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TP1 - Modélisation de réseaux avec Filius

Objectifs
  1. Comprendre le fonctionnement des adresses réseaux ;
  2. Modéliser des réseaux ;
  3. Visionner les échanges réseaux ;
  4. Créer des tables de routage.
Pré-requis

Installer le logiciel Filius en cliquant ici.
Filius est un logiciel de simulation de réseaux, qui va nous permettre de construire des réseaux et simuler des échanges de données.

Les fichiers créés à partir de Filius seront à enregistrer dans le dossier Thème 1 - Internet.

Introduction​

Dans un réseau, il est important de distinguer l'adresse du réseau de l'adresse IP d'un appareil :

  • Adresse du réseau : identifie le réseau lui-même. C’est l’équivalent du nom d’un quartier.
  • Adresse IP d’un appareil : identifie chaque machine dans ce réseau. C’est comme l’adresse précise d’une maison dans le quartier.
Classes principales

Les réseaux sont classés en fonction de leur taille et du nombre d’appareils qu’ils peuvent accueillir :

  • Classe A : de 0.0.0.0 à 126.255.255.255 → jusqu'à 16 777 214 appareils
    💡 Exemple : grandes entreprises comme Google ou les fournisseurs d’accès Internet, qui doivent gérer des millions d’appareils.

  • Classe B : de 128.0.0.0 à 191.255.255.255 → jusqu'à 65 534 appareils
    💡 Exemple : universités ou grandes sociétés avec plusieurs milliers d’appareils à connecter.

  • Classe C : de 192.0.0.0 à 223.255.255.255 → jusqu'à 254 appareils
    💡 Exemple : réseaux domestiques ou petites entreprises, où il n’y a pas besoin de beaucoup d’adresses.

En résumé
  • Adresse réseau : identifie le réseau global.
  • Adresse IP : identifie chaque appareil dans ce réseau.
  • Chaque appareil doit avoir une IP unique sur un réseau donné.
  • La classe du réseau définit combien d’appareils peuvent être connectés et jusqu’où s’étend l’adresse réseau.

Filius​

On va, dans ce TP, s'intéresser à la construction de réseaux, et à l'étude des protocoles de communication utilisés lors de l'échange de paquets.

Le logiciel​

Parmi les objets à utiliser, il y a :

  • Le câble permettant de relier chaque appareil ;
  • Un ordinateur : on les utilisera pour modéliser un serveur ;
  • Un pc : on les utilisera pour modéliser un pc ;
  • Un switch ;
  • Un routeur.

Création d'un réseau simple​

Bob et Alice, 2 élèves de SNT, sont dans la salle 315 (dont le réseau est 192.168.0.0) et souhaitent échanger entre eux avec leur ordinateur.
Nous allons modéliser le schéma permettant à leurs machines de communiquer.

  1. Déposer 2 pc au milieu de l’écran.
  2. Renommer les pc :
    • Alice
    • Bob
Attribution des IP

Pour communiquer, chaque ordinateur doit avoir une adresse IP unique sur le réseau.

  • Alice : 192.168.0.10
  • Bob : 192.168.0.11

💡 Sur le réseau de la salle 315 (192.168.0.0) :

  • Alice est identifiée par le numéro 10
  • Bob est identifiée par le numéro 11
  1. Poser un switch sur l’écran et le renommer 315.
  2. Sélectionner le câble, puis cliquer sur Alice et ensuite sur le switch 315 pour créer un lien. Faire la même chose avec Bob. Un réseau local est créé.
Rappel

Le switch permet aux appareils du même réseau de s’échanger des données sans que celles-ci sortent du réseau.

  1. En mode simulation (flèche verte) :
    • Cliquer sur Alice
    • Cliquer sur « installation des logiciels »
    • Sélectionner « ligne de commande » dans la colonne de droite, puis cliquer sur la flèche gauche
    • Appliquer les modifications

Vous avez installé l’interface permettant d’exécuter des commandes réseau.

  1. Tout en bas, cliquer sur « Écran d’accueil », puis « ligne de commande ». Une fenêtre s’ouvre pour écrire des commandes.
Ping

La commande ping permet de vérifier si un ordinateur distant est disponible sur le réseau, en envoyant 4 paquets. On l'utilise dans l'interface commandes.
Syntaxe : ping adresse où adresse est l’IP de l’ordinateur ciblé.

  1. Depuis Alice, vérifier que Bob est disponible : ping 192.168.0.11
    Que s’affiche-t-il ? Faire une capture d’écran.
  2. Faire un clic droit sur Bob et activer « voir l’échange de données ». Refaites un ping depuis Alice. Que se passe-t-il chez Bob ?
  3. Cliquer sur une ligne verte. Quelles informations sont affichées ?

Fonctionnement d'un switch​

Maintenant que Bob et Alice arrive à communiquer, on va s'intéresser à ce qu'il se passe dans le switch.

  1. Aller en mode édition (le marteau), rajouter un 3ème pc appelé Charlie, avec comme adresse IP 192.168.0.12 et le relier au switch.
  2. Retour en mode simulation. Sélectionner le switch. Que s’affiche-t-il ?
  3. Fermer la table. Faire un clic droit sur Bob et activer « voir l’échange de données ». Faire un clic droit dans la fenêtre, puis « vider les tables ».
  4. Dans Alice, ouvrir les lignes de commande, et faire un ping sur Charlie (192.168.0.12). Que se passe-t-il dans la table des données de Bob ?
  5. Rouvrir la table du switch. Que remarquez-vous ?

Fonctionnement d’un routeur​

Alice et Bob veulent maintenant pouvoir échanger avec un élève de la salle 312. La salle 312 possède son propre switch (et donc son propre réseau local dont l'adresse est 192.168.1.0), on a besoin d'un routeur faisant le lien entre les 2 salles.

  1. Sur le schéma, supprimer Charlie du réseau 315.
  2. Créer un second réseau local avec 2 ordinateur (Charlie et David) reliés à un switch (312), et leur donner pour IP 192.168.1.10 et 192.168.1.11 .
  3. Rajouter un routeur appelé couloir sur votre schéma, valider 2 interfaces, et relier les switch au routeur. Dans le routeur, cocher « routage automatique ». Faire une capture d’écran du schéma.
  4. En mode simulation, installer la ligne de commandes à la machine Alice et David.
  5. Sur l'ordinateur Alice, pinger l'adresse de l'ordinateur David. Que se passe-t-il ?
    info

    Normalement, cela ne marche pas car les passerelles ne sont pas bien configurées.
    Concrètement, les ordinateurs ne connaissent pas le « chemin » pour sortir du réseau.

  6. Retourner en mode édition.
  7. Dans la configuration du routeur, il existe 2 onglets à droite de Général avec les mêmes valeurs (par défaut : 192.168.0.10). On l'appelle l'interface. Lorsque l'on clique sur un onglet, une liaison entre le routeur et l'un des switch devient verte :
    Choisir l’onglet qui met en couleur verte la liaison menant vers le switch de Alice et Bob, et y mettre l’adresse IP 192.168.0.254. Ici, on précise quel est l'adresse du chemin permettant de faire sortir les données (on peut imaginer que c'est l'adresse de la porte).
  8. Écrire cette même adresse dans la configuration de Alice et Bob, là où c’est écrit « passerelle ». Ici, on précise à Alice et Bob par quelle adresse les données doivent passer pour sortir du réseau.
  9. Dans la configuration du routeur, choisir l’onglet qui met en couleur verte la liaison menant vers le switch de Charlie et David, et y mettre l’adresse IP 192.168.1.254. Écrire cette adresse dans la passerelle de Charlie et David.
  10. Pinger à nouveau la machine David à partir de la machine Alice en mode simulation. Que se passe-t-il ?

Fonctionnement entre 2 routeurs​

Cette fois-ci, Charlie et David changent de salle et d'étage et se mettent en salle 302 (d'adresse réseau : 192.168.45.0).

  1. Débrancher les câbles de couloir (clic droit, « supprimer tous les câbles »).
  2. Renommer le routeur couloir en couloir31 ainsi que le switch 312 en 302. Brancher également Charlie et David à 302, et changer leur adresse IP suivant l'adresse du réseau de la salle.
  3. Rebrancher un câble de couloir31 vers 315.
  4. Ajouter un second routeur appelé couloir30, et le relier au switch 302 et au routeur couloir31. Faire une capture d’écran.
  5. Dans la configuration de couloir30, cocher « routage automatique », et choisir l’onglet qui met en couleur verte la liaison menant vers le switch 302. Quelle adresse IP faudrait-il écrire ?
  6. Il faut maintenant configurer le chemin entre les routeurs couloir31 et couloir30. Dans couloir31, chercher l’onglet reliant couloir31 à couloir30, et écrire l’adresse 192.168.2.1. Dans couloir30, que faudrait-il écrire dans l’onglet le reliant à couloir31 ?
  7. Pinger Alice depuis David, et vérifier que les informations transitent bien. Si c’est le cas, félicitations, vous venez de créer internet !

Les tables de routage​

Dans cette dernière partie, nous allons faire les tables de routage des routeurs, manuellement.

  1. Dans couloir31 et couloir30, décocher « routage automatique » et vérifier qu’il n’est pas possible de pinger de Alice à David.

Une table de routage est composée de 4 parties :

  • L’adresse réseau de destination ;
  • Le masque de cette adresse ;
  • La passerelle (le prochain point d’accès) ;
  • L’interface (là d’où l’on part).

Dans couloir31 :

  • Aller dans « table de routage » ;
  • Décocher « afficher toutes les lignes » ;
  • Cliquer sur « nouvelle ligne » ;
  • Écrire la ligne allant vers le réseau 172.0.1.0.

Dans couloir30 :

  • Reprendre le protocole précédent ;
  • Écrire la ligne allant vers le réseau 192.168.1.0.

En faisant un ping de Alice sur David, cela ne marche pas, car chaque routeur doit avoir une ligne menant à chaque réseau dans lequel il est relié.

  1. Compléter les tables de routage de couloir31 et couloir30 pour que Alice et David puissent communiquer.
  2. Faire un ping de David sur M3. Que se passe-t-il ?
  3. Compléter les tables de routage de couloir31 et couloir30 pour que tous les réseaux y soient inscrits.