📡 Résumé Réseaux IP

Le grand secret : tout est une lettre

Un datagramme IP = une lettre avec une enveloppe (l’en-tête) et un message (les données).

Imagine que tu envoies un jouet par la poste 🧸

L’adresse IP = l’adresse de la maison. Les routeurs = les facteurs. Si le jouet est trop gros pour la camionnette (MTU), le facteur le coupe en petits morceaux numérotés (fragmentation). À l’arrivée, c’est seulement le destinataire qui recolle les morceaux (réassemblage). Si la lettre voyage trop longtemps, elle est jetée (TTL), et un facteur envoie un petit mot : « oups » (ICMP).

🛣️

Routeur

Lit l’en-tête, choisit la route, baisse le TTL. Il ne recolle jamais les morceaux.

🏁

Destinataire

Seul à réassembler (grâce à ID + offset + M).

📏

MTU

Taille max d’un paquet sur un lien (Ethernet = 1500 octets).

L’en-tête IPv4

Les champs qui tombent au DS.

C’est l’étiquette collée sur le colis 🏷️

Elle dit : qui envoie, qui reçoit, combien ça pèse, s’il est coupé, combien de temps il a le droit de voyager.

| Version | IHL | TOS | Longueur totale (L4)       |
| ID (même pour tous les morceaux) | 0 | D | M | Offset |
| TTL | Protocole (1=ICMP 6=TCP 17=UDP) | Checksum |
| @ source                                           |
| @ destination                                      |
| Options (multiple de 32 bits, + remplissage)       |

IHL (header length)

Compte en mots de 32 bits. Valeurs permises : 5 à 15 (5 = 20 octets, pas d’options). 20 n’est donc pas une valeur d’IHL.

Longueur totale

En-tête + données, en octets.

TTL

Baisse à chaque routeur. À 0 : jeté + ICMP « Time Exceeded ».

Checksum

Protège l’en-tête seulement (avec options et remplissage), pas les données.

D / M

D = « interdit de couper ». M = « il y a d’autres morceaux après moi ».

Qui change en route ?

TTL (toujours) + checksum. Longueur, offset, M changent seulement si un routeur fragmente.

Adresses, masque et sous-réseaux

Trouver réseau, broadcast et machines utilisables.

Immeuble 🏢

Le masque dit où couper : les bits à 1 = « numéro de l’immeuble » (réseau), les bits à 0 = « numéro d’appartement » (machine).

La recette en 3 étapes (le « pas »)

Regarde l’octet où le masque est « coupé » (ni 255 ni 0).
Pas = 256 − valeur du masque. Ex. 192 → pas 64 ; 224 → pas 32.
Réseau = plus grand multiple du pas ≤ ton nombre. Broadcast = réseau suivant − 1.

Ex. 143.27.102.101 / 255.255.192.0 → pas 64 → blocs 0, 64, 128…
102 est dans 64 → réseau 143.27.64.0, broadcast 143.27.127.255
Ex. 123.34.33.4 /19 → 19 = 16+3 bits → 3ᵉ octet masque 224 → pas 32 → 123.34.32.0
Ex. 195.89.0.0 /20 → masque 240, pas 16 → bloc 0→15 → broadcast 195.89.15.255

Hôtes utilisables

2^{bits hôte} − 2. Réseau et broadcast sont interdits aux machines.

Limite du masque

Il faut au moins 2 bits d’hôte → au maximum 30 bits à 1.

Piège /16

Dans un /16, 10.10.10.0 est une adresse machine valide (seuls 10.10.0.0 et 10.10.255.255 sont interdits).

Classes

A 1–126 · B 128–191 · C 192–223 · D 224–239 · E 240+. 127 = loopback.

Découper en sous-réseaux

8 sous-réseaux = 3 bits en plus. 255.255.224.0 (3 bits) + 3 bits → 255.255.252.0. Règle : on ajoute les bits, on ne les remplace pas.

Privé, NAT/PAT, FLSM/VLSM, CIDR

Les cahiers de cours en bref.

Le téléphone du bureau ☎️

Dans le bureau on s’appelle par numéros internes (privés). Vers l’extérieur, tout passe par un seul standard avec un numéro public : c’est le NAT.

Classe	Plage privée
A	10.0.0.0 → 10.255.255.255 (10/8)
B	172.16.0.0 → 172.31.255.255 (172.16/12)
C	192.168.0.0 → 192.168.255.255 (192.168/16)

NAT

Table @privée ↔ @publique (1 pour 1).

PAT

Plusieurs privées → la même publique, mais avec des ports différents.

FLSM

Sous-réseaux tous de même taille.

VLSM

Masques de tailles différentes : on ne gaspille pas d’adresses.

CIDR

Notation /n + agrégation de routes (plusieurs réseaux résumés en un).

Classe A privée = 16 millions d’adresses ; classe C privée = 65 536. Donc « la classe C a le plus d’adresses privées » est faux. 172.255.x.x est hors de 172.16–172.31 → publique.

Fragmentation IPv4

La question n°1 du DS : ne te trompe pas dans les « multiples de 8 ».

Un gâteau trop grand pour la boîte 🎂

On le coupe en parts. Chaque part a une étiquette : « je suis du gâteau n°311 », « je commence à la tranche 185 », « il en reste encore » (M=1). Les parts doivent commencer sur une tranche numérotée : l’offset compte par 8 octets.

Méthode
1) Données par fragment = MTU − 20, arrondi vers le bas au multiple de 8
2) Offset = octets déjà envoyés ÷ 8
3) L4 d’un fragment = données + 20 · M = 1 sauf le dernier (M=0)

Cours : E envoie 2000 octets (1980 de données), MTU 1500
1480 = 8×185 ✔ → f1 : offset 0, L4 1500, M=1
reste 500 → f2 : offset 185, L4 520, M=0
Si ensuite MTU = 500 : 480 = 8×60 ✔ → offsets 0 · 60 · 120 · 180, L4 = 500 · 500 · 500 · 60. Les 1480 octets de f1 donnent 480+480+480+40, donc le dernier fait 40 + 20 = 60.

Un routeur qui reçoit des fragments qui passent déjà sans dépasser son MTU les laisse tels quels. Il ne réassemble jamais.

IPv6

Plus simple pour les routeurs, plus grand pour les adresses.

Un sac à dos avec des poches 🎒

L’en-tête de base est toujours 40 octets. Si tu as besoin de plus (couper, router…), tu ajoutes une poche : une extension. Le champ Next Header dit « la prochaine poche est de quel type ».

Hop Limit

C’est le « TTL » d’IPv6. Seul champ de base modifié par chaque routeur.

Payload Length

Tout sauf l’en-tête de base de 40 octets : donc inclut les extensions.

Next Header

Même valeurs que le champ Protocole d’IPv4 (6=TCP, 17=UDP, 58=ICMPv6), mais peut aussi pointer vers une extension.

MTU minimum

1280 octets. Les routeurs ne fragmentent pas : seul l’émetteur.

Extension de fragmentation (8 octets)

Contient : Next Header · Offset · M · ID
Pas de flag D (IPv6 n’en a pas besoin : les routeurs ne coupent jamais)

Données par fragment avec MTU 1280 : 1280 − 40 − 8 = 1232 (= 154×8 ✔)
Avec un MTU de chemin P : (P − 48) arrondi au multiple de 8
Ex. 2000 octets → 1232 + 768 : offset du dernier = 1232÷8 = 154, Payload Length = 768 + 8 = 776

Ordre des extensions

Hop-by-Hop → Destination → Routage → Fragmentation → Authentification → ESP → Destination. Donc fragmentation vient avant authentification, et routage avant fragmentation (le cas « routage puis fragmentation puis UDP » est correct).

Utiliser 1280 ou découvrir le MTU ?

Choisir 1280 évite la phase de découverte, mais donne plus ou autant de fragments, jamais moins. Découverte de MTU = ICMPv6 « Packet Too Big » (type 2).

ICMP

Le petit mot du facteur.

Usage	Type ICMPv4	ICMPv6
Ping (demande d’écho)	8 (réponse 0)	128 (réponse 129)
Temps dépassé (TTL / Hop Limit = 0) · traceroute	11	3
Destination injoignable	3	1
Packet Too Big (découverte du MTU)	— (DF + code 4 du type 3)	2

Pour IPv6, le type 11 n’existe pas : « Time Exceeded » = 3. C’est un piège classique (voir Q8 du DS 2023).

Correction DS 2023 — RT3

Ma proposition, avec le raisonnement. Les cases marquées ⚠️ sont ambiguës.

Q	Rép.	Pourquoi
1	c	Un routeur ne réassemble jamais, il passe les fragments tels quels.
2	c	1232 par fragment → 3696 ÷ 1232 = exactement 3.
3	d	102 → bloc 64 : SR = 143.27.64.0, D = 143.27.127.255. Aucune option ne donne cette paire (la passerelle .96.1 est un leurre).
4	c ⚠️	172 → bloc 128 ≠ 64 : sous-réseaux différents. « c » est vrai à la lettre, mais la vraie raison est le masque, pas seulement le 3ᵉ octet. Réponse stricte : d.
5	c	IPv4 : 1480 + 520, PR4 = 185, L4 = 540. IPv6 : 1232 + 768, PR6 = 154, L6 = 776.
6	b	1280 évite la découverte ; ça ne réduit jamais le nombre de fragments.
7	d ⚠️	20 contre 40 + 8 + 8 (routage minimal) = 56, soit 2,8×. « 4,4× » = 88 octets n’est atteint que si le routage contient 2 adresses (8 + 32).
8	b ⚠️	Le routeur décrémente, voit 0, jette le paquet. Il envoie bien un ICMPv6, mais de type 3, pas 11 : donc c est faux.
9	d	Payload Length exclut l’en-tête de base (40 octets) mais inclut les extensions.
10	d	Sans extension, Next Header = numéro de protocole comme en IPv4.
11	a	Pas de D en IPv6, seulement M.
12	b	224 + 3 bits = 252 → 255.255.252.0.
13	d	258 > 255 ; 193.168.10.0 est une adresse réseau (classe C) ; 127.x = loopback.
14	a	Il faut ≥ 2 bits d’hôte, donc ≤ 30 bits à 1. « Au maximum 2 » est faux.
15	b, c	IHL va de 5 à 15 (en mots de 32 bits). 4 et 20 sont impossibles.
16	b ⚠️	327 + 25 = 352 = 11 × 32. (En vrai les options font des octets entiers, mais b suit la logique du prof.)
17	b	La fragmentation passe avant l’authentification.
18	a	Ping = Echo Request, type 8.
19	c	Packet Too Big = type 2.
20	c	Traceroute repose sur Time Exceeded, type 11.

Correction DS 2025 — GL3

Même principe. Plusieurs questions ont des pièges volontaires.

Q	Rép.	Pourquoi
1	c	TTL toujours. (a et d seulement si le routeur fragmente.)
2	a ⚠️	1280 − 40 − 8 = 1232. L’énoncé dit « minimale », probablement « maximale » voulue.
3	a	1310 − 20 = 1290 → multiple de 8 inférieur = 1288.
4	c, d	CIDR = agrégation de routes avec préfixes de longueur variable.
5	c	Hop Limit.
6	d	Les trois sont publiques (aucune n’est dans 10/8, 172.16/12 ou 192.168/16).
7	a	1232 par fragment : 2800 ÷ 1232 → 3 morceaux.
8	a, b, d	Dans 10.10.0.0/16, ces trois-là sont valides. « La même adresse » est interdit.
9	a	33 → bloc 32 (pas 32) : 123.34.32.0.
10	a	/20 → pas 16 : 195.89.0.0 → 195.89.15.255.
11	a ⚠️	Selon le cours : TTL − 3 s = 97. En pratique les routeurs modernes retirent 1 (donc 99).
12	d	IPv4 : 1480 + 1480 + 40 → PR4 du dernier = 370 (pas 185). IPv6 : 1456 + 1456 + 88 → PR6 = 364. La paire de c a un PR4 faux.
13	b	172.255.x.x est hors de 172.16–172.31 → publique.
14	c	Le flag D n’existe pas en IPv6.
15	b ⚠️	Payload Length est en octets. Les « 8 octets » concernent les extensions et l’offset.
16	c	VLSM. (CIDR est lié, mais c’est VLSM qui décrit des masques de tailles différentes.)
17	a	Routage → Fragmentation → UDP : ordre correct.
18	b	Classe A (10/8) a le plus d’adresses privées.
19	d	Le checksum couvre l’en-tête entier : options et remplissage inclus.
20	d	ICMP = protocole 1. Ni 2, ni 6, ni 7.

Points à vérifier avec le prof : DS 2023 Q4, Q7, Q8, Q16 et DS 2025 Q2, Q11, Q12, Q15. Tous dépendent d’une formulation ambiguë ou d’une tolérance de correction.