Modèle OSI

Le modèle OSI (Open Systems Interconnection) est un cadre théorique utilisé pour comprendre les protocoles réseau en sept couches. Chaque couche remplit une fonction spécifique et communique avec les couches directement au-dessus et en-dessous d’elle.

1. Couche physique : Les fils et signaux réels Exemple : Câble Ethernet transportant des signaux électriques, fibre optique, ondes radio Wi-Fi

2. Couche liaison de données : Communication appareil à appareil sur le même réseau Exemple : Votre ordinateur portable parlant à votre routeur Wi-Fi, adresses MAC, switches

3. Couche réseau : Trouver des chemins à travers différents réseaux Exemple : GPS pour les données - routeur, NAT, adressage IP

4. Couche transport : Livraison fiable et vérification d’erreurs Exemple : TCP s’assure que votre email arrive complet et dans l’ordre

5. Couche session : Gérer les conversations entre applications Exemple : Maintenir votre appel vidéo connecté pendant 30 minutes

6. Couche présentation : Formatage des données et chiffrement Exemple : Convertir les données HTTPS chiffrées en texte lisible

7. Couche application : Les programmes que vous utilisez réellement Exemple : Votre navigateur web, client email, ou application de messagerie

Composants matériels

Switch

Entre le routeur et les ordinateurs, il y a un switch. Il connaît les adresses des appareils sur le réseau local (LAN). Il gère le trafic de données entre eux. Il fonctionne à la couche liaison de données (Couche 2) du modèle OSI.

Routeur

Le routeur connecte le réseau local à internet. Il transfère les paquets de données entre différents réseaux. Il utilise une table de routage pour déterminer le meilleur chemin pour transférer les paquets. Il fonctionne à la couche réseau (Couche 3) du modèle OSI.

Serveur DHCP

Le serveur DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) attribue des adresses IP aux appareils sur le réseau local. Il s’assure que chaque appareil a une adresse IP unique. Le serveur DHCP est souvent intégré dans le routeur. Il fonctionne à la couche application (Couche 7) du modèle OSI.

Pare-feu

Un pare-feu surveille et contrôle le trafic réseau entrant et sortant basé sur des règles de sécurité prédéterminées. Il établit une barrière entre un réseau interne de confiance et des réseaux externes non fiables, comme internet. Les pare-feux peuvent être basés sur du matériel, des logiciels, ou une combinaison des deux.

Protocoles

Adresses IP

Une adresse IP (Internet Protocol address) est une étiquette numérique unique attribuée à chaque appareil connecté à un réseau. Elle remplit deux fonctions principales : identifier l’appareil et fournir l’emplacement de l’hôte dans le réseau. Il y a deux types d’adresses IP :

• IPv4 : 32-bit, 4 blocs (0-255) permettant environ 4,3 milliards d’adresses uniques (ex : 192.168.1.1).
• IPv6 : 128-bit, 8 blocs (0 - FFFF) permettant un nombre considérablement plus grand d’adresses uniques (ex : 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 ).

Masque : Un masque de sous-réseau est utilisé pour diviser une adresse IP en parties réseau et hôte. Il définit la frontière de votre réseau. Exemple :

255.255.255.0
 │   │   │   │
 │   │   │   └── Partie hôte (Entre 0 et 255)
 └───┴───┴────── Partie réseau (192.168.1 par exemple)

0.0.0.0/0 signifie “toutes les adresses IP”. Les 4 premiers nombres sont l’adresse IP, le /0 est le masque.

255 dans cet exemple pourrait être 0, 128, 192, 224, 240, 248, 252, 254 ou 255. Si c’était 255, cela signifierait “tous les appareils dans ce réseau”. Pour 128 ce serait “la première moitié des appareils dans ce réseau”, par exemple :

Prend une IP comme 192.168.1.100 et dit “192.168.1 est votre quartier, 100 est votre numéro de maison.”

La dernière adresse dans un sous-réseau est appelée l’adresse de diffusion. Elle est utilisée pour envoyer des données à tous les appareils du sous-réseau. Pour un sous-réseau avec un masque de 255.255.255.0, l’adresse de diffusion serait 192.168.1.255.

Trois notations :

• Binaire : 11111111.11111111.11111111.00000000
• Décimal : 255.255.255.0
• CIDR : /24

Exemple de calcul : 11111111.11111111.11111110.00000000

23 >> 1 9 >> 0

2^(32-23) - 2 = 510 - 2 = 508 hôtes

32 Longueur totale de l’adresse IP -2 2 réservées (adresse réseau et diffusion)

128 - 64 - 32 - 16 - 8 - 4 - 2 - 1

Ports

Les ports sont comme des portes sur un ordinateur qui permettent à différents types de trafic réseau d’entrer et de sortir. Ils sont représentés par un nombre entre 0 et 65535. Certains ports sont réservés pour des services spécifiques :

• 80: HTTP (trafic web)
• 443: HTTPS (trafic web sécurisé)
• 22: SSH (shell sécurisé pour accès distant)
• 25: SMTP (envoi d’email)
• 53: DNS (système de noms de domaine)

Ils sont utilisés en plus des adresses IP pour diriger le trafic vers la bonne application ou service sur un appareil. Par exemple, quand vous visitez un site web, votre ordinateur se connecte à l’adresse IP du serveur sur le port 80 (HTTP), exemple : 75.2.70.75:80

TCP

Un protocole de connexion qui assure une transmission fiable des données entre appareils. Il établit une connexion avant que les données soient envoyées et garantit que tous les paquets arrivent dans l’ordre et sans erreurs. Il est utilisé pour les applications où la fiabilité est cruciale, comme la navigation web (HTTP/HTTPS), l’email (SMTP), et les transferts de fichiers (FTP).

UDP

Un protocole sans connexion qui ne garantit pas une transmission fiable des données. Il envoie des paquets sans établir de connexion et n’assure pas que les paquets arrivent dans l’ordre ou sans erreurs. Il est utilisé pour les applications où la vitesse est plus importante que la fiabilité, comme le streaming vidéo, les jeux en ligne, et la voix sur IP (VoIP).

HTTP/HTTPS

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) est la fondation de la communication de données sur le web. Il définit comment les messages sont formatés et transmis, et comment les serveurs web et navigateurs doivent répondre à diverses commandes.

SSH

SSH (Secure Shell) est un protocole réseau qui permet une communication sécurisée entre deux appareils. Il est utilisé pour l’accès à distance aux serveurs et le transfert sécurisé de fichiers. SSH chiffre toutes les données échangées.

ssh user@hostname_or_ip

Vous pouvez vous connecter par mot de passe ou en utilisant une paire de clés publique/privée. Le plus sûr est d’utiliser une paire de clés.

FTP

FTP (File Transfer Protocol) est un protocole réseau standard utilisé pour transférer des fichiers entre un client et un serveur sur un réseau basé TCP, comme internet. FTP fonctionne à la couche application (Couche 7) du modèle OSI.

Adresse MAC

Une adresse MAC (Media Access Control) est un identifiant unique attribué à un contrôleur d’interface réseau (NIC) pour être utilisé comme adresse réseau dans les communications au sein d’un segment réseau. Les adresses MAC sont utilisées dans la couche liaison de données (Couche 2) du modèle OSI.

ICMP

ICMP (Internet Control Message Protocol) est utilisé pour les messages d’erreur et l’information opérationnelle. Par exemple, la commande ping utilise ICMP pour tester l’accessibilité d’un hôte sur un réseau IP. Il fonctionne à la couche réseau (Couche 3) du modèle OSI.

DORA

DORA signifie Discover, Offer, Request, Acknowledge (Découvrir, Offrir, Demander, Acquitter). C’est le processus utilisé par le DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) pour attribuer des adresses IP aux appareils sur un réseau.

WAN et LAN

• WAN (Wide Area Network) : Un WAN est un réseau de télécommunications qui s’étend sur une grande zone géographique, souvent un pays ou un continent. Internet est le plus grand exemple de WAN.
• LAN (Local Area Network) : Un LAN est un réseau qui connecte ordinateurs et appareils dans une zone géographique limitée, comme une maison, école, ou bâtiment de bureau. Les LANs sont typiquement plus rapides et plus sécurisés que les WANs.

NAT

NAT consiste à traduire les IPs privées en IPs publiques pour que les appareils sur un réseau privé puissent accéder à internet.

• Plages d’IP privées (RFC1918) :

  • 10.0.0.0/8
  • 172.16.0.0/12
  • 192.168.0.0/16

• Comment NAT fonctionne :

  • Votre ordinateur portable a une IP privée, ex : 192.168.1.10.
  • Vous voulez atteindre 8.8.8.8 (DNS Google).
  • L’appareil NAT (habituellement un routeur) remplace votre IP privée par son IP publique pour les paquets sortants.
  • Quand les réponses reviennent, NAT le traduit de nouveau vers votre IP privée.

NAT est pourquoi plusieurs appareils dans votre maison peuvent partager une seule IP publique.

Fichiers de configuration

/etc/hosts

Le fichier /etc/hosts est un fichier texte simple qui mappe les noms d’hôtes aux adresses IP

networks

/etc/resolv.conf

Le fichier /etc/resolv.conf est utilisé pour configurer les paramètres DNS (Domain Name System) sur un système Linux. Il spécifie les serveurs DNS que le système doit utiliser pour résoudre les noms de domaine en adresses IP.

/etc/network/interfaces

Le fichier /etc/network/interfaces est utilisé pour configurer les interfaces réseau sur les distributions Linux basées Debian.

/etc/hostname

Le fichier /etc/hostname contient le nom d’hôte du système. Le nom d’hôte est une étiquette lisible par l’homme qui est utilisée pour identifier le système sur un réseau.

Commandes

sudo /etc/init.d/networking restart

Redémarre le service réseau pour appliquer les changements faits aux fichiers de configuration réseau.