Mon réseau d’entreprise
11.3 La couche réseau
Nous avons donc deux types de liaisons : point à point et point à multipoint. La couche liaison de données permet d’envoyer n’importe quelle séquence d’octets depuis une source vers une destination. La source et la destination sont en communication directe. Cela peut être aux deux extrémités d’un câble transatlantique ou passer par un satellite.
La partie réseau va nous permettre de relayer l’information de proche en proche pour aller depuis une source quelconque vers une destination plus ou moins lointaine à travers un nombre de saut quelconque.
Nous appelerons routeur, un ordinateur capable de relayer un paquet entre deux interfaces réseaux. L’ensemble des routeurs et les liaisons inter routeurs constitue un graphe. Les ordinateurs classiques sont reliés à un routeur et peuvent donc communiquer avec tout autre ordinateur relié aussi à un routeur.
La distinction entre routeur et ordinateur est floue. Certains routeurs sont vérouillés et il est difficile de changer leur système d’exploitaion pour pouvoir utiliser leurs capacités d’ordinateurs. Par contre, un ordinateur Linux peut devenir un routeur à tout instant.
Mettre en place le réseau IP consiste à monter une interface et lui affecter une adresse IP. Cette adresse est constitué de quatre octets, soit quatre nombres compris entre 0 et 255.
11.3.1 Les liaisons point à point
La mise en place du réseau sur une liaison point à point consiste à activer un protocole ppp (Point to Point Protocol) ou voisin. Ces protocoles établissent une liaison IP au dessus d’une liaison de données. C’est ce qui est fait sur des modems téléphonique (comme dans les années 90), sur des modems adsl par exemple.
Le protocole PPP va créer une interface utilisant la liaison de données établie. Cette interface sera probablement nommée ppp0. Dès que l’interface est présente, il est possible de lui affecter des paramètres IP.
11.3.2 Les liaisons point à multipoint
Nous allons prendre l’exemple du réseau Ethernet. Un réseau Ethernet est constitué, de nos jours d’une collection de commutateurs, de câbles et de cartes d’interfaces dans les ordinateurs. Toutes les cartes d’interfaces reliées ainsi sont accessible directement. Un message envoyé depuis une source peut donc atteindre n’importe quelle autre carte. Seule la carte pour laquelle le message est destiné va accepter le message et le remonter pour le système d’exploitation.
Dans la réalité, c’est un peu plus compliqué que cela, car les commutateurs peuvent bloquer des connexions et les cartes peuvent étouter des messages qui ne leurs sont pas destinés.
Pour pouvoir envoyer un message, il faut que la source connaisse l’adresse de destination. C’est le rôle du protocole arp. Si le noyau sait comment gérer l’interface réseau, alors elle apparaît dans la commande ip address, son nom est spécifique. Cela peut être eth0, eno1, enp0s31f6. Il est alors possible de lui affecter des paramètres IP.
11.3.3 Les paramètres IP
Le réseau IP va pouvoir être défini par quatre paramètres :
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1. adresse IP ;
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2. masque de sous réseau (netmask) ;
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3. route(s) ;
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4. serveurs de noms.
Le couple (adresse IP, masque) est affecté à une interface réseau. Un ordinateur (ou routeur) peut donc avoir ainsi plusieurs interfaces, chacune disposant de son couple.
Il est crucial de bien noter que ce ne sont pas les ordinateurs qui ont une adresse IP, mais bien les interfaces. La confusion vient que, pour un débutant, les ordinateurs ne disposent que d’une interface Ethernet.
Le réseau local est défini à partir de l’adresse IP et le masque de sous-réseaux. L’adresse IP est composée de quatre octets, comme 139.124.38.250 ou 10.33.102.3. Le masque est composé de quatre octets aussi. Il commence par une séquence de 1 et se termine par des 0. Il est possible d’abréger la notation en indiquant le nombre de 1 : ainsi 255.255.255.0 peut s’écrire /24. Ce masque est le plus utilisé. Il est possible d’utiliser un nombre (presque) quelconque de 1. Avoir un octet différent de 255 ou 0 dans un masque est source de confusion.
Pour un masque /24, le réseau local est défini par les adresses IP dont les trois premiers octets sont identiques. Les 1 du masque définissent les chiffres qui doivent être identiques. Pour aller d’un ordinateur d’un réseau local à un autre ordinateur du même réseau, la communication est directe. Sinon, il faut passer par un routeur. La table 11.1 montre quelques exemples.
Un ordinateur dispose d’une table de routage. Pour une station ne disposant que d’une interface, cette table contient deux lignes : une pour le réseau local et une pour le seul routeur disponible qui sera nommée la route par défaut. La commande pour afficher la table de routage est ip route.
$ ip route default via 10.33.105.250 dev enp0s31f6 10.33.105.0/24 dev enp0s31f6 proto kernel scope link src 10.33.105.2
Ceci indique que le réseau local, pour cet ordinateur est 10.33.105.0/24. C’est à dire toutes les adresses dont les trois premiers octets sont 10.33.105 et le quatrième quelconque. Sinon, il faut passer par le routeur qui porte l’adresse 10.33.105.250.
Pour un routeur, les tables de routages peuvent être un peu plus complexes :
$ ip route default via 139.124.38.250 dev eth1 10.3.101.0/24 via 10.33.101.3 dev eth0.101 10.3.102.0/24 via 10.33.102.3 dev eth0.102 10.3.103.0/24 via 10.33.103.3 dev eth0.103 10.33.101.0/24 dev eth0.101 proto kernel scope link src 10.33.101.250 10.33.102.0/24 dev eth0.102 proto kernel scope link src 10.33.102.250 10.107.2.0/24 via 10.33.107.2 dev eth0.107 10.107.3.0/24 via 10.33.107.3 dev eth0.107 10.108.2.0/24 via 10.33.108.2 dev eth0.108 10.108.3.0/24 via 10.33.108.3 dev eth0.108
Le réseau IP n’a pas besoin d’autres paramètres pour fonctionner. Pour les humains, il est difficile d’utiliser les adresses IP, ils préfèrent utiliser des noms. C’est plus facile de se connecter sur www.univ-amu.fr que 212.27.40.240.
Le serveur de nom est un serveur distant qui permet de transformer le nom en adresse ip.
La couche réseau permet de relier deux ordinateurs, quelle que soit leurs positions. Bien sûr, il faut que chacun soit relié à Internet et que rien ne bloque ou perturbe la communication. Nous allons maintenant voir comment envoyer des données applicatives d’un ordinateur à un autre.