Mise en situation

Tous les exercices sont à traiter dans l'environnement de simulation Cisco Packet Tracer. Ce logiciel gratuit doit être préalablement téléchargé et installé sur le poste travail (si ce n'est pas le cas, bien suivre la procédure indiquée au chap. R1‑II ).

Travail demandé

Effectuer les manipulations sur ordinateur en veillant à enregistrer au fur et à mesure le travail dans un fichier distinct pour chaque exercice. Il est recommandé de nommer ces fichiers de la forme :
Rt12_exN.pkt

où N est le numéro d'exercice. Et pour une bonne organisation, on placera tous ces fichiers dans un répertoire de TP nommé par exemple TP_R1-2, lui‑même placé dans le répertoire principal du module RESEAUX, lui‑même placé dans répertoire personnel d'étudiant.

Les exercices étant conçus en continuité l'un de l'autre, il est souvent recommandé de partir d'une sauvegarde du fichier .pkt de l'exercice N pour traiter l'exercice N + 1.

Quant aux questions qui nécessitent une explication littérale, il est conseillé d'y répondre sur cahier ou fichier de texte.

1. Mise en réseau de deux ordinateurs

1. Dans la vue « logique » de l'espace de travail (bouton Logical activé par défaut), constituer la topologie matérielle de deux ordinateurs mis en réseau représentée en figure ci‑contre.
• Relever l'adresse MAC de l'interface réseau FastEthernet de chaque ordinateur (cf. l'infobulle obtenue en passant le pointeur de la souris sur les icônes des machines). Identifier le constructeur de ces interfaces via un site spécialisé comme celui‑ci .
• Quel type de câble symbolise la ligne pointillée noire ? Pourquoi ce choix est‑il fait ? (cf. cours, chap. R1‑I )
• Que signifient les triangles verts sur cette liaison ?
2. Configurer l'interface réseau FastEthernet de chaque ordinateur PC0 et PC1 en leur attribuant respectivement les adresses IP statiques 192.168.0.10 et 192.168.0.11 (menu contextuel Config).
• Vérifier que ces adresses apparaissent dans l'infobulle des ordinateurs.
• De quelle catégorie d'adresses, privées ou publiques, s'agit‑il ? Pourquoi ce choix est‑il fait ? (cf. cours, chap. R1‑III )
• Quel masque de sous‑réseau est‑il automatiquement attribué aux interfaces réseaux ? Comment ce masque est‑il défini en notation CIDR ? (cf. cours, chap. R1‑III )
3. Effectuer un essai de communication depuis PC0 vers PC1 en utilisant un PDU simple (protocol data unit – icône ).
• En mode temps‑réel (bouton Realtime), vérifier que le scénario est concluant (successful).
• En mode simulation (bouton Simulation), cliquer sur le bouton lecture ▶ pour visualiser le déroulement de ce scénario. Combien de temps le scénario dure‑t‑il ?
• À quel protocole la transmission du PDU fait‑elle appel ? Dans le panneau de simulation, cliquer sur la ligne du PDU pour obtenir son analyse détaillée selon le modèle OSI (afficher les informations pour chaque couche via le bouton Next Layer).
• Par défaut, quels sont les protocoles affichés dans la liste des événements ? À l'aide des boutons Show All/None et Edit Filters, constater qu'on peut choisir les protocoles dont les PDU sont simulés.
4. Effectuer un test similaire en employant la commande ping 192.168.0.11 sur une console de commande de l'ordinateur PC0 (menu Desktop/Command Promp) en mode temps‑réel puis en mode simulation.
• Combien de PDU ont été envoyés vers le destinataire ?
• Comment l'émetteur est‑il informé que le destinataire est accessible à la communication dans le réseau ?
5. Depuis l'ordinateur PC0, tester encore la commande ping avec successivement les 4 adresses destinataires ci‑dessous, en expliquant pour chacune le résultat obtenu :
• 192.168.0.10
• 127.0.0.1
• 192.168.0.12
• 192.168.1.10
2. Mise en réseau de six ordinateurs par un switch

1. En partant d'un nouveau fichier nommé conformément à la consigne donnée supra , dans la vue « logique » de l'espace de travail, constituer la topologie matérielle de réseau représentée en figure ci‑contre, avec six ordinateurs notés respectivement PC0 à PC5 et un switch Cisco réf. 2950‑24 (sur la notion de switch, cf. chap. R1‑II ).
• Combien de ports FastEthernet le switch compte‑t‑il ?
• Observer patiemment l'évolution automatique des symboles sur les connecteurs ? Expliquer globalement le phénomène en exploitant des connaissances générales sur le fonctionnement d'un commutateur W.
• À quel type de câble correspondent les lignes continues noires ?
• En consultant les informations inscrites dans l'infobulle du switch, que peut‑on dire des adresses associées à ses ports  FastEthernet ? Peut‑on leur attribuer une adresse IP ?
• Avant toute attribution d'adresse IP aux machines, passer en mode simulation et cliquer sur le bouton lecture ▶. Observer le scénario durant deux minutes de temps‑réel. Que se passe‑t‑il ? Quels protocoles sont mis en œuvre ?
• Pour ne pas saturer le buffer d'événements par la suite, décocher les protocoles répétitifs observés à la question précédente (ils ne seront plus affichés dans la liste des événements). De plus, dans l'onglet Miscellaneous de la fenêtre de paramétrage accessible via le menu Options/Preferences…, il faut cocher l'option :
  ⎕ Buffer Filtered Events Only
2. Configurer l'interface réseau FastEthernet de chaque ordinateur en leur attribuant respectivement les adresses IP statiques 192.168.0.10 à 192.168.0.15 avec le masque de réseau /27 (notation CIDR, cf. chap. R1‑III ).
• Combien d'hôtes ce réseau peut‑il au plus comporter ? Quelle est son adresse de diffusion générale (broadcast) ?
• En mode temps‑réel, vérifier par envois de PDU simples qu'il y a une bonne communication entre chaque ordinateur.
• En mode simulation, observer le déroulement du scénario d'envoi d'un PDU simple de l'ordinateur PC0 vers l'ordinateur PC3. Quels protocoles sont mis en œuvre – et dans quel ordre – pour effectuer cet envoi ? Quel est le protocole qui génère le plus de messages ?
3. Supprimer le protocole ARP de la liste d'affichage puis tester la communication avec un PDU complexe (icône ) avec, pour émetteur, l'ordinateur PC0 et, pour destinataire, l'adresse 192.168.0.31.
• Observer le déroulement du scénario en mode temps‑réel puis en mode simulation. Combien de temps cet envoi dure‑t‑il en temps‑réel ?
• Effectuer un test similaire via la commande ping depuis une console de commande de l'ordinateur PC0 (menu Desktop/Command Promp) en temps‑réel uniquement. Combien de réponses l'ordinateur PC0 collecte‑t‑il ? Expliquer ce nombre.
• En mode simulation, envoyer un nouveau PDU simple depuis l'ordinateur PC0 vers l'ordinateur PC2 puis en sens inverse (du PC2 vers le PC0). Que constate‑t‑on ?
• Dans une console de commande de PC0, effacer la table de résolution du protocole ARP via la commande arp -d (« d » pour delete). Recommencer alors les envois de PDU simples entre PC0 et PC2. Que constate‑t‑on ?
4. Segmenter le réseau en attribuant respectivement aux interfaces FastEthernet des ordinateurs PC3 à PC5 les adresses 192.168.0.33 à 192.168.0.35 avec le masque de réseau CIDR /29.
• Déterminer l'adresse de ce nouveau segment du réseau ainsi que son adresse de broadcast.
• De quoi le réseau est‑il maintenant constitué ? Dans l'espace de travail, délimiter les différentes segments par des rectangles et en indiquant par une annotation leur adresse de réseau respective.
• En mode temps‑réel, tester par envois de PDU simples les possibilités de communication entre chaque ordinateur.
• En mode simulation, tester la diffusion broadcast sur les deux segments de réseaux par des envois de PDU complexes.
• Quelle peut être l'application concrète d'une telle architecture de réseau ?
Sauvegarder les dernières modifications apportées au fichier.
3. Extension matérielle d'un LAN

Dans un premier temps, on souhaite étendre le LAN de l'exercice précédent pour pouvoir raccorder, au même étage d'un bâtiment :

• dans le premier segment, jusqu'à 15 ordinateurs et une imprimante, tous situé dans une même pièce ;
• dans le deuxième segment, jusqu'à 8 ordinateurs et un serveur situés dans une autre pièce, le serveur pouvant être placé dans une pièce distincte des ordinateurs.

On part d'une copie du fichier de l'exercice précédent (généré par la commande Save As…, et nommé conformément à la consigne donnée supra ).

1. Le plan d'adressage précédent peut‑il être conservé ? (Le nombre d'adresses initialement prévu est‑il suffisant ?) Pour répondre à cette question, suivre les indications ci‑dessous.
• Ajouter les équipements terminaux spécifiés qui n'étaient pas présents dans la configuration précédente. Pour les ordinateurs, on se contentera de mettre en place seulement les deux premiers et le dernier par ordre d'adressage dans chaque segment.
• En plus des équipements terminaux, d'autres équipements (switch, routeur) doivent‑ils être ajoutés ? Dans l'affirmative, choisir des références adaptées parmi celles proposées par le logiciel.
• Proposer un nouveau plan d'adressage, de préférence plus lisible que le précédent, en exploitant davantage la plage d'adresses privées 192.168.0.0/16. On veillera à :
• laisser des adresses vacantes pour satisfaire aux nombres de postes exigés et pour permettre d'éventuels ajouts ultérieurs ;
• à ne pas employer l'identifiant de machine (host id) 1 car ce numéro est usuellement attribué aux passerelles.
Sur la vue logique, étiqueter les équipements terminaux par leur nouvelle adresse IP.
2. Dans l'espace de travail en vue logique, procéder aux modifications nécessaires.
• Effectuer ou modifier les raccordements pour qu'ils soient ordonnés sur les ports dans le même ordre que les adresses IP.
• Changer les adresses IP des interfaces réseaux FastEthernet pour qu'elles soient conformes au plan d'adressage.

3. Dans l'espace de travail en vue physique (cliquer sur le bouton Physical), cliquer puis zoomer sur le bâtiment. Arranger la disposition matérielle des équipements conformément aux spécifications ci‑dessus.
• Placer le rack dans une pièce technique séparant deux pièces voisines pour héberger les deux segments du réseau.
• Répartir dans chaque pièce les ordinateurs et l'imprimante.
• Où le serveur est‑il installé ?
4. Tester les communications au sein du LAN.
• Par envois de PDU simples et complexes, vérifier que la bonne communication sur chaque segment du réseau et l'étanchéité entre chacun.
• Modifier (temporairement) l'adresse du serveur pour que ce dernier soit inclus dans le premier segment et non pas dans le second. Vérifier par des PDU simples que cette modification est effective en termes de possibilités de communication.
Pour finir, rétablir l'adresse initiale du serveur.
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4. Interconnexion par routeur


On souhaite maintenant interconnecter les deux segments du LAN constitués à l'exercice précédent. On utilise pour cela un routeur (cf. ci‑contre le symbole générique de cet équipement et le chap. R1‑II pour plus d'information sur son rôle dans un réseau local).

On part d'une copie du fichier de l'exercice précédent (généré par la commande Save As…, et nommé conformément à la consigne donnée supra ).

1. Choix du routeur
• En faisant des recherches sur l'Internet, comparer quelques références de routeurs disponibles dans la gamme Cisco proposée par le logiciel Cisco Packet Tracer.
• Dans l'espace de travail, en vue physique, placer dans le rack, au dessus des switchs, un routeur de réf. 1841.
• Dans l'onglet Physical du routeur, mettre l'appareil hors tension (cliquer sur son bouton marche‑arrêt).
Protéger les deux logements des WIC (WAN interface card) par des couvercles (WIC-cover). En effet, ces logements ne seront pas employés dans l'immédiat, donc ils doivent être protégés contre les poussières.
Remettre sous tension le routeur.
2. Raccordement et paramétrage du routeur
• Dans l'espace de travail, en vue logique, raccorder les switchs des deux segments du LAN respectivement aux deux interfaces FastEthernet du routeur. Quel type de câble est requis, et pourquoi ?
• Attribuer respectivement à chacune de ces deux interfaces l'adresse IP avec l'identifiant d'hôte 1 dans le segment respectif du LAN raccordé (réseau IP en /24). Ne pas oublier de mettre les interfaces en service.
• Dans les deux segments, à chaque équipement terminal (PC, imprimante, serveur…), attribuer comme passerelle par défaut (default gateway) l'adresse IP donnée à l'interface du routeur située dans le même segment (sur chaque machine, aller dans l'onglet général Settings).
• Vérifier que les symboles sur les liaisons switch ‑ routeur sont devenus verts.
3. Tester les communications au sein du LAN.
• Par envois de PDU simples et complexes, vérifier en mode temps‑réel que tous les équipements terminaux du LAN peuvent communiquer entre eux, indépendamment de la segmentation imposée par l'adressage.
• En mode simulation, vérifier que le chemin parcouru par un PDU simple d'un segment à l'autre passe bien par le routeur.
• En interne, quelles liaisons le routeur met‑il en œuvre ?
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5. Extension géographique d'un LAN via une dorsale


On souhaite pouvoir étendre géographiquement le LAN dans un nouveau bâtiment, distant de plusieurs centaines de mètres. Plutôt que de prolonger une liaison Ethernet à l'aide de répéteurs, on préfère créer un deuxième LAN, situé dans ce nouveau bâtiment, et d'interconnecter les deux LAN par une liaison série longue distante, dite dorsale (ou backbone – cf. chap. R1‑I ).

On part d'une copie du fichier de l'exercice précédent (généré par la commande Save As…, et nommé conformément à la consigne donnée supra ).

1. Déploiement matériel d'un LAN dans le nouveau bâtiment.
• En vue physique, dans la même ville, créer un nouveau bâtiment à quelques rues du bâtiment des exercices précédents.
• Dans une pièce de ce nouveau bâtiment, installer un rack et l'équiper avec un routeur et un switch, en choisissant les mêmes références qu'aux exercices précédents.
• Dans la même pièce, installer deux ordinateurs.
• En vue logique, effectuer les raccordements pour mettre en place une topologie en étoile.
2. Adressage du LAN dans le nouveau bâtiment.
• Comme précédemment (questions 3.a  et 4.b ), procéder à l'adressage des ordinateurs en leur attribuant une adresse IP dans un nouveau segment et dans ce segment, en attribuant l'identifiant (host id) 1 pour la passerelle par défaut.
• Attribuer l'adresse IP avec l'identifiant 1 au port FastEthernet du routeur raccordé au switch.
3. Configuration et interconnexion des routeurs.
• Dans chacun des deux bâtiments, avant d'éteindre le routeur, enregistrer sa configuration en mémoire NVRAM (non volatile).
• Dans l'onglet Physical (cf. question 4.a  ), équiper chaque routeur d'un module d'interface de liaison série WIC-1T (supprimer le couvercle obturateur précédemment installé sur l' emplacement vacant). Remettre les routeurs sous tension.
• Attribuer au port série de cette interface une adresse IP pour constituer la dorsale, un segment distinct des autres segments des LAN.
• En vue logique, raccorder les deux routeurs par liaison série. De quel type de liaison s'agit‑il ?
• Dans l'onglet de configuration du routeur, spécifier les routes statiques (cf. chap. R1‑II ) permettant de raccorder les différents segments du LAN ainsi constitué. On pourra s'inspirer de la figure ci‑dessous, sachant que les adresses qui y sont inscrites sont données à titre d'exemple (elles sont différentes de celles du présent exercice).

4. Tester les communications entre les deux LAN.
• Par envois de PDU simples, vérifier en mode temps‑réel que tous les équipements terminaux peuvent communiquer entre les deux bâtiments.
• Serait‑il possible de raccorder ainsi d'autres bâtiments pour former un LAN plus vaste ?
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