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TSSR module 2 : les réseaux, le cœur du métier

Niveau DébutantTemps estimé 14 hÀ lire avant TSSR module 1 : fondamentaux matériels et systèmesUn mot inconnu ? Lexique

Quatorze séances sur ce qui fait le métier : comment une donnée traverse un réseau, comment on adresse et découpe, comment on route, et les services sans lesquels rien ne marche (DHCP, DNS, NAT). Le simulateur Packet Tracer devient votre labo ; Wireshark, votre microscope.

Toutes les adresses des exemples sont des plages réservées à la documentation (RFC 5737 pour IPv4 : 192.0.2.0/24, 198.51.100.0/24, 203.0.113.0/24 ; RFC 3849 pour IPv6 : 2001:db8::/32). Dans Packet Tracer, vous pouvez les reprendre telles quelles.

Jour 15 · 17/11 — Modèle OSI et modèle TCP/IP

Objectif : dessiner les deux modèles de mémoire et placer chaque protocole courant dans sa couche.

Théorie 1/2 : pourquoi des couches

Un réseau mélange des câbles, des cartes, des adresses et des applications. Découper le problème en couches permet à chacune de ne parler qu'à ses voisines : on change le Wi-Fi pour de la fibre sans toucher au navigateur. Deux modèles se partagent le vocabulaire :

  • Le modèle OSI, publié par l'ISO en 1984 (norme ISO 7498) : sept couches, une référence pour raisonner et dépanner.
  • Le modèle TCP/IP, celui qui a gagné en pratique : il vient des travaux de Vint Cerf et Bob Kahn (1974), et l'ARPANET y a basculé le 1er janvier 1983. Quatre couches.

Quel modèle a sept couches ?

  1. TCP/IP
  2. OSI
Réponse

OSI, sept couches. TCP/IP en a quatre.

Théorie 2/2 : les couches et leurs protocoles

OSIRôleExemplesTCP/IP
7 Applicationle service vu par l'utilisateurHTTP, DNS, SMTP, SSHApplication
6 Présentationformat, chiffrementTLS (souvent placé ici), encodages
5 Sessiondialogue entre applicationsouverture et reprise de session
4 Transportde processus à processus, portsTCP, UDPTransport
3 Réseaud'une machine à l'autre, à travers les routeursIP, ICMPInternet
2 Liaisond'une carte à la carte voisineEthernet, Wi-Fi, ARP, adresses MACAccès réseau
1 Physiqueles bits sur le supportcâble, fibre, ondes

Moyen mnémotechnique de la couche 1 à la 7, en anglais : Please Do Not Throw Sausage Pizza Away (Physical, Data link, Network, Transport, Session, Presentation, Application).

À quelle couche OSI (numéro) travaillent TCP et UDP ?

Réponse

Couche 4, transport.

Un switch qui lit les adresses MAC travaille à la couche…

  1. 1
  2. 3
  3. 2
Réponse

Couche 2, liaison. Un routeur lit les adresses IP, couche 3.

IP et ICMP (le protocole de ping) sont à la couche…

  1. 3 Réseau
  2. 4 Transport
  3. 7 Application
Réponse

Couche 3, réseau.

Pratique (30 min)

  1. Sur une feuille blanche, dessinez les sept couches OSI à gauche et les quatre couches TCP/IP à droite, avec les correspondances.
  2. Placez dans la bonne couche : HTTP, TCP, IP, Ethernet, DNS, UDP, ARP, Wi-Fi, SSH, ICMP, fibre optique.
  3. Comparez avec le tableau ; corrigez en rouge.
  4. Recommencez sur une feuille neuve sans regarder, jusqu'à un dessin sans rouge.

Synthèse (10 min)

Trois lignes : pourquoi on découpe en couches, ce que fait la couche 3, ce que fait la couche 4. Puis récitez les couches de 7 à 1.

Jour 16 · 18/11 — Encapsulation, PDU, trames, paquets, segments

Objectif : suivre une donnée qui descend les couches à l'envoi et les remonte à la réception, et le voir dans Wireshark.

Théorie 1/2 : l'encapsulation

À l'envoi, chaque couche ajoute son en-tête devant les données reçues de la couche du dessus : c'est l'encapsulation. À la réception, chaque couche lit et retire son en-tête : la décapsulation. L'unité de données d'une couche s'appelle une PDU (Protocol Data Unit) :

  • couche 4 : segment (TCP) ou datagramme (UDP), avec les ports source et destination ;
  • couche 3 : paquet, avec les adresses IP source et destination et la durée de vie (TTL) ;
  • couche 2 : trame, avec les adresses MAC et un code de contrôle d'erreur (FCS) en fin de trame ;
  • couche 1 : des bits.

La PDU de la couche 3 s'appelle…

  1. une trame
  2. un paquet
  3. un segment
Réponse

Un paquet. Trame en couche 2, segment en couche 4.

Théorie 2/2 : ping, ICMP et TTL

ping envoie des messages ICMP « echo request » et attend des « echo reply ». ICMP voyage directement dans IP, sans TCP ni UDP, donc sans port. Le TTL d'un paquet baisse de 1 à chaque routeur ; à 0, le paquet est détruit et le routeur renvoie un message ICMP « time exceeded ». C'est ce que traceroute exploite.

Un paquet ICMP de ping a-t-il un numéro de port ?

  1. Oui, le port 7
  2. Non, ICMP est transporté directement dans IP
Réponse

Non : pas de couche 4, donc pas de port.

Pratique (30 min)

  1. Lancez Wireshark, choisissez votre carte réseau active, démarrez la capture.
  2. Dans un terminal : ping -c 4 debian.org (Linux) ou ping debian.org (Windows).
  3. Arrêtez la capture, tapez le filtre icmp.
  4. Cliquez sur une requête. Dans le panneau du milieu, dépliez chaque niveau : Frame (couche 1), Ethernet II (MAC source et destination), Internet Protocol (IP source, destination, TTL), ICMP (type 8 pour la requête, 0 pour la réponse).
  5. Relevez dans le carnet les deux adresses MAC, les deux adresses IP et le TTL de la réponse.

Synthèse (10 min)

Dessinez une trame contenant un paquet contenant un segment, avec ce que porte chaque en-tête. Puis refaites la capture sans notes.

Jour 17 · 19/11 — IPv4 : classes, masque, réseau et hôte, CIDR

Objectif : pour une adresse et un masque, trouver le réseau, la diffusion et le nombre d'hôtes.

Théorie 1/3 : l'adresse et le masque

Une adresse IPv4 fait 32 bits, écrits en quatre octets décimaux : 192.0.2.77. Le masque dit quelle partie désigne le réseau (les bits à 1) et quelle partie désigne l'hôte (les bits à 0). Le masque 255.255.255.0 s'écrit aussi /24 : vingt-quatre bits à 1. C'est la notation CIDR (Classless Inter-Domain Routing), introduite en 1993 (RFC 1519, aujourd'hui RFC 4632).

Exercice généré à l'infini (JavaScript requis) : écrire un masque à partir de son préfixe.

Théorie 2/3 : réseau, diffusion, hôtes

  • Adresse réseau : tous les bits d'hôte à 0. Pour 192.0.2.77/24 : 192.0.2.0.
  • Adresse de diffusion (broadcast) : tous les bits d'hôte à 1 : 192.0.2.255.
  • Hôtes utilisables : 2bits d'hôte − 2. Pour un /24 : 28 − 2 = 254.

Méthode rapide quand le préfixe coupe un octet : le pas vaut 256 moins la valeur du masque dans cet octet. Pour un /26, le masque finit par 192, le pas vaut 64 : les réseaux commencent à 0, 64, 128, 192. 192.0.2.77/26 tombe dans le bloc 64 : réseau 192.0.2.64, diffusion 192.0.2.127.

Adresse réseau de 192.0.2.77/26 ?

Réponse

Pas de 64 : 77 est entre 64 et 127, donc 192.0.2.64.

Exercice généré à l'infini (JavaScript requis) : le nombre d'hôtes d'un préfixe.

Théorie 3/3 : classes et plages réservées

Avant le CIDR, le premier octet fixait la classe et donc le masque : classe A de 1 à 126 (/8), B de 128 à 191 (/16), C de 192 à 223 (/24), D de 224 à 239 (multidiffusion), E au-delà (réservée). Les classes ne servent plus au routage, mais le vocabulaire reste. La plage 127 est réservée à la boucle locale (127.0.0.1). La RFC 1918 (1996) réserve trois plages privées, non routées sur Internet : le bloc 10/8, le bloc 172.16/12 et le bloc 192.168/16.

Dans quelle classe historique tombe 198.51.100.10 ?

  1. A
  2. B
  3. C
Réponse

C : le premier octet, 198, est entre 192 et 223.

Pratique (30 min)

Dix exercices d'identification, à la main. Pour chacun : adresse réseau, adresse de diffusion, première et dernière adresse utilisable, nombre d'hôtes.

  1. 192.0.2.10/24
  2. 192.0.2.200/25
  3. 198.51.100.77/26
  4. 198.51.100.130/27
  5. 203.0.113.45/28
  6. 203.0.113.99/29
  7. 192.0.2.250/30
  8. 198.51.100.1/23
  9. 203.0.113.17/28
  10. 192.0.2.129/26

Vérifiez avec ipcalc dans la VM Debian (sudo apt install ipcalc, puis ipcalc 192.0.2.200/25).

Synthèse (10 min)

Écrivez la méthode du pas en trois lignes, puis refaites les exercices 4 et 7 sans notes.

Jour 18 · 20/11 — Sous-réseaux 1/2 : la méthode

Objectif : découper un réseau en sous-réseaux égaux, avec une méthode écrite que vous referez à chaque fois.

Théorie 1/2 : emprunter des bits

Découper, c'est emprunter des bits d'hôte pour en faire des bits de réseau. Chaque bit emprunté double le nombre de sous-réseaux et divise par deux leur taille.

  1. Combien de sous-réseaux ? Trouvez n tel que 2n ≥ le nombre voulu.
  2. Nouveau préfixe = ancien préfixe + n.
  3. Le pas = 256 − valeur du masque dans l'octet coupé (ou 2bits d'hôte restants dans cet octet).
  4. Listez les sous-réseaux de pas en pas ; chacun va de son adresse réseau à (suivant − 1), qui est sa diffusion.

Exemple : 192.0.2.0/24 en 4 sous-réseaux. 22 = 4, donc n = 2 et /26. Masque 255.255.255.192, pas de 64 : .0, .64, .128, .192, avec 62 hôtes chacun.

Exercice généré à l'infini (JavaScript requis) : le préfixe pour un nombre de sous-réseaux.

Théorie 2/2 : découper selon le besoin d'hôtes

Souvent, la question part du nombre d'hôtes : « 50 postes par service ». Cherchez le plus petit h tel que 2h − 2 ≥ 50 : h = 6 (62 hôtes), donc préfixe 32 − 6 = /26. Quand les besoins diffèrent d'un service à l'autre, on découpe des tailles différentes en commençant par le plus grand : c'est le VLSM (masques de longueur variable).

Il faut 25 hôtes par sous-réseau. Quel préfixe au plus juste ?

Réponse

25 − 2 = 30 ≥ 25, donc 5 bits d'hôte : /27.

Pratique (30 min)

Dix découpages guidés : écrivez les quatre étapes de la méthode pour chacun.

  1. 192.0.2.0/24 en 2 sous-réseaux.
  2. 192.0.2.0/24 en 8.
  3. 198.51.100.0/24 en 16.
  4. 203.0.113.0/24 en 3 (combien en obtient-on vraiment ?).
  5. 198.51.100.0/25 en 4.
  6. 192.0.2.0/24 en sous-réseaux de 30 hôtes.
  7. 203.0.113.0/24 en sous-réseaux de 12 hôtes.
  8. 198.51.100.0/24 en sous-réseaux de 100 hôtes.
  9. Liens point à point (2 hôtes) dans 192.0.2.0/26 : combien ?
  10. VLSM dans 203.0.113.0/24 : un service de 100, un de 50, un de 20, deux liens de 2.

Synthèse (10 min)

Recopiez la méthode en quatre étapes de mémoire, puis refaites le découpage 2 sans notes.

Jour 19 · 21/11 — Sous-réseaux 2/2 : entraînement chronométré

Objectif : découper seul, sans calculatrice, en moins de cinq minutes par exercice.

Théorie (20 min) : les réflexes

La vitesse vient de quelques tables connues par cœur :

Préfixe/25/26/27/28/29/30
Dernier octet du masque128192224240248252
Pas12864321684
Hôtes12662301462

Pas + valeur du masque = 256 ; hôtes = pas − 2. Pour trouver le réseau d'une adresse : le plus grand multiple du pas inférieur ou égal à l'octet. La diffusion : réseau + pas − 1.

Exercice généré à l'infini (JavaScript requis) : le préfixe d'un masque.

Exercice généré à l'infini (JavaScript requis) : l'adresse réseau d'une adresse.

Exercice généré à l'infini (JavaScript requis) : l'adresse de diffusion d'une adresse.

Pratique (30 min)

Dix découpages seuls, chronomètre lancé, objectif moins de 5 minutes chacun. Pour chacun, listez tous les sous-réseaux avec réseau, plage utile et diffusion.

  1. 198.51.100.0/24 en 4.
  2. 203.0.113.0/24 en 8.
  3. 192.0.2.0/24 en sous-réseaux de 14 hôtes (les quatre premiers).
  4. 198.51.100.128/25 en 4.
  5. 203.0.113.0/26 en 4.
  6. 192.0.2.0/24 : un service de 60, un de 28, un de 10.
  7. Réseau et diffusion de 198.51.100.93/27.
  8. Réseau et diffusion de 203.0.113.201/29.
  9. 192.0.2.64/26 en liens /30 : les trois premiers.
  10. 198.51.100.0/23 en 4.

Notez le temps de chacun. Au-delà de 5 minutes, refaites-le demain en début de séance.

Synthèse (10 min)

Recopiez la table des préfixes /25 à /30 de mémoire. C'est la table la plus utile du métier.

Jour 20 · 22/11 — IPv6 : format, types d'adresses, autoconfiguration

Objectif : lire et abréger une adresse IPv6, et reconnaître ses types.

Théorie 1/2 : le format

IPv4 n'offre qu'environ 4,3 milliards d'adresses ; IPv6, spécifié en 1998 (RFC 2460) puis finalisé en 2017 (RFC 8200), en offre 2128. Une adresse IPv6 s'écrit en huit groupes de quatre chiffres hexadécimaux séparés par :. Deux règles d'abréviation (RFC 5952) :

  1. on supprime les zéros en tête de chaque groupe : 0db8 → db8, 0000 → 0 ;
  2. on remplace une seule suite de groupes nuls, la plus longue, par ::.

2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001 s'écrit 2001:db8::1. Un réseau local IPv6 est presque toujours un /64 : 64 bits de préfixe, 64 bits d'identifiant d'interface.

Abrégez 2001:0db8:0000:0001:0000:0000:0000:0005.

Réponse

2001:db8:0:1::5 : le groupe nul isolé reste 0, la suite de trois groupes nuls devient ::.

Théorie 2/2 : les types et l'autoconfiguration

  • Globale unicast (2000::/3) : routable sur Internet. 2001:db8::/32 est réservée à la documentation.
  • Lien local (fe80::/10) : présente sur chaque interface, valable sur le lien seulement.
  • Locale unique (fc00::/7, en pratique fd00::/8) : l'équivalent des adresses privées.
  • Multidiffusion (ff00::/8) : IPv6 n'a pas de diffusion ; il utilise la multidiffusion.
  • Boucle locale : ::1.

Avec SLAAC (autoconfiguration sans état, RFC 4862), le routeur annonce le préfixe du réseau et chaque machine construit seule son adresse. ARP est remplacé par NDP, le protocole de découverte des voisins.

Une adresse commence par fe80::. C'est…

  1. une globale unicast
  2. une adresse de lien local
  3. une multidiffusion
Réponse

Lien local : chaque interface en a une, elle ne traverse pas les routeurs.

Pratique (30 min)

  1. Abrégez ces cinq adresses : 2001:0db8:0000:0000:0001:0000:0000:0001 ; 2001:0db8:00a0:0000:0000:0000:0000:0000 ; fe80:0000:0000:0000:020c:29ff:fe12:3456 ; 2001:0db8:0001:0002:0003:0004:0005:0006 ; 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001.
  2. Faites l'inverse : réécrivez en entier 2001:db8::a:0:1.
  3. Dans la VM Debian : ip -6 addr. Repérez l'adresse de lien local de l'interface et son préfixe.

Synthèse (10 min)

Trois lignes : les deux règles d'abréviation, trois types d'adresses avec leur préfixe, ce que fait SLAAC.

Jour 21 · 23/11 — Ethernet, adresses MAC, switch, VLAN

Objectif : comprendre comment un switch commute, et monter deux VLAN reliés par un trunk dans Packet Tracer.

Théorie 1/2 : Ethernet et le switch

Ethernet est né au Xerox PARC en 1973 (Bob Metcalfe) et normalisé par l'IEEE sous le nom 802.3. Chaque carte a une adresse MAC de 48 bits, écrite en hexadécimal (00:1a:2b:3c:4d:5e) ; les 24 premiers bits identifient le fabricant (OUI). Un switch apprend sur quel port se trouve chaque adresse MAC source et remplit sa table MAC. Il envoie ensuite chaque trame uniquement sur le port de sa destination ; une destination inconnue ou une diffusion (ff:ff:ff:ff:ff:ff) part sur tous les ports.

Un switch reçoit une trame pour une MAC absente de sa table. Que fait-il ?

  1. Il la détruit
  2. Il l'envoie sur tous les ports sauf celui d'arrivée
  3. Il la renvoie à l'expéditeur
Réponse

Il l'inonde sur tous les autres ports, puis apprendra la MAC quand la destination répondra.

Théorie 2/2 : les VLAN

Un VLAN découpe un switch en plusieurs réseaux logiques séparés : une diffusion ne sort pas de son VLAN. Un port d'accès appartient à un seul VLAN. Un port trunk transporte plusieurs VLAN entre deux switchs en marquant chaque trame avec le numéro de son VLAN (norme IEEE 802.1Q). Pour passer d'un VLAN à l'autre, il faut un routeur ou un switch de couche 3.

Quelle norme IEEE marque les trames d'un trunk ?

Réponse

IEEE 802.1Q.

Pratique (30 min) — Packet Tracer

  1. Posez deux switchs 2960 reliés par un câble droit (ports Gi0/1), et quatre PC : deux par switch.
  2. Sur chaque switch, en CLI :
    enable
    configure terminal
    vlan 10
     name COMPTA
    vlan 20
     name ATELIER
    interface fa0/1
     switchport mode access
     switchport access vlan 10
    interface fa0/2
     switchport mode access
     switchport access vlan 20
    interface gi0/1
     switchport mode trunk
    end
    show vlan brief
    show interfaces trunk
  3. Adressez les PC : VLAN 10 en 192.0.2.0/24, VLAN 20 en 198.51.100.0/24.
  4. Vérifiez : un PC du VLAN 10 joint l'autre PC du VLAN 10 à travers le trunk ; il ne joint pas le VLAN 20.
  5. Regardez la table MAC : show mac address-table.

Synthèse (10 min)

Trois lignes : comment le switch apprend, accès contre trunk, pourquoi deux VLAN ne se parlent pas sans routeur.

Jour 22 · 24/11 — ARP : de l'adresse IP à l'adresse MAC

Objectif : expliquer comment une machine trouve la MAC de son voisin, et lire une table ARP.

Théorie (20 min)

Pour envoyer un paquet sur le réseau local, il faut l'adresse MAC de la destination ; on ne connaît que son IP. ARP (Address Resolution Protocol, RFC 826, 1982) fait le lien :

  1. la machine diffuse « Qui a 192.0.2.20 ? Répondez à 192.0.2.10 » vers ff:ff:ff:ff:ff:ff ;
  2. seule la machine qui porte cette IP répond, directement, avec sa MAC ;
  3. l'expéditeur garde la correspondance quelques minutes dans son cache ARP.

Si la destination est sur un autre réseau, la machine ne cherche pas sa MAC : elle cherche celle de sa passerelle, et lui confie le paquet. ARP ne vérifie pas qui répond : un attaquant peut annoncer une fausse correspondance (empoisonnement ARP). IPv6 remplace ARP par NDP.

Vous joignez un serveur sur Internet. De quelle adresse MAC votre PC a-t-il besoin ?

  1. Celle du serveur
  2. Aucune
  3. Celle de sa passerelle
Réponse

Celle de la passerelle : la MAC ne sert que sur le lien local.

La commande Linux moderne pour afficher la table ARP ?

Réponse

ip neigh. Sous Windows : arp -a.

Pratique (30 min)

  1. Dans la VM Debian : ip neigh. Notez les entrées et leur état (REACHABLE, STALE…).
  2. Videz le cache de l'interface : sudo ip neigh flush dev <interface> (le nom vient de ip link).
  3. Lancez Wireshark avec le filtre arp, puis faites un ping vers la passerelle : observez la requête diffusée et la réponse.
  4. Sous Windows : arp -a, comparez la MAC de la passerelle vue des deux VM.

Synthèse (10 min)

Dessinez l'échange ARP en deux flèches, avec les adresses de chaque message. Puis refaites l'étape 3 sans notes.

Jour 23 · 25/11 — Routage : table de routage, passerelle, routes statiques

Objectif : lire une table de routage, et relier deux réseaux par des routes statiques.

Théorie 1/2 : la décision de routage

Un routeur relie des réseaux. Pour chaque paquet, il consulte sa table de routage : une liste de destinations (réseau/préfixe), chacune avec le prochain saut ou l'interface de sortie. Il choisit la route la plus précise qui correspond, celle au plus long préfixe. La route par défaut (0.0.0.0/0) attrape tout le reste. La passerelle par défaut d'un PC n'est rien d'autre que sa route par défaut.

Un routeur a deux routes : 198.51.100.0/24 et 198.51.100.128/25. Où part un paquet pour 198.51.100.200 ?

  1. Par la /24
  2. Par la /25
  3. Par la route par défaut
Réponse

Par la /25 : le plus long préfixe qui correspond l'emporte.

Théorie 2/2 : statique contre dynamique

Une route statique est écrite à la main : simple et prévisible, mais elle ne s'adapte pas à une panne. Les protocoles dynamiques (RIP, OSPF, BGP entre opérateurs) échangent les routes automatiquement. Sur un petit réseau, quelques routes statiques suffisent.

Quelle commande affiche la table de routage d'une machine Linux ?

Réponse

ip route. Sous Windows : route print.

Pratique (30 min) — Packet Tracer

  1. Posez deux routeurs 2911 (R1, R2), reliés par leurs ports Gi0/1. Derrière chacun, un switch et un PC.
  2. Adressage : LAN de R1 en 192.0.2.0/24 (R1 = .1), LAN de R2 en 198.51.100.0/24 (R2 = .1), lien R1-R2 en 203.0.113.0/30 (R1 = .1, R2 = .2).
  3. Sur R1 :
    enable
    configure terminal
    interface gi0/0
     ip address 192.0.2.1 255.255.255.0
     no shutdown
    interface gi0/1
     ip address 203.0.113.1 255.255.255.252
     no shutdown
    ip route 198.51.100.0 255.255.255.0 203.0.113.2
    end
    show ip route
  4. Faites l'équivalent sur R2, avec la route retour vers 192.0.2.0/24 via 203.0.113.1.
  5. Donnez à chaque PC son adresse et sa passerelle, puis ping d'un LAN à l'autre. Si ça échoue, cherchez la route retour manquante : c'est la panne la plus fréquente.

Synthèse (10 min)

Trois lignes : la règle du plus long préfixe, ce qu'est une passerelle, pourquoi il faut une route dans chaque sens.

Jour 24 · 26/11 — DHCP : DORA et réservations

Objectif : raconter les quatre messages DHCP et configurer un serveur DHCP.

Théorie (20 min)

DHCP (RFC 2131, 1997), successeur de BOOTP, distribue automatiquement une adresse IP, un masque, une passerelle et des serveurs DNS, pour une durée limitée : le bail. L'échange en quatre temps se retient par DORA :

  1. Discover : le client, sans adresse, diffuse « y a-t-il un serveur DHCP ? » ;
  2. Offer : le serveur propose une adresse ;
  3. Request : le client demande l'adresse proposée (en diffusion, pour que les autres serveurs sachent qu'il a choisi) ;
  4. Ack : le serveur confirme et le bail commence.

Le client utilise les ports UDP 68, le serveur le port 67. Une réservation donne toujours la même adresse à une adresse MAC : pratique pour une imprimante. Comme Discover est une diffusion, elle ne traverse pas un routeur ; un relais DHCP (ip helper-address chez Cisco) la transmet au serveur d'un autre réseau.

Les quatre messages DHCP, dans l'ordre (en anglais) ?

Réponse

Discover, Offer, Request, Ack.

Une imprimante doit toujours avoir la même adresse, attribuée par DHCP. Que configurez-vous ?

  1. Une réservation sur son adresse MAC
  2. Un bail plus long
  3. Un relais DHCP
Réponse

Une réservation : la MAC de l'imprimante reçoit toujours la même IP.

Pratique (30 min) — Packet Tracer

  1. Reprenez le labo du jour 23. Sur R1, créez un pool pour son LAN :
    configure terminal
    ip dhcp excluded-address 192.0.2.1 192.0.2.10
    ip dhcp pool LAN1
     network 192.0.2.0 255.255.255.0
     default-router 192.0.2.1
     dns-server 192.0.2.53
    end
  2. Passez le PC du LAN de R1 en DHCP (Desktop → IP Configuration → DHCP) : il doit recevoir 192.0.2.11.
  3. En mode Simulation, filtrez sur DHCP et relancez la demande : regardez passer les quatre messages DORA.
  4. Sur R1 : show ip dhcp binding.

Synthèse (10 min)

Écrivez DORA avec qui envoie quoi, en diffusion ou non. Puis recréez le pool sans notes.

Jour 25 · 27/11 — DNS : résolution et enregistrements

Objectif : suivre une résolution DNS de bout en bout et interroger des domaines réels.

Théorie 1/2 : la résolution

Le DNS traduit des noms en adresses. Paul Mockapetris l'a conçu en 1983 ; ses spécifications de référence sont les RFC 1034 et 1035 (1987). Le système est une arborescence : la racine ., puis les domaines de premier niveau (.org, .fr), puis les domaines. Votre machine demande à un résolveur (celui de votre box ou de votre réseau), qui fait le travail : il interroge un serveur racine, qui le renvoie vers les serveurs du domaine de premier niveau, qui le renvoient vers les serveurs faisant autorité pour le domaine, qui donnent la réponse. Le résolveur la garde en cache pendant sa durée de vie (TTL). Les requêtes passent surtout en UDP sur le port 53.

Quel port utilise le DNS ?

Réponse

53, en UDP surtout, en TCP pour les grosses réponses et les transferts de zone.

Théorie 2/2 : les enregistrements

  • A : nom → adresse IPv4 ; AAAA : nom → adresse IPv6.
  • CNAME : un alias vers un autre nom.
  • MX : le serveur de messagerie du domaine, avec une priorité.
  • NS : les serveurs faisant autorité pour le domaine.
  • Aussi : PTR (adresse → nom, la résolution inverse), TXT (texte libre, utilisé par exemple par SPF).

Quel enregistrement indique où livrer le courrier d'un domaine ?

  1. A
  2. CNAME
  3. MX
Réponse

MX (Mail eXchanger).

Quel enregistrement associe un nom à une adresse IPv6 ?

Réponse

AAAA.

Pratique (30 min)

  1. Dans la VM Debian : sudo apt install dnsutils.
  2. Sur cinq domaines réels de votre choix (par exemple debian.org, wikipedia.org, kernel.org…), interrogez :
    dig debian.org A +short
    dig debian.org AAAA +short
    dig debian.org MX +short
    dig debian.org NS +short
    dig www.wikipedia.org CNAME +short
  3. Lancez dig +trace debian.org : vous voyez la descente racine → .org → serveurs du domaine.
  4. Sous Windows : nslookup -type=MX debian.org.
  5. Tableau dans le carnet : domaine, A, AAAA, MX, NS.

Synthèse (10 min)

Dessinez la résolution complète en quatre flèches. Récitez les types A, AAAA, CNAME, MX, NS et leur rôle.

Jour 26 · 28/11 — NAT et PAT : adressage privé et translation

Objectif : expliquer pourquoi tout un réseau privé sort par une seule adresse publique, et le configurer.

Théorie (20 min)

Les adresses privées de la RFC 1918 ne sont pas routées sur Internet. Le NAT (Network Address Translation, décrit dans la RFC 1631 en 1994) les remplace à la sortie par une adresse publique. Trois formes :

  • NAT statique : une adresse privée ↔ une adresse publique, fixe (pour publier un serveur).
  • NAT dynamique : un groupe d'adresses publiques partagé à la demande.
  • PAT (ou NAT surchargé, « masquerade » sous Linux) : toutes les machines partagent une seule adresse publique ; le routeur les distingue par le port source, qu'il réécrit et garde dans sa table de translation. C'est ce que fait votre box.

Le vocabulaire Cisco : inside local (l'adresse privée du PC), inside global (l'adresse publique qui le représente). Le NAT a prolongé la vie d'IPv4, au prix d'une complication : une connexion entrante ne sait pas à quelle machine aller sans redirection de port.

Dix PC sortent sur Internet par une seule adresse publique. Comment le routeur reconnaît-il les réponses ?

  1. À l'adresse MAC
  2. Au port source, gardé dans sa table de translation
  3. Au TTL
Réponse

Au port : c'est le PAT.

Pratique (30 min) — Packet Tracer

Dans le labo, le LAN de R1 joue le réseau privé. Le lien R1-R2 joue Internet ; R2 joue le serveur distant.

  1. Sur R1 :
    configure terminal
    access-list 1 permit 192.0.2.0 0.0.0.255
    interface gi0/0
     ip nat inside
    interface gi0/1
     ip nat outside
    ip nat inside source list 1 interface gi0/1 overload
    end
  2. Retirez de R2 la route vers 192.0.2.0/24 (no ip route ...) : R2 ne connaît plus le réseau « privé ».
  3. Pinguez R2 depuis le PC : ça répond quand même, grâce au NAT.
  4. Sur R1 : show ip nat translations. Repérez inside local et inside global.

Synthèse (10 min)

Trois lignes : pourquoi le NAT existe, la différence statique/PAT, ce que contient la table de translation.

Jour 27 · 29/11 — Wi-Fi : 802.11, canaux, WPA2 et WPA3

Objectif : analyser son propre réseau Wi-Fi : bande, canal, signal, sécurité.

Théorie 1/2 : normes et canaux

La famille IEEE 802.11 date de 1997 ; la Wi-Fi Alliance a ensuite donné des numéros commerciaux : Wi-Fi 4 (802.11n), Wi-Fi 5 (802.11ac), Wi-Fi 6 et 6E (802.11ax), Wi-Fi 7 (802.11be). Trois bandes :

  • 2,4 GHz : bonne portée, peu de place ; en Europe, seuls les canaux 1, 5, 9 et 13 (ou 1, 6, 11) ne se chevauchent pas en 20 MHz.
  • 5 GHz : beaucoup plus de canaux, plus de débit, moins de portée.
  • 6 GHz (Wi-Fi 6E et 7) : encore plus de place, portée plus courte.

Le signal se mesure en dBm, une valeur négative : −50 dBm est excellent, −70 dBm correct, en dessous de −80 dBm la connexion devient fragile.

Lequel de ces signaux est le meilleur ?

  1. −45 dBm
  2. −65 dBm
  3. −85 dBm
Réponse

−45 dBm : plus on est proche de zéro, plus le signal est fort.

Théorie 2/2 : la sécurité

WEP (1997) est cassé depuis le début des années 2000 ; WPA a été un correctif d'urgence. WPA2 (2004, chiffrement AES) reste répandu ; WPA3 (2018) remplace l'échange de clé par SAE, qui résiste aux attaques par dictionnaire hors ligne. En entreprise, le mode « Enterprise » authentifie chaque utilisateur (802.1X, serveur RADIUS) au lieu d'une clé partagée.

Quel mode de sécurité choisir sur un point d'accès récent ?

  1. WEP
  2. WPA
  3. WPA3 (ou WPA2/WPA3 si d'anciens appareils l'exigent)
Réponse

WPA3, en mode mixte WPA2/WPA3 si des appareils anciens doivent se connecter.

Pratique (30 min)

  1. Sous Windows : netsh wlan show interfaces : relevez le SSID, la bande, le canal, le signal (en %), le type d'authentification.
  2. Sous Linux avec NetworkManager : nmcli dev wifi list : relevez les réseaux voisins, leur canal et leur signal.
  3. Repérez les réseaux voisins qui partagent votre canal en 2,4 GHz.
  4. Faites trois mesures dans trois pièces ; notez-les.
  5. Dans l'interface de votre box, vérifiez le mode de sécurité. Ne changez rien sans noter l'existant.

Synthèse (10 min)

Trois lignes : les trois bandes et leur compromis, ce que veut dire −70 dBm, pourquoi WPA3.

Jour 28 · 30/11 — Bilan du module 2 : le diagnostic

Objectif : dépanner une connexion couche par couche avec les commandes de base, puis répondre à votre quiz de 40 questions.

Théorie (20 min) : la méthode du bas vers le haut

  1. Ma configuration : ip a et ip route (Linux), ipconfig /all (Windows) ; ifconfig est l'ancêtre, encore présent sur d'anciens systèmes. Ai-je une adresse, le bon masque, une passerelle ? Une adresse en 169.254 sous Windows signale un DHCP qui n'a pas répondu.
  2. Ma boucle locale : ping 127.0.0.1.
  3. Ma passerelle : ping vers elle.
  4. Une IP extérieure : ping vers une adresse publique connue.
  5. Un nom : ping debian.org. Si l'IP marche et pas le nom, c'est le DNS : dig ou nslookup.
  6. Le chemin : traceroute (Linux) ou tracert (Windows) montre où ça s'arrête.

ping vers une IP publique marche, ping debian.org échoue. Que suspectez-vous ?

  1. La passerelle
  2. Le DNS
  3. Le câble
Réponse

Le DNS : la route fonctionne, seul le nom ne se résout pas.

Exercice généré à l'infini (JavaScript requis) : révision de l'adresse réseau.

Pratique (30 min)

  1. Déroulez les six étapes sur votre VM Debian et votre VM Windows, et notez chaque résultat.
  2. Créez une panne volontaire dans la VM Debian : retirez la passerelle (sudo ip route del default), puis redéroulez la méthode et retrouvez l'étape qui casse. Redémarrez la VM pour revenir à l'état normal.
  3. Quiz de 40 questions écrit par vous : au moins deux questions par séance du module, dont dix calculs de sous-réseaux. Répondez sans notes, corrigez avec votre carnet.

Synthèse (10 min)

Comptez votre score. Les sujets ratés sont à reprendre au jour 55.

Sources

Utile ? Dites-nous ce qu'il faut mesurer ensuite.

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