13: Notions de protocoles réseaux sous Windows

1. Introduction - 2. TCP/IP - 3. Comprendre IP - 4. Et TCP - 5. Masque de sous-réseau

Dans la formation hardware, nous avons parlé des deux modèles principalement utilisés dans les réseaux (OSI et TCP/IP). Comme dans la formation matérielle, le but n'est pas d'analyser complètement les différents protocoles et leur fonctionnement mais donner des bases pour la configuration des stations et serveurs. Un protocole de communication est une sorte de langage qu'utilise deux ordinateurs pour communiquer. Dans les premières versions de Windows, Netbeui couplé à Netbios reprenaient l'ensemble de la communication logicielle sur les réseaux Ethernet (la partie matérielle). A partir de Windows 95 mais plus encore Windows 98, l'arrivée d'Internet allait complètement remanier la communication: Internet utilise le protocole TCP/IP (à ne pas confondre avec le modèle) et s'adapte en réseau local comme en réseau mondial.

2. TCP/IP

En lui même, ce n'est pas un protocole, il stipule juste qu'un utilise le protocole TCP pour la communication et une adresse IP pour désigner chaque périphérique réseau (ordinateur mais aussi imprimantes, ...). Ce qui nous intéresse ici, c'est comprendre le fonctionnement des deux pour l'adapter à nos Windows.

Une adresse IP est une suite de chiffre qui désigne une carte réseau. Elle est accompagnée d'un masque de sous-réseau dont nous verrons l'utilité plus bas. Deux versions coexistent, la version IPV4 (celle du début) et la version IPV6, en cours d'implantation, notamment sur Internet. En IPV4, l'adresse varie de 1.0.0.0 à 255.255.255.255 (toutes ne sont pas utilisables, en plus pour faciliter elles sont regroupées par classes). Ceci permet 2³² valeurs possibles: largement suffisant en réseau local mais cette limitation est un peu juste notamment pour les hébergement Internet. L'IPV6 est lui codé sur 128 bits. En notation, on reprend 8 groupes de 16 bits, chaque groupe est maintenant codés sous 4 chiffres hexadécimal, séparé du suivant par :.

Les protocoles supérieurs, notamment tcp et UDP sont à peine modifiés lors du passage de la version 4 à la version 6. Finalement, comme technicien Windows, la configuration est strictement équivalente mais IPV6 n'est disponible qu'à partir de Windows Vista (donc pas XP).

3. Comprendre IP.

Sur un réseau, l'adresse doit être unique. Pour que les ordinateurs d'un même réseau puissent communiquer, ils doivent être dans la même classe d'adresse. Sans trop entrer dans les détails:

Classe A: 1.X.X.X. à 10.X.X.X. où X peut prendre toutes les valeurs possibles entre 0 et 255, soit 128 réseaux possibles de plus de 16 millions d'ordinateurs connectés.

Classe B: 127.X.X.X à 191.X.X.X reprennent 16.000 réseaux possibles avec chacune un peu plus de 65.000 machines possibles.

Classe C: 192.0.0.1 à 223.255.255.255 reprennent plus de 2 millions de réseaux avec 254 machines chacun.

Les adresses terminant par 0 et 255 sont réservées et pas utilisables. Quelques plages sont privées et non utilisables sur les réseaux Internet comme 192.168.0.X à 192.168.255.X en classe C. Ceci explique que la majorité des routeurs sont configurés 192.168.0.1, 192.168.1.1, ...

Reste à déterminer comment ces adresses sont fournies ... Deux techniques sont possibles, soit en dynamique, soit en fixe.

Dans le premier cas, on configure les propriétés IP de la carte en automatique comme ci-dessous sous XP dans les propriétés de la carte réseau ou via le centre réseau et partage par la commande "Modifier les paramètres de la carte". Dans ce cas, on signale à la carte réseau qu'elle va être configurée automatiquement par un serveur DHCP: le plus souvent intégré dans votre routeur Internet ou, pour les gros réseaux, par un serveur Windows. C'est la configuration par défaut et la plus simple. Seul problème, lorsque l'ordinateur ne peut pas se connecter sur un serveur DHCP, il va se donner une adresse commençant par 169.254. (une adresse APIPA). Celles-ci ne permettent pas de connexion Internet et sont finalement aléatoires. Mais, vous pouvez également utiliser l'onglet configuration alternative pour en imposer une dans ce cas.

Dans le deuxième cas, vous imposer une adresse IP (dans la même classe que le routeur ou au moins dans la même que les autres ordinateurs du reseau), un masque de sous-réseau ??? et une passerelle par défaut (en fait l'adresse IP d'un routeur s'il existe mais toujours dans la même classe d'adresse). Mais en plus, vous devez donner deux adresses de serveur DNS. Nous allons revenir à ce masque de sous-réseau. Pour le DNS, ce sont des serveurs Internet spéciaux qui permettent la correspondance entre l'adresse d'un site Internet et l'adresse IP du serveur qui l'héberge. Ca ne s'invente pas: par exemple, ceux de skynet sont 195.238.2.21 et 22, ceux de Google sont 8.8.8.8. et 8.8.4.4.

Quel intérêt de travailler en adresse IP fixe? Dans une installation standard, aucune. En dépannage, cette méthode permet juste de vérifier si le serveur DHCP fonctionne (s'il est configuré) ou qu'il n'y a pas plus d'un serveur connecté, chacun donnant sa propre adresse à chaque démarrage du PC. Cette méthode est simplement utilisée dans des configurations nettement plus complexes.

Pour déterminer l'adresse IP d'une carte réseau, on utilise la vieille commande DOS IPCONFIG avec ou sans options.

En dépannage: quelque soit le système d'exploitation, on laisse en automatique et on passe en manuel seulement si le réseau n'est pas connecté sur Internet du tout (pas de routeur, donc pas de serveur DHCP) ou pour vérifier si l'utilisateur n'a pas laissé connecté un deuxième routeur sur le réseau. Et si l'adresse IP de la carte débute par169.254, pas de serveur DHCP connecté: mauvaise configuration ou panne du routeur ou câble débranché entre l'ordinateur et le routeur: la déconnexion peut également venir du câble entre un switch et le routeur (dans ce cas, la LED sur la carte réseau est alumée puisque connectée à quelque chose mais pas d'accès à Internet). Pour des installations spécifiques, l'administrateur peut aussi supprimer le serveur DHCP et obliger une configuration manuelle (un système de sécurité utilisé pour certains points d'accès sans fils). Dernière commande intéressante, ping 127.0.0.1 envoit un ICMP sur la carte sans passer par le réseau et vérifie la configuration des protocoles associés sous Windows.

4. Et TCP?

TCP est un des protocole qui vérifie le transfert des données (avec d'autres comme l'udp, ICMP). Dans cette formation Windows, nous n'avons pas à intervenir: ce n'est plus de la configuration de PC: on peut juste vérifier si un malware ne bloque pas le fonctionnement de Windows avec des logiciels spécifiques. Par contre, la liste des ports à ouvrir vers Internet est repris dans le paramétrage d'un firewall matériel dans une autre partie.

5. Le masque de sous-réseau.

On reste en IPV4 (pour l'instant). Soyons logique, un réseau interne de plus de 16 millions d'ordinateurs connectés directement entre-eux (classe A) va très vite être ingérable. Les switchs, routeurs, ... vont devoir retenir tous les chemins (les ports Ethernet physiques) pour la communication. Du coup,l'administrateur va découper le réseau (le plus souvent entre les départements ou les implantations) et les relier par des routeurs qui vont faire la transition entre les différents groupes. Et pour séparer, il utilise des masques de sous-réseau. Par défaut, une plage IP de classe A reçoit 255.0.0.0, une classe B reçoit 255.255.0.0 et une classe C: 255.255.255.0 (y compris en DHCP si la configuration est standard). Alors, ça sert à quoi et comment ca marche?

Une adresse IPV4 est codée sur 2³² valeurs possibles et le masque de sous-réseau aussi. Pour rester dans le même réseau (sans masque), les ordinateurs doivent être dans la même classe d'adresse. Le masque va permettre de créer des espèces de réseaux dans un réseau plus grand.

Par convention, mais aussi par facilité, le masque débute par des 1 continus, suivi de 0 continus. Exemple: 255.255.254.0 (11111111.11111111.11111110.00000000) est valide, par contre 255.255.0.255 n'est pas utilisé. Pour être dans le même sous réseau, une fonction logique AND entre l'adresse IP et le masque doit donner le même résultat pour tous les ordinateurs. L'adminstrateur réseau va juste calculer le nombre d'adresses IP nécessaires. Petit exemple en classe A 20.0.0.0., un nombre de 500 adresses nécessaires. Commençons par calculer le nombre d'adresse qu'il va faloir utiliser (un nombre binaire), la valeur supérieure est 2⁹, soit 512. L'ensemble de l'adresse est reprise sur 8 bits (les premiers) suivis des bits reprenant une adresse (et 2²⁴ donne bien plus de 16 millions d'adresses possibles). Le masque de sous réseau va intervenir pour réduire la portée.

Il nous reste à sélectionner un masque sur les 15 bits intermédiaires pour délimiter le réseau (2¹⁵ solutions au choix). En gros, une combinaison adresse - masque reprend d'abord la partie classe, suivie de la partie masque de réseau puis la plage d'adresses possibles. Si nous prenons pour ces 15 positions une suite de 1 dans le masque, seules les adresses IP reprenant également une suite de 1 seront dans le même sous réseaux, soit la plage 20.255.254.0 à 20.255.255.255.

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