TD 4 Pro Toc Oles TCP_UDP Avec Correction

IUT de Vélizy – Département SRC – Réseaux 1

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TD 4 : Protocoles TCP/UDP Exercice 1 Quelle est la particularité du niveau transport ? Les routeurs du réseau Internet ont-ils la possibilité d’émettre des messages TCP ou UDP ? La fragmentation et le ré-assemblage sont réalisés par IP et sont donc transparents à TCP. Est-ce à dire que TCP n'a pas à se préoccuper de l'ordre d'arrivée des données ? Quelles sont les fonctionnalités assurées par UDP ? Donnez des applications utilisant UDP. Différence entre TCP et UDP ?

Exercice 2 Donnez l’efficacité du protocole TCP/IP avec un champ de données de longueur maximale. Donnez le calcul du taux de transfert théorique pour un débit de 10Mbps.

Exercice 3 Comparer les fonctionnalités, complexités, performances et coûts des réseaux en modes connectés et non-connectés.

Exercice 4 Supposons que vous vouliez transmettre le message "Hello" à une application distante distante sachant que : • le protocole utilisé utilisé pour la transmission est UDP • le protocole utilisé par UDP est IP • le protocole utilisé par IP est Ethernet • le port UDP utilisé par l'application émettrice est 13 • le port UDP utilisé par l'application destinataire est 44297 • l'adresse IP de la station émettrice est 139.124.5.29 • l'adresse IP de la station destinataire est 139.124.5.58 • l'adresse Ethernet de la station émettrice est 08:00:20:75:19:7d • l'adresse Ethernet de la station destinataire est 08:00:20:76:3e:c8 Donnez la trame Ethernet (en hexadécimal) qui sera émise par la station émettrice. Ne faites pas figurer le préambule de la trame Ethernet, ni le CRC. D'autre part, laissez le champ checksum, et les champs optionnels à 0.

Exercice 5 La trame Ethernet suivante a été prélevée par un programme d'écoute d'une voie Ethernet. Cette trame est éditée par lignes de 16 octets en hexadécimal. Le préambule de la trame Ethernet avec le délimiteur de début de trame n'est pas inclus dans la trace. Décoder entièrement cette trame en indiquant la signification de chaque octet. On précisera en particulier les adresses Ethernet et IP. 00: 0800 2001 b432 0800 2000 61f3 0800 4500 16: 0028 0c39 0000 1e06 8077 c009 c80b c009 32: c801 0450 0015 0006 e802 0080 3e08 5010 48: 1000 64be 0000 0000 0000 0000 xxxx xxxx 1) Entête Ethernet : Quelles sont les adresses Ethernet source et destination de la trame ?

Daniel NEGRU - [email protected]

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Ou se trouve le type de protocole réseau encapsulé dans la trame Ethernet ? Quelle est sa valeur (à quel protocole de réseau doit être délivré la charge utile de la trame) ? 2) Entête IP : Quelles sont les adresses IP source et destination ? Y’a-t-il une fragmentation ? Quelle est la valeur du champ TTL ('Time t o live', temps restant à séjourner) ? Comment détermine t'on que le protocole de transport qui utilise ce datagramme IP est TCP ? 3) Entête TCP : Quels sont les numéros de port source et destination de ce segment ?

Exercice 6 L'échange TCP de la figure suivante correspond au transfert d'une page WEB entre un navigateur WEB et un serveur WEB. On fait l'hypothèse que la requête à la page WEB fait 100 octets et que la page WEB retournée fait 1000 octets. Il n’y a pas d’erreurs de transmission. Pour chaque segment de données, différentes informations apparaissent. D'une part la présence d'un ou plusieurs des différents indicateurs comme SYN, FIN, ACK. Par ailleurs, sur la première ligne deux chiffres sont portés. Le premier chiffre correspond au numéro de séquence du premier octet du segment, le deuxième chiffre correspond au numéro du premier octet du prochain segment à envoyer. Le chiffre entre parenthèses correspond au nombre total d'octets transmis dans le segment. Si le segment est porteur d'un acquittement positif, l'indicateur ACK est mentionné et à coté de lui doit figurer la valeur du champ acquittement du segment TCP. Complétez les numéros de séquence et les numéros d'acquittement qui manquent sur la figure (qui apparaissent sous forme de point d'interrogation). Indiquez à quoi correspondent les différents segments numérotés de 1 à 8.


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Exercice 7 Voici un échange TCP entre un navigateur web et un serveur web:

1. 2. 3. 4.

Complétez Complétez les numéro numéross de séquences séquences manqua manquant nt dans dans le schéma. schéma. Quelle Quelle sembl semblee être la la taille taille de la fenê fenêtre tre gliss glissant antee TCP ? Représ Représent enter er le scéna scénario rio avec avec une une fenêtre fenêtre de de taille taille 2 Représentez Représentez le scénario scénario avec une une fenêtre fenêtre de taille taille 2 et une perte perte de paquet paquet au milieu de de la transmission


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Rappels : L’entete de message UDP : 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Source Port | Destination Port | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Length | Checksum | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

L’entete de message TCP : 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Source Port | Destination Port | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Sequence Number | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Acknowledgment Acknowledgment Number | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Data | |U|A|P|R|S|F| |U|A|P|R|S|F| | | Offset| Reserved |R|C|S|S|Y|I| |R|C|S|S|Y|I | Window | | | |G|K|H|T|N|N| |G|K|H|T|N|N| | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Checksum | Urgent Pointer | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Options | Padding | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+


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TD 4 : Protocoles TCP/UDP Exercice 1 Quelle est la particularité du niveau transport ? Travaille sur les ports. Les routeurs du réseau Internet ont-ils la possibilité d’émettre des messages TCP ou UDP ? Non, ils travaillent au niveau Réseau, ne traitent pas les paquets suivant un numéro de port. La fragmentation et le ré-assemblage sont réalisés par IP et sont donc transparents à TCP. Est-ce à dire que TCP n'a pas à se préoccuper de l'ordre d'arrivée des données ? Les messages de TCP sont fragmentés par IP pour adapter leur taille aux sous réseaux de transport. IP ré assemble les fragments pour reconstituer le message d'origine. Il garantit la délivrance du message ré assemblé, mais pas l'ordonnancement des différents messages. Il est donc nécessaire que TCP vérifie l'ordonnancement des messages qu'il délivre. Quelles sont les fonctionnalités assurées par UDP ? UDP est le protocole de transport (i.e. de bout en bout) le plus simple qui soit. Il se contente d'étendre le service de remise de machine à machine (offert par IP) en un service de communication de processus à processus. Donnez des applications utilisant UDP. Téléphonie, TV Différence entre TCP et UDP ? Mode connecté et mode non connecté

Exercice 2 Donnez l’efficacité du protocole TCP/IP avec un champ de données de longueur maximale. Donnez le calcul du taux de transfert théorique pour un débit de 10Mbps.

10101010 ………… 10101010 10101011 Ad. Destinataire

8 octets 6 octets

Ad. Source

6 octets

Longueur En-tête IP

2 octets 20 octets

CHAMP DONNEES

En-tête TCP

20 octets

MAC

Préambule + Fanion EN-TETE MAC

1500 octets max DATA

1500 – 40 octets max

CRC

4 octets


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IUT de Vélizy – Département SRC – Réseaux 1 ère année L'efficacité du protocole s'exprime comme étant le rapport du nombre de bits utiles émis au nombre de bits qui auraient pu, pendant l'intervalle de temps considéré, être émis. Charge utile (U) de la trame en bits : U = (1500-40) x 8 = 11680 bits Nombre de bits qui auraient pu être émis : T = Nb de bits LLC + en-tête + CRC + délais inter-trame. T = (1500 + 26) x 8 + 96 = 12304 bits Eff = U/T = 11680/ 12304 = 0,949 Taux de transfert d'information = 10 Mbps x 0,949 = 9,49 Mbps

Exercice 3 Comparer les fonctionnalités, complexités, performances et coûts des réseaux en modes connectés et non-connectés.

Fonctionnalités

Complexité

Mode connecté Contrôle et reprise sur erreurs, garantie de délivrance dans le bon ordre, contrôle de flux, réseaux fiables Nécessite une mise en relation et une réservation de ressources préalable à une connection. Les fonctionnalités sont mises en œuvre dans tous les nœuds, le réseau est complexe, les hôtes d'extrémité sont simples.

Performances

Coûts Exemples

Compte-tenu des fonctions assurées par chaque nœud, les temps de traitement pénalisent le routage. Elevés X25

Mode non-connecté Aucun contrôle d'erreurs, pas de garantie de délivrance, pas de contrôle de flux. Ne nécessite aucun chemin préalable (mode datagramme), pas de réservation de ressources. Les nœuds ne comportent que le logiciel de routage. Le réesau est simple, les hôtes d'extrémités doivent assurer les fonctionnalités non présentes dans le réseau. La complexité est localisée dans les équipements d'extrémités. La tâche des routeurs est limitée aux fonctions de routage et de gestion. Le routage est très performant. Faibles Internet

Exercice 4 Supposons que vous vouliez transmettre le message "Hello" à une application distante distante sachant que : • le protocole utilisé utilisé pour la transmission est UDP • le protocole utilisé par UDP est IP • le protocole utilisé par IP est Ethernet • le port UDP utilisé par l'application émettrice est 13 • le port UDP utilisé par l'application destinataire est 44297 • l'adresse IP de la station émettrice est 139.124.5.29 • l'adresse IP de la station destinataire est 139.124.5.58 • l'adresse Ethernet de la station émettrice est 08:00:20:75:19:7d • l'adresse Ethernet de la station destinataire est 08:00:20:76:3e:c8


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IUT de Vélizy – Département SRC – Réseaux 1 ère année Donnez la trame Ethernet (en hexadécimal) qui sera émise par la station émettrice. Ne faites pas figurer le préambule de la trame Ethernet, ni le CRC. D'autre part, laissez le champ checksum, et les champs optionnels à 0. @MAC dst : 08:00:20:76:3e:c8 @MAC src : 08:00:20:75:19:7d Type : 0800 (IPv4) Version : 4 Longueur : 5 TOS : 0 Total Length : Identificateur : Drapeau : 010 (no frag) Position du frag : 0 TTL : 64 Protocole : 17 (UDP) Checksum : @src : 139.124.5.29 @dst : 139.124.5.58 Src port: 13 Dst port: 44297 length: chksum : data : HELLO

Exercice 5 La trame Ethernet suivante a été prélevée par un programme d'écoute d'une voie Ethernet. Cette trame est éditée par lignes de 16 octets en hexadécimal. Le préambule de la trame Ethernet avec le délimiteur de début de trame n'est pas inclus dans la trace. Décoder entièrement cette trame en indiquant la signification de chaque octet. On précisera en particulier les adresses Ethernet et IP. 00: 0800 2001 b432 0800 2000 61f3 0800 4500 16: 0028 0c39 0000 1e06 8077 c009 c80b c009 32: c801 0450 0015 0006 e802 0080 3e08 5010 48: 1000 64be 0000 0000 0000 0000 xxxx xxxx 1) Entête Ethernet : Quelles sont les adresses Ethernet source et destination de la trame ? @MAC src : 08:00:20:01:b4:32 @MAC dst : 08:00:20:00:61:f3 Ou se trouve le type de protocole réseau encapsulé dans la trame Ethernet ? Quelle est sa valeur (à quel protocole de réseau doit être délivré la charge utile de la trame) ? Ds le champ Type de la trame ethernet : 0800 => IPv4 2) Entête IP : Quelles sont les adresses IP source et destination ? @IP src : c009c80b => 192.9.200.11 @IP dst : c009c801 => 192.9.200.1 Y’a-t-il une fragmentation ? Non, Drapeau : 00 Quelle est la valeur du champ TTL ('Time t o live', temps restant à séjourner) ? TTL=1E =>30


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IUT de Vélizy – Département SRC – Réseaux 1 ère année Comment détermine t'on que le protocole de transport qui utilise ce datagramme IP est TCP ? Champ Protocole = 06 => TCP 3) Entête TCP : Quels sont les numéros de port source et destination de ce segment ? SrcPort=0450 => 1104 DstPort=0015 => 21

Exercice 6 L'échange TCP de la figure suivante correspond au transfert d'une page WEB entre un navigateur WEB et un serveur WEB. On fait l'hypothèse que la requête à la page WEB fait 100 octets et que la page WEB retournée fait 1000 octets. Il n’y a pas d’erreurs de transmission. Pour chaque segment de données, différentes informations apparaissent. D'une part la présence d'un ou plusieurs des différents indicateurs comme SYN, FIN, ACK. Par ailleurs, sur la première ligne deux chiffres sont portés. Le premier chiffre correspond au numéro de séquence du premier octet du segment, le deuxième chiffre correspond au numéro du premier octet du prochain segment à envoyer. Le chiffre entre parenthèses correspond au nombre total d'octets transmis dans le segment. Si le segment est porteur d'un acquittement positif, l'indicateur ACK est mentionné et à coté de lui doit figurer la valeur du champ acquittement du segment TCP. Complétez les numéros de séquence et les numéros d'acquittement qui manquent sur la figure (qui apparaissent sous forme de point d'interrogation). Indiquez à quoi correspondent les différents segments numérotés de 1 à 8.

143257

250713

14335 143358 : 143358 0) ACK AC K 2517 251714 14

143359 251714 : 251714 No ACK

251715

Segment 1 : etablissement de connexion du navig au serveur


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IUT de Vélizy – Département SRC – Réseaux 1 ère année Segment 2 : etablissement de cnx du serveur au navig et ack de l’etablissement de cnx du navig au serveur Segment 3 : transfert de donnees du navig au serveur et ack de l’etablissement de cnx du serveur au navig Segment 4 : transfert de données du serveur au navig et ack du transfert de données du navig au serveur Segment 5 : fermeture de cnx du navig au serveur et ack du transfert de données du serveur au navig Segment 6 : ack de la fermeture de cnx du navig au serveur Segment 7 : fermeture de cnx du serveur au navig Segment 8 : ack de fermeture de cnx du serveur au navig

Exercice 7 Voici un échange TCP entre un navigateur web et un serveur web:

1. Complétez Complétez les numéro numéross de séquences séquences manqua manquant nt dans dans le schéma. schéma. Voir exo precedent 2. Quelle Quelle sembl semblee être la la taille taille de la fenê fenêtre tre gliss glissant antee TCP ? Taille 1 3. Représ Représent enter er le scéna scénario rio avec avec une une fenêtre fenêtre de de taille taille 2


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IUT de Vélizy – Département SRC – Réseaux 1 ère année 2 sequences sont envoyées avant l’ACK. Pas besoin d’attendre l’ACK de la 1ere pr envoyer la 2eme sequence. 4. Représentez Représentez le scénario scénario avec une une fenêtre fenêtre de taille taille 2 et une perte perte de paquet paquet au milieu de de la transmission Pas de ACK pr une sequence et baisse de la fenetre à 1.


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IUT de Vélizy – Département SRC – Réseaux 1 ère année Rappels : L’entete de message UDP : 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Source Port | Destination Port | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Length | Checksum | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

L’entete de message TCP : 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Source Port | Destination Port | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Sequence Number | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Acknowledgment Acknowledgment Number | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Data | |U|A|P|R|S|F| |U|A|P|R|S|F| | | Offset| Reserved |R|C|S|S|Y|I| |R|C|S|S|Y|I | Window | | | |G|K|H|T|N|N| |G|K|H|T|N|N| | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Checksum | Urgent Pointer | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Options | Padding | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | data | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+


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