayant le même numéro
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IP Routage 5
12
34
5
2 parties (identifiant relatif) :
adresse réseau + adresse machine dans le réseau
Composition des adresses IP
200.0.2
Le même numéro de machine peut être utilisé dans deux réseaux distincts
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IP Routage 6
Adresse IP/ machine
12
3 4
5 12
34
5
Routeurs : machines ayant plusieurs interfaces réseaux
A une interface réseau est associée une adresse IP
200.0.1
200.0.2
Routeur a deux adresses IP 200.0.1.5 et 200.0.2.1
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IP Routage 7
Classes de réseaux dans IPv4
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IP Routage 8
no réseau
Classe des réseaux
0Classe A
1 0Classe B
1 1 0Classe C
1 octet 3 octets
2 octets 2 octets
1 octet3 octets
no réseau
no réseau
no machine
no machine
Les adresses 0.0.0.0 et 255.255.255.255 sont réservées
no machine
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IP Routage 9
classe A: 0.0.0.0 à 127.255.255.255
classe B: 128.0.0.0 à 191.255.255.255
classe C: 192.0.0.0 à 223.255.255.255
classe D: 224.0.0.0 à 239.255.255.255
(multicast : diffusion de groupe, diffusion multi-point)
Classe E: 240.0.0.0 à 255.255.255.255
(réservé)
Notation - décimale pointée
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IP Routage 10
Interconnexion de réseaux
Réseau : 200.0.1.0/24
200.0.1.1200.0.1.2
200.0.1.3 200.0.1.4
200.0.1.5
Réseau : 200.0.2.0/24
200.0.2.2
200.0.2.3
200.0.2.4
200.0.2.5
200.0.2.1
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IP Routage 11
Taille d’un réseau
Réseau : 200.0.1.0/24
200.0.1.1200.0.1.2
200.0.1.3 200.0.1.4
200.0.1.5
Adresse de diffusion dans le réseau 200.0.1.0/24: 200.0.1.255
11001000 00000000 10000001 11111111
Réseau de Classe C peut
avoir au plus 28 – 2 machines numérotées de 1 à 254
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IP Routage 12
Plage d'adresses
A un sous-réseaux correspond à une plage d'adresses
exemple :129.175.13.0/24
24 8
10000001.10101111.00001101.0000000110000001.10101111.00001101.00000010...10000001.10101111.00001101.1111110110000001.10101111.00001101.11111110
28-2=254 adresses IP dans cette plage
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IP Routage 13
Adresses IPv4 particulières
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IP Routage 14
Adresses IP particulièresAdresse “boucle local” (loopback) – communication intra-machine
127.0.0.1, 127.0.0.0/8 =127/8
Adresses des réseaux
ex : 139.41.0.0/16
(tous les bits du no machine à 0)
Adresses de diffusion - broadcast -
ex : 139.41.255.255
(tous les bits du no machine à 1)
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IP Routage 15
adresses IP particulières – suite
Réseaux privés (à ne pas utiliser dans Internet)
• 10.0.0.0 – 1 réseau de classe A :• adresse machines de 10.0.0.1 à 10.255.255.254
[224 – 2 (16 Millions) machines]
• adr diffusion 10.255.255.255
• 172.16.0.0 à 172.31.0.0 –
16 réseaux de classe B
• 192.168.0.0 à 192.168.255.0
256 réseaux de classe C
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IP Routage 16
Classless Inter-Domain Routing IPv4
CIDR, sous-réseaux
[RFC 1517, 1518, 1519, 1520]
1993
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IP Routage 17
Motivation• Toutes les adresses IP «réseaux de classe A
et B» ont déjà été attribué• Actuellement, il y a des grands réseaux (plus
de 254 machines) qui doivent se connecter à Internet
• Beaucoup de réseaux de classe A n’utilisent qu’une petite fraction de leur plage d’adresses
Il faut plus d’adresses réseau de taille variée
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IP Routage 18
Découpage sous-réseaux/machine
Adresse sans classe
n bits 32-n bits
no réseau no machine
Un sous-réseau peut être obtenu soit en groupant plusieurs adresses de classe C soit en divisant une adresse de classe A ou B
Pour des réseau de taille moyenne :13 ≤ n ≤ 27
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IP Routage 19
Masque d’un (sous)-réseauDéfinition
• Nombre de bits utilisés pour l’adresse réseau : valeur de n
n bits 32-n bits
no réseau no machine
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IP Routage 20
Masque - notation• Forme réduite : nombre de bits utilisés pour
l’adresse réseau
ex: 129.175.14.0/24 – l’adresse réseau sur les 24 premiers bits de poids fort
• Forme étendue : écrire en notation décimale pointée le masque (1 pour les bits de l’adresse réseau et 0 pour l’adresse machine)
ex: 255.255.255.0
11111111 11111111 11111111 00000000
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IP Routage 21
Adresse sous-réseaux - NotationsTraditionnel
129.175.13.0masque 255.255.255.0
Moderne129.175.13.0/24
129.175.13.201
no réseau no machine
Adresse d’un sous-réseau :
Adresse IP + Masque
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IP Routage 22
Exemples : adresses sous-réseaux
• Sous-réseau : 172.20.0.0, masque 255.255.128.0
Autre notation plus concis : 172.20.0.0/17
[réseau peut contenir jusqu’à 215- 2 machines ≈ 500.000]
• Sous-réseau : 10.0.0.0, masque 255.248.0.0
ou 10.0.0.0/13
[réseau peut contenir jusqu’à 219- 2 machines]
11111111 11111000 00000000 00000000
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IP Routage 23
Adresse machine/adresse sous-réseaux• Adresse 172.20.128.85 masque du sous-réseau :
255.255.128.0 : on peut obtenir l’adresse du sous-réseau
10101100 00010100 10000000 00000000
10101100 00010100 10000000 01010101
11111111 11111111 10000000 00000000
ET logique
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IP Routage 24
Plage d'adresses
A un sous-réseaux correspond à une plage d'adresses
exemple :129.175.12.0/23
24 910000001.10101111.00001100.0000000110000001.10101111.00001100.00000010...10000001.10101111.00001101.1111110110000001.10101111.00001101.11111110
29-2=510 adresses IP dans cette plage
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IP Routage 25
200.0.5.4
200.0.1.2
200.0.1.0/24
200.0.5.0/24
200.0.1.2
200.0.1.3
200.0.1.5
200.0.5.2200.0.5.3
200.0.1.4
200.0.1.1
Exemple
200.0.5.1
200.0.2.0/24
200.0.3.0/24
200.0.4.0/24
200.0.2.2
200.0.2.3
200.0.2.5
200.0.4.1200.0.4.4
200.0.4.2
200.0.4.3
200.0.2.4
200.0.3.2200.0.3.3
200.0.3.1200.0.2.1
Masque utilisé par tous les réseaux: 255.255.255.0
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IP Routage 26
Interface réseaux
![Page 27: IP Routage 1 Protocole IPv4 - routage Adresses IPv4, Classes de Réseaux, Adresses IPv4 particulières, CIDR, Table de routage IUT d'Orsay réseaux.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061508/551d9d80497959293b8ba133/html5/thumbnails/27.jpg)
IP Routage 27
Interface RéseauUne interface est entité matériel (carte) qui relie la machine à un réseau
port série
carte Ethernet
carte Token Ring
Sur chaque machine, une adresse IP par interface
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IP Routage 28
Nom des interfaces
Nom des interfaces : ppp0, ppp1, eth0, eth1, eth2, lo, …
lo(boucle local)
eth0
eth1ppp0
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IP Routage 29
Nom standard des interfaces
lo - Interface de boucle locale– Utilisée pour tester le fonctionnement des
couches TCP/IP et applications– Obligatoire sur toutes les machines
ethn - Carte Ethernet numéro n
sln - Interface SLIP numéro n
pppn - Interface PPP numéro n
fddin - Interface FDDI numéro n
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IP Routage 30
Routeurs
![Page 31: IP Routage 1 Protocole IPv4 - routage Adresses IPv4, Classes de Réseaux, Adresses IPv4 particulières, CIDR, Table de routage IUT d'Orsay réseaux.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061508/551d9d80497959293b8ba133/html5/thumbnails/31.jpg)
IP Routage 31
Routeurs
12
3 4
5 12
34
5
Routeurs : machines ayant plusieurs interface réseaux
A une interface réseau est associée une adresse IP
200.0.2.0/24
200.0.1.0/24
Passerelle - Gateway
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IP Routage 32
200.0.3.0/24
200.0.4.0/24
200.0.5.0/24
12
3 4
5 12
34
2 3
1
1 2 3
4
5
1 2
3
4
3 routeurs dont 1 ayant 3 interfaces réseau
Routeurs - suite
200.0.1.0/24
200.0.2.0/24
![Page 33: IP Routage 1 Protocole IPv4 - routage Adresses IPv4, Classes de Réseaux, Adresses IPv4 particulières, CIDR, Table de routage IUT d'Orsay réseaux.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061508/551d9d80497959293b8ba133/html5/thumbnails/33.jpg)
IP Routage 33
Transmission d’un Paquet IP sur Ethernet
paquet
trame
entête IP (~20 octets)
entête Ethernet
Données IP
Données IP
Paquet IP est envoyé dans une trame
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IP Routage 34
Hub
physique
Duplique les signaux sur tous les liens physiques, donnant l’illusion d’un unique support
physique
liaison
réseau
transport
application
physique
liaison
réseau
transport
application
Hub = Concentrateur
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IP Routage 35
Switch
physique
liaison
Apprend quelle machine (adresse physique) se trouve derrière quel lien, puis ne retransmet les trames seulement sur le bon lien
physique
liaison
réseau
transport
application
physique
liaison
réseau
transport
application
Switch = Commutateur
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IP Routage 36
Gateway
physique
liaison
réseau
Transmet chaque paquet IP sur la bonne interface en utilisant une table de routage
physique
liaison
réseau
transport
application
physique
liaison
réseau
transport
application
Gateway = Routeur
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IP Routage 37
Rôle du routeur
A la réception d’un paquet IP,en fonction du destinataire du paquet IP, le routeur garde le paquet IP ou il l’envoi sur l’une de ses interfaces réseau
Le routeur détermine le choix de l’interface à l’aide de sa table de routage et du destinataire finale
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IP Routage 38
Routage et table de routage
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IP Routage 39
Routage direct
Si le destinataire est directement accessible par une des interfaces
Alors on émet le paquet sur cette interface
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IP Routage 40
Routage indirect (via passerelle)
SI le destinataire se trouve derrière un routeur
Alors il faut envoyer le paquet vers cette passerelle (gateway)
– la passerelle est un routeur -
![Page 41: IP Routage 1 Protocole IPv4 - routage Adresses IPv4, Classes de Réseaux, Adresses IPv4 particulières, CIDR, Table de routage IUT d'Orsay réseaux.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061508/551d9d80497959293b8ba133/html5/thumbnails/41.jpg)
IP Routage 41
Contenue Table de routage#format: destination, interface, flag (D=Direct, G=gateway) # si destinataire est dans le réseau 127/8 alors envoyer le #paquet sur interface “lo” (routage direct)
127/8 lo D# si destinataire est dans le réseau 200.0.1.0/24 alors #envoyer le paquet sur interface “eth0” (routage direct)
200.0.1.0/24 eth0 D# autres cas, le paquet est envoyé sur interface “eth0” #(routage indirect) - la passerelle 200.0.1.5 prendra en #charge le paquet
default eth0 G 200.0.1.5
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IP Routage 42
Format127/8 lo D200.0.1.0/24 eth0 Ddefault eth0 G 200.0.1.5
Ligne « boucle locale » est obligatoire
Destination : adresse IP ou adresse réseau
« G » est suivi de l’adresse IP de la passerelle
au choix de l’adresse
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IP Routage 43
Table de routage127/8 lo D200.0.1.0/24 eth0 Ddefault eth0 G 200.0.1.5
Liaison PPP avec un FAI
200.0.1.5
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IP Routage 44
Table de routage127/8 lo D200.0.3.0/24 eth0 Ddefault eth0 G 200.0.3.1
Liaison PPP avec un FAI
200.0.3.1
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IP Routage 45
Table de routage d’un routeur
eth0 eth1
Etape 1 : « trouver« le nom des interfaces du routeur
Liaison PPP avec un FAI
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IP Routage 46
Table d’un routeur127/8 lo D200.0.1.0/24 eth0 D200.0.2.0/24 eth1 D200.0.3.0/24 eth1 G 200.0.2.3default eth1 G 200.0.2.5
eth0 eth1
Liaison PPP avec un FAI
200.0.2.5
200.0.2.3
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IP Routage 47
Table d’un routeur127/8 lo D200.0.3.0/24 eth0 D200.0.2.0/24 eth1 D200.0.1.0/24 eth1 G 200.0.2.1default eth1 G 200.0.2.5
eth0eth1
Liaison PPP avec un FAI
200.0.2.5
200.0.2.1
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IP Routage 48
Maintenance des tables de routage
● Chaque machine a une et une seule table de routage
● Tables de routage sont gérées manuellement ou automatiquement
Les tables de routage des routeurs peuvent être très longues
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IP Routage 49
Réduction des tables de routage
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IP Routage 50
Résumé● Adresse IPv4 est codée sur 4 octets (no du
réseau et le no de la machine au sein de ce réseau)
● Le masque de sous-réseau précise la taille du numéro de sous-réseau (en nombre de bits)
● Table de routage associe à chaque destination ● une interface pour émission et ● si routage indirect, le prochain routeur sur le
chemin
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IP Routage 51
Internet – Couches Basses
Notion d’encapsulation, ARP, RARP
IUT d'Orsayréseaux
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IP Routage 52
MAC et IP–
Medium Acces Protocol
encapsulation
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IP Routage 53
Adresse Physique
74-29-9C-E8-FF-55
53-8D-F2-0D-17-AB
0A-C3-52-FF-40-38
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IP Routage 54
Adresse logique : adresse IP
200.0.1.1 200.0.1.4
200.0.1.3
Niveau IP : 200.0.1.1 veut envoyer un paquet à 200.0.1.3
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IP Routage 55
Réalisation
200.0.1.1 200.0.1.4
200.0.1.3
74-29-9C-E8-FF-55 va envoyer une trame contenant le paquet à 53-8D-F2-0D-17-AB
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IP Routage 56
Transmission d’un Paquet IP sur Ethernet
paquet
trame
entête IP (~20 octets)
entête Ethernet
Données IP
Données IP
Paquet IP est envoyé dans une trame
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IP Routage 57
Quand 200.0.1.5 reçoit une trame sur eth0 (contenant un paquet IP à destination 19.7.5.2) :
Exemple
200.0.1.0/24
Liaison avec un FAI
200.0.2.5
eth0 eth1200.0.1.5
Il transmet le paquet IP à 200.0.2.5.
Explication: 200.0.1.5 envoie une trame sur eth1 à destination de xxx (adr. Physique de 200.0.2.5) contenant le paquet IP
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IP Routage 58
Rôle du routeur
A la réception d’une tramed’une trame (contenant un paquet (contenant un paquet IP),IP),en fonction du destinataire du paquet IP, le routeur garde le paquet IP ou il envoie une trameune trame (contenant le paquet IP) (contenant le paquet IP) sur l’une de ses interfaces réseauDans dernier cas, il Dans dernier cas, il construit la trameconstruit la trame
![Page 59: IP Routage 1 Protocole IPv4 - routage Adresses IPv4, Classes de Réseaux, Adresses IPv4 particulières, CIDR, Table de routage IUT d'Orsay réseaux.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061508/551d9d80497959293b8ba133/html5/thumbnails/59.jpg)
IP Routage 59
Ethernet - IP
ARP – Adress Resolution Protocol
Adresse logique Adresse MAC
[RFC 826]
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IP Routage 60
ARP – trouver un adr. physique
A TOUT le monde, 200.0.1.3 STP, donne-moi (200.0.1.1, 74-29-9C-E8-FF-55) ton adr. physique
200.0.1.1 200.0.1.4200.0.1.3
53-8D-F2-0D-17-AB
#cache ARP de 200.0.1.1200.0.1.2 0C-18-8A-F3-B7-20 07/09/2004-10h31200.0.1.4 0A-C3-52-FF-40-38 07/09/2004-10h31
![Page 61: IP Routage 1 Protocole IPv4 - routage Adresses IPv4, Classes de Réseaux, Adresses IPv4 particulières, CIDR, Table de routage IUT d'Orsay réseaux.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061508/551d9d80497959293b8ba133/html5/thumbnails/61.jpg)
IP Routage 61
ARP – trouver une adr. physique
200.0.1.1 200.0.1.4200.0.1.3
53-8D-F2-0D-17-AB
Pour (200.0.1.3, 74-29-9C-E8-FF-55), mon adresse physique est 53-8D-F2-0D-17-AB
![Page 62: IP Routage 1 Protocole IPv4 - routage Adresses IPv4, Classes de Réseaux, Adresses IPv4 particulières, CIDR, Table de routage IUT d'Orsay réseaux.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061508/551d9d80497959293b8ba133/html5/thumbnails/62.jpg)
IP Routage 62
Cache ARP
200.0.1.1 200.0.1.4200.0.1.3
53-8D-F2-0D-17-AB
#cache ARP de 200.0.1.1200.0.1.2 0C-18-8A-F3-B7-20 07/09/2004-10h31200.0.1.4 0A-C3-52-FF-40-38 07/09/2004-10h31200.0.1.3 53-8D-F2-0D-17-AB 07/09/2004-10h33
![Page 63: IP Routage 1 Protocole IPv4 - routage Adresses IPv4, Classes de Réseaux, Adresses IPv4 particulières, CIDR, Table de routage IUT d'Orsay réseaux.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061508/551d9d80497959293b8ba133/html5/thumbnails/63.jpg)
IP Routage 63
Cache ARP - suite• Un cache ARP par machine• Un cache a une durée de vie limitée
– Les lignes/enregistrements du cache non utilisés sont détruites
– Une correspondance adresse physique, adresse logique est régulièrement vérifiée
![Page 64: IP Routage 1 Protocole IPv4 - routage Adresses IPv4, Classes de Réseaux, Adresses IPv4 particulières, CIDR, Table de routage IUT d'Orsay réseaux.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061508/551d9d80497959293b8ba133/html5/thumbnails/64.jpg)
IP Routage 64
ARP – vérification d’adresse
200.0.1.1 200.0.1.4200.0.1.3
53-8D-F2-0D-17-AB
#cache ARP de 200.0.1.1200.0.1.2 0C-18-8A-F3-B7-20 07/09/2004-10h36200.0.1.4 0A-C3-52-FF-40-38 07/09/2004-10h36200.0.1.3 53-8D-F2-0D-17-AB 07/09/2004-10h32
Pour (200.0.1.3, 53-8D-F2-0D-17-AB), STP re-donne-moi (200.0.1.1, 74-29-9C-E8-FF-55) ton adr. physique
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IP Routage 65
200.0.1.1 200.0.1.4200.0.1.3
53-8D-F2-0D-17-AB
#cache ARP de 200.0.1.1200.0.1.2 0C-18-8A-F3-B7-20200.0.1.4 0A-C3-52-FF-40-38200.0.1.3 53-8D-F2-0D-17-AB
Pour (200.0.1.1, 74-29-9C-E8-FF-55), mon adresse physique est 53-8D-F2-0D-17-AB
ARP – vérification d’adresse#cache ARP de 200.0.1.1200.0.1.2 0C-18-8A-F3-B7-20 07/09/2004-10h36200.0.1.4 0A-C3-52-FF-40-38 07/09/2004-10h36200.0.1.3 53-8D-F2-0D-17-AB 07/09/2004-10h38
![Page 66: IP Routage 1 Protocole IPv4 - routage Adresses IPv4, Classes de Réseaux, Adresses IPv4 particulières, CIDR, Table de routage IUT d'Orsay réseaux.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061508/551d9d80497959293b8ba133/html5/thumbnails/66.jpg)
IP Routage 66
Adresse physique/Adresse logique
Chaque machine gère automatiquement son cache de manière indépendante
• chaque machine doit connaître pour chacune de ses interfaces réseaux– L’adresse physique et l’adresse IP
Cette correspondance est donnée «manuellement» par le gestionnaire de réseau
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IP Routage 67
Internet
RARP -
Reverse Adress Resolution Protocol
Adresse logique Adresse MAC
[RFC 903]
![Page 68: IP Routage 1 Protocole IPv4 - routage Adresses IPv4, Classes de Réseaux, Adresses IPv4 particulières, CIDR, Table de routage IUT d'Orsay réseaux.](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061508/551d9d80497959293b8ba133/html5/thumbnails/68.jpg)
IP Routage 68
RARP (Reverse ARP)
A 53-8D-F2-0D-17-AB, Ton numéro d’IP est 200.0.1.3
200.0.1.1 200.0.1.4
?
74-29-9C-E8-FF-55
53-8D-F2-0D-17-AB
0A-C3-52-FF-40-38
Serveur RARP
Client (terminal X sans disque)
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IP Routage 69
RARP (Reverse ARP)
200.0.1.1 200.0.1.4200.0.1.3
74-29-9C-E8-FF-55
53-8D-F2-0D-17-AB0A-C3-52-FF-40-38
Serveur RARP
Client (terminal X sans disque)
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IP Routage 70
DNS BOOTP
IP
Protocoles liés à TCP/IP
TCP
Ethernet
FTP HTTP …SMTP
ARP RARP
UDP