Licence Informatique et IUP GMI

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.
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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.
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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) ?
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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 ?
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