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Livraison d’un paquet IP
Paquet IP : La livraison de paquets d’hôtes à hôte comporte une série de processus.
Nous allons les voir en détail, lorsque le PC communique avec le serveur qui se trouve sur un autre sous-réseau.
Le PC, souhaite envoyer ces données, au serveur. L’application qui gère ses données n’a pas besoin d’une connexion fiable.
Elle va donc utiliser le protocole UDP.
UDP prépare donc son entête et passe la PDU au protocole IP, en lui disant qu’il souhaite envoyer ces données au serveur !
Lorsque le PC analyse l’adresse de destination, il s’aperçoit qu’elle ne fait pas partie de son sous-réseau !
Il va donc l’envoyer à sa passerelle par défaut, qui est l’IP du routeur local. La 192.168.1.254.
Le protocole IP encapsule la PDU dans un paquet de couches 3 et la transmet à la couche 2 avec comme instructions de la donner à la passerelle par défaut.
Le souci c’est que le PC n’a pas la Mac-adresse de sa gateway.
Pour distribuer le paquet, le PC a besoin de l’adresse Mac de la passerelle par défaut.
Et la table ARP du PC n’a aucune entrée.
Le PC doit donc d’abord résoudre ce problème avant de continuer.
Le PC met le paquet en attente jusqu’à ce qu’il obtienne cette adresse MAC !
Le PC va utiliser le protocole ARP pour demander au routeur la mac adresse de sa gateway.
Quand le routeur reçoit cette requête, il voit qu’à l’intérieur du paquet ARP, qui vient de son port Fa0/0, il y a le mac adresse source du PC.
Il en profite donc pour remplir sa propre table ARP.
Désormais, le routeur sait que l’IP 192.168.1.10 correspond au mac adresse qu’avec des A !
Le routeur traite ensuite la requête ARP en répondant au PC qu’il est bien le 192.168.1.254 avec une mac-adresse qu’avec des « C ».
Le PC reçoit bien la réponse ARP à sa propre demande et les ajoute à sa table ARP.
Le PC envoie la frame en attente avec sa propre adresse IP et son adresse MAC comme sources, garantissant l’identification correcte de l’émetteur.
L’adresse IP de destination est bien celle du serveur situé sur l’autre sous-réseau, mais attention : l’adresse MAC de destination reste celle de la passerelle par défaut, assurant que le paquet atteigne d’abord le routeur intermédiaire avant d’être transmis au serveur final.
Ce n’est pas celle du serveur !
L’adresse MAC de destination est celle de la passerelle par défaut, ce qui permet au paquet d’atteindre le routeur intermédiaire.
Lorsque le routeur reçoit cette frame, il reconnaît bien son adresse MAC et traite le paquet. Comme l’adresse IP de destination lui est inconnue, il passe le paquet à son processus de routage, qui tente de trouver une correspondance dans sa table de routage, en vérifiant toutes les routes disponibles.
Dans cet exemple, le réseau de destination est directement connecté, c’est pourquoi le paquet sera routé directement par l’interface Fast Ethernet 0/1. Ensuite, le processus reste identique qu’au début : le routeur envoie une requête ARP pour résoudre l’adresse MAC correspondant à l’IP finale du serveur. L’en-tête est alors mis à jour, et le paquet peut enfin parvenir sans problème au serveur, assurant une transmission fiable et correcte des données.
Vous pouvez remarquer que le routeur modifie les adresses MAC source et de destination, tandis que les adresses IP source et de destination restent les mêmes.
Quant aux switchs, lui, il ne modifie en rien le paquet IP.
Naviguer à travers les dédales du réseau : Livraison d'un paquet IP
La transmission des données entre hôtes sur des sous-réseaux différents implique plusieurs étapes critiques.
1. Détermination du protocole
Le périphérique (PC) décide quel protocole utiliser.
UDP est choisi si la fiabilité n’est pas prioritaire.
2. Préparation et encapsulation
L’en-tête UDP est préparé.
Transfert à la couche IP avec l’adresse de destination du serveur.
Vérification si l’adresse appartient au sous-réseau local.
Si non → envoi à la passerelle par défaut (routeur local, ex. 192.168.1.254).
3. Résolution de l’adresse MAC
Le PC ne connaît pas l’adresse MAC de la passerelle.
Utilisation du protocole ARP pour obtenir cette information.
Le routeur reçoit la requête et :
Met à jour sa table ARP avec l’adresse MAC du PC.
Répond avec sa propre adresse MAC.
4. Transmission du paquet vers la passerelle
Le PC transmet le paquet avec :
Adresse IP de destination → serveur final
Adresse MAC de destination → passerelle par défaut
La communication bidirectionnelle est établie entre le PC et le routeur.
5. Routage vers le serveur
Le routeur consulte sa table de routage pour déterminer le chemin optimal.
Si le réseau de destination est directement connecté, le paquet est routé vers l’interface correspondante.
Une nouvelle requête ARP est effectuée pour résoudre l’adresse MAC finale du serveur.
L’en-tête MAC est modifié, garantissant la livraison correcte du paquet.
| Étape | Action | Protocole / Détails |
|---|---|---|
| 1 | Choix du protocole | UDP si fiabilité non prioritaire |
| 2 | Préparation du paquet | Encapsulation UDP → IP |
| 3 | Résolution MAC passerelle | ARP request / ARP reply |
| 4 | Transmission vers passerelle | MAC destination = passerelle, IP = serveur |
| 5 | Routage vers serveur final | Vérification table de routage + ARP pour MAC serveur |
Conclusion
En conclusion, la livraison d'un paquet IP est un processus complexe qui comporte plusieurs étapes cruciales. Parmi celles-ci, l'identification des adresses MAC et IP joue un rôle essentiel, tout comme la sélection de chemins de routage optimaux et la gestion efficace des tables ARP et de routage. Ces éléments sont indispensables pour assurer une communication fluide et efficace entre des hôtes situés sur des sous-réseaux différents, tout en minimisant les pertes et les délais. En naviguant à travers ces dédales réseau, les protocoles tels que l'ARP et l'IP garantissent que chaque paquet IP est transmis avec précision, contribuant ainsi au bon fonctionnement et à la stabilité des réseaux informatiques modernes. La maîtrise de la livraison d’un paquet IP est donc essentielle pour tout administrateur réseau afin de maintenir une connectivité fiable et performante.
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Pour mieux comprendre la transmission des paquets entre différents systèmes autonomes, découvrez notre guide complet sur EBGP Interdomain Routing (Border Gateway Protocol).
FAQs
Qu’est-ce qu’un paquet IP ?
Un paquet IP est une unité de données envoyée d’un hôte à un autre sur un réseau. Il contient des informations essentielles comme l’adresse IP source et destination et est transmis via la couche réseau.
Comment un paquet IP est-il acheminé vers un autre sous-réseau ?
Lorsqu’un paquet IP doit atteindre un hôte sur un sous-réseau différent, il est envoyé à la passerelle par défaut (gateway) du PC émetteur. Le routeur de la gateway utilise sa table de routage pour acheminer le paquet vers le réseau de destination.
Quel rôle joue le protocole ARP dans la livraison d’un paquet IP ?
ARP (Address Resolution Protocol) permet de résoudre les adresses IP en adresses MAC. Le PC utilise ARP pour connaître l’adresse MAC de sa gateway avant d’envoyer le paquet, garantissant ainsi la transmission correcte à la couche liaison.
Quelle est la différence entre l’adresse MAC et l’adresse IP dans un paquet ?
L’adresse IP identifie l’hôte sur le réseau, tandis que l’adresse MAC identifie le périphérique physique sur le réseau local. Pour un paquet IP envoyé à un autre sous-réseau, l’adresse MAC de destination est celle de la gateway, et non du serveur final.
Que se passe-t-il si le PC ne connaît pas l’adresse MAC de la gateway ?
Le PC met le paquet en attente et envoie une requête ARP pour obtenir l’adresse MAC de la gateway. Une fois la réponse reçue, le paquet peut être transmis correctement.
Les switchs modifient-ils un paquet IP lors de sa livraison ?
Non. Les switchs transmettent les paquets IP en fonction de l’adresse MAC de destination sans modifier les adresses IP source et destination.
Pourquoi la compréhension du processus de livraison d’un paquet IP est-elle importante ?
Comprendre ce processus est essentiel pour administrer et dépanner les réseaux. Cela permet d’assurer une communication fiable entre hôtes sur différents sous-réseaux et d’optimiser le routage des données.
