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TP 1 — Gestion des adresses IPv4

Kathará, commande ip, table de routage et passerelle par défaut, configuration permanente, plans d'adressage VLSM — l'énoncé et le corrigé pas à pas des trois labs.

Objectif

Se familiariser avec la manipulation des adresses IPv4 et la configuration réseau des ordinateurs sous Linux. L'outil : Kathará, un environnement qui réalise des maquettes de réseau basées sur des containers Docker.

Un lab Kathará correspond à une infrastructure composée de plusieurs machines Linux reliées par des réseaux. Un lab est défini par un répertoire comprenant les différents répertoires et fichiers de configuration — il faut se placer dans ce répertoire pour l'utiliser (évitez les chemins avec des espaces).

CommandeRôle
kathara lstartlance le lab — un terminal par machine, avec un shell root
kathara lcleanarrête le lab
kathara wipeen cas de problème (plantage), remet Kathará propre

Pour la configuration, on utilise la commande ip — la fiche Mémo — la commande ip résume les principales, et les pages de manuel (man interfaces) complètent.

1. Un premier lab, configuration des postes

L'infrastructure du lab reseau1 : deux réseaux distincts reliés par le routeur rtr. Le ping entre PC1 et PC2 échoue tant que la passerelle par défaut n'est pas configurée — ce n'est pas une panne, c'est la table de routage qui ne sait pas où envoyer.
  1. lancez le lab reseau1 (disponible sur Moodle) avec kathara lstart : trois terminaux (pc1, pc2, rtr) avec un shell root ;
  2. configurez les interfaces de pc1 et pc2 avec la commande ip d'après le schéma — vous combinerez l'adresse de réseau et le numéro de machine — puis vérifiez que chaque PC peut joindre rtr au ping (même réseau) ;
  3. essayez de pinguer pc2 depuis pc1 : que se passe-t-il ? pourquoi ? En cas de doute, pinguez l'adresse 192.168.2.254 de rtr — le résultat est-il différent ? pourquoi ?
  4. consultez les réseaux connus de pc1 avec ip route show : c'est la table de routage de la machine, c'est-à-dire les destinations qu'elle connaît et comment les atteindre. Quel est son contenu ?
  5. configurez pc1 pour qu'il envoie les paquets de réseaux inconnus vers 192.168.1.254 — la passerelle (routeur de sortie du réseau local). Quelle commande avez-vous utilisée ?
  6. affichez à nouveau la table de routage pour vérifier ;
  7. pinguez 192.168.2.254 : cela fonctionne-t-il ? Pinguez pc2 : quelle est la différence avec rtr, et pourquoi ?
  8. complétez la configuration pour que les ping fonctionnent dans les deux sens — l'autre machine a le même problème que vous ;
  9. arrêtez tout (kathara lclean), relancez le lab, puis refaites une configuration permanente et fonctionnelle via le fichier /etc/network/interfaces — inspirez-vous des exemples de man interfaces — et activez vos interfaces avec ifup.

Ce qu'il faut comprendre de cet exercice

Un PC qui n'a que ses interfaces configurées ne sait joindre que son propre réseau. Le ping vers une machine distante demande une route — souvent la route par défaut — et la machine en face a besoin de la même chose pour répondre. Le routage, c'est symétrique.

2. Découverte et extension d'un réseau

Cette fois, vous êtes confronté à un réseau que vous ne connaissez pas : il faut reconstituer le plan d'adressage en consultant la configuration des matériels, puis étendre le réseau.

  1. téléchargez le lab reseau2.tgz, décompressez, démarrez avec kathara lstart ;
  2. découverte : sans vous intéresser aux réseaux locaux à gauche de rtr1 (A via eth0, B via eth1, C via eth2), connectez-vous aux différents matériels, consultez les adresses des interfaces, repérez celles qui partagent un même réseau, et reconstituez le plan d'adressage sur la figure du sujet ;
  3. extension — on vous attribue 198.42.8.128/26 à découper pour numéroter les trois réseaux A, B et C en maximisant le nombre de machines par sous-réseau et avec une longueur de préfixe identique pour tous :
    • faites le plan d'adressage : nombre de machines par réseau et adresses de réseau possibles ;
    • les interfaces de rtr1 prennent la dernière adresse de chaque réseau (A sur eth0, B sur eth1, C sur eth2) — configurez avec la commande ip ;
    • sur le réseau A, pc1 prend la première adresse disponible, puis vérifiez la communication en pinguant les autres PC.

3. Définition d'un plan d'adressage

Un campus universitaire à adresser en faisant attention à économiser les adresses, à partir de 42.42.24.0/21 :

RéseauPostesÉvolution prévue
Bâtiment A — Administration200+30 %
Bâtiment B.1 — Enseignement40+10 %
Bâtiment B.2 — Enseignement30+15 %
Bâtiment C — Enseignement150+20 %
Bâtiment C — Annexe30+15 %
  1. remplissez le tableau du sujet : nombre de machines max (avec l'évolution), nombre de bits machines, nombre de bits réseau (préfixe) — pour chaque réseau et pour les liens A–B et A–C ;
  2. construisez le découpage VLSM : commencez l'attribution par les réseaux qui possèdent le plus de machines, la figure 4 du sujet montre un premier découpage pour le réseau A ;
  3. puis la pratique : lab reseau3.tgz :
    • configurez les interfaces des routeurs avec les dernières adresses des réseaux ;
    • configurez un routage statique avec ip route, en utilisant les préfixes les plus courts possibles (minimisez le nombre de routes) ;
    • configurez les PC avec la première adresse disponible de chaque réseau ;
    • le PC nommé « Internet » est hors de votre réseau : servez-vous en pour tester au ping.

Auto-évaluation

À l'issue de ce TP, la liste de ce que vous savez faire :

  • utiliser la commande bas niveau ip pour activer les interfaces réseau et leur attribuer une adresse IP ;
  • configurer de manière permanente les interfaces via /etc/network/interfaces et les (dés)activer via ifup/ifdown ;
  • consulter la table de routage via la commande ip ;
  • fixer la passerelle par défaut (atteindre des machines hors du réseau local) ou définir une route statique spécifique ;
  • manipuler un plan d'adressage : découverte et définition, avec des sous-réseaux de taille fixe ou variable.

tp1-adressage-ipv4.pdf

R3.06 · TP 1 — Yvan Peter, IUT de Lille · 5 pages

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