Exercice 1: Table de routage avec RIP ★ ★ ☆ ☆ ☆

Considérez le réseau suivant composé des routeurs A, B, C, et D, connectés entre eux :

Créez la table de routage pour chaque routeur en utilisant le protocole RIP.

Exercice 2: Protocole OSPF ★ ★ ☆ ☆ ☆

Cet exercice porte sur les réseaux en général et les protocoles RIP et OSPF en particulier.
On considère un réseau composé de plusieurs routeurs reliés de la façon suivante :

Le protocole RIP
Le protocole RIP permet de construire les tables de routage des différents routeurs, en indiquant pour chaque routeur la distance, en nombre de sauts, qui le sépare d’un autre routeur. Pour le réseau ci-dessus, on dispose des tables de routage suivantes :

Table de routage pour le routeur A

Exercice 3: ★ ★ ☆ ☆ ☆

Cet exercice porte sur les représentations binaires et les protocoles de routage.
1. Une adresse IPv4 est représentée sous la forme de 4 nombres séparés par des points. Chacun de ces 4 nombres peut être représenté sur un octet.
    a. Donner en écriture décimale l’adresse IPv4 correspondant à l’écriture binaire :
    11000000.10101000.10000000.10000011
    b. Tous les ordinateurs du réseau A ont une adresse IPv4 de la forme :
    192.168.128._ _ _ , où seul le dernier octet (représenté par _ _ _ ) diffère.
    Donner le nombre d’adresses différentes possibles du réseau A.
2. On rappelle que le protocole RIP cherche à minimiser le nombre de routeurs traversés (qui correspond à la métrique). On donne les tables de routage d’un réseau informatique composé de 5 routeurs (appelés A, B, C, D et E), chacun associé directement à un réseau du même nom obtenues avec le protocole RIP :

Routeur A

    a. Donner la liste des routeurs avec lesquels le routeur A est directement relié.
    b. Représenter(en json) et de manière sommaire les 5 routeurs ainsi que les liaisons existantes entre ceux-ci.

3. Le protocole OSPF est un protocole de routage qui cherche à minimiser la somme des métriques des liaisons entre routeurs.
Dans le protocole de routage OSPF le débit des liaisons entre routeurs agit sur la métrique via la relation :
\(metrique = \frac{10^8}{debit}\)
dans laquelle le débit est exprimé en bit par seconde (bps).
On rappelle qu’un kbps est égal à \(10^3\) bps et qu’un Mbps est égal à \(10^6\) bps.
Recopier sur votre copie et compléter le tableau suivant :

Les nombres présents sur les liaisons représentent les coûts des routes avec le protocole OSPF.
    a. Indiquer le chemin emprunté par un message d’un ordinateur du réseau F à destination d’un ordinateur du réseau I.
    Justifier votre réponse.
    b. Recopier et compléter la table de routage du routeur F.
    c. Citer une unique panne qui suffirait à ce que toutes les données des échanges de tout autre réseau à destination du réseau F transitent par le routeur G.
    Expliquer en détail votre réponse.

1. Adresse IPv4 et Réseau
    a. Conversion binaire à décimale
    Une adresse IPv4 est représentée par 4 octets, chaque octet étant composé de 8 bits. L'adresse donnée est `11000000.10101000.10000000.10000011`. Chaque groupe de 8 bits peut être converti en décimal comme suit :

        • 11000000 (binaire) = \(1 \times 2^7 + 1 \times 2^6 + 0 \times 2^5 + 0 \times 2^4 + 0 \times 2^3 + 0 \times 2^2 + 0 \times 2^1 + 0 \times 2^0 = 128 + 64 = 192\)
        • 10101000 (binaire) = \(1 \times 2^7 + 0 \times 2^6 + 1 \times 2^5 + 0 \times 2^4 + 1 \times 2^3 + 0 \times 2^2 + 0 \times 2^1 + 0 \times 2^0 = 128 + 32 + 8 = 168\)
        • 10000000 (binaire) = \(1 \times 2^7 = 128\)
        • 10000011 (binaire) = \(1 \times 2^7 + 0 \times 2^6 + 0 \times 2^5 + 0 \times 2^4 + 0 \times 2^3 + 0 \times 2^2 + 1 \times 2^1 + 1 \times 2^0 = 128 + 2 + 1 = 131\)

    En résumé, l'adresse IPv4 `11000000.10101000.10000000.10000011` en notation décimale est 192.168.128.131.

    b. Nombre d'adresses différentes possibles
        L'adresse du réseau A est de la forme `192.168.128._ _ _`. Le dernier octet peut varier de 0 à 255, ce qui signifie qu'il peut prendre 256 valeurs différentes (0, 1, 2, ..., 255).

        Ainsi, le nombre d'adresses différentes possibles dans ce réseau A est 256.

2. Routeurs et Métriques
    a. Liste des routeurs avec lesquels le routeur A est directement relié
        En examinant la table de routage pour le routeur A, nous voyons qu'il a des liaisons directes avec les routeurs B, C, D, et E. Voici les détails :
            • A (0) : Le routeur A est directement connecté à lui-même avec une métrique de 0.
            • B (1) : Il est connecté à B avec une métrique de 1.
            • C (1) : Il est connecté à C avec une métrique de 1.
            • D (1) : Il est connecté à D avec une métrique de 1.
            • E (2) : Il est connecté à E avec une métrique de 2.

        Conclusion: Le routeur A est directement relié à B, C, D, et E.

    b. Représentation  des routeurs et liaisons
        La représentation  ci-dessous montre les liaisons entre les routeurs et les métriques associées. Chaque routeur a des connexions avec d'autres routeurs, et les valeurs indiquées représentent le coût (ou la métrique) pour atteindre chaque destination :

3. Tableau de métriques
    Dans le tableau, nous devons calculer la métrique associée à différents débits. La métrique est inversement proportionnelle au débit : plus le débit est élevé, plus la métrique est faible.

    Voici comment remplir le tableau :
        • Pour un débit de 100 kbps (100 000 bps), la métrique est 1000.
        • Pour un débit de 500 kbps (500 000 bps), la formule devient :
          \[
          \text{Métrique} = \frac{10^8}{500000} = 200
          \]
        • Pour un débit de 1 Mbps (1 000 000 bps), nous avons :
          \[
          \text{Métrique} = \frac{10^8}{1000000} = 100
          \]
        • Pour 100 Mbps (100 000 000 bps), la métrique est :  
          \[
          \text{Métrique} = \frac{10^8}{100000000} = 1
          \]
    Voici le tableau complété :

Débit	100 kbps	500 kbps	1 Mbps	100 Mbps
Métrique associée	1000	200	100	1

4. Réseau et table de routage du routeur F
    a. Chemin emprunté par un message d'un ordinateur du réseau F à destination d'un ordinateur du réseau I
        Pour déterminer le chemin emprunté par un message allant de F à I, nous examinons les coûts des liaisons :
            • F → H (Coût 5)
            • H → I (Coût 10)

        Le chemin total est donc F → H → I avec un coût total de 15 (5 + 10). Cela signifie que le coût le plus bas pour atteindre I depuis F passe par H.

    b. Compléter la table de routage du routeur F
        Voici la table de routage complétée pour le routeur F, indiquant tous les coûts pour atteindre chaque destination :

Routeur F (table de routage complétée)

Destination	Métrique
F	0
G	8
H	5
I	15
J	10
K	25
L	20

    c. Panne suffisante pour faire passer toutes les données par le routeur G
        Si le routeur H tombe en panne, cela signifie que le chemin F → H → I devient inaccessible. Dans ce cas, F ne peut plus atteindre I directement via H.

        Nouvelle situation:
            Le seul chemin pour F pour atteindre I serait de passer par G (F → G → J → I ou F → G → J → K → I). Ainsi, toutes les données transiteraient par G car H n'est plus disponible.

        Cela signifie que, même si cela pourrait augmenter le coût pour atteindre I, toutes les données passent par G, redirigeant ainsi le trafic vers le réseau F.

Exercice 4: ★ ★ ☆ ☆ ☆

Cet exercice porte sur les réseaux et les protocoles de routage.

On représente ci-dessous un réseau dans lequel R1, R2, R3, R4, R5 et R6 sont des routeurs.
Le réseau local L1 est relié au routeur R1 et le réseau local L2 au routeur R6.

Rappels et notations
Dans cet exercice, les adresses IP sont composées de 4 octets, soit 32 bits. Elles sont notées X1.X2.X3.X4, où X1, X2, X3 et X4 sont les valeurs des 4 octets, convertis en notation décimale.
La notation X1.X2.X3.X4/n signifie que les n premiers bits de poids forts de l’adresse IP représentent la partie « réseau », les bits suivants représentent la partie « hôte ».
Toutes les adresses des hôtes connectés à un réseau local ont la même partie réseau et peuvent donc communiquer directement. L’adresse IP dont tous les bits de la partie « hôte » sont à 0 est appelée « adresse du réseau ».
On donne également des extraits de la table de routage des routeurs R1 à R5 dans le
tableau suivant :

1. Un paquet part du réseau local L1 à destination du réseau local L2.
    a. En utilisant l’extrait de la table de routage de R1, vers quel routeur R1 envoie t- il ce paquet : R2 ou R3 ? Justifier.
    b. A l’aide des extraits de tables de routage ci-dessus, nommer les routeurs traversés par ce paquet, lorsqu’il va du réseau L1 au réseau L2.
2. La liaison entre R1 et R2 est rompue.
    a. Sachant que ce réseau utilise le protocole RIP (distance en nombre de sauts), donner l’un des deux chemins possibles que pourra suivre un paquet allant de L1 vers L2.
    b. Dans les extraits de tables de routage ci-dessus, pour le chemin de la question 2.a, quelle(s) ligne(s) sera (seront) modifiée(s) ?
3. On a rétabli la liaison entre R1 et R2.
Par ailleurs, pour tenir compte du débit des liaisons, on décide d’utiliser le protocole OSPF (distance liée au coût minimal des liaisons) pour effectuer le routage. Le coût des liaisons entre les routeurs est donné par le tableau suivant :

    a. Le coût \(C\) d’une liaison est donné ici par la formule
    \(C = \frac{10^9}{BP}\)
    où \({BP}\) est la bande passante de la connexion en bps (bit par seconde).
    Sachant que la bande passante de la liaison R2-R3 est de 10 Mbps, calculer le coût correspondant.
    b. Déterminer le chemin parcouru par un paquet partant du réseau L1 et arrivant au réseau L2, en utilisant le protocole OSPF.
    c. Indiquer pour quel(s) routeur(s) l’extrait de la table de routage sera modifié
    pour un paquet à destination de L2, avec la métrique OSPF.