Licence Informatique et IUP GMI
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Licence Informatique/MIAGE -S6Le 28 Mars 2012 Examen de première session 2011-2012 Réseaux 3 heures Les documents et calculatrices sont autorisés. Les questions de la première partie sont indépendantes et peuvent être traitées dans un ordre quelconque. Le barème de notation est indiqué au début de chaque question. Partie I : Couche Physique Nous nous intéressons, dans cet exercice, à la transmission d’un paquet IP depuis un émetteur jusqu’à la machine de l’utilisateur en passant par la station de base. Le détail du paquet IP est donné, octet par octet (en hexadécimal), ci-contre : Question I.1 – 1 point Le paquet est transmis par la carte réseau sans fil avec le codage de Miller. Donnez la forme que doit avoir le signal émis par la carte réseau sans fil lorsqu’elle encode les deux premiers octets du paquet IP. 45 03 FF 86 86 00 28 11 CE CE 00 00 84 0A 0A 28 00 00 B0 1A 20 00 00 19 00 00 03 E8 00 00 00 00 Question I.2 – 1 point En considérant que le débit de la transmission sans fil est de 11Mbits/s, que la vitesse de propagation dans l’air du signal émis par la carte réseau est de 200000Km/s et que la distance entre l’émetteur et le récepteur est de 2500m. Combien de bits l’émetteur émet avant que le récepteur ne reçoive le premier ? Combien de mètre mesurera un bit selon cette configuration ? Question I.3 – 1 point En admettant que le protocole CSMA-CD est utilisé sur un support physique de 3000 mètres au maximum, quelle est la taille minimale d’un paquet transmis pour que le mécanisme de collision (de CSMA-CD) fonctionne correctement ? Question I.4 – 2 points Les cartes réseaux sans fil que nous considérons ont une capacité d’émission maximale de 3000 mètres. Cependant, en pratique, toutes les machines ne sont pas forcément directement à portée, les unes des autres. Dans ce contexte, il n’est pas possible d’utiliser le protocole anticollision CSMA-CD tel qu’il fonctionne avec les cartes réseaux de type Ethernet (802.3). Expliquez pourquoi et donnez un schéma d’exemple mettant en défaut ce système anticollision. 1/4 Partie II : Liaison Question II.1 – 1 point Les liaisons en diffusion supposent qu’il est possible par un seul medium de communication de contacter plusieurs interlocuteurs. C’est le cas par exemple des liaisons Ethernet qui permettent de relier plusieurs machines via un même support physique. Cela suppose cependant d’être capable d’associer à l’adresse logique (adresse IP) d’une machine réseau, une adresse physique (adresse MAC) de sa carte réseau physiquement connectée sur le câble. Si l’utilisateur d’une machine A dont l’adresse IP est 134.206.10.12 et dont l’adresse MAC de la carte Ethernet est CA-1E-01-3D-76-51 exécute une commande « ping » sur le réseau local vers une machine B d’adresse IP 134.206.10.12 et d’adresse MAC 1E-4D-10-5A-42-37 pour la première fois, on verra passer sur le réseau 2 paquets avant le paquet « ping » a proprement parlé. Expliquez en quelques phrases pourquoi et par qui ces deux paquets sont transmis ? Question II.2 – 1 point Donnez le détail des octets (en hexadécimal) du premier paquet Ethernet qui circulera sur la liaison physique dans l’échange décrit par la question précédente. Indiquer pour chaque séquence hexadécimale à quel champ du paquet Ethernet elle correspond. Laissez le champ « CRC » à « 0 ». Question II.3 – 2 points Calculez le CRC de la séquence des trois octets suivants FA-CE-01 en assumant que le polynôme générateur utilisé est X4 +X +1 Question II.4 – 1 point Les paquets « ping » sont composés de 20 octets d’entête IP et de 56 octets de contenu « echo/reply » qui forment, au total 76 octets de donnée à transmettre par la couche liaison. 1. Calculez la quantité de donnée, en bit, qui est effectivement transmise sur une liaison RJ45 pour envoyer ce simple paquet sur une liaison Ethernet (après encapsulation du paquet IP dans un paquet Ethernet). 2. Déterminez aussi la quantité de données, en bit, effectivement transmise sur une liaison série si le paquet est transmit selon le protocole SLIP, et en considérant alors que le paquet contient deux octets DB et un octet C0, mais aussi, en considérant que la liaison série utilise un bit de parité paire « adjoint » à chaque octet transmis. 2/4 Partie III : Routage 2B 2D 2F 3B Eth5 G5 2A 1B 2C 1D 2E Eth0 1A 1C 1F Eth1 Eth3 G3 3A G2 G1 1E 3D 3C Eth2 G4 4A 4B Eth4 4C 4D G6 6B 6D Eth5 6A 6C Figure 2 : Représentation d’un « réseau local » Les différentes machines d’un réseau local, Intranet de classe B, sont interconnectées via des bus Ethernet comme présenté par la figure ci-dessus. Les liaisons (eth0, eth1, eth2, eth3, eth4, eth5) entre les machines ont un débit comparable car elles reposent sur une liaison Ethernet de 1Gbits. Question III.1 – 1 point Rappelez l’adresse du réseau Intranet décrit ci-dessus, et l’adresse de broadcast de l’ensemble des machines de ce réseau. Question III.2 – 1 point Proposez un découpage pour le réseau IP ci-dessus en groupe de machine en indiquant pour chaque groupe le couple (adresse de réseau ; masque réseau) que vous avez retenu. Puis donnez, en respectant ce découpage, une ou plusieurs adresse(s) à chaque machine de la figure 2. Question III.3 – 2 points Donnez la table de routage de la machine 6D, 1F, G6 et G2. Les tables de routage comporteront les colonnes suivantes : adresse Réseaux, masque, Liaison et passerelle. Question III.4 – 1 point Un programmeur doit réaliser un programme qui utilise une transmission multicast pour envoyer des messages potentiellement destinés à n’importe qu’elle autre machine du réseau local. Pourquoi une valeur de TTL (Type To Live, c'est-à-dire durée de vie des paquets) mise à 1 ne permet pas de desservir tout les postes ? Quelle valeur minimale faut-il proposer par rapport au réseau présenté dans la figure 2 (expliquez) ? 3/4 Partie IV : Transport Une entreprise conçoit un système de suivi hydrométrique pour l’industrie agroalimentaire. Ce système est composé d’un ensemble de « stations météorologiques informatisées » réparties sur les terrains agricoles et interconnectées par un réseau sans fils. L’ensemble des stations ne peuvent communiquer qu’avec leurs voisins les plus proches, mais de proche en proche, l’information peut être acheminée jusqu’à un serveur informatique qui centralise les informations recueillies et les présentent à l’utilisateur. Chaque station dispose d’un système embarqué et d’une Pile TCP/IP classique. Question IV.1 – 1 point Chaque station implémente un mécanisme de détection de voisinage. Lorsqu’une station veut connaître la liste des stations immédiatement voisines sur le réseau IP elle émet un paquet UDP en multicast. La station envoie un paquet multicast et toutes les stations qui le reçoivent répondent. En collectant les réponses ce mécanisme liste l’ensemble de ses voisins immédiats. Grâce à quel paramètre des paquets UDP multicast ce système de « ping » peut-il permettre d’obtenir la liste de tous les voisins « immédiats » de l’émetteur ? Question IV.2 – 1 point Proposez deux algorithmes utilisant UDP. Le premier permet de rechercher l’ensemble des voisins d’une station. Le second traite les demandes de collectes de voisinages qu’il reçoit. N.B. L’utilisation d’UDP implique que la transmission de paquet n’est pas fiable. Vous veillerez a expliquer en quoi votre solution vise à pallier à ce problème. Question IV.3 – 1 point Donnez la description détaillée (champ par champ) des paquets UDP qui sont utilisés par vos deux algorithmes. Cette description veillera à donner la taille (en bit) de chaque champ, et d’en détailler les valeurs possibles, et leur rôle. Question IV.4 – 1 point Les électroniciens qui conçoivent les stations météos pensent qu’il est nécessaire de mettre en place des mécanismes de transmission des paquets WIFI (émit par les cartes sans fils) qui assurent qu’aucun paquet n’est perdu. En considérant que ce réseau va être utilisé pour transporter des informations échangées via les protocoles applicatifs SMTP, FTP et HTTP, qui utilisent tous le protocole de transmission TCP, expliquez pourquoi il n’est pas utile d’assurer que les paquets WIFI de la couche de liaison arrivent à leurs destinations ? Question IV.5 – 1 point Cependant la transmission d’informations « fiables » avec le protocole TCP est plus coûteuse que la transmission des mêmes informations avec le protocole UDP. Si l’on souhaite transmettre une structure de données de 200 octets de données mesurées sur une station météo via UDP, combien d’octets vont réellement circuler sur le paquet UDP envoyé par les voies hertziennes ? Si les mêmes 200 octets sont transmis via TCP, combien de paquets TCP vont circuler (expliquez le rôle de chacun d’eux) ? Combien d’octets circulent ainsi réellement par les voies hertziennes avec TCP ? 4/4