Réseaux informatiques : pack de révision

Formulaires, étapes clés de la méthode pour chaque thème et 6 exercices, avec les corrigés complets à la fin.

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1Formules et méthodes

Sous-réseaux IPv4

Hôtes par sous-réseau: 2^{(32 − prefix)} − 2 (/31: 2, /32: 1)
Taille de bloc: 256 − (mask octet)
Adresse réseau: IP AND masque
Adresse de diffusion: IP OR (NOT masque) : tous les bits d’hôte à 1
Sous-réseaux avec n bits empruntés: 2ⁿ

Systèmes de numération

Poids des positions: binaire 2^k, octal 8^k, hexa 16^k
Vers le décimal: Σ d_k·b^k
Depuis le décimal: diviser par la base, lire les restes de bas en haut
Hexa ↔ binaire: un chiffre hexa = 4 bits
Complément à deux: inverser les bits et ajouter 1

2Exercices

1.Sous-réseaux IPv4Moyen

Un service a besoin de 905 adresses d'hôte dans un seul sous-réseau. Quelle est la plus grande longueur de préfixe p (le plus petit sous-réseau) suffisante ?

905 hosts

p =

2.Sous-réseaux IPv4Difficile

Un hôte a l’adresse 172.20.109.166/20. Quel est le troisième octet x de l’adresse de diffusion de son sous-réseau ?

172.20.109.166/20

x =

3.Réseaux informatiquesMoyen

Le NAT (traduction d'adresses réseau) sert principalement à :

AAugmenter la vitesse d'un câble réseau
BPermettre à de nombreux appareils ayant des adresses privées de partager une seule adresse IP publique
CChiffrer le trafic entre deux sites
DTraduire les noms de domaine en adresses IP pour les appareils d'un réseau local

4.Réseaux informatiquesDifficile

Le blocage en tête de ligne (head-of-line blocking) de HTTP/2 sur TCP se produit parce que :

AHTTP/2 utilise UDP
BChaque requête nécessite sa propre nouvelle connexion TCP, si bien que les requêtes suivantes attendent dans une file
CUn segment TCP perdu retarde tous les flux multiplexés jusqu'à sa retransmission
DLes serveurs ne peuvent pas traiter de requêtes parallèles

5.Systèmes de numérationMoyen

Positionnez les bits pour qu’ils représentent −105 en complément à deux sur 8 bits. Lu comme un nombre non signé, quelle est la valeur U du motif ?

N = −1058 bit

U =

6.Systèmes de numérationDifficile

Quel est l'entier le plus négatif N que l'on peut stocker en complément à deux sur 24 bits ?

24 bit

N =

3Solutions

1.Sous-réseaux IPv4

Réponse: p = 22

Sous-réseaux IPv4 : une adresse a 32 bits. Le préfixe /p indique combien de bits de tête identifient le réseau ; les 32 − p bits restants numérotent les hôtes. Un sous-réseau a 2³²⁻ᵖ adresses, mais la première (adresse réseau) et la dernière (adresse de diffusion) ne peuvent pas être attribuées, il tient donc 2³²⁻ᵖ − 2 hôtes. Exceptions : un /31 (liaison point à point, RFC 3021) utilise ses 2 adresses pour des hôtes, et un /32 est une adresse unique (un seul hôte ou une interface de bouclage).

Bits d'hôte nécessaires

2⁹ − 2 = 510 < 905

2¹⁰ − 2 = 1022 ≥ 905 → h = 10

Longueur du préfixe

p = 32 − 10 = 22

Réponse

p = /22

2.Sous-réseaux IPv4

Réponse: x = 111

IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).

Taille de bloc dans le troisième octet

2⁴ = 16

Sous-réseau de cet hôte

réseau: 172.20.96.0

diffusion: 172.20.111.255

Réponse

x = 111

3.Réseaux informatiques

Réponse: B · Permettre à de nombreux appareils ayant des adresses privées de partager une seule adresse IP publique

Pourquoi c'est la réponse

Le NAT réécrit les adresses (et les ports) afin que les réseaux privés puissent accéder à Internet via un nombre réduit d'adresses publiques.

Réponse

B · Permettre à de nombreux appareils ayant des adresses privées de partager une seule adresse IP publique

4.Réseaux informatiques

Réponse: C · Un segment TCP perdu retarde tous les flux multiplexés jusqu'à sa retransmission

Pourquoi c'est la réponse

TCP livre les octets dans l'ordre, donc une seule perte bloque tous les flux de la connexion. QUIC (HTTP/3) gère les flux indépendamment au-dessus d'UDP.

Réponse

C · Un segment TCP perdu retarde tous les flux multiplexés jusqu'à sa retransmission

5.Systèmes de numération

Réponse: U = 151

Positionner les bits : chaque bit vaut une puissance de deux (128, 64, …, 1). Un chiffre hexadécimal correspond exactement à quatre bits, et en complément à deux sur 8 bits, le bit le plus à gauche vaut −128. Les opérations bit à bit s’appliquent séparément à chaque position de bit.

Inverser et ajouter un

105 = 0110 1001

inversé: 1001 0110

+1 → 1001 0111

Le lire en non signé

1001 0111₂ = 256 − 105 = 151

Réponse

U = 151

6.Systèmes de numération

Réponse: N = −8,389 × 10⁶

Systèmes de numération positionnels : chaque chiffre vaut sa valeur multipliée par une puissance de la base. En binaire les positions valent 1, 2, 4, 8, 16, … ; en hexadécimal 1, 16, 256, …, avec A–F pour 10–15. En complément à deux sur 8 bits, le bit de gauche vaut −128 au lieu de +128 : c'est ainsi qu'on stocke les nombres négatifs.

Valeur la plus négative

−2²³ = −8388608

Réponse

N = −8388608

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