Routage TD

Compétence : Analyser un datagramme IP

Exercice 1 #

Nous avons utilisé le logiciel WireShark (analyse de trames) pour capturer les datagrammes échangés sur un réseau local. Nous étudions le datagramme suivant :

Frame 12: 98 bytes on wire (784 bits), 98 bytes captured (784 bits) on interface enp3s0, id 0
    Interface id: 0 (enp3s0)
    Encapsulation type: Ethernet (1)
    Arrival Time: Oct 11, 2020 13:56:25.823292748 CEST
    [Time shift for this packet: 0.000000000 seconds]
    Epoch Time: 1602417385.823292748 seconds
    [Time delta from previous captured frame: 0.192323401 seconds]
    [Time delta from previous displayed frame: 0.192323401 seconds]
    [Time since reference or first frame: 1.013317818 seconds]
    Frame Number: 12
    Frame Length: 98 bytes (784 bits)
    Capture Length: 98 bytes (784 bits)
    [Frame is marked: False]
    [Frame is ignored: False]
    [Protocols in frame: eth:ethertype:ip:icmp:data]
    [Coloring Rule Name: ICMP]
    [Coloring Rule String: icmp || icmpv6]
Ethernet II, Src: Micro-St_5d:b2:f4 (44:8a:5b:5d:b2:f4), Dst: AnovFran_7f:95:56 (a4:3e:51:7f:95:56)
Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.1.21, Dst: 192.161.1.26
    0100 .... = Version: 4
    .... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)
    Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT)
    Total Length: 84
    Identification: 0x71b3 (29107)
    Flags: 0x4000, Don't fragment
    Fragment offset: 0
    Time to live: 64
    Protocol: ICMP (1)
    Header checksum: 0x457d [validation disabled]
    [Header checksum status: Unverified]
    Source: 192.168.1.21
    Destination: 192.161.1.26
Internet Control Message Protocol
    Type: 8 (Echo (ping) request)
    Code: 0
    Checksum: 0xd436 [correct]
    [Checksum Status: Good]
    Identifier (BE): 1 (0x0001)
    Identifier (LE): 256 (0x0100)
    Sequence number (BE): 19 (0x0013)
    Sequence number (LE): 4864 (0x1300)
    [No response seen]
    Timestamp from icmp data: Oct 11, 2020 13:56:25.000000000 CEST
    [Timestamp from icmp data (relative): 0.823292748 seconds]
    Data (48 bytes)

Quelle est la nature du réseau utilisé ?
Extraire l’adresse IP de l’émetteur et celle du destinataire.
Quelle est l’application qui a généré ce datagramme ?

Compétence : Connaître le fonctionnement du protocole de routage RIP

Exercice 2 #

Un routeur a la table de routage suivante :

Adresse de destination	Passerelle	Interface	Vecteur de distance
192.8.13.20	192.168.1.254	192.168.1.3	3
192.168.1.0	192.168.1.254	192.168.1.3	1
180.18.0.0	180.18.1.254	192.168.1.1	1
180.19.0.0	180.19.1.254	192.168.1.1	2
180.19.3.0	180.19.1.254	192.168.1.1	2
défaut	192.168.1.254	192.168.1.13	1

Donner le message RIP émis par ce routeur.

Exercice 3 #

Soit le réseau suivant :

réseau 1

Donner la table de routage RIP du routeur 1

Exercice 4 #

Soit le réseau suivant :

réseau 2

Expliquer comment, lorsqu’il reçoit un datagramme sur l’une de ses interfaces le routeur R2 retransmet ce datagramme en fonction de son destinataire.
Donner la table de routage RIP du routeur R2.
Donner la table de routage RIP du routeur R4.
Donner la table de routage RIP du routeur R6.

Exercice 5 #

La socitété IMPORT3000 est spécialisée dans l’import de produits numériques et dans leur revente sur le marché français. Son réseau informatique est structuré en 3 parties :

Le réseau administratif abritant tous les postes de travail et les serveurs de fichier et de gestion (réseau 192.168.1.0)
Le réseau commercial (réseau 142.7.0.0)
la zone démilitarisée (DMZ) hébergeant les serveurs web accessibles par internet (réseau 19.0.0.0)

L’organisation de ce réseau est la suivante :

réseau 3

Donner la ligne de la table de routage d’un hôte du réseau administratif nécessaire pour qu’il puisse joindre tout hôte du réseau commercial.
Donner la ligne de la table de routage de cet hôte du réseau administratif nécessaire pour qu’il puisse joindre le serveur Web
Donner la ligne de la table de routage d’un hôte du réseau commercial nécessaire pour qu’il puisse joindre le serveur Web

Compétence : Analyse une situation réelle de routage

Exercice 6 #

Sur un serveur Linux, la commande qui permet d’afficher la table de routage est route.

Dans cet exercice, nous exécutons route sur un serveur en activité, le résultat est le suivant :

Destination     Passerelle      Genmask         Indic Metric Ref    Use Iface
192.169.1.36    0.0.0.0         255.255.255.0   UH    0      0        0 eth0
192.169.1.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U     1      0        0 eth0
195.1.1.0       0.0.0.0         255.255.255.0   U     1      0        0 eth1
70.0.1.0        0.0.0.0         255.0.0.0       U     3      0        0 eth1
127.0.0.1       0.0.0.0         255.0.0.0       U     0      0        0 lo
default         0.0.0.0         0.0.0.0         UG    1      0        0 eth0

À combien de réseau ce routeur est-il relié ?

Exercice 7 - 2024, sujet 0a, Exercice 1 #

Cet exercice est tiré d’un sujet d’écrit, le sujet 0 de 2024. Il rapporte 6 points sur 20

Cet exercice porte sur l’architecture matérielle, les réseaux, les routeurs et les protocoles de routage.

On considère un réseau local N1 constitué de trois ordinateurs M1, M2, M3 et dont les adresses IP sont les suivantes :

M1 : 192.168.1.1/24 ;
M2 : 192.168.1.2/24 ;
M3 : 192.168.2.3/24.

On rappelle que le “/24” situé à la suite de l’adresse IP de M1 signifie que l’adresse réseau du réseau local N1 est 192.168.1.0.

Depuis l’ordinateur M1, un utilisateur exécute la commande ping vers l’ordinateur M3 comme suit :

util\@M1 \~ % ping 192.168.2.3

PING 192.168.2.3 (192.168.2.3): 56 data bytes
Hôte inaccessible

Expliquer le résultat obtenu lors de l’utilisation de la commande ping (on part du principe que la connexion physique entre les machines est fonctionnelle).

On ajoute un routeur R1 au réseau N1 :

“Un routeur moderne se présente comme un boîtier regroupant carte mère, microprocesseur, ROM, RAM ainsi que les ressources réseaux nécessaires (Wi-Fi, Ethernet…). On peut donc le voir comme un ordinateur minimal dédié, dont le système d’exploitation peut être un Linux allégé. De même, tout ordinateur disposant des interfaces adéquates (au minimum deux, souvent Ethernet) peut faire office de routeur s’il est correctement configuré (certaines distributions Linux minimales spécialisent la machine dans cette fonction).”

Source : Wikipédia, article “Routeur”

Définir l’acronyme RAM.
Expliquer le terme Linux.
Expliquer pourquoi il est nécessaire d’avoir “au minimum deux” interfaces réseau dans un routeur.

Le réseau N1 est maintenant relié à d’autres réseaux locaux (N2, N3, N4) par l’intermédiaire d’une série de routeurs (R1, R2, R3, R4, R5, R6) :

Schéma du réseau

Attribuer une adresse IP valide à l’interface eth0 du routeur R1 sachant que l’adresse réseau du réseau N1 est 192.168.1.0.

Dans un premier temps, on utilise le protocole de routage RIP (Routing Information Protocol). On rappelle que dans ce protocole, la métrique de la table de routage correspond au nombre de routeurs à traverser pour atteindre la destination.

Table de routage du routeur R1 :

destination	interface de sortie	métrique
N1	eth0	0
N2	eth1	2
N2	eth2	4
N3	eth1	3
N3	eth2	3
N4	eth1	1
N4	eth2	3

Déterminer le chemin parcouru par un paquet de données pour aller d’une machine appartenant au réseau N1 à une machine appartenant au réseau N2.

Le routeur R3 tombe en panne. Après quelques minutes, la table de routage de R1 est modifiée afin de tenir compte de cette panne.

Dresser la table de routage du routeur R1 suite à la panne du routeur R3.

Le routeur R3 est de nouveau fonctionnel. Dans la suite de cet exercice, on utilise le protocole de routage OSPF (Open Shortest Path First). On rappelle que dans ce protocole, la métrique de la table de routage correspond à la somme des coûts :

$$ \text{coût} = \frac{10^8}{d} $$

(où $d$ est la bande passante d’une liaison en bit/s).

Le réseau est constitué de 3 types de liaison de communication :

Fibre avec un débit de 1 Gbit/s ;
Fast-Ethernet avec un débit de 100 Mbit/s ;
Ethernet avec un débit de 10 Mbit/s.

Calculer le coût de chacune de ces liaisons de communication.

Table de routage du routeur R1 :

destination	interface de sortie	métrique
N1	eth0	0,0
N2	eth1	10,1
N2	eth2	1,3
N3	eth1	11,3
N3	eth2	0,3
N4	eth1	10,0
N4	eth2	1,2

D’autre part, le type des différentes liaisons inter-routeurs sont les suivantes :

R1 - R2 : Fibre ;
R1 - R3 : Ethernet ;
R2 - R6 : INCONNU ;
R3 - R6 : Fast-Ethernet ;
R3 - R4 : Fibre ;
R4 - R5 : Fast-Ethernet ;
R5 - R6 : Fibre.

Déduire de la table de routage de R1 et du schéma du réseau le type de la liaison inter-routeur R2 - R6.

Des travaux d’amélioration ont été réalisés sur ce réseau : la liaison inter-routeur R1-R3 est désormais de type Fibre.

Modifier la table de routage de R1 en tenant compte de cette amélioration.

On ajoute un réseau local N5 et un routeur R7 au réseau étudié ci-dessus. Le routeur R7 possède trois interfaces réseaux eth0, eth1 et eth2. eth0 est directement relié au réseau local N5. eth1 et eth2 sont reliés à d’autres routeurs (ces liaisons inter-routeur sont de type Fibre).

Les deux tableaux suivants présentent un extrait des tables de routage des routeurs R1 et R3 :

Extrait table de routage du routeur R1

destination	interface de sortie	métrique
…	…	…
N5	eth1	1,2
N5	eth2	0,2

Extrait table de routage du routeur R3

destination	interface de sortie	métrique
…	…	…
N5	eth1	1,3
N5	eth2	1,1
N5	eth3	0,3

Recopier et compléter le schéma du réseau (rappelé ci-dessous) en ajoutant le routeur R7 et le réseau local N5.

Exercice 8 - Bilan #

HTTP est le protocole de base du Web : c’est lui qui transmet les requêtes de pages Web et assure le transport de ces pages Web entre le serveur et le client, pour que le navigateur de celui-ci puisse les afficher.

Les transferts générés par HTTP ne sont pas sécurisés : il a donc éé nécessaire de lui ajouter des outils assurant la sécurité des transmissions des requêtes et pages.

La sécurité a été ajoutée à HTTP par les protocoles SSL, puis TLS, donnant un complexe qui a pris le nom d’HTTPS.

HTTPS intègre la sécurité aux différents niveaux d’un échange, par l’utilisation des techniques de chiffrement :

l’échange sécurisé de clés,
l’authentification du client et du serveur,
la confidentialité des transmissions (requêtes et pages) par un mécanisme de chiffrement.

Sachant que HTTPS assure la confidentialité des données par un chiffrement symétrique, représenter par un schéma la transmission sécurisée de la requête d’une page Web d’un client à destination d’un sereur Web
Ajouter à ce schéma la transmission de la page Web du serveur vers le client.
Nous avons dit que la clé publique utilisée par le client et le sereur pour cette transmission des pages est générée au départ de l’échange par le serveur, puis transmise au client.

Quelle est la problématique qui se pose à ce niveau ?
Proposer une solution pour sécuriser cette transmission de la clé publique de chiffrement symétrique.
Compléter le schéma de 2. en intégrant la diffusion de la clé publique symétrique.

Correction de Math93.com

Exercice 9 - 2026, Métropole, Jour 1, Exercice 1 #

Cet exercice porte sur les réseaux, les protocoles de routage et la sécurisation des communications.

Le réseau informatique d’un lycée est réparti sur plusieurs sites : campus, internat, services administratifs, etc.

Chaque site possède :

un sous-réseau dédié, avec un adressage IP propre ;
un routeur permettant la communication entre sites et vers Internet.

On utilise la notation CIDR pour définir l’adressage d’un réseau : la notation a.b.c.d/n signifie que les n bits de poids fort (à gauche de l’adresse IP) désignent la partie réseau de l’adresse IP et que les bits suivants de poids faible (à droite de l’adresse IP) désignent la partie machine. Dans un même sous-réseau, toutes les machines utilisent des adresses IP ayant la même partie réseau.

L’administrateur réseau a établi la convention d’adressage suivante :

la passerelle (gateway) de chaque site correspond à la dernière adresse IP disponible du sous-réseau ;
elle est affectée à l’interface du routeur connecté au site.

Exemple : Pour le réseau du site6 (172.16.80.0/20) :

Adresse réseau : 172.16.80.0
Adresse de passerelle : 172.16.95.254
Adresse de l’interface du routeur R3 dans le site6 : 172.16.95.254

Partie A : Configuration IP du site3 #

Un hôte situé dans le site3 possède la configuration suivante dans son fichier /etc/network/interfaces :

iface eth0 inet static
   address 172.16.32.15
   netmask 255.255.240.0
   gateway 172.16.48.254

Convertir les adresses suivantes en binaire sur 32 bits :
- Adresse IP : 172.16.32.15
- Masque de sous-réseau : 255.255.240.0
Donner le résultat sous la forme :
```
Adresse IP : XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX
Masque     : XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX
```
Indiquer le nombre d’hôtes que le réseau peut accueillir, ainsi que la première et la dernière adresse IP utilisables par ces hôtes.

L’administrateur a remarqué que depuis cet hôte, il pouvait accéder aux serveurs ou imprimantes du site3 mais ne pouvait pas accéder à Internet. Il effectue un test de connectivité vers l’adresse 172.16.47.254 : ce test réussit.

Identifier dans la configuration de cet hôte le paramètre mal configuré et proposer une correction.

Le lien entre les routeurs R2 et R4 est configuré avec des adresses appartenant au réseau 192.168.0.8/30.

Proposer deux adresses IP à attribuer aux interfaces des routeurs R2 et R4 pour établir ce lien.

Partie B #

On s’intéresse ici au routage dynamique appliqué dans le réseau du lycée. L’administrateur lance la commande suivante dans un terminal depuis un hôte du site3. Il observe le résultat :

$ traceroute education.gouv.fr

Détermination de l’itinéraire vers education.gouv.fr
  1     4 ms     7 ms     9 ms  R2 [172.16.47.254]
  2    22 ms     6 ms     8 ms  R3 [192.168.0.14]
  3    22 ms     7 ms     9 ms  R4 [192.168.0.6]
  4    21 ms     6 ms     8 ms  R5 [192.168.0.1]
  5    19 ms     7 ms     9 ms  internet-router [...]
  6     ...

Le protocole de routage dynamique activé sur les routeurs est RIP. On rappelle que dans le protocole RIP, le coût d’une route est donnée par le nombre de liens réseaux empruntés sur cette route.

D’après le résultat de la commande passée par l’administrateur, donner le chemin suivi par l’information et son coût pour aller de R2 à R5.
Expliquer en quoi le réseau présente un dysfonctionnement et formuler une cause possible de ce problème.

Le protocole de routage dynamique activé sur les routeurs est maintenant OSPF. On rappelle la relation suivante entre le débit et le coût d’une liaison entre deux routeurs :

$$coût = \dfrac{10^8}{\text{débit}}$$

Sur un réseau informatique, pour chacun des deux termes ‘débit’ et ‘coût’ d’une liaison, préciser si l’on souhaite le minimiser ou le maximiser.

On donne les informations suivantes sur les types de liaisons utilisées entre les routeurs :

Liaison R1-R2 : Fast Ethernet
Liaison R1-R3 : Fibre optique
Liaison R1-R4 : Fast Ethernet
Liaison R2-R3 : Ethernet
Liaison R2-R4 : Ethernet
Liaison R3-R4 : Fibre optique
Liaison R4-R5 : Fibre optique

On donne également les débits des différentes liaisons utilisées sur le réseau :

Ethernet : 10 Mbits/s
Fast Ethernet : 100 Mbit/s
Fibre optique : 4 Gbit/s

Donner, en précisant son coût, le chemin emprunté par un paquet de données depuis le site4 jusqu’à Internet.

Partie C #

On s’intéresse maintenant à la sécurisation des échanges de données entre les ordinateurs du réseau du lycée.

Un élève de l’internat se situant dans le site2 a ouvert un logiciel malveillant ayant infecté son ordinateur. Le pirate a maintenant pris le contrôle de son ordinateur et peut donc maintenant accéder au réseau du lycée.

Alice se trouve dans le site4 et Bob dans le site5, et entament une conversation privée en utilisant le réseau du lycée. On suppose que l’échange débute après l’arrivée du pirate sur le réseau.

Entre le chiffrement symétrique ou asymétrique, donner en justifiant lequel des deux Alice et Bob doivent préférer utiliser pour éviter que le pirate ne puisse connaître le contenu de leurs échanges.
Expliquer en quoi le protocole HTTPS est plus sécurisé que le protocole HTTP pour les échanges entre Alice et Bob.