TP 1 de Réseaux en L3 Informatique :

Assemblage d’un réseau, configuration

d’adresses IP sous Linux et Windows

Auteur : Olivier GLÜCK, Université Lyon 1

Objectifs
- répartition des adresses IP à partir d’un schéma de câblage physique
- manipulation du matériel (câbles croisés ou non, hubs, switch)
- configuration des machines (nom, adresses IP, interfaces, …)
- utilisation d’outils standard (ip, ping)
- contrôler le bon fonctionnement du réseau
- savoir monter un petit réseau local sous Linux et sous Windows

Pré-requis
Minimum Unix (shell, vi, …)

NB
Toutes les manipulations ci-dessous sont réalisées sous Linux sauf quand Windows est explicitement
mentionné. Ce TP est calibré pour 3 heures donc prenez le temps nécessaire à chaque question.

1. Introduction (rien à faire mais à lire attentivement)

1.1. Le matériel
Les adresses réseaux étant fixées, la partie affectée aux institutions (compagnies, universités...) peut être
• Des cartes réseau (en général 2 par machine) : gérée localement par l'administrateur. Celui-ci peut par exemple définir des sous-réseaux en prenant une
o RealTek RTL8139 Fast Ethernet 10/100 partie des bits réservés aux adresses de machines. Ensuite, pour les adresses de machines, on évite les
o Digital DS21140 Tulip adresses ayant tous les bits à 1 ou à 0. Par convention, ces adresses sont utilisées pour le broadcast
• 4 mini-hubs 4 ports 10BaseT (adresse de diffusion dans le réseau) et la désignation du réseau. Le netmask permet de donner la taille du
• Un mini-switch réseau ; pour l’obtenir, il faut mettre tous les bits de la partie réseau à 1.
• 1 Hub 12 ports 10BaseT
• 1 Switch 24 ports 10BaseT, 2 ports 10/100 1.3. Commandes et fichiers à utiliser
• 4 Switchs Cisco Catalyst 2950, 24 ports 10/100
• Des câbles réseau (croisés ou non)
PENSER A UTILISER LES PAGES MANUELLES DE LINUX :
man <nom de la commande>
La documentation du switch est disponible dans la salle de TP.
• ip a show, ip link show, ip a show dev [interface], ip a add
[ip_addr/mask] dev [interface], ip link set dev [interface] up/down
1.2. L’adressage IP • ping, mii-tool, dmesg, nethogs, iftop, zenmap
A chaque périphérique réseau physique ou logique correspond une adresse IP, une machine routeur a • /etc/network/interfaces
donc en général plusieurs adresses IP. D'autre part à chaque réseau physique ou logique correspond une
• /etc/hosts
adresse de sous-réseau, un ``masque'' et une adresse de diffusion.

Une adresse IP (32bits pour IPv4) se décompose en une adresse de réseau dans les bits de poids forts 2. Démarrage des machines
(dont le nombre est à fixer par l'administrateur), les bits de poids faibles donnent l'adresse locale (ou La configuration des machines peut être modifiée par n’importe qui, n’importe quand puisque tout le
adresse de machine). Il y a 4 classes d'adresse utilisées, de A à D, qui instaurent une certaine hiérarchie. monde a un accès <root>.
Les adresses de réseaux sont affectées par un organisme international à but non lucratif : ICANN
(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). Les adresses de classe A sont maintenant très Manipulation
convoitées et il n'en reste que peu. Elles ne sont par ailleurs que très rarement affectées.
2
Démarrez la machine sous Linux en suivant bien les instructions. Quand la fenêtre textuelle apparaît, ne Remarque
laissez pas démarrer la machine automatiquement, lisez l’aide, allez dans « Les TP » et choisissez Si nous vous laissons choisir librement l’adresse des machines, c’est uniquement parce que celles-ci ne
« Environnement par défaut…» puis mettez votre nom pour l’environnement quand cela est demandé. Si seront par raccordées à l’INTERNET. Si tel était le cas, il faudrait formuler une demande auprès d’un
la machine a démarré automatiquement, redémarrez la machine pour refaire la manipulation. organisme international qui distribue de façon unique les adresses du monde entier ou bien demander aux
Une fois le système graphique démarré, connectez-vous avec votre login de l’université. administrateurs locaux une plage d’adresses non utilisées.
Pour passer <root> : taper su dans un terminal passwd=moi
3.3. Configuration manuelle des machines
3. Un premier réseau Votre réseau est prêt. Il faut maintenant configurer les stations au niveau logiciel afin qu’elles se
reconnaissent et qu’elles puissent dialoguer. Il y a deux façons de rendre opérationnel votre réseau : soit
3.1. Raccordement matériel en modifiant des fichiers de configuration précis et en relançant les couches réseau (ou en redémarrant la
Important : ne débranchez jamais le câble réseau qui provient du plafond et qui utilise un machine) pour que les modifications prennent effet, soit en lançant manuellement les commandes qui
adaptateur USB/Ethernet. permettent de configurer immédiatement les machines. C’est cette deuxième méthode qui est choisie ici
A chaque carte Ethernet est associé au moins une interface réseau dont le nom est sous la forme pour plus de simplicité mais il est évident que dans une situation réelle (permanente), la première solution
<eth><numéro>. serait plus adaptée.

Question Manipulation
Quels sont le nom de l’interface réseau et l’adresse IP associée qui correspondent à ce câble ? Quelle Utilisez la commande ip pour configurer les interfaces Ethernet.
commande utilisez-vous pour répondre à cette question (voir introduction) ? Vous utiliserez ici l’interface eth0 qui correspond à la première carte Ethernet de la machine. Pour
Important : ne changez jamais la configuration de cette interface réseau. configurer une interface, il faut lui fournir un certain nombre de renseignements : nom de l’interface,
adresse IP, masque du réseau.
Manipulation Utilisez les paramètres définis précédemment pour configurer votre interface.
Regroupez-vous à 3 ou 4 binômes par salle pour créer votre premier réseau local. Pour cela connectez
physiquement les stations à l’aide d’un mini-hub, comme le montre le schéma ci-dessous. Manipulation
Vérifiez la configuration de l’interface à l’aide de la commande ip a show dev avec pour seul
Vous utiliserez l’interface eth0 de chaque machine. argument le nom de l’interface. Quelles sont les informations affichées ?

Question Remarque
Quel type de câble faut-il utiliser pour raccorder les machines au Hub ? Pourquoi ? Désormais, votre machine peut dialoguer sur le câble Ethernet. Si vous redémarrez la machine, la
configuration sera perdue !

3.4. Identification des machines par un nom symbolique

binôme 1 binôme 2 binôme 3
Pour l’instant, votre machine est connue sur le réseau par sa seule adresse IP. On vous propose de lui
associer un nom plus parlant.
eth0 eth0 eth0
Manipulation
Modifiez sur chacune des machines de votre réseau le fichier /etc/hosts afin de donner un nom
symbolique à chacune des machines. Utilisez, par exemple, les noms du binôme.
Hub
3.5. Contrôle du réseau
3.2. Choix des adresses INTERNET des machines Il faut maintenant vérifier que les machines sont bien interconnectées et bien configurées. L’outil standard
ping permet de vérifier qu’une machine distante répond bien quand on l‘appelle.
Manipulation
Choisissez une classe d’adresses IP pour configurer votre réseau local. Manipulation
Dans cette classe, choisissez une adresse pour votre réseau. Utilisez ping en lui fournissant le nom d’une machine distante à contacter et vérifiez que celle-ci répond
Enfin, choisissez une adresse pour chaque station. bien.
Notez les adresses choisies sur le schéma précédant.
Il est bien entendu conseillé de vous concerter avec chaque représentant de votre réseau. Si elle ne répond pas, refaire la manipulation en fournissant l’adresse IP de la machine distante. Si elle
N’utilisez pas les adresses indiquées sur les machines ! répond, c’est que l’association adresse IP/nom symbolique n’a pas fonctionné. Si elle ne répond toujours
pas, vérifiez la configuration réseau et les branchements de chaque machine. Pour que la machine
Question destinataire réponde, il faut qu’elle soit bien configurée et la vôtre également.
Quel est le masque de votre sous réseau ?
Question
3 4
Combien de commandes ping faut-il exécuter pour vérifier l’ensemble des connexions du réseau ? 3.6.3. Et sous Windows, on fait comment ?
Réalisez cette manipulation pour vous assurer que chacun des binômes qui vous sont associés a bien fait
son travail ! Manipulation
Qu’affiche la commande ping ? Reproduisez la configuration et testez sous Windows.
Exécutez la commande ping avec comme argument l’adresse de broadcast. Que se passe t-il ?
Commentez les résultats obtenus. 4. Une deuxième carte Ethernet
La commande rlogin (ou telnet) permet à un utilisateur de se connecter sur une machine distante.
Une fois la connexion créée, les commandes que vous tapez sur la machine locale sont exécutées sur la 4.1. Caractéristiques de la carte
machine distante. Les résultats obtenus sur celle-ci seront également transférés à travers cette même Nous avons perdu malencontreusement les caractéristiques de la deuxième carte Ethernet (interface
connexion pour être affichés sur l’écran de la station locale. eth1) présente sur votre machine. On aimerait savoir s’il s’agit d’une carte 10BaseT ou 10/100BaseT.
Pouvez-vous nous aider ?
Manipulation
Utilisez une de ces commandes pour vérifier la configuration des interfaces de vos voisins. Expliquez. Manipulation
Utilisez maintenant le matériel à votre disposition pour déterminer les caractéristiques de la carte. Quel
3.6. Performance du réseau type de câble utilisez-vous ?

3.6.1. Transférer des paquets de 60Ko Remarque

Vous pouvez par exemple, faire une connexion directe entre 2 machines voisines. N’oubliez pas de
Manipulation désactiver l’autre interface (ip link set dev eth0 down).
Quelle commande ping faut-il exécuter pour transférer des paquets de taille 60 Ko à tous les membres
du réseau (man ping) ? Quelle est la taille_max que vous pouvez spécifier en argument de la Question
commande ping ? Expliquez cette limite. Quelle est la taille_max pour un ping broadcast ? S’agit-il d’une carte FastEthernet ? Supporte t-elle le full-duplex ? (Utilisez dmesg et/ou mii-tool
Expliquez cette limite également. Regardez les leds de la carte réseau)
Utilisez la commande avec la taille_max (sans broadcast) et en déduire le débit utile pour atteindre
chaque machine du réseau (notez les valeurs sur le schéma) ? Quel est selon vous le débit théorique du 4.2. Utilisation de plusieurs interfaces
lien ? D’où provient cet écart ? Quel est le débit utile si vous le calculez à partir d’un ping de 100
octets ? Commentez ce résultat comparativement à celui obtenu avec le ping de taille_max. Manipulation
Réalisez un câblage équivalent au schéma suivant (l’idée est d’avoir un lien qui passe par le hub et
Remarque l’autre en direct).
Pour répondre aux questions précédentes, on vous suggère de lancer la commande chacun votre tour pour Activez et désactivez tour à tour l’une des deux interfaces et vérifier que le comportement est correct.
ne pas fausser les mesures ! Par ailleurs, notons que ping n’est pas le meilleur outil pour faire des
mesures de performance ! eth1 eth1 eth1 eth1

Manipulation
Installez les outils nethogs et iftop avec apt-get install nethogs|iftop
nethogs permet de voir les processus qui utilisent la carte réseau. iftop permet de visualiser par
connexion les débits entrant et sortant de la carte réseau. Lancez un ou plusieurs ping de taille binôme binôme 1 binôme 2 binôme 3
fantôme
maximale. Que pouvez-vous voir avec nethogs ? Avec iftop ? eth0 eth0 eth0

Question
Exécutez la commande dmesg | grep –i eth
Qu’est-ce que les informations affichées permettent de confirmer ? Qu’en concluez-vous sur les Hub
caractéristiques du hub auquel vous êtes raccordés ?
On souhaite maintenant utiliser simultanément les 2 interfaces.
3.6.2. Du hub au switch
Question
Manipulation
Quelle interface est utilisée lors d’un ping si les deux interfaces utilisent la même adresse IP ? Deux
Remplacez votre hub par un switch et répondez de nouveau aux questions du paragraphe précédent.
adresses IP différentes dans le même sous-réseau (adresses de réseau et netmask identiques) ? Deux
Expliquez !
adresses IP différentes avec des netmasks différents ? Testez plusieurs configurations et amusez-vous !
Tirez des conclusions de ces tests.

5 6
Remarque Si le netmask utilisé est 255.255.255.0, est-il possible de donner l’adresse 132.227.71.10 à une machine
Vous pouvez utiliser la commande ip route get <adresse> pour savoir quelle interface est et 132.227.70.11 à une autre ? Pourquoi ? Est-ce que cela fonctionnerait si le netmask était
utilisée. Essayez aussi les commandes ip link show up, … Une documentation sur ces commandes 255.255.0.0 ?
est disponible dans la salle de Tp.
5.4. Configuration des machines par modification des fichiers
5. Le réseau s’agrandit ! de configuration
On souhaite maintenant élargir le réseau à l’ensemble de la salle. On souhaite maintenant mettre en place une configuration permanente du réseau qui demeure en cas de
redémarrage des machines.
5.1. Raccordement matériel Manipulation
Manipulation Regardez le contenu du fichier /etc/network/interfaces. Expliquez à quoi correspond chacune
Attendez que chaque binôme repasse dans la configuration du paragraphe 3.1 et interconnectez les des lignes et modifiez le selon la nouvelle configuration choisie.
différents réseaux entre eux. Complétez le schéma suivant avec les adresses IP et les liens manquants :
Une fois ce fichier modifié, pour que la nouvelle configuration soit prise en compte, il faut soit
redémarrer la machine, soit exécuter la commande /etc/init.d/networking restart. Essayez
l’une ou l’autre des méthodes pour que la nouvelle configuration soit activée.

binôme 1 binôme 2 binôme 3 5.5. Contrôle du réseau et utilisation de l’utilitaire ping

eth0 eth0 eth0
5.5.1. Vérifier l’état du réseau
Manipulation
Vérifiez le bon état de fonctionnement de l’ensemble du réseau en utilisant l’adresse de broadcast et
Hub
ping.

5.5.2. Transférer des paquets de 60Ko

Manipulation
Hub Hub
Déterminez le débit utile pour atteindre chaque machine du réseau (notez les valeurs sur le schéma) ?
eth0 eth0 eth0 eth0
Pourquoi le débit est-il plus faible pour atteindre certaines machines ?

Remarque
Pour répondre aux questions précédentes, on vous suggère de lancer la commande chacun votre tour pour
binôme 4 binôme 5 binôme 6 binôme 7 ne pas fausser les mesures !

Question 5.5.3. Que se passe t-il ?!

Combien de câbles sont nécessaires (au minimum) pour interconnecter physiquement l’ensemble des Manipulation
machines du réseau ? Quel type de câble utilisez-vous (attention, parfois, les ports de branchement ne
Ajoutez l’option –f à la commande ping de la question précédente et regardez les lumières sur le hub.
sont pas tous identiques) ? Qu’est-ce qui vous permet de savoir si le câble utilisé est bon ?
Que constatez vous ? Appuyez sur <ctrl-C> et regardez les statistiques. Après avoir consulté la page
man, expliquez ce qui s’est passé.
5.2. Un premier essai
Manipulation 5.5.4. Topologie
Exécutez la commande ping avec l’adresse de broadcast. Que constatez vous ? Arrivez vous à joindre Question
l’ensemble des terminaux reliés à votre réseau ? Expliquez. Est-il préférable de mettre les hubs en cascade ou en ligne ? Testez expérimentalement.
5.3. Renégociation des adresses IP
Tout est dans le titre ! Notez les nouvelles adresses sur le schéma précédent.

Question

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