Guide d'administration système : services IP

Chapitre 1 Suite de protocoles réseau TCP/IP Oracle Solaris (présentation)

Ce chapitre décrit l'implémentation de la suite de protocoles réseau TCP/IP sur Oracle Solaris. Ces informations sont destinées aux administrateurs système et réseau ne connaissant pas les concepts TCP/IP de base. Les autres parties de ce manuel s'adressent aux lecteurs ayant connaissance de ces concepts.

Le présent chapitre contient les informations suivantes :

Nouveautés dans cette version

À partir de Solaris 10 5/08, la fonction Mobile IP est supprimée. Le composant Mobile IP est disponible dans le SE Solaris 10, version 8/07 et les versions précédentes.

Introduction à la suite de protocoles TCP/IP

Cette section présente en détail les protocoles inclus dans TCP/IP. Les informations sont de nature conceptuelle, mais il est conseillé de connaître les noms des protocoles, ainsi que les opérations effectuées par chacun d'eux.

L'acronyme TCP/IP est généralement utilisé pour désigner la suite de protocoles réseau composant la suite de protocoles Internet. Le terme Internet est souvent utilisé pour désigner à la fois la suite de protocoles et le WAN (Wide Area Network, réseau étendu) mondial. Dans ce manuel, TCP/IP fait référence à la suite de protocoles Internet. Le terme Internet fait référence au WAN mondial et aux entités qui gouvernent Internet.

Pour connecter votre réseau TCP/IP à d'autres réseaux, vous devez obtenir une adresse IP unique pour votre réseau. Au moment de la rédaction de ce manuel, cette adresse est disponible auprès d'un fournisseur de services Internet (ISP, Internet Service Provider).

Si les hôtes du réseau doivent participer au DNS (Domain Name System, système de noms de domaine) Internet, vous devez obtenir et enregistrer un nom de domaine unique. L'InterNIC coordonne l'enregistrement des noms de domaine via un groupe de registres mondiaux. Pour plus d'informations sur le DNS, reportez-vous au System Administration Guide: Naming and Directory Services (DNS, NIS, and LDAP).

Couches de protocoles et modèle OSI

En général, les suites de protocoles réseau sont structurées sous forme d'une série de couches, parfois appelée pile de protocoles. Chaque couche correspond à un objectif spécifique. Chaque couche existe à la fois sur le système émetteur et sur le système récepteur. Une couche spécifique sur un système envoie ou reçoit un objet identique à celui que le processus homologue d'un autre système envoie ou reçoit. Ces opérations s'exécutent indépendamment des opérations effectuées dans les couches supérieures ou inférieures. Par définition, chaque couche du système agit indépendamment des autres couches du système. Chaque couche agit parallèlement à la couche identique sur les autres systèmes.

Modèle de référence OSI

La plupart des suites de protocoles réseau sont structurées en couches. L'organisation internationale de normalisation (ISO, International Organization for Standardization) a conçu le modèle de référence OSI (Open Systems Interconnection, interconnexion de systèmes ouverts) qui utilise des couches structurées. Le modèle OSI décrit une structure constituée de sept couches représentant les activités du réseau. Un ou plusieurs protocoles sont associés à chaque couche. Les couches représentent les opérations de transfert de données communes à tous les types de transfert de données sur des réseaux coopératifs.

Le modèle OSI répertorie les couches de protocoles de haut (couche 7) en bas (couche 1). Le tableau ci-dessous présente le modèle.

Tableau 1–1 Modèle de référence OSI

No. de couche 

Nom de couche 

Description 

Application

Applications et services de communication standard à la disposition de tous les utilisateurs. 

Présentation

Vérifie que les informations sont bien reçues par le système récepteur dans un format compréhensible pour celui-ci. 

Session

Gère les connexions et interruptions entre les systèmes coopératifs. 

Transport

Gère le transfert des données. Vérifie également que les données reçues sont identiques aux données transmises. 

Réseau

Gère l'adressage et la distribution des données sur les différents réseaux. 

Liaison de données

Prend en charge le transfert des données via le média réseau. 

Physique

Définit les caractéristiques du matériel réseau. 

Le modèle OSI définit les opérations conceptuelles non spécifiques à une suite de protocoles réseau particulière. Par exemple, la suite de protocoles réseau OSI implémente les sept couches du modèle OSI. TCP/IP utilise certaines couches du modèle OSI. TCP/IP combine également d'autres couches. D'autres protocoles réseau, tels que SNA, ajoutent une huitième couche.

Modèle d'architecture de protocoles TCP/IP

Le modèle OSI décrit les processus de communication réseau idéaux à l'aide d'une famille de protocoles. TCP/IP ne correspond pas exactement à ce modèle. TCP/IP combine plusieurs couches OSI en une couche unique et n'utilise pas certaines couches. Le tableau suivant indique les couches de l'implémentation de la suite de protocoles réseau TCP/IP sur Oracle Solaris. Les couches sont répertoriées de la couche la plus haute (application) à la couche la plus base (réseau physique).

Tableau 1–2 Pile de protocoles TCP/IP

OSI Réf. No. de couche 

Couche OSI équivalente 

Couche TCP/IP 

Exemples de protocoles TCP/IP 

5,6,7 

Application, session, présentation 

Application

NFS, NIS, DNS, LDAP, telnet, ftp, rlogin, rsh, rcp, RIP, RDISC, SNMP, etc.

Transport  

Transport

TCP, UDP, SCTP 

Réseau 

Internet

IPv4, IPv6, ARP, ICMP 

Liaison de données 

Liaison de données

PPP, IEEE 802.2 

Physique 

Réseau physique

Ethernet (IEEE 802.3), Token Ring, RS-232, FDDI, etc.  

Le tableau répertorie les couches de protocoles TCP/IP et les couches équivalentes dans le modèle OSI. Il indique également des exemples de protocoles disponibles à chaque niveau de la pile de protocoles TCP/IP. Chaque système impliqué dans une transaction de communication exécute une implémentation unique de la pile de protocoles.

Couche réseau physique

La couche réseau physique spécifie les caractéristiques du matériel à utiliser pour le réseau. Par exemple, une couche réseau physique spécifie les caractéristiques physiques du média de communications. La couche physique de TCP/IP décrit les standards matériels tels que IEEE 802.3, la spécification du média réseau Ethernet et RS-232, spécification dédiée aux connecteurs à broche standard.

Couche de liaison de données

La couche de liaison de données identifie le type de protocole réseau du paquet, dans cette instance TCP/IP. En outre, cette couche de liaison de données assure le contrôle des erreurs et l'"encadrement". Par exemple, les encadrements Ethernet IEEE 802.2 et PPP (Point-to-Point Protocol, protocole point à point) constituent des protocoles de couche de liaison de données.

Couche Internet

La couche Internet, également appelée couche réseau ou couche IP, accepte et distribue les paquets pour le réseau. Cette couche inclut le puissant protocole Internet (IP, Internet Protocol), le protocole ARP (Address Resolution Protocol, protocole de résolution d'adresse) et le protocole ICMP (Internet Control Message Protocol, protocole de message de contrôle Internet).

Protocole IP

Le protocole IP et les protocoles de routage associés sont sûrement les protocoles les plus importants de la suite TCP/IP. IP prend en charge les opérations suivantes :

Oracle Solaris prend en charge les formats d'adressage IPv4 et IPv6 décrits dans ce manuel. Pour éviter toute confusion lors de l'adressage du protocole IP, l'une des conventions ci-dessous est appliquée :

Protocole ARP

Conceptuellement, le protocole ARP (Address Resolution Protocol, protocole de résolution d'adresse) existe entre la couche de liaison de données et la couche Internet. ARP permet à IP de diriger les datagrammes vers le système récepteur adéquat en mappant les adresses Ethernet (48 bits) vers des adresses IP connues (32 bits).

Protocole ICMP

Le protocole ICMP (Internet Control Message Protocol, protocole de message de contrôle Internet) détecte et signale les conditions d'erreur réseau. ICMP génère des rapports sur :

Pour plus d'informations sur les commandes Oracle Solaris utilisant le composant ICMP pour la détection d'erreurs, reportez-vous au Chapitre 8Gestion d'un réseau TCP/IP (tâches).

Couche transport

La couche transport TCP/IP assure l'arrivée des paquets dans l'ordre et sans erreur, en échangeant les accusés de réception de données et en retransmettant les paquets perdus. Cette communication est dite de type de bout en bout. Les protocoles de la couche transport à ce niveau sont TCP (Transmission Control Protocol, protocole de contrôle de la transmission), UDP (User Datagram Protocol, protocole de datagramme utilisateur) et SCTP (Stream Control Transmission Protocol, protocole de transmission de contrôle de flux). TCP et SCTP assurent des services de bout en bout fiables. UDP assure des services de datagramme peu fiables.

Protocole TCP

TCP permet aux applications de communiquer les unes avec les autres comme si elles étaient physiquement connectées. TCP semble transmettre les données caractère par caractère, non sous forme de paquets individuels. Cette transmission s'effectue comme suit :

TCP joint un en-tête aux données transmises. Cet en-tête contient de nombreux paramètres qui facilitent la connexion des processus du système émetteur aux processus homologues du système récepteur.

TCP confirme l'arrivée du paquet à destination en établissant une connexion de bout en bout entre les hôtes émetteur et récepteur. TCP est donc considéré comme un protocole "fiable et orienté connexion".

Protocol SCTP

SCTP est un protocole de couche transport fiable et orienté connexion. Il fournit aux applications les mêmes services que TCP. De plus, SCTP peut prendre en charge les connexions entre les systèmes possédant plusieurs adresses, ou multiréseau. La connexion SCTP entre les systèmes émetteur et récepteur est appelée association. Dans l'association, les données sont classées en blocs. Comme SCTP prend en charge les systèmes multiréseau, certaines applications, notamment des applications employées dans le secteur des télécommunications, doivent s'exécuter sur SCTP, non TCP.

Protocole UDP

UDP assure la distribution de datagramme. UDP ne vérifie pas les connexions entre les hôtes émetteur et récepteur. Comme UDP élimine les processus d'établissement et de vérification des connexions, les applications qui envoient des petites quantités de données utilisent UDP.

Couche d'application

La couche d'application définit les services Internet standard et les applications réseau à la disposition des utilisateurs. Ces services fonctionnent conjointement avec la couche transport pour assurer l'envoi et la réception de données. il existe de nombreux protocoles de couche d'application. Des exemples de protocoles de couche d'application sont répertoriés ci-dessous :

Services TCP/IP standard

Commandes UNIX "r"

Les commandes UNIX "r" permettent d'exécuter des commandes sur une machine locale s'exécutant sur l'hôte distant, notamment :

Les pages de manuel rcp(1), rlogin(1) et rsh(1) fournissent les instructions d'utilisation de ces commandes.

Services de noms

Oracle Solaris fournit les services de noms suivants :

Service d'annuaire

&ProductBase·prend·en·charge·le·protocole·LDAP·(Lightweight¬Directory¬Access Protocol, protocole d'accès annuaire léger) en conjonction avec le serveur d'annuaire Sun Open Net Environment (Sun ONE), ainsi que d'autres serveurs d'annuaire LDAP. La distinction entre un service de noms et un service d'annuaire réside dans l'étendue des fonctionnalités. Un service d'annuaire assure toutes les fonctionnalités d'un service de noms, ainsi que des fonctionnalités supplémentaires. Reportez-vous au System Administration Guide: Naming and Directory Services (DNS, NIS, and LDAP) .

Services de fichier

Le protocole de couche d'application NFS fournit des services de fichier pour Oracle Solaris. Vous trouverez les informations complètes sur le service NFS dans le System Administration Guide: Network Services.

Administration de réseaux

Le protocole SNMP (Simple Network Management Protocol, protocole de gestion réseau simple) permet d'afficher la configuration du réseau et le statut des machines-clés. SNMP permet également d'obtenir des statistiques réseau complexes à partir d'un logiciel basé sur une interface graphique. De nombreuses sociétés offrent des packages de gestion réseau qui implémentent SNMP.

Protocoles de routage

Les protocoles de routage RIP (Routing Information Protocol, protocole d'informations de routage) et RDISC (Router Discovery Server Protocol, protocole de serveur de détection de routeur) sont disponibles pour les réseaux TCP/IP. Pour obtenir la liste complète des protocoles de routage pour Oracle Solaris 10, reportez-vous au Tableau 5–1 et au Tableau 5–2.

Gestion des communications de données par le protocole TCP/IP

Lorsqu'un utilisateur exécute une commande utilisant un protocole de couche d'application TCP/IP, une série d'événements se lance. La commande ou le message de l'utilisateur passe dans la pile de protocoles TCP/IP sur le système local. Ensuite, la commande ou le message passe via le média réseau aux protocoles sur le système distant. Les protocoles de chaque couche de l'hôte émetteur ajoutent des informations aux données d'origine.

Les protocoles de chaque couche de l'hôte émetteur interagissent également avec leurs homologues sur l'hôte récepteur. La Figure 1–1 illustre cette interaction.

Encapsulation de données et pile de protocoles TCP/IP

Le paquet est l'unité d'information de base transférée via le réseau. Le paquet de base consiste en un en-tête avec les adresses des systèmes émetteur et récepteur, ainsi qu'un corps, ou champ de données, avec les données à transférer. Lorsque le paquet parcourt la pile de protocoles TCP/IP, les protocoles de chaque couche ajoutent ou suppriment des champs de l'en-tête de base. Lorsqu'un protocole sur le système émetteur ajoute des données à l'en-tête du paquet, le processus s'appelle encapsulation de données. De plus, chaque couche possède un terme différent pour le paquet modifié, comme indiqué dans la figure suivante.

Figure 1–1 Parcours d'un paquet dans une pile TCP/IP

Le diagramme indique le parcours d'un paquet dans la pile TCP/IP, de l'hôte émetteur à l'hôte récepteur.

Cette section résume le cycle de vie d'un paquet. Le cycle de vie commence à l'exécution d'une commande ou à l'envoi d'un message. Le cycle de vie se termine lorsque l'application adéquate sur le système récepteur reçoit le paquet.

Couche d'application : origine d'une communication

L'historique d'un paquet commence lorsqu'un utilisateur ou un système envoie un message ou exécute une commande devant accéder à un système distant. Les protocoles d'application formatent le paquet afin que le protocole de couche de transport adéquat, TCP ou UDP, puisse gérer le paquet.

Supposons que l'utilisateur exécute la commande rlogin afin de se connecter au système distant, comme indiqué sur la Figure 1–1. La commande rlogin utilise le protocole de couche transport TCP. TCP attend la réception de données sous forme d'un flux d'octets contenant les informations dans la commande. Par conséquent, rlogin envoie ces données sous la forme d'un flux TCP.

Couche transport : début de l'encapsulation des données

Lorsque les données atteignent la couche transport, les protocoles de la couche commencent le processus d'encapsulation des données. La couche transport encapsule les données d'application dans les unités de données du protocole de transport.

Le protocole de couche transport crée un flux de données virtuel entre l'application émettrice et l'application réceptrice, différenciées par le numéro de port de transport. Le numéro de port identifie un port, emplacement mémoire dédié à la réception et à l'envoi de données. En outre, la couche de protocole transport peut assurer d'autres services, tels que la distribution fiable de données ordonnées. Le résultat final dépend de la méthode de gestion des informations appliquée par TCP, SCTP ou UDP.

Segmentation TCP

TCP est considéré comme un protocole "orienté connexion", car il assure la distribution des données à l'hôte récepteur sans erreur. La Figure 1–1 indique comment le protocole TCP reçoit le flux de données à partir de la commande rlogin. Ensuite, TCP scinde les données reçues de la couche d'application en segments et joint un en-tête à chaque segment.

Les en-têtes de segment contiennent les ports émetteurs et récepteurs, des informations de classement des segments et un champ de données correspondant à la somme de contrôle. Les protocoles TCP des deux hôtes utilisent les données de somme de contrôle pour déterminer si le transfert s'est correctement effectué.

Établissement d'une connexion TCP

TCP utilise les segments pour déterminer si le système récepteur est prêt à recevoir les données. Lorsque le protocole TCP de l'hôte émetteur souhaite établir les connexions, il envoie un segment appelé SYN au protocole TCP de l'hôte récepteur. Le TCP récepteur renvoie un segment appelé ACK afin d'accuser la réception du segment. Le TCP émetteur envoie un autre segment ACK, puis initialise l'envoi des données. Cet échange d'informations de contrôle est appelé négociation en trois étapes.

Paquets UDP

UDP est un protocole "sans connexion". Contrairement à TCP, UDP ne vérifie pas que les données sont bien arrivées à l'hôte récepteur. Au lieu de cela, UDP formate le message reçu de la couche d'application en paquets UDP. Le protocole joint un en-tête à chaque paquet. L'en-tête contient les ports émetteur et récepteur, un champ spécifiant la longueur du paquet et une somme de contrôle.

Le processus UDP émetteur tente d'envoyer le paquet au processus UDP homologue sur l'hôte récepteur. La couche d'application détermine si le processus UDP récepteur accuse réception du paquet. UDP ne requiert aucun accusé de réception. UDP n'applique pas la négociation en trois étapes.

Couche Internet : préparation des paquets pour la distribution

Les protocoles de transport TCP, UDP et SCTP transmettent les segments et paquets à la couche Internet située au niveau inférieur. Là, le protocole IP gère les segments et paquets. Pour les préparer à la distribution, IP les formate en unités appelées datagrammes IP. IP détermine ensuite les adresses IP des datagrammes, afin d'assurer la distribution à l'hôte récepteur.

Datagrammes IP

IP joint un en-tête IP à l'en-tête du paquet ou segment, en plus des informations ajoutées par TCP ou UDP. Les informations de l'en-tête IP incluent les adresses IP des hôtes émetteur et récepteur, la longueur du datagramme et le numéro d'ordre du datagramme. Ces informations sont fournies si le datagramme dépasse la taille en octets autorisée pour les paquets réseau et doit être fragmenté.

Couche de liaison de données : encadrement

Les protocoles de la couche de liaison de données, tels que DPPP, formatent le datagramme IP en un cadre. Ces protocoles joignent un troisième en-tête et un pied de page pour "encadrer" le datagramme. L'en-tête du cadre contient un champ de contrôle de redondance cyclique (CRC, Cyclic Redundancy Check) qui détecte les erreurs éventuelles lorsque le cadre parcourt le média réseau. Ensuite, la couche de liaison de données transmet le cadre à la couche physique.

Couche réseau physique : envoi et réception des cadres

La couche réseau physique de l'hôte émetteur reçoit les cadres et convertit les adresses IP en adresses matérielles adéquates sur le média réseau. Ensuite, la couche réseau physique envoie le cadre via le média réseau.

Gestion du paquet sur l'hôte récepteur

Lorsque le paquet arrive sur l'hôte récepteur, il parcourt la pile de protocoles TCP/IP dans l'ordre inverse à l'ordre dans lequel il a été envoyé. La Figure 1–1 illustre ce chemin. En outre, sur l'hôte récepteur, chaque protocole retire les informations d'en-tête jointes au paquet par son homologue sur l'hôte émetteur. Le processus suivant s'effectue :

  1. La couche réseau physique reçoit le paquet sous forme de cadre. La couche réseau physique calcule le CRC du paquet, puis envoie le cadre à la couche de liaisons de données.

  2. La couche de liaison de données vérifie que le CRC du cadre est correct et retire l'en-tête du cadre et le CRC. Enfin, le protocole de liaison de données envoie le cadre à la couche Internet.

  3. La couche Internet lit les informations de l'en-tête afin d'identifier la transmission. Ensuite, la couche Internet détermine si le paquet est un fragment. Si la transmission est fragmentée, IP rassemble les fragments pour reconstituer le datagramme d'origine. IP retire ensuite l'en-tête IP et transmet le datagramme aux protocoles de la couche transport.

  4. La couche transport (TCP, SCTP et UDP) lit l'en-tête pour déterminer le protocole de couche d'application qui doit recevoir les données. Ensuite, TCP, SCTP ou UDP retire l'en-tête associé. TCP, SCTP ou UDP envoie le message ou flux à l'application réceptrice.

  5. La couche d'application reçoit le message. La couche d'application effectue ensuite l'opération requise par l'hôte émetteur.

Suivi interne TCP/IP

TCP/IP consigne les communications TCP lorsqu'un paquet RST interrompt une connexion, afin de permettre le suivi interne des opérations. Lorsqu'un paquet RST est transmis ou reçu, les informations sur 10 paquets maximum, qui viennent d'être transmis, sont consignées avec les informations de connexion.

Informations supplémentaires sur TCP/IP et Internet

De nombreuses informations sur TCP/IP et Internet sont à votre disposition. Pour obtenir des informations spécifiques non abordées dans ce document, consultez les sources indiquées ci-dessous.

Manuels informatiques sur TCP/IP

De nombreux ouvrages traitant de TCP/IP et d'Internet sont distribués dans le commerce et disponibles en bibliothèque et dans les librairies informatiques. Les deux ouvrages ci-dessous sont de grands classiques de TCP/IP :

Sites Web liés à TCP/IP et aux réseaux

De multiples sites Web et groupes d'utilisateurs dédiés aux protocoles TCP/IP et à leur gestion sont disponibles sur Internet. De nombreux constructeurs, y compris Oracle Corporation, offrent des ressources Web qui fournissent des informations TCP/IP d'ordre général. Les ressources Web suivantes fournissent des informations sur TCP/IP et des informations générales relatives à l'administration d'un système. Le tableau suivant répertorie les principaux sites Web et descriptions des informations de réseau fournies par les sites.

Site Web 

Description 

Site Web du groupe IETF (Internet Engineering Task Force)

L'IETF est responsable de l'architecture et du contrôle d'Internet. Le site Web de l'IETF contient des informations relatives aux diverses activités de l'organisation. Le site inclut également des liens vers les publications majeures de l'IETF.  

Portail Oracle BigAdmin

BigAdmin fournit des informations dédiées à l'administration des ordinateurs Sun. Le site contient des FAQ, des ressources, des discussions, des liens vers la documentation correspondante et d'autres informations pertinentes concernant l'administration de Oracle Solaris 10, notamment les réseaux. 

RFC et brouillons Internet

Les groupes de travail de l'IETF publient des documents normatifs appelés RFC (Request for Comments, demande de commentaires). Les normes qui restent en cours de développement sont publiées en tant que brouillons Internet (Internet Drafts). Avant d'être placé à la disposition du public, toute RFC doit être approuvée par l'IAB (Internet Architecture Board, comité d'architecture Internet). En général, les RFC et brouillons Internet sont destinés aux développeurs et aux personnes possédant des connaissances techniques approfondies. Toutefois, certaines RFC liées au protocole TCP/IP fournissent des informations qui peuvent s'avérer utiles pour les administrateurs système. Ces RFC sont citées à divers emplacements de ce manuel.

En général, les documents FYI (For Your Information, pour information) constituent un sous-ensemble des RFC. Les FYI contiennent des informations non liées aux normes Internet. Les FYI contiennent des informations Internet plus générales. Par exemple, la bibliographie des documents FYI répertorie des manuels et articles décrivant TCP/IP. Les documents FYI constituent un recueil exhaustif des outils logiciels liés à Internet. Enfin, les documents FYI incluent un glossaire d'Internet et des termes généraux liés aux réseaux.

Ce guide et d'autres ouvrages dans la collection Administrateur Système Oracle Solaris contiennent des références aux RFC pouvant être appliquées.