LCF302 - Comprendre le Réseau TCPv4

• LCF302 - Comprendre le Réseau TCPv4
  • Contenu du Module
  • Comprendre les Réseaux
    • Présentation des Réseaux
    • Classification des Réseaux
      • Classification par Mode de Transmission
      • Classification par Topologie
        • La Topologie Physique
        • La Topologie en Ligne
        • La Topologie en Bus
        • La Topologie en Étoile
        • La Topologie en Anneau
        • La Topologie en Arbre
        • La Topologie Maillée
      • Classification par Étendue
      • Les Types de LAN
        • Réseau à Serveur Dédié
        • Réseau Poste-à-Poste
    • Le Modèle Client/Serveur
    • Modèles de Communication
      • Le modèle OSI
        • Les Couches
        • Les Protocoles
        • Les Interfaces
        • Protocol Data Units
        • Encapsulation et Désencapsulation
      • Spécification NDIS et le Modèle ODI
      • Le modèle TCP/IP
    • Les Raccordements
      • Les Modes de Transmission
      • Les Câbles
        • Le Câble Coaxial
        • Le Câble Paire Torsadée
        • Catagories de Blindage
        • La Prise RJ45
        • Channel Link et Basic Link
        • La Fibre Optique
      • Les Réseaux sans Fils
      • Le Courant Porteur en Ligne
    • Technologies
      • Ethernet
      • Token-Ring
    • Périphériques Réseaux Spéciaux
      • Les Concentrateurs
      • Les Répéteurs
      • Les Ponts
        • Le Pont de Base
        • Le Pont en Cascade
        • Le Pont en Dorsale
      • Les Commutateurs
      • Les Routeurs
      • Les Passerelles
  • Comprendre TCP Version 4
    • En-tête TCP
    • En-tête UDP
    • Fragmentation et Ré-encapsulation
    • Adressage
    • Masques de sous-réseaux
    • VLSM
    • Ports et sockets
    • /etc/services
    • Résolution d'adresses Ethernet
  • Comprendre le Chiffrement
    • Introduction à la cryptologie
      • Définitions
        • La Cryptographie
        • Le Chiffrement par Substitution
    • Algorithmes à clé secrète
      • Le Chiffrement Symétrique
    • Algorithmes à clef publique
      • Le Chiffrement Asymétrique
      • La Clef de Session
    • Fonctions de Hachage
    • Signature Numérique
    • LAB #1 - Utilisation de GnuPG
      • Présentation
      • Installation
      • Configuration
      • Signer un message
      • Chiffrer un message
    • PKI
      • Certificats X509

La définition d'un réseau peut être résumé ainsi :

• un ensemble d'Equipements (systèmes et périphériques) communiquant entre eux,
• une entité destinée au transport de données dans différents environnements.

Pour que la communication soit efficace, elle doit respecter les critères suivants :

• présenter des informations compréhensibles par tous les participants,
• être compatible avec un maximum d'interlocuteurs différents (dans le cas d'un réseau, les interlocuteurs sont des équipements : imprimantes, ordinateurs, clients, serveurs, téléphones…),
• si l'interlocuteur n'est pas disponible, les informations ne doivent pas se perdre,
• permettre une réduction des coûts (par ex. interconnexion à bas coût),
• permettre une productivité accrue (par ex. interconnexion à haut débit),
• être sécurisée si les informations à transmettre sont dites sensibles,
• garantir l'unicité et de l'universalité de l'accès à l'information.

On peut distinguer deux familles d'Equipements - les Eléments Passifs et les Eléments Actifs.

Les Eléments Passifs transmettent le signal d'un point à un autre :

• Les Infrastructures ou Supports - des câbles, de l'atmosphère ou des fibres optiques permettant de relier physiquement des équipements,
• La Topologie - l'architecture d'un réseau définissant les connexions entre les Equipements et, éventuellement, la hiérarchie entre eux.

Les Eléments Actifs sont des équipements qui consomment de l'énergie en traitant ou en interprétant le signal. Les Equipements sont classés selon leurs fonctions :

• Equipement de Distribution Interne au Réseau - Répartiteur (Hub, Switch, Commutateur etc.), Borne d'accès (Hotspot), Convertisseur de signal (Transciever), Amplificateur (Répéteur) …,
• Equipement d'Interconnexion de Réseaux - Routeurs, Ponts …,
• Nœuds et Interfaces Réseaux - postes informatiques, équipements en réseau ….

Un Nœud est une extrémité de connexion qui peut être une intersection de plusieurs connexions ou de plusieurs Equipements.

Une Interface Réseau est une prise ou élément d'un Equipement Actif faisant la connexion vers d'autres Equipements réseaux et qui reçoit et émet des données.

Tous les Equipements connectés au même support doivent respecter un ensemble de règles appelé une Protocole de Communication.

Les Protocoles de Communication définissent de façon formelle et interopérable la manière dont les informations sont échangées entre les Equipements.

Des Logiciels, dédiés à la gestion de ces Protocoles de Communication, sont installés sur des Equipements d'Interconnexion afin de fournir des fonctions de contrôle permettant une communication entre les Equipements.

Se basant sur des Protocoles de Communication, des Services fournissent des fonctionnalités accessibles aux utilisateurs ou d'autres programmes.

L'ensemble des Equipements, Logiciels et Protocoles de Communication constitue l'Architecture Réseau.

Les réseaux peuvent être classifiés de trois façon différentes :

• par Mode de Transmission,
• par Topologie,
• par Étendue.

Il existe deux Classes de réseaux dans cette classification :

• les Réseaux en Mode de Diffusion,
  • utilise un seul support de transmission,
  • le message est envoyé sur tout le réseau à l'adresse d'un destinataire,

• les Réseaux en Mode Point à Point,
  • une seule liaison entre deux équipements,
  • les nœuds permettent de choisir la route en fonction de l'adresse du destinataire,
  • quand deux nœuds non directement connectés entre eux veulent communiquer ils le font par l'intermédiaire des autres noeuds du réseau.

Il existe 6 topologies physiques de réseau :

• La Topologie en Ligne,
• La Topologie en Bus,
• La Topologie en Etoile,
• La Topologie en Anneau,
• La Topologie en Arbre,
• La Topologie Maillée.

Tous les nœuds sont connectés à un seul support. L'inconvénient de cette topologie est que dans le cas d'une défaillance d'une station, le réseau se trouve coupé en deux sous-réseaux.

Tous les nœuds sont connectés à un seul support (un câble BNC en T) avec des bouchons à chaque extrémité. La longueur du bus est limitée à 185m. Le nombre de stations de travail est limité à 30. Les Stations sont reliées au Bus par des 'T'. Les bouchons sont des terminateurs qui sont des résistances de 50 Ohms. Quand le support tombe en panne, le réseau ne fonctionne plus. Quand une station tombe en panne, elle ne perturbe pas le fonctionnement de l'ensemble du réseau. Les Stations étant reliés à un suel support, ce type de topologie necessite un Protocole d'Accès pour gérer le tour de parole des Stations afin d'éviter des conflits.

Chaque nœud est connecté à un périphérique central appelé un Hub (Concentrateur) ou un Switch (Commutateur). Un Hub ou un Switch est prévu pour 4, 8, 16, 32 … stations. En cas d'un réseau d'un plus grand nombre de stations, plusieurs Hubs ou Switches sont connectés ensemble. Quand une station tombe en panne, elle ne perturbe pas le fonctionnement de l'ensemble du réseau. Le point faible de cette topologie est l'équipement central.

Chaque nœud est relié directement à ses deux voisins dans une topologie logique de cercle ininterrompu et une topologie physique en étoile car les stations sont reliées à un type de hub spécial, appelé un Multistation Access Unit (MAU).

Les stations sont reliées à la MAU par un câble 'IBM' munie d'une prise AUI du côté de la carte et une prise Hermaphrodite du coté de la MAU. Les données sont échangées dans un sens unidirectionnel. Une trame, appelée un jeton, circule en permanence. Si l'anneau est brisé, l'ensemble du réseau s'arrête. Pour cette raison, il est courant de voir deux anneaux contre-rotatifs.

La Topologie en Arbre est utilisée dans un réseau hierarchique où le sommet, aussi appelé la racine, est connecté à plusieurs noeuds de niveau inférieur. Ces neouds peuvent à leur tour être connectés à d'autres noeuds inférieurs. L'ensemble forme une arborescence. Le point faible de cette topologie est sa racine. En cas de défaillance, le réseau est coupé en deux.

Cette Topologie est utilisée pour des grands réseaux de distribution tels Internet ou le WIFI. Chaque noeud à tous les autres via des liaisons point à point. Le nombre de liaisons devient très rapidement important en cas d'un grand nombre de noeuds. Par exemple dans le cas de 100 Stations (N), le nombre de liaisons est obtenu par la formule suivante :

N(N-1)/2 = 100(100-1)/2 = 4 950

La classification par étendue nous fournit 4 réseaux principaux :

Cependant, d'autres classification existent :

Il existe deux types de LAN :

• le réseau à serveur dédié,
• le réseau poste à poste.

Le réseau à serveur dédié est caractérisé par le fait que toutes les ressources ( imprimantes, applications, lecteurs etc. ) sont gérées par le serveur. Les autres micro-ordinateurs ne jouent le rôle de client.

Des exemples des systèmes d'exploitation du réseau à serveur dédié sont :

• Windows NT Server,
• Windows 2000 Server,
• Windows 2003 Server,
• Windows 2008 Server,
• Linux,
• Unix.

Le réseau poste à poste est caractérisé par le fait que tous les ordinateurs peuvent jouer le rôle de client et de serveur :

• Windows 95,
• Windows 98,
• Windows NT Workstation.

Le modèle Client/Serveur est une des modalités des architectures informatiques distribuées. Dans ce modèle un serveur est tout Logiciel fournissant un Service.

Le serveur est aussi :

• passif, c'est-à-dire en attente permenante d'une demande, appelée une requête d'un client,
• capable de traiter plusieurs requêtes simultanément en utilisant le multi-threading,
• garant de l'intégrité globale.

Le client est, par contre actif, étant à l'origine des requêtes.

Il existe trois types de modèle client/serveur :

• Plat - tous les clients communiques avec un seul serveur,
• Hiérarchique - les clients n'ont de contact qu'avec les serveurs de plus haut niveau qu'eux,
• Peer-to-Peer - les équipements sont à la fois client et serveur en même temps.

Les réseaux sont bâtis sur des technologies et des modèles. Le modèle théorique le plus important est le modèle Open System Interconnection créé par l'International Organization for Standardization tandis que le modèle pratique le plus important est le modèle TCP/IP.

Le modèle OSI qui a été proposé par l'ISO est devenu le standard en termes de modèle pour décrire l'échange de données entre ordinateurs. Cette norme se repose sur sept couches, de la une - la Couche Physique, à la sept - la Couche d'Application, appelés des services. La communication entre les différentes couches est synchronisée entre le poste émetteur et le poste récepteur grâce à ce que l'on appelle un protocole.

Ce modèle repose sur trois termes :

• Les Couches,
• Les Protocoles,
• Les Interfaces.

Des sept couches :

• Les couches 1 à 3 sont les Couches Basses orientées Transmission,
• La couche 4 est la Couche Charnière entre les Couches Basses et les Couches Hautes,
• Les couches 5 à 7 sont les Couches Hautes orientées Traitement.

La couche du même niveau du système A parle avec son homologue du système B.

• La Couche Physique ( Couche 1 ) est responsable :
  • du transfert de données binaires sur le câble physique ou virtuel
  • de la définition de tout aspect physique allant du connecteur jusqu'au câble en passant par la carte réseau, y compris l'organisation même du réseau
  • de la définition des tensions électriques sur le câble pour obtenir le 0 et le 1 binaires

• La Couche de Liaison ( Couche 2 ) est responsable :
  • de la réception des données de la couche physique
  • de l'organisation des données en fragments, appelés des trames qui ont un format différent selon s'il s'agit d'un réseau basé sur la technologie Ethernet ou la technologie Token-Ring
  • de la préparation, émission et réception des trames
  • de la gestion de l'accès au réseau
  • de la communication nœud à nœud
  • de la gestion des erreurs
    • avant la transmission, le nœud émetteur calcule un code appelé un CRC et l'incorpore dans les données envoyées
    • le nœud récepteur recalcule un CRC en fonction du contenu de la trame reçue et le compare à celui incorporé avec l'envoi
    • en cas de deux CRC identique, le nœud récepteur envoie un accusé de réception au nœud émetteur
  • de la réception de l'accusé de réception
  • éventuellement de le ré-émission des données
  • En prenant ce modèle, l'IEEE ( Institute of Electrical and Eletronics Engineers ) l'a étendu avec le Modèle IEEE ( 802 ).
    • Dans ce modèle la Couche de Liaison est divisée en deux sous-couches importantes :
      • La Sous-Couche LLC ( Logical Link Control ) qui :
        • gère les accusés de réception
        • gère le flux de trames
      • La Sous-Couche MAC ( Media Access Control ) qui :
        • gère la méthode d'accès au réseau
        • le CSMA/CD dans un réseau basé sur la technologie Ethernet
        • l'accès au jeton dans un réseau basé sur la technologie Token-Ring
        • gère les erreurs

• La Couche de Réseau ( Couche 3 ) est responsable de la gestion de la bonne distribution des différentes informations aux bonnes adresses en :
  • identifiant le chemin à emprunter d'un nœud donné à un autre
  • appliquant une conversion des adresses logiques ( des noms ) en adresses physiques
  • ajoutant des information adressage aux envois
  • détectant des paquets trop volumineux avant l'envoi et en les divisant en trames de données de tailles autorisées

• La Couche de Transport ( Couche 4 ) est responsable de veiller à ce que les données soient envoyées correctement en :
  • constituant des paquets de données corrects
  • les envoyant dans le bon ordre
  • vérifiant que les données sont traités dans le même ordre que l'ordre d'émission
  • permettant à un processus sur un nœud de communiquer avec un autre nœud et d'échanger des messages avec lui

• La Couche de Session ( Couche 5 ) est responsable :
  • de l'établissement, du maintien, et de la mise à fin de la communication entre deux noeuds distants, c'est-à-dire, de la session
  • de la conversation entre deux processus de vérification de la réception des messages envoyés en séquences, c'est-à-dire, le point de contrôle

• de la sécurité lors de l'ouverture de la session, c'est-à-dire, les droits d'utilisateurs etc.

• La Couche de Présentation ( Couche 6 ) est responsable :
  • du formatage et de la mise en forme des données
  • des conversions de données telles le cryptage/décryptage

• La Couche d'Application ( Couche 7 ) est responsable :
  • du dialogue homme/machine via des messages affichés
  • du partage des ressources
  • de la messagerie

Un protocole est un langage commun utilisé par dexu entités en communication pour pouvoir se comprendre. La nature du Protocole dépends directement de la nature de la communication. Cette bature dépend du paradigme de communication que l'application nécessite. Le paradigme est un modèle abstrait d'un problème ou d'une situation. Dans le paradigme de la diffusion, l'émetteur envoie dans informations au récepteur sans se soucier de ce que le récepteur va en faire. C'est la responsabilité du récepteur de comprendre et d'utiliser les informations.

Chaque couche rend des services à la couche immédiatement supérieure et utilise les services de la couche immédiatement inférieure. L'ensemble des services s'appelle une Interface. Les services sont composés de Service Data Units et sont disponibles par un Sservice Access Point.

L'Unité de Données ou Protocol Data Unit pour chaque couche comporte un nom spécifique :

• Application Protocol Data Units pour la couche Application,
• Présentation Protocol Data Units pour la couche Présentation,
• Session Protocol Data Units pour la couche Session,
• Transport Protocol Data Units pour la couche Transport.

Or, pour les Couches Basses on parle de :

• Paquets pour la couche Réseau,
• Trames pour la couche Liaison,
• Bits pouyr la couche Physique.

Lorque les données sont communiqueés par le système A au système B, celles-ci commencent au niveau de la couche d'Application. Le couche d'Application ajoute une en-tête à l'unité de données qui contient des informations de contrôle du protocole. Au passage de chaque couche, celle-ci ajoute sa propre en-tête. De cette façon, lors de sa descente vers la couche physique, les données et l'entête de la couche supérieure sont encapulsulées :

Lors de son voyage de la couche Physique vers la couche Application dans le système B, les en-têtes sont supprimées par chaque couche correspondante. On parle alors de désencapsulation :

<note tip> Cliquez ici pour ouvrir le schéma Simplifié du Modèle OSI incluant la spécification NDIS </note>

La spécification NDIS ( Network Driver Interface Specification ) a été introduite conjointement par les sociétés Microsoft et 3Com. Cette spécification ainsi que son homologue, le modèle ODI ( Open Datalink Interface ) introduit conjointement par les sociétés Novell et Apple à la même époque, définit des standards pour les pilotes de cartes réseau afin qu'ils puissent être indépendants des protocoles utilisées et les systèmes d'exploitation sur les machines. Des deux 'standards', la spécification NDIS est le plus répandu, intervenant a niveau de la sous-couche MAC et l a couche de liaison. Elle spécifie :

• l'interface pilote-matériel
• l'interface pilote-protocole
• l'interface pilote - système d'exploitation

<note tip> Cliquez ici pour voir le modèle OSI incluant la suite des protocoles et services TCP/IP </note>

La suite des protocoles TCP/IP ( Transmission Control Protocol / Internet Protocol ) est issu de la DOD ( Dept. Américain de la Défense ) et le travail de l'ARPA ( Advanced Research Project Agency ).

• La suite des protocoles TCP/IP
  • a été introduite en 1974
  • a été utilisée dans l'ARPAnet en 1975
  • permet la communication entre des réseaux à base de systèmes d'exploitation, architectures et technologies différents
  • est très proche du modèle OSI en termes d'architecture et se place au niveau de la couche d'Application jusqu'à la couche Réseau.
  • est, en réalité, une suite de protocoles et de services :
    • IP ( Internet Protocol )
      • le protocole IP s'intègre dans la couche Réseau du modèle OSI en assurant la communication entre les systèmes. Bien qu'il puisse découper des messages en fragments ou datagrammes et les reconstituer dans le bon ordre à l'arrivée, il ne garantit pas la réception.
    • ICMP ( Internet Control Message Protocol )
      • le protocole ICMP produit des messages de contrôle aidant à synchroniser le réseau. Un exemple de ceci est la commande ping.
    • TCP ( Transmission Control Protocol )
      • le protocole TCP se trouve au niveau de la couche de Transport du modèle OSI et s'occupe de la transmission des données entre noeuds.
    • UDP ( User Datagram Protocol )
      • le protocole UDP n'est pas orienté connexion. Il est utilisé pour la transmission rapide de messages entre nœuds sans garantir leur acheminement.
    • Telnet
      • le protocole Telnet est utilisé pour établir une connexion de terminal à distance. Il se trouve dans la couche d'Application du modèle OSI.
    • Ftp ( File Transfer Protocol )
      • le protocole ftp est utilisé pour le transfert de fichiers. Il se trouve dans la couche d'Application du modèle OSI.
    • SMTP ( Simple Message Transfer Protocol )
      • le service SMTP est utilisé pour le transfert de courrier électronique. Il se trouve dans la couche d'Application du modèle OSI.
    • DNS ( Domain Name Service )
      • le service DNS est utilisé pour le résolution de noms en adresses IP. Il se trouve dans la couche d'Application du modèle OSI.
    • SNMP ( Simple Network Management Protocol )
      • le protocole SNMP est composé d'un agent et un gestionnaire. L'agent SNMP collecte des informations sur les périphériques, les configurations et les performances tandis que le gestionnaire SNMP reçois ses informations et réagit en conséquence.
    • NFS ( Network File System )
      • le NFS a été mis au point par Sun Microsystems
      • le NFS génère un lien virtuel entre les lecteurs et les disques durs permettant de monter dans un disque virtuel local un disque distant
    • et aussi POP3, NNTP, IMAP etc …

<note tip> Cliquez ici pour voir les modèles TCP/IP et OSI </note>

Le modèle TCP/IP est composé de 4 couches :

• La couche d'Accès Réseau
  • Cette couche spécifie la forme sous laquelle les données doivent être acheminées, quelque soit le type de réseau utilisé.
• La couche Internet
  • Cette couche est chargée de fournir le paquet de données.
• La couche de Transport
  • Cette couche assure l'acheminement des données et se charge des mécanismes permettant de connaître l'état de la transmission.
• La couche d'Application
  • Cette couche englobe les applications standards de réseau telles ftp, telnet, ssh, etc..

Les noms des Unités de Données sont différents selon le protocole utilisé et la couche du modèle TCP/IP :

On peut distinguer 3 modes de transmission :

• La Liaison Simplex,
  • Les données ne circulent que dans un seul sens de l'émetteur ver le récepteur,
  • La liaison nécessite deux canaux de transmissions,
• La Liaison Half-Duplex aussi appelée la Liaison à l'Alternat ou encore la Liaison Semi-Duplex,
  • Les données circulent dans un sens ou l'autre mais jamais dans les deux sens en même temps. Chaque extrémité émet donc à son tour,
  • La liaison permet d'avoir une liaison bi-directionnelle qui utilise la totalité de la banse passante,
• La Liaison Full-Duplex dans les deux sens en même temps. Chaque extrémité peut émettre et recevoir simultanément,
  • La liaison est caractérisée par une bande passante divisée par deux pour chaque sens des émissions.

En partant de l'extérieur, le câble coaxial est composé :

• d'une Gaine en caoutchouc, PVC ou Téflon pour protéger le câble,
• d'un Blindage en métal pour diminuer le bruit du aux parasites,
• d'un Isolant (diélectrique) pour éviter le contact entre le blindage et l'âme et ainsi éviter des courts-circuits,
• d'un Âme en cuivre ou torsadés pour transporter les données.

Avantages :

• Peux coûteux,
• Facilement manipulable,
• Peut être utilisé pour de longues distances,
• A un débit de 10 Mbit/s dans un LAN et 100 Mbit/s dans un WAN.

Inconvénients :

• Fragile,
• Instable,
• Vulnérable aux interférences,
• Half-Duplex.

Ce câble existe sous deux formes selon son utilisation :

• Monobrin pour du câblage horizontal (Capillaire),
  • chaque fil est composé d'un seul conducteur en cuivre,
  • la distance ne doit pas dépassée 90m.

• Multibrin pour des cordons de brassage :
  • chaque fil est composé de plusieurs brins en cuivre,
  • câble souple.

Avantages :

• Un débit de 10 Mbit/s à 10 GBit/s,
• A une bande passante plus large,
• Pas d'interruption par coupure du câble,
• Permet le câblage universel (téléphonie, fax, données …),
• Full-Duplex.

Inconvénients :

• Nombre de câbles > câble coaxial,
• Plus cher,
• Plus encombrant dans les gaines techniques.

Il existe trois catagories de blindage :

• Twisted ou Torsadé,
• Foiled ou Entouré,
• Shielded ou Avec Ecran.

De ce fait, il existe 5 catagories de câbles Paire Torsadée :

Nom anglais ^ Appelation Ancienne ^ Nouvelle Appelation ^

Ces catégories donnent lieu à des Classes :

Une prise RJ45 comporte 8 broches. Un câble peut être droit quand la broche 1 d'une extremité est connectée à la broche 1 de la prise RJ45 à l'autre extrémité, la broche 2 d'une extremité est connectée à la broche 2 de la prise RJ45 à l'autre extrémité et ainsi de suite ou bien croisé quand le brochage est inversé.

Les câbles croisés sont utilisés lors du branchement de deux équipements identiques (PC à PC, Hub à Hub, Routeur à Routeur).

Le Channel Link ou Canal est l'ensemble du Basic Link ou Lien de base et les cordons de brassage et de raccordement des équipements qui sont limités en distance à 10m.

Le Basic Link est le lien entre la prise RJ45 murale et la baie de brassage. Il est limité à 90m en classe 5D.

La Fibre Optique est un fil de Silice permettant le transfert de la lumière. De ce fait elle est caractérisée par :

• des meilleures performances que le cuivre,
• de plus de communications simultanément,
• de la capacité de relier de plus grandes distances,
• une insensibilité aux perturbations,
• une résistance à la corrosion.

Qui plus est, elle ne produit aucune perturbation.

Elle est composée :

• d'un coeur de 10, de 50/125 ou de 62.50 micron,
• d'une gaine de 125 micron,
• d'une protection de 230 micron.

Il existe deux types de fibres, la Fibre Monomode et la Fibre Multimodes.

La Fibre Monomode :

• a un coeur de 8 à 10 Microns,
• est divisée en sous-catégories de distance,
  • 10 Km,
  • 15 Km,
  • 20 Km,
  • 50 Km,
  • 80 Km,
  • 100 Km.

La Fibre Multimode :

• a un coeur de 62,50 micron ou de 50/125 micron avec une gaine orange,
• permet plusieurs trajets lumineux appelés modes en même temps en Full Duplex,
• est utilisée pour de bas débits ou de courtes distances,
  • 2 Km pour 100 Mbit/s,
  • 500 m pour 1 Gbit/s.

Les réseaux sans fils sans basés sur une liaison qui utilise des ondes radio-électriques (radio et infra-rouges).

Il existe des technologies différentes en fonction de la fréquence utilisée et de la portée des transmissions :

• Réseaux Personnels sans Fils - Bluetooth, HomeRF,
• Réseaux Locaux sans Fils - LiFI, WiFI,
• Réseaux Métropolitains sans Fil - wImax,
• Réseaux Etendus sans Fils - GSM, GPRS, UMTS.

Les principales ondes utilisées pour la transmission des données sont :

• Ondes GSM - Ondes Hertziennes repeosant sur des micro-ondes à basse fréquence avec une portée d'une dizaine de kilomètres,
• Ondes Wi-Fi - Ondes Hertziennes reposant sur des micro-ondes à haute fréquence avec une portée de 20 à 50 mètres,
• Ondes Satellitaires - Ondes Hertziennes longues portées.

Le CPL utilise le réseau électrique domestique, le réseau moyenne et basse tension pour transmettre des informations numériques.

Le CPL superpose un signal à plus haute fréquence au signal électrique.

Seuls donc, les fils conducteurs transportent les signaux CPL.

Le coupleur intégré en entrée des boîtiers CPL élimine les composants basses fréquences pour isoler le signal CPL.

Le CPL utilise la phase électrique et le neutre. De ce fait, une installation triphasée fournit 3 réseaux CPL différents.

Le signal CPL ne s'arrête pas necéssairement aux limites de l'installation électrique. En effet en cas de compteurs non-numériques le signal les traversent.

Les normes CPL sont :

Il existe plusieurs technologies de réseau :

• Ethernet,
• Token-Ring,
• ARCnet,
• etc..

Nous détaillerons ici les deux technologies les plus répandues, à savoir Ethernet et Token-Ring.

La technologie Ethernet se repose sur :

• une topologie logique de bus,
• une topologie physique de bus ou étoile.

L'accès au bus utilise le CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection (Accès Multiple à Détection de Porteuse / Détection de Collisions).

Il faut noter que :

• les données sont transmises à chaque nœud - c'est la méthode d'accès multiple,
• chaque nœud qui veut émettre écoute le réseau - c'est la détection de porteuse,
• quand le réseau est silencieux une trame est émise dans laquelle se trouvent les données ainsi que l'adresse du destinataire,
• le système est dit donc aléatoire ou non-déterministe,
• quand deux nœuds émettent en même temps, il y a collision de données,
• les deux nœuds vont donc cesser d'émettre, se mettant en attente jusqu'à ce qu'ils commencent à émettre de nouveau.

La technologie Token-Ring se repose sur :

• une topologie logique en anneau,
• une topologie physique en étoile.

Token-Ring se traduit par Anneau à Jeton. Il n'est pas aussi répandu que l'Ethernet pour des raisons de coûts. En effet le rajout d'un nœud en Token-Ring peut coûter jusqu'à 4 fois plus cher qu'en Ethernet.

Il faut noter que :

• les données sont transmises dans le réseau par un système appelé méthode de passage de jeton,
• le jeton est une trame numérique vide de données qui tourne en permanence dans l'anneau,
• quand un nœud souhaite émettre, il saisit le jeton, y dépose des données avec l'adresse du destinataire et ensuite laisse poursuivre son chemin jusqu'à sa destination,
• pendant son voyage, aucun autre nœud ne peut émettre,
• une fois arrivé à sa destination, le jeton dépose ses données et retourne à l'émetteur pour confirmer la livraison,
• ce système est appelé déterministe.

L'intérêt de la technologie Token-Ring se trouve dans le fait :

• qu'il évite des collisions,
• qu'il est possible de déterminer avec exactitude le temps que prenne l'acheminement des données.

La technologie Token-Ring est donc idéale, voire obligatoire, dans des installations où chaque nœud doit disposer d'une opportunité à intervalle fixe d'émettre des données.

En plus du câblage, les périphériques de réseau spéciaux sont des éléments primordiaux tant au niveau de la topologie physique que la topologie logique.

Les périphériques de réseau spéciaux sont :

• les Concentrateurs ou Hubs,
• les Répéteurs ou Repeaters,
• les Ponts ou Bridges,
• les Commutateurs ou Switches,
• les Routeurs ou Routers,
• les Passerelles ou Gateways.

L'objectif ici est de vous permettre de comprendre le rôle de chaque périphérique.

Les Concentrateurs permettent une connectivité entre les nœuds en topologie en étoile. Selon leur configuration, la topologie logique peut être en étoile, en bus ou en anneau. Il existe de multiples types de Concentrateurs allant du plus simple au Concentrateur intelligent.

• Le Concentrateur Simple
  • est une boîte de raccordement centrale,
  • joue le rôle de récepteur et du réémetteur des signaux sans accélération ni gestion de ceux-ci,
  • est un périphérique utilisé pour des groupes de travail.

• Le Concentrateur Évolué
  • est un Concentrateur simple qui offre en plus l'amplification des signaux, la gestion du type de topologie logique grâce à des capacités d'être configurés à l'aide d'un logiciel ainsi que l'homogénéisation du réseau en offrant des ports pour un câblage différent. Par exemple, 8 ports en paire torsadée non-blindée et un port BNC.

• Le Concentrateur Intelligent
  • est un Concentrateur évolué qui offre en plus la détection automatique des pannes, la connectique avec un Pont ou un Routeur ainsi que le diagnostic et la génération de rapports.

Un Répéteur est un périphérique réseau simple. Il est utilisé pour amplifier le signal quand :

• la longueur du câble dépasse la limite autorisée,
• le câble passe par une zone ou les interférences sont importantes.

Éventuellement, et uniquement dans le cas où le Répéteur serait muni d'une telle fonction, celui-ci peut être utiliser pour connecter deux réseaux ayant un câblage différent.

Un Pont est Répéteur intelligent. Outre sa capacité d'amplifier les signaux, le Pont analyse le trafic qui passe par lui et met à jour une liste d'adresses des cartes réseau, appelée une table de routage, n'autorisant que les transmissions destinées à d'autres segments du réseau.

Les diffusions sont néanmoins autorisées.

Comme un Pont doit être intelligent, on utilise souvent un micro-ordinateur comme Pont. Forcément équipé de 2 cartes réseau, le Pont peut également jouer le rôle de serveur de fichiers.

Le Pont sert donc à isoler des segments du réseau pour des raisons de :

• sécurité afin d'éviter à ce que des données sensibles soient propagées sur tout le réseau,
• performance afin qu'une partie du réseau trop chargée ralentisse le réseau entier,
• fiabilité afin par exemple qu'une carte en panne ne gène pas le reste du réseau avec une diffusion.

Il existe trois types de configuration de Ponts

Le Pont de Base est utilisé très rarement pour isoler deux segments.

;#;;#;

Le Pont en Cascade est à éviter car les données en provenance d'un segment doivent passer par plusieurs Ponts. Ceci a pour conséquence de ralentir la transmission des données, voire même de créer un trafic superflu en cas de rémission par le nœud

;#;;#;

Le Pont en Dorsale coûte plus chère que la configuration précédente car il faut un nombre de Ponts équivalent au nombre de segments + 1. Par contre elle réduit les problèmes précédemment cités puisque les données ne transitent que par deux Ponts.

;#;;#;

Un Commutateur peut être considéré comme un Concentrateur intelligent et un Pont. Ils sont gérés souvent par des logiciels. La topologie physique d'un réseau commuté est en étoile. Par contre la topologie logique est spéciale, elle s'appelle une topologie commutée.

Lors de la communication de données entre deux nœuds, le Commutateur ouvre une connexion temporaire virtuelle en fermant les autres ports. De cette façon la bande passante totale est disponible pour cette transmission et les risques de collision sont minimisés.

Certains Commutateurs haut de gamme sont équipés d'un système anti-catastrophe qui leur permet d'isoler une partie d'un réseau en panne afin que les autres parties puissent continuer à fonctionner sans problème.

Un Routeur est un Pont sophistiqué capable :

• d'assurer l'interconnexion entre des segments,
• de filtrer le trafic,
• d’isoler une partie du réseau,
• d’ explorer les informations d'adressage pour trouver le chemin le plus approprié et le plus rentable pour la transmission des données.

Les Routeurs utilisent une table de routage pour stocker les informations sur :

• les adresses du réseau,
• les solutions de connexion vers d'autres réseaux,
• l'efficacité des différentes routes.

Il existe deux types de Routeur :

• le Routeur Statique
  • la table de routage est éditer manuellement,
  • les routes empruntées pour la transmission des données sont toujours les mêmes,
  • il n'y a pas de recherche d'efficacité.

• le Routeur Dynamique
  • découvre automatiquement les routes à emprunter dans un réseau.

Ce périphérique, souvent un logiciel, sert à faire une conversion de données :

• entre deux technologies différentes ( Ethernet - Token-Ring ),
• entre deux protocoles différents,
• entre des formats de données différents.

L'en-tête TCP est codée sur 4 octets soit 32 bits :

Vous noterez que les numéros de ports sont codés sur 16 bits. Cette information nous permet de calculer le nombres de ports maximum en IPv4, soit 2¹⁶ ports ou 65 535.

L'Offset contient la taille de l'en-tête.

Les Flags sont :

• URG - Si la valeur est 1 le pointeur urgent est utilisé. Le numéro de séquence et le pointeur urgent indique un octet spécifique.
• ACK - Si la valeur est 1, le paquet est un accusé de réception
• PSH - Si la valeur est 1, les données sont immédiatement présentées à l'application
• RST - Si la valeur est 1, la communication comporte un problème et la connexion est réinitialisée
• SYN - Si la valeur est 1, le paquet est un paquet de synchronisation
• FIN - Si la valeur est 1, le paquet indique la fin de la connexion

La Fenêtre est codée sur 16 bits. La Fenêtre est une donnée liée au fonctionnement d'expédition de données appelé le sliding window ou la fenêtre glissante. Puisque il serait impossible, pour des raisons de performance, d'attendre l'accusé de réception de chaque paquet envoyé, l'expéditeur envoie des paquets par groupe. La taille de cette groupe s'appelle la Fenêtre. Dans le cas d'un problème de réception d'une partie de la Fenêtre, toute la Fenêtre est ré-expédiée.

Le Checksum est une façon de calculer si le paquet est complet.

Le Padding est un champ pouvant être rempli de valeurs nulles de façon à ce que la taille de l'en-tête soit un multiple de 32

L'en-tête UDP est codée sur 4 octets soit 32 bits :

L'en-tête UDP a une longueur de 8 octets.

La taille limite d'un paquet TCP, l'en-tête comprise, ne peut pas dépasser 65 535 octets. Cependant chaque réseau est qualifié par son MTU ( Maximum Tranfer Unit ). Cette valeur est la taille maximum d'un paquet autorisée. L'unité est en octets. Pour un réseau Ethernet sa valeur est de 1 500. Quand un paquet doit être expédié sur un réseau ayant un MTU inférieur à sa propre taille, le paquet doit être fractionné. A la sortie du réseau, le paquet est reconstitué. Cette reconstitution s'appelle ré-encapsulation.

L'adressage IP requière que chaque périphérique sur le réseau possède une adresse IP unique de 4 octets, soit 32 bits au format XXX.XXX.XXX.XXX De cette façon le nombre total d'adresses est de 2³² = 4.3 Milliards.

Les adresses IP sont divisées en 5 classes, de A à E. Les 4 octets des classes A à C sont divisés en deux, une partie qui s'appelle le Net ID qui identifie le réseau et une partie qui s'appelle le Host ID qui identifie le hôte :

L'attribution d'une classe dépend du nombre de hôtes à connecter. Chaque classe est identifié par un Class ID composé de 1 à 3 bits :

Dans chaque classe, certaines adresses sont réservées pour un usage privé :

Il existe des adresses particulières ne pouvant pas être utilisées pour identifier un hôte :

L'adresse de réseau identifie le segment du réseau entier tandis que l'adresse de diffusion identifie tous les hôtes sur le segment de réseau.

Afin de mieux comprendre l'adresse de réseau et l'adresse de diffusion, prenons le cas de l'adresse 192.168.10.1 en classe C :

Tout comme l'adresse IP, le masque de sous-réseau compte 4 octets ou 32 bits. Les masques de sous-réseaux permettent d'identifer le Net ID et le Host ID :

Le terme CIDR veut dire Classless InterDomain Routing. Le terme Notation CIDR correspond au nombre de bits d'une valeur de 1 dans le masque de sous-réseau.

Quand un hôte souhaite émettre il procède d'abord à l'identification de sa propre adresse réseau par un calcul AND (ET) appliqué à sa propre adresse et son masque de sous-réseau qui stipule :

• 1 x 1 = 1
• 0 x 1 = 0
• 1 x 0 = 0
• 0 x 0 = 0

Prenons le cas de l'adresse IP 192.168.10.1 ayant un masque de 255.255.255.0 :

Cet hôte essaie de communiquer avec un hôte ayant une adresse IP de 192.168.10.10. Il procède donc au même calcul en appliquant son propre masque de sous-réseau à l'adresse IP de l'hôte destinataire :

Puisque l'adresse réseau est identique dans les deux cas, l'hôte émetteur présume que l'hôte de destination se trouve sur son réseau et envoie les paquets directement sur le réseau sans s'adresser à sa passerelle par défaut.

L'hôte émetteur essaie maintenant de communiquer avec avec un hôte ayant une adresse IP de 192.168.2.1. Il procède donc au même calcul en appliquant son propre masque de sous-réseau à l'adresse IP de l'hôte destinataire :

Dans ce cas, l'hôte émetteur constate que le réseau de destination 192.168.2.0 n'est pas identique à son propre réseau 192.168.10.0. Il adresse donc les paquets à la passerelle par défaut.

Puisque le stock de réseaux disponibles sous IPv4 est presque épuisé, une solution a du être trouvée pour créer des sous-réseaux en attendant l'introduction de l'IPv6. Cette solution s'appelle le VLSM ou Variable Length Subnet Masks. Le VLSM exprime les masques de sous-réseaux au format CIDR.

Son principe est simple. Afin de créer des réseaux différents à partir d'une adresse réseau d'une classe donnée, il convient de réduire le nombre d'hôtes. De cette façon les bits 'libérés' du Host ID peuvent être utilisés pour identifier les sous-réseaux.

Pour illustrer ceci, prenons l'exemple d'un réseau 192.168.1.0. Sur ce réseau, nous pouvons mettre 2⁸-2 soit 254 hôtes entre 192.168.1.1 au 192.168.1.254.

Supposons que nous souhaiterions diviser notre réseau en 2 sous-réseaux. Pour coder 2 sous-réseaux, il faut que l'on libère 2 bits du Host ID. Les deux bits libérés auront les valeurs binaires suivantes :

• 00
• 01
• 10
• 11

Les valeurs binaires du quatrième octet de nos adresses de sous-réseaux seront donc :

• 192.168.1.00XXXXXX
• 192.168.1.01XXXXXX
• 192.168.1.10XXXXXX
• 192.168.1.11XXXXXX

où les XXXXXX représentent les bits que nous réservons pour décrire les hôtes dans chacun des sous-réseaux.

Nous ne pouvons pas utiliser les deux sous-réseaux suivants :

• 192.168.1.00XXXXXX
• 192.168.1.11XXXXXX

car ceux-ci correspondent aux débuts de l'adresse réseau 192.168.1.0 et de l'adresse de diffusion 192.168.1.255.

Nous pouvons utiliser les deux sous-réseaux suivants :

• 192.168.1.01XXXXXX
• 192.168.1.10XXXXXX

Pour le premier sous-réseau l'adresse réseau et l'adresse de diffusion sont :

• L'adresse CIDR du réseau est donc 192.168.1.64/26 car le Net ID est codé sur 24+2 bits.

• Le masque de sous-réseau est donc le 11111111.11111111.11111111.11000000 ou le 255.255.255.192

• Nous pouvons avoir 2⁶-2 soit 62 hôtes.

• La plage valide d'adresses IP est de 192.168.1.65 à 192.168.1.126

Pour le deuxième sous-réseau l'adresse réseau et l'adresse de diffusion sont :

• L'adresse CIDR du réseau est donc 192.168.1.128/26 car le Net ID est codé sur 24+2 bits.

• Le masque de sous-réseau est donc le 11111111.11111111.11111111.11000000 ou le 255.255.255.192

• Nous pouvons avoir 2⁶-2 soit 62 hôtes.

• La plage valide d'adresses IP est de 192.168.1.129 à 192.168.1.190

La valeur qui sépare les sous-réseaux est 64. Cette valeur comporte le nom incrément.

Afin que les données arrivent aux applications que les attendent, TCP utilise des numéros de ports sur la couche transport. Le numéros de ports sont divisés en trois groupes :

• Well Known Ports
  • De 1 à 1023
• Registered Ports
  • De 1024 à 49151
• Dynamic et/ou Private Ports
  • De 49152 à 65535

Le couple numéro IP:numéro de port s'appelle un socket.

Les ports les plus utilisés sont détaillés dans le fichier /etc/services :

[root@centos7 ~]# more /etc/services
# /etc/services:
# $Id: services,v 1.55 2013/04/14 ovasik Exp $
#
# Network services, Internet style
# IANA services version: last updated 2013-04-10
#
# Note that it is presently the policy of IANA to assign a single well-known
# port number for both TCP and UDP; hence, most entries here have two entries
# even if the protocol doesn't support UDP operations.
# Updated from RFC 1700, ``Assigned Numbers'' (October 1994).  Not all ports
# are included, only the more common ones.
#
# The latest IANA port assignments can be gotten from
#       http://www.iana.org/assignments/port-numbers
# The Well Known Ports are those from 0 through 1023.
# The Registered Ports are those from 1024 through 49151
# The Dynamic and/or Private Ports are those from 49152 through 65535
#
# Each line describes one service, and is of the form:
#
# service-name  port/protocol  [aliases ...]   [# comment]

tcpmux          1/tcp                           # TCP port service multiplexer
tcpmux          1/udp                           # TCP port service multiplexer
rje             5/tcp                           # Remote Job Entry
rje             5/udp                           # Remote Job Entry
echo            7/tcp
echo            7/udp
discard         9/tcp           sink null
discard         9/udp           sink null
systat          11/tcp          users
systat          11/udp          users
daytime         13/tcp
--More--(0%)

Notez que les ports sont listés par deux :

• le port TCP
• le port UDP

La liste la plus complète peut être consultée à l'adresse suivante https://www.iana.org/assignments/service-names-port-numbers/service-names-port-numbers.xhtml.

Pour connaitre la liste des sockets ouverts sur l'ordinateur, saisissez la commande suivante :

[root@centos7 ~]# netstat -an | more
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State      
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 127.0.0.1:7127          0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 127.0.0.1:631           0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 127.0.0.1:25            0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 127.0.0.1:52284         0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 127.0.0.1:49669         0.0.0.0:*               LISTEN     
tcp        0      0 127.0.0.1:52284         127.0.0.1:46641         ESTABLISHED
tcp        0      0 10.0.2.15:22            10.0.2.2:47261          ESTABLISHED
tcp        0      0 127.0.0.1:46641         127.0.0.1:52284         ESTABLISHED
tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN     
tcp6       0      0 ::1:631                 :::*                    LISTEN     
udp        0      0 10.0.2.15:49309         10.0.2.3:53             ESTABLISHED
udp        0      0 0.0.0.0:42155           0.0.0.0:*                          
udp        0      0 0.0.0.0:5353            0.0.0.0:*                          
udp        0      0 127.0.0.1:323           0.0.0.0:*                          
udp        0      0 0.0.0.0:68              0.0.0.0:*                          
udp        0      0 0.0.0.0:14451           0.0.0.0:*                          
udp        0      0 10.0.2.15:37244         212.83.184.186:123      ESTABLISHED
udp6       0      0 ::1:323                 :::*                               
udp6       0      0 :::35912                :::*                               
raw6       0      0 :::58                   :::*                    7          
Active UNIX domain sockets (servers and established)
Proto RefCnt Flags       Type       State         I-Node   Path
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     20224    public/pickup
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     20228    public/cleanup
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     20231    public/qmgr
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     11278    /run/lvm/lvmpolld.socket
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     13838    /var/run/dbus/system_bus_s
ocket
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     20253    public/flush
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     20268    public/showq
--More--

Pour connaitre la liste des applications ayant ouvert un port sur l'ordinateur, saisissez la commande suivante :

[root@centos7 ~]# netstat -anp | more
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name    
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      855/sshd            
tcp        0      0 127.0.0.1:7127          0.0.0.0:*               LISTEN      3275/Remote Access  
tcp        0      0 127.0.0.1:631           0.0.0.0:*               LISTEN      854/cupsd           
tcp        0      0 127.0.0.1:25            0.0.0.0:*               LISTEN      2214/master         
tcp        0      0 127.0.0.1:52284         0.0.0.0:*               LISTEN      3389/Remote Access  
tcp        0      0 127.0.0.1:49669         0.0.0.0:*               LISTEN      3275/Remote Access  
tcp        0      0 127.0.0.1:52284         127.0.0.1:46641         ESTABLISHED 3389/Remote Access  
tcp        0      0 10.0.2.15:22            10.0.2.2:47261          ESTABLISHED 4557/sshd: trainee  
tcp        0      1 10.0.2.15:55144         86.241.135.118:443      SYN_SENT    3275/Remote Access  
tcp        0      0 127.0.0.1:46641         127.0.0.1:52284         ESTABLISHED 3275/Remote Access  
tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      855/sshd            
tcp6       0      0 ::1:631                 :::*                    LISTEN      854/cupsd           
udp        0      0 0.0.0.0:42155           0.0.0.0:*                           525/avahi-daemon: r 
udp        0      0 0.0.0.0:5353            0.0.0.0:*                           525/avahi-daemon: r 
udp        0      0 127.0.0.1:323           0.0.0.0:*                           556/chronyd         
udp        0      0 0.0.0.0:68              0.0.0.0:*                           4501/dhclient       
udp        0      0 0.0.0.0:14451           0.0.0.0:*                           4501/dhclient       
udp        0      0 10.0.2.15:37244         212.83.184.186:123      ESTABLISHED 556/chronyd         
udp6       0      0 ::1:323                 :::*                                556/chronyd         
udp6       0      0 :::35912                :::*                                4501/dhclient       
raw6       0      0 :::58                   :::*                    7           653/NetworkManager  
Active UNIX domain sockets (servers and established)
Proto RefCnt Flags       Type       State         I-Node   PID/Program name     Path
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     20224    2214/master          public/pickup
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     20228    2214/master          public/cleanup
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     20231    2214/master          public/qmgr
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     11278    1/systemd            /run/lvm/lvmpolld.socket
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     13838    1/systemd            /var/run/dbus/system_bus_socket
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     20253    2214/master          public/flush
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     20268    2214/master          public/showq
unix  2      [ ACC ]     STREAM     LISTENING     13859    1/systemd            /var/run/rpcbind.sock
--More--

Chaque protocole peut être encapsulé dans une trame Ethernet. Lorsque la trame doit être transportée de l'expéditeur au destinataire, ce premier doit connaitre l'adresse Ethernet du dernier. L'adresse Ethernet est aussi appelée l'adresse Physique ou l'adresse MAC.

Pour connaître l'adresse Ethernet du destinataire, l'expéditeur fait appel au protocol ARP. Les informations reçues sont stockées dans une table. Pour visualiser ces informations, il convient d'utiliser la commande suivante :

[root@centos7 ~]# arp -a
? (10.0.2.3) at 52:54:00:12:35:03 [ether] on enp0s3
gateway (10.0.2.2) at 52:54:00:12:35:02 [ether] on enp0s3

Les options de cette commande sont :

[root@centos7 ~]# arp --help
Usage:
  arp [-vn]  [<HW>] [-i <if>] [-a] [<hostname>]             <-Display ARP cache
  arp [-v]          [-i <if>] -d  <host> [pub]               <-Delete ARP entry
  arp [-vnD] [<HW>] [-i <if>] -f  [<filename>]            <-Add entry from file
  arp [-v]   [<HW>] [-i <if>] -s  <host> <hwaddr> [temp]            <-Add entry
  arp [-v]   [<HW>] [-i <if>] -Ds <host> <if> [netmask <nm>] pub          <-''-

        -a                       display (all) hosts in alternative (BSD) style
        -e                       display (all) hosts in default (Linux) style
        -s, --set                set a new ARP entry
        -d, --delete             delete a specified entry
        -v, --verbose            be verbose
        -n, --numeric            don't resolve names
        -i, --device             specify network interface (e.g. eth0)
        -D, --use-device         read <hwaddr> from given device
        -A, -p, --protocol       specify protocol family
        -f, --file               read new entries from file or from /etc/ethers

  <HW>=Use '-H <hw>' to specify hardware address type. Default: ether
  List of possible hardware types (which support ARP):
    ash (Ash) ether (Ethernet) ax25 (AMPR AX.25) 
    netrom (AMPR NET/ROM) rose (AMPR ROSE) arcnet (ARCnet) 
    dlci (Frame Relay DLCI) fddi (Fiber Distributed Data Interface) hippi (HIPPI) 
    irda (IrLAP) x25 (generic X.25) infiniband (InfiniBand) 
    eui64 (Generic EUI-64) 

• La Cryptologie
  • La science qui étudie les aspects scientifiques de ces techniques, c'est-à-dire qu'elle englobe la cryptographie et la cryptanalyse.
• La Cryptanalyse
  • Lorsque la clef de déchiffrement n'est pas connue de l'attaquant on parle alors de cryptanalyse ou cryptoanalyse (on entend souvent aussi le terme plus familier de cassage).
• La Cryptographie
  • Un terme générique désignant l'ensemble des techniques permettant de chiffrer des messages, c'est-à-dire permettant de les rendre inintelligibles sans une action spécifique. Les verbes crypter et chiffrer sont utilisés.
• Le Décryptement ou Décryptage
  • Est le fait d'essayer de déchiffrer illégitimement le message (que la clé de déchiffrement soit connue ou non de l'attaquant).

La cryptographie apporte quatre points clefs:

• La confidentialité
  • consiste à rendre l'information inintelligible à d'autres personnes que les acteurs de la transaction.
• L'intégrité
  • consiste à déterminer si les données n'ont pas été altérées durant la communication (de manière fortuite ou intentionnelle).
• L'authentification
  • consiste à assurer l'identité d'un utilisateur.
• La non-répudiation
  • est la garantie qu'aucun des correspondants ne pourra nier la transaction.

La cryptographie est basée sur l'arithmétique. Il s'agit, dans le cas d'un texte, de transformer les lettres qui composent le message en une succession de chiffres (sous forme de bits dans le cas de l'informatique), puis ensuite de faire des calculs sur ces chiffres pour:

• Procéder au chiffrement
  • Le résultat de cette modification (le message chiffré) est appelé cryptogramme (Ciphertext) par opposition au message initial, appelé message en clair (Plaintext)
• Procéder au déchiffrement

Le chiffrement se fait à l'aide d'une clef de chiffrement. Le déchiffrement nécessite une clef de déchiffrement.

On distingue deux types de clefs:

• Les clés symétriques:
  • des clés utilisées pour le chiffrement ainsi que pour le déchiffrement. On parle alors de chiffrement symétrique ou de chiffrement à clé secrète.
• Les clés asymétriques:
  • des clés utilisées dans le cas du chiffrement asymétrique (aussi appelé chiffrement à clé publique). Dans ce cas, une clé différente est utilisée pour le chiffrement et pour le déchiffrement.

Le chiffrement par substitution consiste à remplacer dans un message une ou plusieurs entités (généralement des lettres) par une ou plusieurs autres entités. On distingue généralement plusieurs types de cryptosystèmes par substitution :

• La substitution monoalphabétique
  • consiste à remplacer chaque lettre du message par une autre lettre de l'alphabet
• La substitution polyalphabétique
  • consiste à utiliser une suite de chiffres monoalphabétique réutilisée périodiquement
• La substitution homophonique
  • permet de faire correspondre à chaque lettre du message en clair un ensemble possible d'autres caractères
• La substitution de polygrammes
  • consiste à substituer un groupe de caractères (polygramme) dans le message par un autre groupe de caractères

Ce système est aussi appelé le système à Clef Secrète ou à clef privée.

Ce système consiste à effectuer une opération de chiffrement par algorithme mais comporte un inconvénient, à savoir qu'il nécessite un canal sécurisé pour la transmission de la clef de chiffrement/déchiffrement.

Les algorithmes de chiffrement symétrique couramment utilisés en informatique sont:

• Data Encryption Standard (DES),
• Triple DES (3DES),
• RC2,
• Blowfish,
• International Data Encryption Algorithm (IDEA),
• Advanced Encryption Standard (AES).

Ce système est aussi appelé Système à Clef Publique.

Ce système consiste à avoir deux clefs appelées des bi-clefs:

• Une clef publique pour le chiffrement
• Une clef secrète ou privée pour le déchiffrement

• L'utilisateur A (celui qui déchiffre) choisit une clef privée.
• A partir de cette clef il génère plusieurs clefs publiques grâce à un algorithme.
• L'utilisateur B (celui qui chiffre) choisit une des clefs publiques à travers un canal non-sécurisé pour chiffrer les données à l'attention de l'utilisateur A.

Ce système est basé sur ce que l'on appelle une fonction à trappe à sens unique ou one-way trap door.

Il existe toutefois un problème – s'assurer que la clef publique récupérée est bien celle qui correspond au destinataire !

Les algorithmes de chiffrement asymétrique couramment utilisés en informatique sont:

• Digital Signature Algorithm (DSA)
• Rivest, Shamir, Adleman (RSA)

Ce système est un compromis entre le système symétrique et le système asymétrique. Il permet l'envoie de données chiffrées à l'aide d'un algorithme de chiffrement symétrique par un canal non-sécurisé et a été mis au point pour palier au problème de lenteur de déchiffrement du système asymétrique.

Ce système fonctionne de la façon suivante :

• L'utilisateur A chiffre une clef privée générée aléatoirement, appelée une « clef de session », en utilisant une des clefs publiques de l'utilisateur B.
• L'utilisateur A chiffre les données avec la clef de session.
• L'utilisateur B déchiffre la clef de session en utilisant sa propre clef privée.
• L'utilisateur B déchiffre les données en utilisant la clef de session.

La fonction de hachage, aussi appelée une fonction de condensation, est à sens unique (one way function). Il « condense » un message en clair et produit un haché unique.

Les deux algorithmes de hachage utilisés sont:

• Message Digest 5 (MD5)
• Secure Hash Algorithm (SHA)

Lors de son envoie, le message est accompagné de son haché et il est donc possible de garantir son intégrité:

• A la réception du message, le destinataire ou l’utilisateur B calcule le haché du message reçu et le compare avec le haché accompagnant le document.
• Si le message ou le haché a été falsifié durant la communication, les deux empreintes ne correspondront pas.

Pour garantir l'authentification du message l‘utilisateur A va chiffrer ou signer le haché à l'aide de sa clé privée. Le haché signé est appelé un sceau.

• L’utilisateur A envoie le sceau au destinataire.
• A la réception du message L’utilisateur B déchiffre le sceau avec la clé publique de l’utilisateur A.
• Il compare le haché obtenu au haché reçu en pièce jointe.

Ce mécanisme de création de sceau est appelé scellement.

Ce mécanisme est identique au procédé utilisé par SSH lors d'une connexion

GNU Privacy Guard permet aux utilisateurs de transférer des messages chiffrés et/ou signés.

Sous RHEL/CentOS 7, le paquet gnupg est installé par défaut :

[root@centos7 ~]# whereis gpg
gpg: /usr/bin/gpg /usr/share/man/man1/gpg.1.gz

Pour initialiser GnuPG, saisissez la commande suivante :

[root@centos7 ~]# gpg
gpg: directory `/root/.gnupg' created
gpg: new configuration file `/root/.gnupg/gpg.conf' created
gpg: WARNING: options in `/root/.gnupg/gpg.conf' are not yet active during this run
gpg: keyring `/root/.gnupg/secring.gpg' created
gpg: keyring `/root/.gnupg/pubring.gpg' created
gpg: Go ahead and type your message ...
^C
gpg: signal Interrupt caught ... exiting

Pour générer les clefs, saisissez la commande suivante :

[root@centos7 ~]# gpg --gen-key
gpg (GnuPG) 2.0.22; Copyright (C) 2013 Free Software Foundation, Inc.
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.

Please select what kind of key you want:
   (1) RSA and RSA (default)
   (2) DSA and Elgamal
   (3) DSA (sign only)
   (4) RSA (sign only)
Your selection? 1
RSA keys may be between 1024 and 4096 bits long.
What keysize do you want? (2048) 
Requested keysize is 2048 bits
Please specify how long the key should be valid.
         0 = key does not expire
      <n>  = key expires in n days
      <n>w = key expires in n weeks
      <n>m = key expires in n months
      <n>y = key expires in n years
Key is valid for? (0) 
Key does not expire at all
Is this correct? (y/N) y

GnuPG needs to construct a user ID to identify your key.

Real name: I2TCH
Email address: infos@i2tch.eu
Comment: Test Key
You selected this USER-ID:
    "I2TCH (Test Key) <infos@i2tch.eu>"

Change (N)ame, (C)omment, (E)mail or (O)kay/(Q)uit? O
You need a Passphrase to protect your secret key.

We need to generate a lot of random bytes. It is a good idea to perform
some other action (type on the keyboard, move the mouse, utilize the
disks) during the prime generation; this gives the random number
generator a better chance to gain enough entropy.
We need to generate a lot of random bytes. It is a good idea to perform
some other action (type on the keyboard, move the mouse, utilize the
disks) during the prime generation; this gives the random number
generator a better chance to gain enough entropy.
gpg: /root/.gnupg/trustdb.gpg: trustdb created
gpg: key F6A5B400 marked as ultimately trusted
public and secret key created and signed.

gpg: checking the trustdb
gpg: 3 marginal(s) needed, 1 complete(s) needed, PGP trust model
gpg: depth: 0  valid:   1  signed:   0  trust: 0-, 0q, 0n, 0m, 0f, 1u
pub   2048R/F6A5B400 2016-08-10
      Key fingerprint = CA95 0CB9 859B 2F80 B8AF  8C07 5365 C618 F6A5 B400
uid                  I2TCH (Test Key) <infos@i2tch.eu>
sub   2048R/700F1CD5 2016-08-10

La liste de clefs peut être visualisée avec la commande suivante :

[root@centos7 ~]# gpg --list-keys
/root/.gnupg/pubring.gpg
------------------------
pub   2048R/F6A5B400 2016-08-10
uid                  I2TCH (Test Key) <infos@i2tch.eu>
sub   2048R/700F1CD5 2016-08-10

# gpg --import la-clef.asc

Pour exporter sa clef publique, il convient d'utiliser la commande suivante :

[root@centos7 ~]# gpg --export --armor I2TCH > ~/I2TCH.asc
[root@centos7 ~]# cat I2TCH.asc 
-----BEGIN PGP PUBLIC KEY BLOCK-----
Version: GnuPG v2.0.22 (GNU/Linux)
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=9R5l
-----END PGP PUBLIC KEY BLOCK-----

Cette clef peut ensuite être jointe à des messages électroniques ou bien déposée sur un serveur de clefs tel http://www.keyserver.net.

Créez maintenant un message à signer :

[root@centos7 ~]# vi ~/message.txt
[root@centos7 ~]# cat ~/message.txt
This is a test message for gpg

Pour signer ce message en format binaire, il convient d'utiliser la commande suivante :

[root@centos7 ~]# gpg --default-key I2TCH --detach-sign message.txt

You need a passphrase to unlock the secret key for
user: "I2TCH (Test Key) <infos@i2tch.eu>"
2048-bit RSA key, ID F6A5B400, created 2016-08-10

[root@centos7 ~]# ls -l | grep message
-rw-r--r--. 1 root    root          31 Aug 10 07:14 message.txt
-rw-r--r--. 1 root    root         287 Aug 10 07:16 message.txt.sig

[root@centos7 ~]# cat message.txt.sig
�

W���
	Se����,�|
�D=���X�@N�����|�k!�M[���yһ��p�������}(C$����Y��d:��E�і^-��W{Տ�
��2�;��`yj��9��]�b�{��`��ב�������
��|*�%��R[root@centos7 ~]# ��rt������;�_S9z���HK���Hq�!�G�$��2�=Scc=

Pour signer ce message en format ascii, il convient d'utiliser la commande suivante :

[root@centos7 ~]# gpg --default-key I2TCH --armor --detach-sign message.txt

You need a passphrase to unlock the secret key for
user: "I2TCH (Test Key) <infos@i2tch.eu>"
2048-bit RSA key, ID F6A5B400, created 2016-08-10

[root@centos7 ~]# ls -l | grep message
-rw-r--r--. 1 root    root          31 Aug 10 07:14 message.txt
-rw-r--r--. 1 root    root         490 Aug 10 07:17 message.txt.asc
-rw-r--r--. 1 root    root         287 Aug 10 07:16 message.txt.sig

[root@centos7 ~]# cat message.txt.asc
-----BEGIN PGP SIGNATURE-----
Version: GnuPG v2.0.22 (GNU/Linux)

iQEcBAABAgAGBQJXqrkDAAoJEFNlxhj2pbQATwoH/0oAm1YkXH3cfnlZef+qAc3X
AfFZz8lfwSlrBYwgDA/vd98tJNLv8VxYLRu02JcRBHqjV/LYqfCACoLKyYWCUzT/
NZiOPZDVaEpOx1vLIbmBxGclfFtbvSiZj/eBrReE2tAnnTBSTPLH58kPAMEmVgM6
Io8BPSnZvOlNhYQrPsGd046SLPRu8hTozwtB47Do6B6RazzpGLG7zOD1JZP56eD7
oo3+1HxYdv4arVgjb/bfyCNtvyPyQm+sTZPYL3vfAjkHfBQAaoAVSPRKRLgUMPD0
xrlhOU0PhK1+0pF8nVf/jt+SgCiGU8Jg1zEKCqSBuIT2Acs/kZIMo75Qo9zE2C4=
=rO70
-----END PGP SIGNATURE-----

Pour vérifier la signature d'un message signé en mode ascii, il convient d'utiliser la commande :

[root@centos7 ~]# gpg --verify message.txt.asc
gpg: Signature made Wed 10 Aug 2016 07:43:49 CEST using RSA key ID F6A5B400
gpg: Good signature from "I2TCH (Test Key) <infos@i2tch.eu>"

# gpg --verify message.txt.asc message.txt

Pour signer ce message dans le message lui-même en format ascii, il convient d'utiliser la commande suivante :

[root@centos7 ~]# gpg --default-key I2TCH --clearsign message.txt

You need a passphrase to unlock the secret key for
user: "I2TCH (Test Key) <infos@i2tch.eu>"
2048-bit RSA key, ID F6A5B400, created 2016-08-10

File `message.txt.asc' exists. Overwrite? (y/N) y

[root@centos7 ~]# ls -l | grep message
-rw-r--r--. 1 root    root          31 Aug 10 07:14 message.txt
-rw-r--r--. 1 root    root         568 Aug 10 07:43 message.txt.asc
-rw-r--r--. 1 root    root         287 Aug 10 07:16 message.txt.sig

[root@centos7 ~]# cat message.txt.asc
-----BEGIN PGP SIGNED MESSAGE-----
Hash: SHA1

This is a test message for gpg
-----BEGIN PGP SIGNATURE-----
Version: GnuPG v2.0.22 (GNU/Linux)

iQEcBAEBAgAGBQJXqr8VAAoJEFNlxhj2pbQAQ3cH+wemHfA6SoMOakxzno0iJ5ry
yROrwTm2clnEbN2zJ7rWzwRT6YtPU4mFgDyjL6G7TzOU5o9AI1dfm2iZ3kdJKmgQ
ug1F9SfhtGjltnPB46keYnzthaHNzwLwNJtv2pgxcfhO9gbFWH4FCjMRAGm9S4Hl
okF/xKVVoQzK/n/OyelUJJ6GzfNnoS75bv1WbFlie2+KlTs1MEZGZK4HiZKeXUM5
8Z4wPBKy3AlcQlZdW9rScbyHjAeyQ/yFR8Bnax6m1MK7fJv3XoaDgRegENrGwvRN
YHV7kmFU3X/ew8l85FW3q1URjKxAZLqzYRXjNRoFs67yZYTNGqcZvP3BWlefpTw=
=JTVm
-----END PGP SIGNATURE-----

Pour chiffrer un message, il faut disposer de la clef publique du destinataire du message. Ce dernier utilisera ensuite sa clef privée pour déchiffrer le message. Il convient de préciser le destinataire du message, ou plus précisément la clef publique à utiliser, lors d'un chiffrement :

  gpg --recipient <destinataire> --encrypt <message>

• <destinataire> représente toute information permettant de distinguer sans ambigüité une clef publique dans votre trousseau. Cette information peut-être le nom ou l'adresse email associé à la clef publique que vous voulez utiliser,
• <message> représente le message à chiffrer.

Par exemple pour chiffrer un message en mode binaire, il convient de saisir la commande suivante :

[root@centos7 ~]# gpg --recipient I2TCH --encrypt message.txt

[root@centos7 ~]# ls -l | grep message
-rw-r--r--. 1 root    root          31 Aug 10 07:14 message.txt
-rw-r--r--. 1 root    root         568 Aug 10 07:43 message.txt.asc
-rw-r--r--. 1 root    root         368 Aug 10 07:47 message.txt.gpg
-rw-r--r--. 1 root    root         287 Aug 10 07:16 message.txt.sig

[root@centos7 ~]# cat message.txt.gpg
�

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Et pour chiffrer un message en mode ascii, il convient de saisir la commande suivante :

[root@centos7 ~]# gpg --recipient I2TCH --armor --encrypt message.txt
File `message.txt.asc' exists. Overwrite? (y/N) y

[root@centos7 ~]# ls -l | grep message
-rw-r--r--. 1 root    root          31 Aug 10 07:14 message.txt
-rw-r--r--. 1 root    root         596 Aug 10 07:49 message.txt.asc
-rw-r--r--. 1 root    root         368 Aug 10 07:47 message.txt.gpg
-rw-r--r--. 1 root    root         287 Aug 10 07:16 message.txt.sig

[root@centos7 ~]# cat message.txt.asc
-----BEGIN PGP MESSAGE-----
Version: GnuPG v2.0.22 (GNU/Linux)

hQEMA8ZxMwBwDxzVAQf/TAyZ0QI5NKvhQTQC5bAuALrxIXnX0t7yL5ARJ1A4qeE9
vzKPBj7IJHANmW5t9Is+zq1fjdmNVBl7rDw9fLEHGXVARhWlyhMUPHdw2XPSE+VT
0Vzg89w/g5G6eirmKsvDDZq3jm3c/k1w0BrAH6nowAsNuQwoesDr2fazOYVZH+OA
BHr8aslUp06VEOC7dy9gXy7o0Q5Ycb94uM7wC/ByqP2a4sJG10MMUxdSw7vk53/n
qdiIw0oCdhxNcirjSer3ZzHmqeSeQp6Sl424WuV1VZLnQXvmm084h3Z73kfBbeQc
BJfGqDWIv0pNb/5hn+LOdYn+8JZFguKu+H6ah//ogtJeAbg4kocR6zQzdMp1m8lY
p3h4HgfllK85X+WCQBcTgVaY7t0FHEkfQTrF3oYJI5kkRRnBvHKsKSN1fltKauBc
tmT2G6lZTHO+YRUItKjlAti21hVuRw1gUierqy97Rg==
=NeW+
-----END PGP MESSAGE-----

Pour décrypter un message il convient d'utiliser la commande suivante :

[root@centos7 ~]# gpg --decrypt message.txt.asc

You need a passphrase to unlock the secret key for
user: "I2TCH (Test Key) <infos@i2tch.eu>"
2048-bit RSA key, ID 700F1CD5, created 2016-08-10 (main key ID F6A5B400)

gpg: encrypted with 2048-bit RSA key, ID 700F1CD5, created 2016-08-10
      "I2TCH (Test Key) <infos@i2tch.eu>"
This is a test message for gpg

On appelle PKI (Public Key Infrastucture, ou en français infrastructure à clé publique (ICP), parfois infrastructure de gestion de clés (IGC)) l’ensemble des solutions techniques basées sur la cryptographie à clé publique.

Les cryptosystèmes à clés publiques permettent de s'affranchir de la nécessité d'avoir recours systématiquement à un canal sécurisé pour s'échanger les clés. En revanche, la publication de la clé publique à grande échelle doit se faire en toute confiance pour assurer que :

• La clé publique est bien celle de son propriétaire ;
• Le propriétaire de la clé est digne de confiance ;
• La clé est toujours valide.

Ainsi, il est nécessaire d'associer au bi-clé (ensemble clé publique / clé privée) un certificat délivré par un tiers de confiance : l'infrastructure de gestion de clés.

Le tiers de confiance est une entité appelée communément autorité de certification (ou en anglais Certification authority, abrégé CA) chargée d'assurer la véracité des informations contenues dans le certificat de clé publique et de sa validité.

Pour ce faire, l'autorité signe le certificat de clé publique à l'aide de sa propre clé en utilisant le principe de signature numérique.

Le rôle de l'infrastructure de clés publiques est multiple et couvre notamment les champs suivants :

• enregistrer des demandes de clés en vérifiant l'identité des demandeurs ;
• générer les paires de clés (clé privée / clé publique) ;
• garantir la confidentialité des clés privées correspondant aux clés publiques ;
• certifier l'association entre chaque utilisateurs et sa clé publique ;
• révoquer des clés (en cas de perte par son propriétaire, d'expiration de sa date de validité ou de compromission).

Une infrastructure à clé publique est en règle générale composée de trois entités distinctes :

• L'autorité d'enregistrement (AE ou RA pour Recording authority), chargée des formalité administratives telles que la vérification de l'identité des demandeurs, le suivi et la gestion des demandes, etc.) ;
• L'autorité de certification (AC ou CA pour Certification Authority), chargée des tâches techniques de création de certificats. L'autorité de certification est ainsi chargée de la signature des demandes de certificat (CSR pour Certificate Signing Request, parfois appelées PKCS#10, nom du format correspondant). L'autorité de certification a également pour mission la signature des listes de révocations (CRL pour Certificate Revocation List) ;
• L'Autorité de dépôt (Repository) dont la mission est de conserver en sécurité les certificats.

Pour palier aux problèmes liés à des clefs publiques piratées, un système de certificats a été mis en place.

Le certificat permet d’associer la clef publique à une entité ou une personne. Les certificats sont délivrés par des Organismes de Certification.

Les certificats sont des fichiers divisés en deux parties :

• La partie contenant les informations
• La partie contenant la signature de l'autorité de certification

La structure des certificats est normalisée par le standard X.509 de l’Union internationale des télécommunications.

Elle contient :

• Le nom de l'autorité de certification
• Le nom du propriétaire du certificat
• La date de validité du certificat
• L'algorithme de chiffrement utilisé
• La clé publique du propriétaire

Le Certificat est signé par l'autorité de certification:

La vérification se passe ainsi:

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