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Les réseaux⚓︎

Fiche méthode & révision — Première NSI · Chapitre 13

Fiche compacte pour refaire seul les exercices et simulations : adressage IP, équipements, couches TCP/IP, protocoles (TCP/UDP, ARP, DNS), Filius et dépannage.

1. Objectifs⚓︎

À la fin du chapitre, vous devez savoir :

  • connaître les équipements, les couches et les protocoles ;
  • expliquer encapsulation, routage, résolution DNS, handshake TCP ;
  • calculer adresse réseau, broadcast, plage d'hôtes ;
  • lire une trame (Wireshark) ;
  • configurer, tester et dépanner un réseau sous Filius.

2. Définitions essentielles⚓︎

Terme Définition
Réseau Ensemble de machines reliées.
Protocole Règles d'échange.
Client / serveur Demande / fournit un service.
Switch Relie un réseau local (utilise les MAC).
Routeur Relie des réseaux différents (utilise les IP).
Box Routeur + switch + accès Internet.
Port Numéro identifiant un service / une connexion.
Segment / paquet / trame Unités des couches Transport / Internet / Accès.
IPv4 / IPv6 Adresses logiques (32 bits / 128 bits).
NetID / HostID Partie réseau / partie machine d'une IP.
Masque Sépare NetID et HostID.
Adresse réseau / broadcast Première / dernière adresse d'un réseau.
IP publique / privée Routable sur Internet / interne.
NAT Traduit privé ↔ public.
Adresse MAC Adresse physique de la carte réseau.
ARP Trouve la MAC à partir d'une IP.
Table CAM Table MAC ↔ port d'un switch.
Passerelle Sortie vers les autres réseaux.
DNS Traduit un nom en IP.
URL Adresse d'une ressource web.
Encapsulation / décapsulation Ajout / retrait des en-têtes.
TCP / UDP Transport fiable / rapide.
ACK / bit alterné Accusé de réception / fiabilité simple.

3. Équipements et rôles⚓︎

Équipement Couche Fonction Adresses Situation
Ordinateur toutes client / serveur IP + MAC poste utilisateur
Serveur Application fournit un service IP + MAC web, DNS…
Switch Accès réseau relie un réseau local MAC LAN
Routeur Internet relie des réseaux IP entre réseaux
Box Internet/Accès routeur + switch + accès IP pub/priv domicile
Serveur DNS Application nom → IP IP résolution

4. Couches TCP/IP⚓︎

Couche Protocoles Unité
Application HTTP, HTTPS, FTP, DNS donnée
Transport TCP, UDP segment
Internet IP paquet
Accès réseau Ethernet, Wi-Fi trame

5. Fiches méthodes⚓︎

Séparer NetID et HostID

Le masque indique les bits du NetID (à 1) ; le reste est le HostID.

Convertir un préfixe en masque
Préfixe Masque
/8 255.0.0.0
/16 255.255.0.0
/21 255.255.248.0
/24 255.255.255.0
Calculer l'adresse réseau (AND)

réseau = IP AND masque. Ex. : 192.168.1.10 /24 → 192.168.1.0.

Calculer l'adresse de broadcast

Mettre tous les bits HostID à 1. Ex. : 192.168.1.10 /24 → 192.168.1.255.

Calculer le nombre d'adresses et de machines

2^h adresses (h = bits hôte) ; 2^h − 2 machines. Ex. : /24 → 256 adresses, 254 machines.

Vérifier si deux IP sont dans le même réseau

Comparer leurs adresses réseau : identiques → même réseau. Ex. : 192.168.1.10/24 et 192.168.1.200/24 → même (192.168.1.0).

Choisir la passerelle d'un poste

C'est l'IP du routeur dans le réseau du poste (même NetID).

Distinguer IP publique et privée

Privées : 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16 ; publiques : le reste.

Expliquer le rôle du NAT

Il traduit les IP privées en IP publique (et inversement) pour sortir sur Internet.

Retrouver la MAC d'une IP (ARP)

Le poste envoie une requête ARP « qui a cette IP ? » ; la machine répond avec sa MAC.

Expliquer le fonctionnement d'un switch

Il apprend les MAC (table CAM) et envoie chaque trame vers le bon port.

Suivre l'encapsulation / décapsulation

À l'envoi, chaque couche ajoute un en-tête (donnée → segment → paquet → trame) ; à la réception, chaque couche le retire.

Suivre un paquet passant par un routeur

L'IP source/destination reste, mais les MAC changent à chaque saut.

Expliquer une résolution DNS

Le client interroge le serveur DNS avec un nom ; il reçoit l'IP correspondante.

Lire une URL

https://www.exemple.fr:443/page → protocole · domaine · port · chemin.

Suivre SYN / SYN-ACK / ACK

Ouverture TCP : client SYN → serveur SYN-ACK → client ACK.

Perte, retransmission, doublon (bit alterné)

Chaque envoi porte un drapeau 0/1 ; sans ACK avant le timeout, on retransmet ; le drapeau permet de repérer un doublon.

Comparer TCP et UDP

TCP : fiable (séquence, ACK, retransmission) ; UDP : rapide, sans garantie.

Choisir une commande réseau

Voir le tableau des commandes (§10) selon l'objectif.

Lire une capture de trame

Repérer MAC, IP, protocole, ports, Seq/Ack (voir §9).

Analyser une menace et choisir une protection

Voir le tableau menaces / protections (§11).

6. Filius⚓︎

Manipulations clés

  • conception (construire le réseau) vs simulation (le faire fonctionner) ;
  • ajouter et câbler les équipements ;
  • configurer IP, masque, passerelle, DNS de chaque poste ;
  • configurer les interfaces d'un routeur (une IP par réseau) ;
  • installer : ligne de commande, serveur/client générique, serveur web, navigateur, serveur DNS ;
  • lancer : ping, ipconfig, traceroute, host ;
  • afficher les données échangées ;
  • héberger un site dans /root/webserver/ ;
  • créer une correspondance nom ↔ IP dans le serveur DNS.

7. Méthode de dépannage Filius⚓︎

9 étapes

  1. vérifier le mode actif (conception / simulation) ;
  2. vérifier les câbles ;
  3. contrôler IP et masque ;
  4. vérifier que les postes d'un même réseau partagent le NetID ;
  5. contrôler la passerelle pour joindre un autre réseau ;
  6. vérifier les interfaces du routeur ;
  7. contrôler l'adresse DNS ;
  8. vérifier que les services sont installés et démarrés ;
  9. tester progressivement : ping, puis host, puis navigateur.

8. Tableaux de suivi⚓︎

Modèles de tableaux

Adressage | IP | Masque | Réseau | Broadcast | Plage d'hôtes | |---|---|---|---|---|

Encapsulation | Couche | En-tête ajouté | Unité | |---|---|---|

Handshake TCP | Étape | Drapeau | Séquence | ACK | |---|---|---|---|

Trajet d'un paquet | Équipement traversé | IP source/dest | MAC source/dest | |---|---|---|

Commandes | Commande | Objectif | Résultat attendu | |---|---|---|

Dépannage | Symptôme | Cause probable | Correction | |---|---|---|

9. Lecture de trame⚓︎

Comment retrouver…

  • MAC source / destination : en-tête de la couche Accès ;
  • IP source / destination : en-tête IP ;
  • protocole de transport : TCP ou UDP ;
  • ports : ports source et destination ;
  • service associé : d'après le port (80 = HTTP, 443 = HTTPS, 53 = DNS) ;
  • Seq / Ack : numéros de séquence et d'accusé (TCP) ;
  • sens de la communication : qui est source, qui est destination.

10. Commandes réseau⚓︎

Commande Rôle
hostname nom de la machine
ipconfig / ifconfig configuration IP (Windows / Linux)
ipconfig /all configuration détaillée
ipconfig /flushdns vide le cache DNS
ipconfig /displaydns affiche le cache DNS
ping teste l'accessibilité d'une machine
tracert / traceroute affiche les routeurs traversés
netstat connexions et ports ouverts
arp -a table ARP (IP ↔ MAC)
ip neigh voisins (équivalent ARP, Linux)
host résolution DNS d'un nom

11. Menaces et protections⚓︎

Menace Description Protection Rôle
Phishing hameçonnage chiffrement / vigilance éviter le vol d'identifiants
DDoS saturation d'un service pare-feu / proxy filtrer le trafic
MITM interception HTTPS / TLS, VPN chiffrer la liaison
IP spoofing usurpation d'IP pare-feu bloquer les paquets suspects
Protection Rôle
Pare-feu filtre les connexions
Proxy intermédiaire filtrant
VPN tunnel chiffré
Chiffrement rend les données illisibles
HTTPS / TLS sécurise le web

12. Erreurs fréquentes⚓︎

Erreur Cause / correction
Confondre IP et MAC IP logique / MAC physique
Confondre segment / paquet / trame Transport / Internet / Accès
Confondre switch et routeur MAC (local) / IP (entre réseaux)
Confondre réseau et broadcast première / dernière adresse
Confondre routeur et passerelle la passerelle est l'IP du routeur côté réseau
Confondre port serveur / temporaire service fixe / port client variable
Confondre TCP / UDP fiable / rapide
Confondre HTTP / HTTPS non chiffré / chiffré
Confondre DNS / URL service de résolution / adresse
Confondre MAC finale / MAC passerelle dans un autre réseau, on vise la MAC de la passerelle
Oublier le DNS pas de résolution de nom
Deux réseaux même NetID conflit : NetID distincts
Passerelle hors du réseau doit avoir le même NetID
Service non démarré (Filius) installer et lancer le service
Mauvais mode Filius passer en simulation pour tester

13. Questions-réponses corrigées⚓︎

Vocabulaire⚓︎

1. (N1) Quelle adresse utilise un switch ?

L'adresse MAC.

2. (N1) À quoi sert un serveur DNS ?

À traduire un nom en adresse IP.

3. (N2) Différence entre switch et routeur ?

Le switch relie un réseau local (MAC) ; le routeur relie des réseaux (IP).

4. (N2) Que fait ARP ?

Il trouve la MAC correspondant à une IP.

5. (N1) Qu'est-ce qu'une passerelle ?

La sortie d'un réseau vers les autres (IP du routeur).

Adressage⚓︎

6. (N1) Convertir /24 en masque.

255.255.255.0.

7. (N2) Réseau et broadcast de 192.168.1.10/24 ?

Réseau 192.168.1.0 ; broadcast 192.168.1.255.

8. (N2) Combien de machines dans un /24 ?

2^8 − 2 = 254.

9. (N3) 10.0.0.5/24 et 10.0.1.5/24 : même réseau ?

Non : réseaux 10.0.0.0 et 10.0.1.0.

10. (N2) 192.168.0.4 est-elle publique ou privée ?

Privée (192.168.0.0/16).

Protocoles⚓︎

11. (N1) Quel protocole est fiable, TCP ou UDP ?

TCP.

12. (N2) Quels ports pour HTTP et HTTPS ?

80 et 443.

13. (N2) Quelle est la suite du handshake TCP ?

SYN → SYN-ACK → ACK.

14. (N3) Que fait le bit alterné en cas de perte ?

Sans ACK avant le timeout, le segment est retransmis.

15. (N2) Quel protocole de transport pour le streaming rapide ?

UDP.

Encapsulation⚓︎

16. (N1) Quelle unité à la couche Transport ?

Le segment.

17. (N2) Dans quel ordre les unités à l'envoi ?

donnée → segment → paquet → trame.

18. (N2) Que fait chaque couche à l'envoi ?

Elle ajoute son en-tête (encapsulation).

19. (N3) Que change un routeur dans un paquet ?

Les MAC (source/destination) ; les IP restent.

20. (N2) Que fait la décapsulation ?

Elle retire les en-têtes à la réception.

Lecture de trame⚓︎

21. (N1) Où lit-on les adresses MAC ?

Dans l'en-tête de la couche Accès.

22. (N2) Port 53 : quel service ?

DNS.

23. (N2) Que donnent Seq et Ack ?

Les numéros de séquence et d'accusé (TCP).

24. (N3) Comment connaître le sens d'une communication ?

Repérer qui est source et qui est destination.

25. (N2) Port 443 : quel service ?

HTTPS.

Filius⚓︎

26. (N1) Quel mode pour tester un réseau ?

Le mode simulation.

27. (N2) Où héberge-t-on un site web dans Filius ?

Dans /root/webserver/.

28. (N2) Quelle commande teste l'accessibilité d'un poste ?

ping.

29. (N3) Que configure-t-on pour qu'un poste joigne un autre réseau ?

Une passerelle (IP du routeur du réseau).

30. (N3) Que crée-t-on dans le serveur DNS ?

Une correspondance nom ↔ IP.

Dépannage⚓︎

31. (N1) Premier réflexe si un ping échoue ?

Vérifier câbles et IP/masque.

32. (N2) Deux postes ne se voient pas dans le même réseau : cause ?

NetID différents (mauvais masque / IP).

33. (N2) Le nom ne se résout pas : cause ?

DNS mal configuré ou service non démarré.

34. (N3) ping par IP marche mais host échoue : cause ?

Problème DNS (le réseau fonctionne, pas la résolution de nom).

35. (N3) Un autre réseau est injoignable : cause probable ?

Passerelle absente / incorrecte, ou interface routeur mal configurée.

Correction d'erreurs⚓︎

36. (N1) Annoncer une MAC comme adresse logique : erreur ?

La MAC est physique ; l'IP est logique.

37. (N2) Passerelle 10.0.0.1 pour un poste 192.168.1.5/24 : erreur ?

La passerelle doit avoir le même NetID que le poste.

38. (N2) Deux réseaux avec le même NetID : erreur ?

Conflit : leur attribuer des NetID distincts.

39. (N3) HTTP utilisé pour un mot de passe : erreur ?

Non chiffré : utiliser HTTPS.

40. (N2) Service web installé mais site inaccessible : erreur ?

Le service n'est pas démarré.

14. Exercices flash corrigés⚓︎

Reconnaître l'équipement reliant deux réseaux

Un routeur.

Réseau et broadcast de 172.16.5.1/24

Réseau 172.16.5.0 ; broadcast 172.16.5.255.

Faut-il un routeur entre 192.168.1.x et 192.168.2.x ?

Oui (NetID différents).

Choisir la passerelle d'un poste 10.0.0.20/24

Une IP du routeur en 10.0.0.x (ex. 10.0.0.1).

Retrouver le port de HTTPS

443.

Ordonner les couches TCP/IP (haut → bas)

Application → Transport → Internet → Accès réseau.

Compléter le handshake : SYN, ____, ACK

SYN-ACK.

Choisir une commande pour voir les routeurs traversés

traceroute (ou tracert).

Lire une ligne Wireshark : port destination 53

Service DNS.

Configurer un poste Filius (champs essentiels)

IP, masque, passerelle, DNS.

Diagnostiquer un ping impossible vers un autre réseau

Vérifier la passerelle et les interfaces du routeur.

À retenir absolument⚓︎

Adressage

  • réseau = IP AND masque ; broadcast = bits hôte à 1 ;
  • 2^h adresses, 2^h − 2 machines ;
  • privées : 10.x, 172.16-31.x, 192.168.x ; NAT privé ↔ public.

Équipements & protocoles

  • switch = MAC (local) ; routeur = IP (entre réseaux) ; passerelle = IP du routeur ;
  • ARP : IP → MAC ; DNS : nom → IP ;
  • couches : Application (donnée) → Transport (segment) → Internet (paquet) → Accès (trame) ;
  • encapsulation : chaque couche ajoute son en-tête ;
  • TCP fiable (SYN/SYN-ACK/ACK, bit alterné) ; UDP rapide.

Dépannage Filius

mode simulation → câbles → IP/masque → NetID partagé → passerelle → interfaces routeur → DNS → services démarrés → tester ping, host, navigateur.