R

1
Réseaux informatiquesLes couches hautes du
modèle OSIInternet

• Cours IUP2 SY
• Novembre décembre 2001

2
Plan du cours

• Introduction
• Modèle OSI
• Généralités
• Couche transport
• Couches session, présentation et application
• Internet
• Architecture
• IP
• ARP
• Protocoles de transport
• Généralités
• UDP,TCP

3
Plan du cours (2)

• Services dannuaire
• machines (DNS)
• utilisateurs (NIS)
• Services de communication
• email (SMTP)
• news (NNTP)

4
Plan du cours (3)

• Web
• Historique
• Langage de description des documents sur le Web
  HTML
• URL
• HTTP
• Navigateur
• Serveur Web
• Traitements des données
• par le serveur les programmes CGI
• Par le navigateur les applets Java
• Proxy, cache
• Moteur de recherche

5
Plan du cours (4)

• Services de gestion de fichiers
• FTP
• rcp
• NFS
• Services dexécution à distance
• TELNET
• rlogin, rsh
• Sécurité dans les réseaux
• cryptographie, authentification
• Administration de réseau (SNMP)
• Services daffichage à distance
• serveur X
• Services dimpression

6
Quelques ouvrages de référence

• Réseaux architectures, protocoles, applications.
  Andrew Tanenbaum. InterEditions. ISBN 2-7296
  0301-8
• Computer Networks, third edition. Andrew
  Tanenbaum. Prentice-Hall International Editions.
  ISBN 0-13-394248-1
• Internetworking with TCP/IP, volume 1
  principles, protocols and architecture, second
  edition. Douglas E. Comer. Prentice-Hall
  International Editions.ISBN 0-13-474321-0
• TCP/IP illustré, les protocoles, volume 1. W.
  Richard Stevens, traduit par E. Tyberghien.
  Vuibert, 1998. ISBN 2-7117-8639-0

7
Réseau de lIFSIC
Station de travail E003c01 (Solaris)
Python (news)
Thot (Homedir)

PC I214m01 (Linux)
Hera (exécution)
Réseau dinterconnexion
Oracle (BD)
Lwe001 (imprimante)
Sybille (DNS,NIS)
Apollon (Web)
Themis (impression)
Helios (mail)
8
Réseau de lIFSIC
9
1 - Introduction

• Modèle OSI (Open Systems Interconnection)
• Généralités
• Modèle OSI développé par lISO (International
  Standards Organization) qui est un organisme de
  normalisation
• Couche transport
• Couches session, présentation et application

10
Exemple basique
Applications
Applications
HTTP
Protocoles
Protocoles
TCP/IP
Système dexploitation
Pilote
Pilote
Ethernet
Interface réseau
Ethernet
Interface réseau
Matériel
Médium physique
Machine A
Machine B
Exemple HTTP sur TCP/IP sur Ethernet
11
Le modèle OSI
Site A
Site B
Protocole dapplication
Application
Application
APDU
7
Protocole de présentation
Présentation
Présentation
PPDU
6
Protocole de session
Session
Session
SPDU
5
Protocole de transport
4
Transport
Transport
TPDU
Réseau
Réseau
Réseau
Réseau
3
Paquet
Liaison
Liaison
Liaison
Liaison
2
Trame
Physique
Physique
Physique
Physique
Bit
1
Sous-réseau
Médium physique
12
Transmission des données dans le modèle OSI
Processus émetteur
Processus récepteur
Canal de transmission de données
13
Les couches basses OSI

• La couche physique
• Transmission de bits de manière brute sur un
  médium de communication
• Assure que si le site démission envoie un bit à
  1 (0), le site de réception reçoit un bit à 1 (0)
• Interface mécanique et électrique
• La couche liaison de données
• Transmission dune suite de bits (trame) sans
  erreur du site démission au site de réception
• Fabrication des trames, gestion dacquittements,
  contrôle de flux, transmission full-duplex

14
Les couches basses OSI (2)

• La couche réseau
• Transmission de paquets entre un site démission
  et un site de réception
• Routage, contrôle de congestion, interconnexion
  de réseaux hétérogènes, facturation
• Etude des couches basses dans le cours réseau en
  IUP3

15
La couche transport OSI

• Accepte des données de la couche session, les
  découpe en plus petites unités et assure que les
  unités sont transmises au site de destination de
  façon efficace
• Rend la couche session indépendante des
  changement de technologie du matériel
• Multiplexage des connexions transport sur une
  connexion réseau ou utilisation de plusieurs
  connexions réseaux pour une connexion transport
  de façon transparente à la couche session

16
La couche transport OSI (2)

• Différents services à fournir à la couche session
• c anal point à point sans erreur délivrant les
  messages dans lordre d émission
• datagramme sans garantie sur lordre de
  délivrance
• diffusion de messages
• Protocole de bout en bout entre site source et
  site de destination
• Gestion de connexions multiples dans chaque site
• Etablissement et relâchement des connexions
  réseaux
• Contrôle de flux

17
Exemple
Site C
Site A
Site B
Plusieurs connexions transport simultanées entre
différents processus sur divers sites.
18
Les couches hautes OSI session

• Permet à des utilisateurs sur différentes
  machines détablir des sessions entre eux
• Session transport de données services avancés
• synchronisation
• Exemples de services de niveau session
• dialogue entre utilisateurs
• jeton
• transfert de fichiers entre deux machines
• Transfert dun très gros fichier plus long que
  lintervalle moyen entre deux défaillances
• Gestion du transfert dun fichier de manière à
  éviter la reprise du transfert depuis le début en
  cas de défaillance

19
Les couches hautes OSI présentation

• Sintéresse à la syntaxe et à la sémantique de
  linformation transmise
• Exemples
• encodage de données dans une norme agréée
• les machines utilisent différents codes (ASCII,
  EBCDIC) pour représenter les chaînes de
  caractères
• définition de formats abstraits pour permettre à
  des machines hétérogènes de communiquer
• couche de présentation effectue les conversions
  entre les formats abstraits et les codes des
  machines
• compression de données
• chiffrement

20
Les couches hautes OSI application

• Nombreux protocoles dusage courant
• Terminal de réseau virtuel
• exemple
• éditeur de texte conçu pour un terminal virtuel
  car doit être capable de fonctionner sur des
  terminaux réels aux caractéristiques différentes
• logiciel de traduction entre terminal virtuel et
  terminal réel
• Transfert de fichiers
• convention de désignation, représentation des
  données diffèrent selon les systèmes de fichiers
• gestion de lhétérogénéité
• Services de courrier électronique, web,
  consultation dannuaires ...

21
2 - Internet

• Internet
• Architecture
• IP
• ARP

22
Internet

• Interconnexion de réseaux (Internetworking)
• Donner aux utilisateurs lillusion dun seul
  réseau et dun service de communication universel

E
A
D
B
C
23
Architecture de l Internet
E
Internet
A
D
B
Site
C
Passerelle (routeur)
Réseau physique
24
Interconnexion de réseaux
G1
Réseau 1
Réseau 2
Passerelle (gateway) Interconnexion de réseaux
physiques
Passerelle route les paquets en fonction du
réseau de destination Transit des paquets du
réseau 1 vers le réseau 3 à travers le réseau 2
25
Caractéristiques de lInternet

• Applications indépendantes des technologies de
  communication sous-jacentes et de la topologie
  des réseaux
• Logiciel daccès à Internet sur chaque site, seul
  ce logiciel doit être changé pour prendre en
  compte les nouvelles technologies
• Changement de topologie ou de technologie de
  communication transparent aux applications
• Pas de réseau central
• Architecture complètement distribuée
• tous les réseaux physiques sont traités de
  manière identique quelque soit leur taille
• Identificateurs universels (nom ou adresse) pour
  les sites de lInternet

26
Internet dans le modèle OSI
FTP
TELNET
NFS
DNS
HTML
NTP
SMTP
HTTP
SNMP
XDR
RPC
UDP
TCP
IP
ARP
27
Exemple FTP entre des sites sur un LAN
28
Exemple FTP entre des sites sur des réseaux
distincts
Protocole FTP
Protocole TCP
IP
IP
Ethernet
Token Ring
Routeur
Protocole Ethernet
Protocole Token Ring
29
Adresse IP

• Une adresse IP identifie une connexion à un
  réseau
• Une passerelle possède une adresse IP par réseau
  auquel elle est connectée
• Un site peut être connecté sur plusieurs réseaux
  et possède une adresse IP par réseau
• Une adresse IP est un entier de 32 bits.

30
Notation décimale pointée

• Mémorisation dune adresse IP sous forme de 4
  entiers séparés par un point. Chaque entier
  correspond à lun des octets de ladresse IP.
• Exemple
• 10000000 00001010 00000010 00011110
• correspond à
• 128.10.2.30
• Transmission dadresses IP sous forme binaire
• Big endian (octet le plus significatif en premier)

31
Format des adresses IP

• Adresse IP (idRéseau, idSite)
• Il y a cinq classes dadresses IP 3 classes
  primaires (A, B, C), classe D (multicast), classe
  E (réservée à un usage futur).

32
Considérations de taille

• Classe A
• Une centaine de réseaux avec un très grand nombre
  de sites (plus du million)
• Adresses de 0.0.0.0 à 127.255.255.255
• Classe B
• Quelques milliers de réseaux avec un nombre moyen
  de sites (quelques milliers)
• Adresses de 128.0.0.0 à 191.255.255.255
• Le réseau de lIFSIC est un réseau de classe B
  (148.60)
• Classe C
• Plus dun million de réseaux avec un petit nombre
  de sites (254 maximum)
• Adresses de 192.0.0.0 à 223.255.255.255

33
Allocation des adresses aux interfaces Internet

• Assurer lunicité de ladresse IP dune interface
• Autorité centrale pour attribuer les adresses IP
  aux réseaux de lInternet
• Centre dInformation du Réseau Internet (Internet
  Network Information Center ou InterNIC)
• InterNIC nattribue que des adresses de réseaux
  (champ idRéseau).
• Lattribution des adresses IP (champ idSite) aux
  interfaces réseaux dans les machines est du
  ressort de ladministrateur système.

34
Adresses spécifiques

• Diffusion à toutes les machines dun réseau
  idRéseau
• adresse de destination uniquement

35
Adresses spécifiques

• Diffusion limitée au réseau physique local
• Utile dans la phase de démarrage dun site avant
  que le site nait connaissance de son adresse IP
• Adresse de destination uniquement
• Une fois quun site connaît son adresse IP, il ne
  doit plus utiliser ce type d adresse.

36
Interprétation des 0 dans les adresses IP

• idRéseau 0 désigne le réseau courant
• idSite 0 désigne la machine courante
• De telles adresses ne sont pas des adresses de
  destination valides. Elles peuvent être utilisées
  par un site avant quil connaisse son adresse
  IP.

37
Adresses spécifiques

• Adresse de boucle fermée (loopback)
• adresse de classe A utilisée
• à des fins de test
• pour la communication inter-processus sur un site
• Cette adresse ne circule jamais sur le réseau

38

Réseau de lIFSIC
148.60.4.122
Station de travail E003c02 (Solaris)
Thot (Homedir)
Python (news)
148.60.4.15
148.60.3.2

PC I214m11 (Linux)
148.60.4.8
148.60.5.127
Hera (exécution)
Réseau dinterconnexion
Oracle (BD)
Lwe000 (imprimante)
148.60.4.14
Sybille (DNS,NIS)
148.60.3.226
148.60.4.1
Apollon (Web)
Themis (impression)
Helios (mail)
148.60.4.30
148.60.4.10
148.60.4.118
39
Traduction dune adresse IP en adresse physique

• Deux approches résolution directe ou dynamique
• Résolution directe
• adresse physique f (adresse IP)
• exemple réseau Token Ring
• adresse physique entier compris entre 0 et 255
  configuré par linstallateur
• si ladresse IP est choisie telle que son dernier
  octet adresse physique
• f extraction du dernier octet de ladresse IP
• Table de correspondance entre adresses IP et
  adresses physiques
• exemple X25

40
ARP

• Résolution dynamique
• exemple Ethernet
• chaque carte dinterface Ethernet possède une
  adresse physique (entier de 48 bits) fixée une
  fois pour toute lors de sa fabrication de la
  carte.
• changement de la carte Ethernet dune machine gt
  changement d adresse physique
• Protocole ARP (Address Resolution Protocol)
• permet à un site de trouver ladresse physique
  dun autre site sur le même réseau physique à
  partir de son adresse IP

41
ARP
(requête ARP, adresse IP (B))
(réponse ARP, (adresse IP (B), adresse physique
(B))
42
ARP - optimisations

• Protocole ARP (Address Resolution Protocol)
• diffusion
• cache des dernières traductions consulté avant de
  diffuser une requête ARP
• optimisations
• site émetteur inclut ses 2 adresses (adresse IP
  et adresse physique) dans sa requête pour
  permettre aux autres sites de mettre à jour leur
  cache
• un site met à jour son cache avant de traiter la
  requête ARP
• un site qui démarre diffuse ses deux adresses
  pour éviter que les autres sites émettent une
  requête ARP

43
3 - Protocoles de transport

• Généralités
• Un protocole sans connexion UDP
• Un protocole avec connexion TCP

44
Services fournis à la couche session

• Transport fiable, efficace et économique de
  données en sappuyant sur les services de la
  couche réseau
• Deux types de service
• avec ou sans connexion
• Service avec connexion
• connexion, transfert, déconnexion
• adressage et contrôle de flux similaire à la
  couche réseau
• Service sans connexion
• similaire à celui de la couche réseau
• datagramme

45
Services fournis à la couche session

• Que fait la couche transport par rapport à la
  couche réseau ?
• Augmentation de la qualité de service pour
  l utilisateur en supervisant la couche réseau
• gère les interruptions de connexion réseau
• elle est avertie de linterruption de la
  connexion
• elle établit une nouvelle connexion
• elle détermine quelles sont les données arrivées
• elle reprend la transmission là où elle a été
  interrompue
• Les paquets perdus, les données altérées peuvent
  être détectés et corrigés par la couche de
  transport

46
Services fournis à la couche session

• Primitives de la couche transport sont
  indépendantes des primitives du service réseau et
  peuvent varier dun réseau à lautre
• service dun réseau local en mode non connecté
  différent dun service en mode connecté sur un
  réseau à longue distance
• Permet lutilisation de primitives standard dans
  les programmes
• portabilité sur un grand nombre de réseaux de
  communication
• Isole les couches supérieures des imperfections
  et des variations de technologie des niveaux
  inférieurs

47
Qualité de service

• Temps détablissement de la connexion
• Probabilité déchec détablissement
• Débit de la liaison
• Taux derreur résiduel
• Temps de déconnexion

48
Protocoles de transport dInternet

• UDP
• User Datagram Protocol
• Protocole sans connexion
• TCP
• Transmission Control Protocol
• Protocole orienté connexion
• UDP et TCP s appuient sur le protocole réseau IP
• Historique ARPANET

49
IP

• Service non fiable de datagrammes
• perte, duplication, remise dans le désordre,
  délai de remise variable
• protocole sans connexion
• les paquets dune séquence émise par un site
  peuvent emprunter des chemins différents pour
  parvenir à leur destination
•  best effort 
• non fiabilité seulement en cas de manque de
  ressources ou de défaillance dans le réseau
• taille maximale dun datagramme 216 octets

50
UDP

• IP
• acheminement de datagrammes entre des machines
  sur Internet
• pas de distinction entre les applications qui
  sexécutent sur une même machine
• Besoins
• plusieurs processus, tâches, programmes,
  applications sexécutent sur un système
  d exploitation supportant la multiprogrammation
• message destiné à un processus plutôt quà un
  site
• gestion dynamique des processus

51
UDP

• Besoin didentifier les services rendus par les
  processus plutôt que les processus eux-même
• Un processus peut mettre en œuvre plusieurs
  services
• Notion de destination logique port
• identificateur unique sur un site
• file de messages
• Envoi dun message à un processus distant
• adresse IP de la machine de destination
• numéro dun port du processus destinataire
• adresse IP de la machine source
• numéro de port du processus source

52
UDP

• Transmission non fiable de datagrammes
• fondé sur IP pour la transmission des messages
• pas dacquittement
• pas de contrôle de flux
• perte, duplication de messages
• pas de garantie sur lordre de remise des messages

53
Format des messages UDP
0
16
31
Entête 4 champs de 16 bits Champ port source
optionnel Taille taille totale en octets y
compris entête (8 au minimum) Code de contrôle
derreur optionnel (IP ne contrôle pas
lintégrité des données de lutilisateur donc
usage conseillé)
54
UDP dans la hiérarchie de protocoles Internet
UDP différentiation de sources et destinations
multiples sur un site IP transfert de données
entre deux sites Internet
55
Ports UDP réservés

• Ports identifiés par des nombres entiers
• Un certain nombre de ports sont réservés pour des
  services standard
• 11 USERS (utilisateurs actifs)
• 13 DAYTIME
• 37 TIME
• 42 NAMESERVER
• 53 DOMAIN (domain name server DNS)
• Les autres ports sont disponibles pour une
  allocation dynamique aux applications

56
TCP

• TCP a pour but de fournir un transfert fiable de
  bout en bout de flux de données en utilisant un
  réseau de communication non fiable
• L entité de transport TCP accepte des messages
  de longueur variable, les fragmente en unités ne
  dépassant pas 64Ko et envoie chaque unité comme
  un datagramme isolé.
• Le réseau peut perdre des unités et les délivrer
  dans le désordre
• TCP gère la perte des unités et la remise en
  ordre des unités
• TCP est un protocole
• plusieurs implémentations différentes

57
Caractéristiques

• Orientation flux de données non structuré
• transfert de gros volumes de données sous forme
  dune suite doctets entre un site source et un
  site de destination
• Connexion de type circuit virtuel
• connexion établie entre le site source et le site
  destinataire avant léchange de données
• Transfert tamponné
• le site source produit les données à son rythme.
  Les données sont mises dans des tampons. Le
  protocole attend quil y ait suffisamment de
  données produites avant de les transférer sur le
  réseau à des fins defficacité.
• Connexion full-duplex
• transferts concurrents dans les deux sens entre
  deux sites

58
Fiabilité

• Comment assurer labsence de perte et duplication
  et la remise dans lordre ?
• Système à acquittement positif et retransmission
• Le site destinataire envoie un acquittement au
  site source à la réception
• Le site source conserve de linformation pour
  chaque paquet émis et attend un acquittement
  avant denvoyer le paquet suivant
• Retransmission dun paquet émis par le site
  source à lexpiration dun délai sil na pas
  reçu dacquittement
• Détection des copies multiples dun paquet grâce
  à la gestion de numéros de séquence

59
Exemple
Site émetteur
Site destinataire
Paquet 1
Émission paquet 1
Réception paquet 1
Envoi acquittement
ACK 1
Réception acquittement
Emission paquet 2
Paquet 2
Réception paquet 2
Envoi acquittement
ACK 2
Réception acquittement
60
Exemple avec perte dun paquet
Site émetteur
Site destinataire
Émission Déclencher délai
Paquet 1
Perte du paquet 1
ACK aurait dû arriver
Expiration délai
Retransmission paquet 1 Déclencher délai
Réception paquet 1
Réception acquittement Arrêt du délai
Envoi acquittement
61
Fenêtre à anticipation

• Inconvénient du système à acquittement positif
  simple
• un seul message en transit entre deux sites même
  si le réseau permet des communications
  simultanées dans les eux directions
• réseau inutilisé pendant que les sites préparent
  les messages à transmettre
• faible de débit de communication
• Système à acquittement positif à fenêtre à
  anticipation
• permet une meilleure utilisation de la bande
  passante du réseau que le système simple
• transmission de plusieurs paquets avant
  dattendre un acquittement

62
Fenêtre à anticipation
Fenêtre danticipation de 8 paquets Les paquets 1
à 8 sont émis sans attendre d acquittement Quand
le paquet 1 est acquitté, déplacement de la
fenêtre pour permettre l émission du paquet 9
63
Exemple
Emetteur
Destinataire
Paquet 1
Paquet 2
ACK 1
Paquet 3
ACK 2
ACK 3
Seuls les paquets non acquittés sont
retransmis. Possible de saturer le réseau si le
système de fenêtre est bien configuré
64
Gestion dune fenêtre à anticipation

• Emetteur
• un délai par message non acquitté
• 3 catégories de messages
• messages émis et acquittés (à gauche de la
  fenêtre)
• messages en cours démission (fenêtre)
• messages non encore transmis (à droite de la
  fenêtre)
• Le premier paquet de la fenêtre est le premier
  paquet de la séquence qui na pas encore été
  acquitté
• Récepteur
• gestion analogue
• accepte et acquitte les messages au fur et à
  mesure de leur arrivée

65
TCP

• Unité de transfert segment
• message de contrôle
• données
• TCP gère perte, duplication et remise dans
  lordre des segments
• chaque octet porte un numéro de séquence (32
  bits).
• lentête comporte deux champs de 32 bits pour le
  numéro de séquence de loctet et le numéro de
  loctet acquitté.
• PiggyBacking lentête dun segment de données
  dans une direction contient lacquittement
  concernant le transfert de données dans lautre
  direction
• Fenêtre à anticipation de taille ajustable pour
  le contrôle de flux (champ de 16 bits pour
  indiquer le nombre doctets pouvant être envoyés
  après loctet acquitté)

66
Entête d un TPDU de TCP
0
31
Port source
Port destination
Numéro de séquence
Acquittement
Longueur entête
A C K
E O M
R S T
S Y N
F I N
U R G
Fenêtre
Pointeur
Contrôle d erreur
Options (gt 0 mots de 32 bits)
Données
67
Description de lentête TCP

• Longueur longueur de lentête dont la taille
  est variable à cause du champ option (taille
  minimale de l entête 20 octets)
• Six indicateurs
• URG pointeur de priorité
• sil est activé le champ pointeur donne le
  déplacement pour aller de la référence actuelle à
  la donnée à traiter en priorité (évite dutiliser
  une routine dinterruption)
• SYN établissement dune connexion
• SYN 1 et ACK 0 demande connexion
• SYN1 et ACK 1 accusé de réception
• FIN libération d une connexion
• RST réinitialisation dune connexion à la suite
  de problèmes
• EOM fin dun message

68
Protocole détablissement dune connexion

Site 1
Site 2
Envoi SYN x
SYN x
Réception SYN
Envoi SYN y, ACK x1
SYN y, ACK x1
Réception SYN
ACK y1
Envoi ACK y1
Réception ACK
69
Fermeture dune connexion

Site 1
Site 2
Envoi FIN
FIN
Réception FIN
Envoi ACK (informe lapplication)
ACK
FIN, ACK
Envoi FIN, ACK
Réception ACK
ACK
Réception ACK
70

begin
CLOSED
Client
serveur
close
Passive open
Active open/SYN
SYN/SYN ACK
LISTEN
Send/SYN
Close/timeout/reset
reset
SYN SENT
SYN RECVD
SYN/SYN ACK
ACK
SYNACK/ACK
CLOSE WAIT
Close/FIN
ESTABLISHED
Close/FIN
FIN/ACK
Close/FIN
FIN/ACK
FIN WAIT-1
Fermeture active
CLOSING
ACK
LAST ACK
FIN-ACK/ACK
ACK
ACK
Fermeture passive
TIME WAIT
FIN WAIT-2
Timeout (2 fois la durée de vie dun segment)
FIN/ACK
71
Ouverture et terminaison normale dune connexion


LISTEN
Client
Serveur
SYN j
SYN_SENT
SYN_RCVD
SYN k, ACK j1
ESTALISHED
ACK k1
ESTABLISHED
FIN_WAIT1
FIN m
ACK m1
CLOSE_WAIT
FIN_WAIT2
LAST_ACK
FIN n
TIME_WAIT
ACK n1
CLOSED
72
Ouverture simultanée

Site 1
Site 2
SYN y
SYN_SENT
SYN x
SYN_SENT
SYN_RCVD
SYN_RCVD
SYN x, ACK j1
ESTABLISHED
SYN y, ACK x1
ESTABLISHED
73
Fermeture simultanée


Site 1
Site 2
FIN k
FIN_WAIT1
FIN_WAIT1
FIN j
CLOSING
CLOSING
ACK k1
ACK j1
TIME_WAIT
TIME_WAIT
74
Gestion de connexions

• Comme UDP, TCP utilise la notion de port pour
  identifier le destinataire des données
• Ports TCP plus complexes que ports UDP
• TCP gère des connexions
• Une connexion est identifiée par une paire
  dextrémités
• extrémité (site, port)
• site adresse IP, port port TCP

75
Exemple

• connexion A entre les sites (18.26.0.36) et
  (128.10.2.3)
• identifiée par la paire ((18.26.0.36,1069),
  (128.10.2.3,25))
• connexion B entre les sites (128.9.0.32) et
  (128.10.2.3)
• identifiée par la paire ((128.9.0.32,1184),
  (128.10.2.3,53))
• connexion C entre les sites (128.2.254.139) et
  (128.10.2.3)
• identifiée par la paire ((128.2.254.139,1184),
  (128.10.2.3,53))
• Les connexions B et C partagent la même extrémité
  mais sont distinctes car lidentificateur dune
  connexion est une paire dextrémités.
• Intérêt gestion de plusieurs connexions
  simultanées avec un seul port

76
Ports TCP réservés

• 13 DAYTIME date
• 20 FTP-DATA file transfer protocol (données)
• 21 FTP file transfer protocol
• 23 TELNET connexion de terminaux
• 25 SMTP simple mail transport protocol
• 37 TIME heure
• 53 DOMAIN serveur DNS
• 79 FINGER finger
• 111 SUNRPC appel de procédure à distance SUN
• 119 NNTP News Transfer Protocol
• 160-223 réservés
• ...

77
Sockets (Berkeley) Unix

• SOCKET création dune extrémité
• BIND liaison dune adresse locale à la socket
• LISTEN annonce intention daccepter des
  connexions (indique la taille de la file)
• ACCEPT bloque lappelant jusquà ce quune
  demande de connexion arrive
• CONNECT tentative détablissement dune
  connexion
• SEND envoi de données sur une connexion établie
• RECEIVE réception de données sur une connexion
  établie
• CLOSE fermeture de la connexion

78
Communication client /serveur
Client
Serveur
SOCKET
SOCKET
BIND
LISTEN
CONNECT
ACCEPT
Boucle de traitement des requêtes des clients
SEND
RECEIVE
Échange de données
RECEIVE
SEND
CLOSE
CLOSE
79
4 - Les services dannuaire

• Annuaire des machines
• DNS (Domain Name System)
• Annuaire des utilisateurs
• NIS

80
DNS

• Espace de désignation symbolique à grande échelle
• nom symbolique plus facile à mémoriser quune
  adresse Internet
• des millions de sites sur Internet
• espace de noms hiérarchique
• unicité dun nom symbolique
• Traduction des noms symboliques en adresse IP
• service DNS efficace et à haute disponibilité
• DNS mis en œuvre par un ensemble de serveurs de
  noms répartis géographiquement qui coopèrent pour
  la traduction des noms
• service distribué à grande échelle
• pas de serveur central
• prise en compte des évolutions rapides (nouveaux
  domaines, nouveaux sites, )

81
Syntaxe des noms symboliques

• Nom de domaine
• exemple
• ifsic.univ-rennes1.fr
• domaine fr (France (géré par le NIC))
• sous domaine univ-rennes1.fr (sous domaine géré
  par l université de Rennes 1)
• sous sous domaine ifsic (sous domaine géré par
  les administrateurs de l IFSIC)
• Domaines Internet
• 7 domaines génériques (étiquette à 3 car.)
• com entreprises
• edu institutions éducatives
• gov institutions gouvernementales US
• int organisations internationales
• mil organisations militaires US
• org autres organismes
• net réseau
• Domaines géographiques (étiquette à 2 car.)
• code pays (ISO 3166) zone géographiques

82
Exemple
racine
Top niveau
Second niveau
poseidon
hera
83
Traduction dun nom symbolique en une adresse IP

• Modèle client/serveur
• le logiciel de traduction des noms sexécutant
  sur une machine cliente s adresse à un serveur
  de noms pour obtenir ladresse IP correspondant à
  un nom symbolique
• le serveur de noms contacté peut faire appel à
  dautres serveurs de noms pour effectuer la
  traduction demandée
• Organisation logique
• un serveur de noms racine et un serveur de noms
  par domaine et sous-domaine
• chaque serveur de nom gère une base de données de
  traductions (nom symbolique, adresse IP) pour son
  domaine
• en réalité, un serveur de noms peut gérer
  plusieurs sous domaines qui peuvent être de
  niveaux différents

84
Traduction dun nom

• Le client adresse une requête à un serveur de nom
• nom symbolique
• type d objet cherché (DNS ne gère pas que des
  noms de machines)
• type de résolution
• A la réception de la requête, le serveur
• vérifie si le nom appartient au domaine quil
  gère
• si oui, consulte sa base de donnée et envoie la
  réponse au client
• si non, 2 cas
• résolution récursive
• transmet la requête à un serveur de nom capable
  deffectuer la traduction
• retourne la réponse au client
• résolution itérative
• envoie au client une réponse indiquant au client
  le serveur de noms à contacter pour réaliser la
  traduction

85
Identification du serveur de noms à contacter

• A quel serveur de noms un client doit il
  sadresser ?
• Le client connaît au moins ladresse du serveur
  de noms de lenvironnement local (fixé
  statiquement à la configuration)
• Comment un serveur de noms sait il quel autre
  serveur de noms contacter quand il ne peut pas
  traduire un nom ?
• Un serveur de nom connaît toujours ladresse des
  serveurs de noms racine
• Un serveur de nom connaît toujours ladresse du
  serveur de nom du domaine immédiatement supérieur
  dans la hiérarchie des domaines (serveur parent)
• Les serveurs de noms communiquent par
  lintermédiaire dun port bien connu. Il leur
  suffit de connaître ladresse IP de la machine
  supportant lexécution dun serveur de nom.

86
Haute disponibilité et efficacité de DNS

• Haute disponibilité
• plusieurs serveurs de noms pour un même domaine
• serveur de secours (serveur secondaire) contacté
  en cas de défaillance du serveur primaire
• plusieurs serveurs racine
• Efficacité
• traduction bottom/up en deux étapes
• serveur local contacté en premier (la plupart des
  traductions concernent des noms locaux)
• utilisation de caches sur les sites clients et
  sur les serveurs de noms
• cache dun serveur de noms contient les
  traductions récentes
• date de validité pour chaque entrée du cache
• le client est prévenu quand le cache a été
  utilisé pour la traduction
• un serveur de noms traite plusieurs requêtes en
  parallèle

87
NIS/pages jaunes

• Gestion des utilisateurs en réseau
• Rappel sur la gestion des utilisateurs dune
  machine
• /etc/passwd contient la description de tous les
  usagers connus dans le système
• nom de lusager pour le système
• mot de passe crypté
• numéro dusager (UID)
• numéro de groupe (GID)
• commentaire
• nom absolu du répertoire personnel
• le nom du fichier exécutable du programme à
  lancer lors des connexions (/bin/tcsh)
• /etc/group
• nom, numéro et liste des utilisateurs pour chaque
  groupe

88
Gestion des utilisateurs en réseau

• Les utilisateurs sont enregistrés par le serveur
  NIS qui gère un fichier (yellow pages) des
  utilisateurs
• les fichiers /etc/passwd et /etc/group sont
  caducs
• le serveur NIS diffuse périodiquement des copies
  de son fichier pour ne pas ralentir les
  connexions
• Sur chaque station de travail du réseau, un
  fichier (/etc/nsswitch.conf) indique où la
  commande login doit chercher les informations
  concernant lusager
• exemple (IFSIC)
• passwd files nis
• recherche dabord dans les fichiers locaux
  (/etc/passwd et /etc/group) puis sur les fichiers
  NIS

89
Gestion des utilisateurs en réseau

• Visualisation du fichier NIS
• ypcat
• Mise à jour du fichier NIS
• modification du mot de passe
• yppasswd
• Informations sur un utilisateur
• finger option usager_at_machine (souvent désactivé
  comme à lIFSIC à cause de pb de sécurité)
• exploitation des fichiers .plan (coordonnées) et
  .project (activités) (droit r pour tous) dans le
  répertoire personnel (droit x pour tous)

90
5 - Services de communication

• Messagerie électronique
• News
• Web (chapitre 6)

91
Messagerie électronique

• Service très répandu
• transfert de messages de taille et contenu
  variable
• Système de messagerie électronique
• traitement des défaillances de la machine
  distante
• traitement des défaillances des connexions
  réseaux
• utilisateur ne veut pas attendre que la machine
  distante soit disponible quand il envoie un
  message électronique
• utilisateur ne veut pas que son message
  électronique ne soit pas transmis à cause dune
  indisponibilité temporaire du réseau

92
Messagerie électronique - spooling

• Un message sortant est placé dans le spool
• émetteur
• destinataire
• machine de destination
• date et heure du dépôt
• Transmission des messages en arrière plan
• obtention de ladresse IP de la machine de
  destination
• établissement dune connexion TCP
• transmission du message
• retransmission périodique si échec de la
  transmission
• après quelques jours, envoi dun message derreur
  à lémetteur si la transmission na pas pu avoir
  lieu
• Un message est conservé par la machine émettrice
  jusquà ce quil soit copié avec succès sur la
  machine destinataire

93
Messagerie électronique - spooling
Transfert des messages en arrière plan
Spool des messages sortants
Client
Utilisateur envoie des mails
Agent utilisateur
Utilisateur lit ses mails
Spool des messages entrants
Serveur
Acceptation des messages
94
Format des messages

• Deux parties
• Enveloppe
• Adresse électronique de lexpéditeur et du
  destinataire
• Contenu
• Deux parties séparées par une ligne blanche
• entête (format standard)
• To destination
• From émetteur
• Reply-to (optionnel, adresse à utiliser pour la
  réponse)
• corps (format libre)

95
Transfert des messages

• Protocole SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
• connexion au port TCP 25 de la machine de
  destination
• processus serveur de mail à lécoute du port TCP
  25
• réception des messages qui sont déposés dans la
  boîte aux lettres du destinataire
• envoi dun message derreur contenant la première
  partie du message à lémetteur en cas d erreur
• protocole ASCII NVT

96
Exemple

• Établissement dune connexion
• 220 cs.rice.edu SMTP service ready
• HELO ifsic.univ-rennes1.fr
• 250 cs.rice.edu says hello to ifsic.univ-rennes1.f
  r
• MAIL From morin_at_ifsic.univ-rennes1.fr
• 250 sender ok
• RCPT To ltxxx_at_cs.rice.edugt
• 250 recipient ok
• DATA
• 354 Send mail end with  .  on a line by
  itself
• From morin_at_ifsic.univ-rennes1.fr
• To xxx_at_cs.rice.edu
• MIME-VERSION 1.0
• Message-Id lt0704760941.AA00747_at_ifsic.univ-rennes1
  gt
• Subject Coucou
• Coucou, comment cela va ?
• Bye.
• .

97
Remise des messages

• En général, tous les postes de travail ne sont
  pas directement reliés à Internet et ne peuvent
  pas directement transmettre et recevoir du
  courrier électronique
• un ou plusieurs serveurs de mail

Station de travail 1
Station de travail 2
Station de travail 3
Serveur de mail
Helios à lIFSIC
Vers Internet
98
Enregistrements MX de DNS pour le courrier
électronique

• Courrier électronique pour des machines non
  connectées à Internet
• Gestion des défaillances de la machine serveur de
  mail

99
Protocole POP3

• Post Office Protocol (RFC 1225)
• récupération du courrier électronique dans une
  boîte aux lettres distante pour le mettre dans
  une boîte aux lettres située sur la machine
  locale de lutilisateur qui pourra le consulter
  ultérieurement
• permet à un utilisateur de se connecter,
  dobtenir ses messages, deffacer des messages et
  de se déconnecter
• protocole ASCII

100
Protocole IMAP

• Interactive Mail Access Protocol (RFC 1064)
• conçu pour les utilisateurs ayant plusieurs
  boîtes aux lettres électroniques (une au bureau
  sur une station de travail, une sur un PC à la
  maison etc)
• Principe
• le serveur de mail conserve tous les messages qui
  peuvent être accédés depuis nimporte quelle
  machine
• IMAP ne recopie pas le courrier électronique sur
  la machine locale de lutilisateur

101
Adresse de boîte aux lettres électronique

• Destinataire spécifié par un couple (nom de la
  machine de destination, adresse de la boîte aux
  lettres sur cette machine)
• Le nom de la machine de destination est
  indépendant des autres noms attribués à cette
  machine.
• Entrées dans la base de données DNS pour les noms
  du système de messagerie électronique
• Souvent mais ce nest pas obligatoire
• adresse de la boîte aux lettres nom de login de
  lutilisateur
• nom de la machine nom domaine de la machine de
  destination
• morin_at_ifsic.univ-rennes1.fr
• Autres exemples
• webmaster_at_irisa.fr

102
Gestion des alias

• Une adresse peut correspondre à plusieurs
  destinataires
• paris liste des membres du projet paris de
  lIRISA
• (mailing-list, liste de diffusion)
• Un utilisateur peut avoir plusieurs adresses
  électroniques
• cmorin_at_irisa.fr
• christine.morin_at_irisa.fr

103
Extension du système de messageriepour la
gestion des alias
Transfert des messages en arrière plan
Utilisateur envoie des mails
Spool des messages sortants
Client
Agent utilisateur
Expansion des alias
Utilisateur lit ses mails
Base des alias
Serveur
Spool des messages entrants
Acceptation des messages
104
Les forums électroniques (news)

• Un newsgroup est un forum électronique de
  discussion sur un sujet donné à léchelle
  mondiale.
• Plusieurs centaines de sujets
• Trafic de plusieurs Moctets par jour
• Les abonnés à un groupe peuvent lire toutes les
  contributions envoyées à ce groupe et soumettre
  leurs propres informations.
• Chaque message envoyé à un groupe est remis à
  tous les abonnés, rapidement.

105
Catégories principales

• Comp ordinateurs et logiciels
• Misc divers sujets
• News le système de news et son fonctionnement
• Rec Activités de jeux et de loisirs
• Soc questions sociales et sociologiques
• Sci physique, chimie, biologie et autres
  sciences
• Talk sujets débats
• Alt autre arborescence
• Exemples
• comp.edu
• comp.sources.unix
• news.groups

106
Interface du service de news

• Lecture des articles des forums
• Envoi darticles dans des forums
• Identification des groupes auxquels lutilisateur
  est abonné
• Recherche dans la base des messages des articles
  non lus dans les groupes considérés
• Différentes commandes
• affichage des sujets seuls
• marquage des articles lus
• sauvegarde dans un fichier ou impression dun
  article
• soumission dun article
• étendue géographique de la diffusion

107
Format dun message

• Newsgroupsliste des groupes auxquels le message
  est transmis
• Suject sujet du message
• From auteur
• Date date dexpédition
• Path chemin suivi par le message (complété au
  fur et à mesure de la propagation du message)
• Message-ID identification du message
• Champs optionnels
• Followup-To groupes dans lesquels les réponses
  doivent être envoyées
• Keywords mots-clés
• Expires date de péremption du message
• Description complète RFC 1036

108
Mise en œuvre des forums électroniques

• Sur chaque site (entreprise, campus, fournisseur
  daccès Internet)
• un répertoire global de news
• sous répertoires pour les différents groupes
• les articles reçus sont sauvegardés dans le
  répertoire correspondant à leur groupe
• utilisateurs lisent les messages à partir de ce
  répertoire
• une seule copie des messages dun groupe quelque
  soit le nombre dabonnés sur un site
• les messages sont éliminés au bout dun certain
  nombre de jours

109
NNTP

• Network News Transfer Protocol (RFC 977)
• Protocole ASCII similaire à SMTP
• propagation des articles dune machine à lautre
  sur une connexion fiable (exemple TCP)
• permet aux utilisateurs de lire les news à
  distance
• Deux approches pour la propagation des articles
  sur le réseau
• à linitiative du client (pull)
• client demande à son serveur de news sil y a de
  nouveaux articles
• à linitiative du serveur (push)
• serveur informe les clients des nouveaux articles

110
NNTP

• Pour obtenir de nouveaux articles, le client
  établit une connexion TCP avec une machine
  fournisseur de news dont il dépend sur le port
  119
• Une fois la connexion établie, échange de
  commandes et réponses
• client obtient les articles dont il a besoin en
  simple exemplaire

111
Commandes NNTP

• LIST
• demande la liste de tous les newsgroups et
  articles
• NEWSGROUPS date heure
• demande la liste des newsgroups créés après la
  date/heure
• GROUP grp
• demande la liste de tous les articles du groupe
  grp
• NEWNEWS grp date heure
• demande la liste des nouveaux articles dans les
  groupes spécifiés
• ARTICLE id
• demande denvoi de larticle spécifié
• POST
• envoi dun article posté localement
• IHAVE id
• jai larticle id. Le voulez vous ?
• QUIT
• fin de la session

112
Exemple
S 200 feeder.com NNTP server at your service C
NEWNEWS soc.couples 960901 0300000 S 230 List
of 2 articles follows S 13281_at_psyc.berkeley.edu
S 162721_at_aol.com S . (end of list) CARTICLE
lt13281 _at_psyc.berkeley.edugt S 220
13281_at_psyc.berkeley.edu follows S contenu de
larticle S. C ARTICLE 162721_at_aol.com S 220
162721_at_aol.com follows S contenu de
larticle S. C NEWGROUPS 960901 0300000 S 231
2 new groups follow S rec.pets S misc.kids S.
113
Exemple (suite)
CPOST S 340 C article envoyé par le client au
serveur S240 CIHAVE 5321_at_foo.com S435 CQUIT S
205
114
6- Le World Wide Web (WWW)

• Architecture client/serveur permettant daccéder
  à des documents liés dispersés sur des milliers
  de machines sur lInternet
• Historique
• Le client
• Le serveur
• HTML
• JAVA
• Recherche dinformation sur le Web

115
Historique

• Mars 1989, Tim Bernes-Lee, CERN
• permettre à des chercheurs en physique
  travaillant en équipe et dispersés dans plusieurs
  pays d Europe d accéder à une grande quantité
  de documents de différents types en évolution
  continuelle
• première démonstration en décembre 1991 à
  Hypertext 91 (mode texte)
• première interface graphique Mosaic, en février
  1993 (Marc Andreessen)
• fondation de Netscape Communications Corp. en
  1994 par Marc Andreessen (clients, serveurs,
  logiciels pour le Web)

116
Historique (2)

• 1994 Consortium W3C, accord entre MIT et CERN
  pour le développement du Web, la standardisation
  et la promotion de l interopérabilité
• directeur Tim Berners -Lee
• depuis lors, des centaines d universités et
  d entreprise ont rejoint le W3C
• coordination par le MIT pour l Amérique
• coordination par l INRIA pour l Europe
• http//www.w3.org

117
Le client
118
Le client
119
Le client

• Vision des utilisateurs
• collection de documents, appelés pages
• une page peut contenir des liens hypertextes vers
  dautres pages localisées dans le monde entier
• possibilité de suivre un lien en cliquant dessus
• Visualisation des pages
• à laide dun navigateur (browser)
• exemple netscape, mosaic,
• Rôle du navigateur
• aller chercher une copie de la page
• interprétation du texte et des commandes de
  formatage contenues dans la page
• affichage de la page

120
Caractéristiques des navigateurs

• Mise en évidence des liens qui ont déjà été
  suivis
• Plusieurs boutons pour faciliter la navigation
• retour à la page précédente
• retour à la page suivante (dans lhistorique de
  la navigation)
• chargement de la home page de lutilisateur
• Autres services
• gestion dun annuaire de pages
• sauvegarde de pages sur disques
• impression de pages
• gestion des préférence de lutilisateur en
  matière de contrôle d écran

121
Contenu des pages Web

• Texte
• Liens hypertextes
• Icônes
• Lignes
• Images
• plans
• dessins
• photographies
• Chaque objet est potentiellement un lien sur une
  autre page
• plusieurs zones actives sur les images

122
Page hypermédia

• Contient des éléments tels que
• bande son
• film video
• Certains navigateurs ne permettent pas dafficher
  tous les types de pages
• consultation dun fichier de configuration qui
  indique pour chaque type d élément hypermedia
  le nom d un programme (visualiseur externe,
  application daide) capable de le traiter
• si aucun visualiseur externe ne correspond à un
  élément hypermedia, le navigateur interroge
  lutilisateur qui peut aussi demander
• la sauvegarde de la page sur disque
• dignorer la page

123
Exemple dapplications daide

• Production de sons pour permettre laccès au Web
  aux aveugles
• Interpréteurs de langages du Web
• extension des capacités du Web
• téléchargement et exécution de programmes

124
Chargement des images

• De nombreuses pages Web contiennent de grandes
  images qui demandent un temps de chargement très
  long
• exemple
• chargement d une image non compressée 640x480
  (VGA) avec 24 bits par pixel (922Koctets) demande
  environ 4 minutes via un modem à 28,8 Kilobits
  par seconde
• Deux approches
• chargement du texte dabord puis des images
• possibilité pour lutilisateur dinterrompre le
  chargement des images
• chargement des pages sans charger les images
  quelles contiennent

125
Formulaires

• Certaines pages demandent aux utilisateurs
  dentrer des données
• exemple dutilisation des formulaires
• recherche dun enregistrement spécifié par
  lutilisateur dans une base de données
• commande dun produit
• participation à une enquête dopinion

126
HTML

• Les pages Web sont écrites dans le langage HTML
  (HyperText Markup Language)
• conforme à la norme SGML des langages de
  description de documents
• formatage des documents
• Construction de pages incluant
• du texte
• des éléments graphiques
• des liens vers dautres pages Web

127
Le langage HTML

• Syntaxe d une commande
• ltCOMgt