Réseaux
Intro[modifier | modifier le wikicode]
Si un professionnel des réseaux passe par ici, ne soyez pas surpris du manque de détails techniques, et de raccourcis employés, le but est de donner des définitions et de frôler le sujet, pas de faire un manuel du parfait administrateur réseau :).
Cette documentation est un condensé de textes trouvés sur le web et de cours informatiques que j'ai reçus au C.N.A.M.
Nous allons aborder le sujet de façon simple, sans rentrer dans les détails techniques.
Même si il existe d'autre type de réseaux, ici nous parlerons que des réseaux IP.
Pour avoir une bonne vue d'ensemble de ce que peut être un réseau informatique, quelques notions à savoir sont indispensables:
- Adresse IP
- Ports
- Masque réseau
- Réseaux IP
- Passerelle
- Trames
- Handshake (poignée de main)
- Interfaces réseaux
Dans cette courte documentation, nous allons employer une analogie des réseaux avec celle d'une ville.
Adresse IP[modifier | modifier le wikicode]
Les machines d'un réseau sont des immeubles, elles forment une ville.
Le seul moyen d’aller vers un autre immeuble (machine), est de connaître leurs adresse.
Chaque immeubles (machines), possèdes une adresse (adresse IP), un identifiant unique.
Il ne peut pas y avoir 2 adresses identiques, comme il n'existe pas deux adresses postales identiques dans la même ville.
Si deux immeubles avaient la même adresse, comment savoir qui va recevoir le courrier ?
Une adresse IP est composer de 4 nombres : 0 à 255, séparé par un '.'
Exemple : 213.45.56.7 ou bien 234.245.12.67, …
Note : les machines appartenant au même réseau ne peuvent pas avoir la même IP, mais une machine peut avoir plusieurs IP.
Pour communiquer avec une machine il faut connaître sont IP, pas très pratique de passer par des nombres.
Compliquer de tous retenir et de faire la différence entre deux IP, pour cela on a inventé un système qui fait le lien entre une adresse IP et un nom plus compréhensible.
Exemple : google.fr => 173.194.34.23
Note : Lorsque le réseau n’était pas très important en nombres de machines, on utilisait le fichier 'host' pour faire la correspondance entre le nom et l’adresse IP.
Il est toujours utilisable si on utilise un petit réseau qui n'évolue pas beaucoup.
Peut permettre de bloquer des sites, ça c'est une autre histoire ;)
Avec le temps, c’était devenu compliqué de maintenir ce fichier à jour sur chaque machines du réseau, pour régler ce problème le service DNS à été crée.
Note 2: DNS n'est pas nécessaire au fonctionnement d'un réseau informatique, mais considérer comme un service indispensable.
Nous sommes actuellement à la version 4 d’IP, IPV6 est en cour de déploiement, et ajoute de nouvelles fonctionnalités à IPV4.
Le maximum d'adresse IP exploitable: 255*255*255*255 = 4 294 967 296 d’adresse IP publique
Ports[modifier | modifier le wikicode]
Dans un immeuble (machine), on trouve des fenêtres, celle ci sont fermées, d'autre ouvertes, d'autres avec des habitants entrant de parler avec un voisin.
Pour un ordinateur, c'est à peut près la même chose, une machine sur un réseau IP possède des fenêtres (ports) – 65 535 pour être exact.
Les fenêtres (ports) servent à:
- Émettre des données
- Recevoir des données
- Émettre et recevoir à tour de rôle
Pour les applications nous parlerons de client/serveur
Lorsqu'une machine (client) veut accéder à des informations d'une autre machine (serveur):
a) Ouvrir un port
b) Envoyer une requête sur le machine et le port qui héberge l'information
c) Recevoir l'info sur le port
d) Refermer sont port
Note: un même port ne peut pas être utilisé par deux applications différentes.
Historiquement les ports inférieurs à 1024 servent à recevoir des informations (logiciels serveurs), attendent de requêtes.
Exemple: 21 (ftp), 23 (telnet), 25(smtp – envoie mail), 80 (http)...
Important: on peut très bien héberger un serveur web (80) sur le port 5580, il suffit juste que le client sache que le service héberger se trouve sur le port 5580.
Une erreur est de croire qu'un logiciel client pour recevoir l'information doit ouvrir le même port que le serveur.
sur un sytème Linux, la liste des services se trouve dans le fichier '/etc/services'.
Masque réseau[modifier | modifier le wikicode]
ATTENTION: Notions un peut compliquées, ici nous allons juste effleurer le sujet.
Imaginons que tous nos immeubles (machines) de la planète, soient tous regroupés dans la même ville (réseau), même avec un quadrillage précis,
trouver sont correspondant reste long et compliqué. Et tous ceci dans un sacré brouhaha.
A la place il vaut mieux des petites villes (villes, villages, quartiers, lotissements,...), séparés par des longues routes.
Pour revenir à notre réseau IP, pour que celui-ci soit plus gérable, les immeubles (machines), sont regroupés dans des mini réseaux.
Question: Mais comment faire pour calculer la taille de ce mini réseau, comment savoir si une machine appartient à mon quartier (réseau) ou a un autre.
Réponse: Le masque de sous réseau.
Tout comme une adresse IP, le masque est aussi composer de 4 chiffres séparer par un «.» , mais à la Différence,
les chiffres ne peuvent être que de certaines valeurs: 0, 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254, 255
Mais le plus souvent on retrouve 0 et 255, exemple: 255.255.255.0 ou 255.255.0.0
Une machine possède une adresse IP unique dans un réseau et un masque, ce sont ses deux éléments qui font qu'une machine pour s'identifier sur un réseau, et d'identifier chaque machines de sont propres sous-réseaux.
Note: c'est le masque qui va déterminer le nombre de machines qui peuvent se trouver sur un sous réseau.
Les masques utilisés par les adresses privées:
Classe A => 10.x.y.z → 255.0.0.0 → 1 seul sous réseau (10.0.0.1 à 10.255.255.254) soit 16 777 214 machines
Classe B => 172.x.y.z → 255.255.0.0 → 16 sous réseaux :
172.16.0.1 à 172.16.255.254
172.17.0.1 à 172.17.255.254
…
172.31.0.1 à 172.31.255.254
soit 16 x 65 024
Classe C => 192.168.x.y → 255.255.255.0 → 256 sous réseaux:
192.168.0.1 à 192.168.0.254
192.168.1.1 à 192.168.1.254
…
192.168.255.1 à 192.168.255.254
soit 256 x 254
Pour connaître le pourquoi du comment marchent les masque, des notions de logiques booléens sont indispensables et sort du cadre de cette documentation.
Réseaux IP[modifier | modifier le wikicode]
Rappel: une machine possède une adresse IP et un masque, ceci permet de connaître la limite du réseau.
Définition: un réseau IP définit un ensemble d'adresse IP mitoyennes.
Un réseau IP est définit par 2 séries de 4 chiffres séparés par un "/".
- La première série est l'adresse IP la plus petite du réseau (moins une unité).
- La seconde est tout simplement le masque de sous réseau.
Exemple: un réseau dont les IP vont de 192.168.0.1 à 192.168.0.254, avec le masque 255.255.255.0, forme le réseau: 192.168.0.0/255.255.255.0
Une deuxième façon de décrire le réseau IP existe, mais ceci implique d'écrire une notation binaire:
Exemple: 192.168.1.0/24, ceci sort du cadre de cette documentation.
Passerelle[modifier | modifier le wikicode]
Dans notre analogie de réseau informatique/ville, la passerelle peut être vue comme une barrière qui entoure la ville (réseau).
On considère que cette barrière est infranchissable, et qu'elle ne possède qu'un point de sortie.
Quand un habitant d'un immeuble (machine sur le réseau), veut échanger des informations avec un autre habitant d'un autre immeuble (une autre machine):
Au choix:
- Soit l'immeuble (machine) se trouve dans la même zone (même sous réseaux).
- Soit l'habitant donne l'information au garde barrière (passerelle) qui se débrouille pour trouver l'immeuble de destination. S’il le trouve il transmet la réponse, sinon il dit à l'habitant qu'il n'a pas pu diffuser l'information.
Note: la passerelle est généralement la derrière adresse IP disponible dans un réseau, mais ceci n'est pas une obligation.
Exemple: Le réseau => 192.168.0.0/255.255.255.0 (passerelle => 192.168.0.254)
Chaque machines du réseau doit indiquer dans ça configuration l'adresse de la passerelle, sinon si elle adresse un message à une machine qui n'est pas dans le même sous réseau, alors elle recevra un message disant que la machine n'est pas atteignable message : no host reachable.
Un premier bilan[modifier | modifier le wikicode]
Une machine dans un réseau IP:
- Possède une adresse IP unique dans ce réseau (ex: 192.168.0.34)
- Possède un masque qui est commun aux machine du même sous réseau (ex: 255.255.255.0)
- Peut connaître l'adresse IP de la passerelle, seul point de sortie avec l’extérieur (ex: 192.168.0.254)
- Le réseau qui englobe ses machines possède une dénomination (ex: 192.168.0.0/255.255.255.0)
Trames[modifier | modifier le wikicode]
Concernant les échanges entres les habitants des immeubles, ils ne se parlent pas directement (leur voie ne portent pas accès loin), à la place ils échangent des lettres.
3 types de lettres (trames):
- Lettre (trame) TCP (envoie d'une lettre avec recommandé)
Mécanisme de poignée de main, de sa robustesse, ce type de lettre (trame) est utiliser aussi bien sur des réseaux éloignés que proche, mais ceci engendre une certaine lourdeur à la transmission.
- Lettre (trame) UDP
Par du principe que la personne d'en face écoute ce qu'on a à lui dire, donc on peut envoyer sans préavis, ce type de trame est plus adapté à des réseaux locaux, est moins fiable que TCP. Peut se satisfaire d'une perte d'information (peut être capable de redemander une informations qui aurait pu être perdu).
- Lettre (trame) ICMP
Cette trame est généralement utilisée pour l'analyse du réseau. Les commandes Ping, traceroute, etc...Sont basées sur ce type de trame.
Note: la lettre (trame) TCP est la plus utilisé, pour cela que par abus du langage, on parle souvent de TCP/IP que de réseaux IP.
Handshake (poignée de main)[modifier | modifier le wikicode]
Lorsque 2 personnes se rencontrent dans la rue:
- Elles se serrent la main
- Se faire une bise
- Se dire bonjour ou se présenter
C'est un moyen de commencer une discussion, pour TCP c'est la même chose.
Ceci permet de mettre en confiance les deux partenaires.
Discussion entre 2 habitants (machines):
Supposons que l'immeuble A (machine) veut demander des informations à l'immeuble B (machine)
1) A envoie un paquet de données à B lui demandant l'autorisation de lui parler.
Ce paquet s'appel un SYN (SYNchronisation)
2) B en machine polie, va renvoyer un paquet à A pour lui dire qu'il est d'accord pour entamer une discussion, mais comme c'est la première fois que B envoie un paquet à A, il doit aussi synchroniser cette connexion, ce paquet est donc:
Un SYNC/ACK (ACKnowledge - «reconnaissance»)
3) A est donc contente, elle sait que B est bien présent sur le réseau, A peut donc envoyé ça requête vers B, Mais comme A à reçu un paquet de B contenant un SYN/ACK, A doit donc confirmer à B, donc A va envoyer un second paquet:
Qui sera un ACK
4) La poignée de main est terminé, A et B sont donc prêt à communiquer, A va donc envoyer une requête à B qui décidera quoi répondre à A.
Conclusion:
- SYN
- ACK/SYN
- ACK
- Début des échanges
Interfaces réseaux[modifier | modifier le wikicode]
Un ordinateur pour communiquer physiquement avec d'autres ordinateurs à besoin de 2 choses:
- Un adaptateur (élément électronique), une carte réseau, un modem (interner ou externe), un modem ADSL, une interface virtuel (donc pas électronique)
- un câble
Sous Linux:
- Une carte réseau : ethx (eth0, eth1, eth2,...)
- Pour un modem : ppp0, ppp1,...
- Interface virtual de loopback (lo)
La commande ifconfig permet de voir les interfaces réseaux du système.
Un système Linux même si il possède une seul carte réseau, il peut simuler plusieurs cartes réseaux, permettre d'avoir plusieurs IP pour une seul machine, ce qui permet de dialoguer avec 2 réseaux IP différents.
