Cours de Réseaux Informatiques - INF4032

Cours de Réseaux Informatiques - INF4032

• Le cours est dispensé par Bassem Haidar
• Année académique 2024-2025
• Le cours porte sur les Réseaux Informatiques, en particulier la couche Application.
• Les supports de cours s'appuient sur le livre "Computer Networking: A Top-Down Approach" 8e édition et Pearson, 2020 ; le programme Cisco Networking Academy, Routing and Switching Essentials v6.0.
• Le thème principal de l'introduction est la couche Application, permettant l'interface entre l'utilisateur et le réseau.
• Le modèle OSI et TCP/IP sont présentés pour illustrer les différentes couches.
• Le protocole HTTP est traité en détail.

Introduction HTTP et web

• La page web est composée d'objets (HTML, image JPEG, etc.).
• La page Web est constituée d'un fichier HTML de base et de plusieurs objets référencés.
• Chaque objet est adressable par une URL (ex: www.someschool.edu/someDept/pic.gif) composée d'un nom d'hôte et d'un chemin.

Présentation HTTP

• HTTP est un protocole de transfert hypertexte.
• C'est un protocole de couche application du Web.
• Le modèle client-serveur est mis en avant. Le client (navigateur) envoie une requête, et le serveur (Web server) renvoie une réponse, en utilisant le protocole HTTP.

HTTP overview

• HTTP est "sans état" : le serveur ne conserve aucune information sur les précédentes requêtes des clients.
• Le protocole utilise TCP.
• Le client initie la connexion TCP au serveur sur le port 80.
• Les messages HTTP permettent l'échange entre le navigateur (client HTTP) et le serveur Web (serveur HTTP).

Connexions HTTP

• HTTP non persistant : au plus un objet est envoyé via une connexion TCP, puis la connexion est fermée.
• HTTP persistant: plusieurs objets peuvent passer via la même connexion TCP. Le téléchargement de plusieurs objets nécessite plusieurs connexions.

HTTP non persistant (suite)

• Illustration détaillé du déroulement d'une requête HTTP non-persistante.
• Le client envoie une requête GET à un serveur HTTP.
• Un serveur HTTP reçoit la requête, forme sa réponse et la renvoie à travers le socket. (temps).
• Le serveur ferme la connexion.
• Chaque objet demandé nécessite une requête et une réponse distinctes.

HTTP non persistant : temps de réponse

• Temps de réponse HTTP non persistant = 2RTT + temps de transmission du fichier.
• Le RTT (Round-Trip Time) représente le temps nécessaire pour que le paquet voyage entre le client et le serveur (et inversement).

HTTP persistant

• Plusieurs objets peuvent être transférés via une seule connexion HTTP.
• Les navigateurs ouvrent souvent plusieurs connexions parallèles pour récupérer les objets référencés afin de limiter la charge du système.
• Le serveur laisse la connexion ouverte après la réponse initiale, ce qui permet de transférer les objets suivants plus rapidement.


Message requête HTTP

• Le format du message requête HTTP (ASCII) est détaillé.
• Il comprend la ligne de requête (méthode, URL, version HTTP), des lignes d’en-tête (qui fournissent des informations complémentaires sur la requête) et un corps d’entité (données transportées par le message).

Uploading form input

• Les formulaires web utilisent la méthode POST pour télécharger les données vers le serveur. 
 Les données sont transmises dans le corps de l’entité de la requête HTTP.

Types de méthode HTTP

• Les différentes méthodes HTTP (GET, POST, HEAD, PUT, DELETE) sont introduites.
• Elles déterminent l’action à effectuer par le serveur avec le corps de la requête.

Message de réponse HTTP

• Structure du message de réponse HTTP (statut, lignes d’en-têtes, contenu).

Codes d'état de réponse HTTP

• Les codes d’état HTTP (ex : 200 OK, 301 Moved Permanently, 404 Not Found, 505) indiquent le statut de la requête.

Essayer HTTP

• Procédure expliquée pour effectuer des requêtes HTTP depuis un client.

État utilisateur-serveur : cookies

• Les cookies sont importants pour stocker l'état entre les requêtes HTTP d'un utilisateur sur un site web.

Cookies : conserver « état »

• Explication détaillée sur la façon dont les cookies aident à conserver l'état d'un utilisateur sur un site Web.
• Le serveur crée et envoie un cookie au client avec la réponse.
• Le client stocke et renvoie ce cookie avec les requêtes suivantes.

Caches Web (proxy)

• Le but du système de cache web est de répondre aux requêtes clients sans impliquer le serveur d’origine.
• Si un objet est correctement stocké au niveau du cache, ce dernier peut le retourner au client.

En savoir plus sur la mise en cache Web

• Le cache agit à la fois comme client et serveur pour améliorer les performances et diminuer le temps de réponse.
• Les caches sont généralement gérés par les FAI.

GET conditionnel

• Le client utilise le GET conditionnel pour éviter de télécharger un objet s'il n'est pas modifié depuis la dernière requête.
• Le serveur indique les modifications et le client n’a besoin de télécharger que les mises à jour.
• Le code statut 304 Not Modified indique que l’élément est inchangé.


HTTP/2

• Objectif principal de HTTP/2 est de réduire les délais dans les requêtes HTTP pour plusieurs objets.
• HTTP 2 introduit le pipeline, division des objets en multiples trames et transmission des trames entrelacées.

DNS : système de noms de domaine

• Le système DNS permet de traduire les noms de domaine en adresses IP et réciproquement.
• Il utilise une base de données distribuée et hiérarchique.
• Les serveurs racine, TLD, et locaux jouent des rôles importants.

DNS : Services, Structure

• Traduction du nom d’hôte en adresse IP.
• Alias d’hôte.
• Répartition de la charge.

DNS : une base de données distribuée et hiérarchique

• Le fonctionnement du DNS est exposé par un diagramme hiérarchique.
• Le client obtient l’adresse IP d’un nom de domaine.

DNS : serveurs de noms racine

• Les serveurs de noms racine sont utilisés pour résoudre les noms de domaine en adresses IP.

• Les serveurs racine contiennent les références aux serveurs top-level domain (TLD).

TLD, serveurs d’autorité

• Les serveurs TLD sont responsables de la résolution des noms de domaine de premier niveau (ex: .com, .edu).
• Les serveurs d’autorité sont les serveurs gérés par l’organisation qui souhaitent enregistrer le nom de domaine.

Serveur de noms DNS local

• Les serveurs DNS locaux sont les serveurs les plus proches du client.
• Ils contiennent des caches de réponses à des requêtes DNS effectuées précédemment.

DNS name resolution example

• Exemple de l’utilisation de la requête itérative pour résoudre le nom de domaine en adresse IP.
• Le client interroge le serveur DNS local à la recherche du serveur DNS autoritaire.
 


DNS : mise en cache, mise à jour des enregistrements

• Mécanismes de mise en cache pour l’amélioration de la performance et de la réponse.

DNS records

• Les différents types de records DNS (A, NS, CNAME, MX) sont présentés.

DNS protocol, messages

• Format et structure des paquets message DNS utilisés pour les requêtes et réponses.

Introduire vos informations dans le DNS

• Démarche pour la configuration et l’enregistrement d’un nouveau nom de domaine sur le DNS.

Attaques DDoS

• Description des attaques DDoS contre le système DNS.

DNS : nslookup

• Tool pour la résolution des adresses IP avec les noms de domaine.

FTP : File Transfer Protocol

• Protocole client-serveur permettant de transférer des fichiers entre deux machines.
• Utilisation de 2 connexions TCP (une pour le contrôle et l'autre pour la transmission des données).

FTP : deux connexions, control & data

• Explication des mécanismes de contrôle et de la transmission des données sur FTP.
• FTP utilise deux connexions TCP simultanées.

FTP : commands - responses

• Présentation des commandes FTP et des codes de réponses retournés par le serveur.

TELNET

• Protocole pour l'accès à la console distante d'un serveur.
• Utilisation de TCP.
• Il est utilisé pour connecter à un terminal virtuel d'une autre machine.

TELNET vs telnet

• Différence entre le protocole TELNET et le programme telnet.

The TELNET Protocol

• Description du protocole TELNET et de ses fonctions de base.


Playing with TELNET

• Comment utiliser le programme telnet.

TELNET

• Développement du protocole TELNET.
• Fonctionnement comme Client/Serveur.

Désavantages TELNET

• Le protocole TELNET ne supporte pas le chiffrement.

Mail protocols

• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) : protocole de transfert de courrier électronique.
• POP (Post Office Protocol) : protocole d’accès au courrier électronique pour récupérer les messages stockés sur le serveur.
• IMAP (Internet Message Access Protocol) : un autre protocole d’accès au courrier électronique qui permet de garder les messages sur le serveur, de gérer les dossiers et de synchroniser les messages sur plusieurs appareils.
• Les protocoles SMTP/POP permettent l’échange et la gestion des messages électroniques.
• Ils sont responsables de la transmission, stockage et récupération des messages.

E-mail : mail servers

• Fonctionnement des serveurs de messagerie, incluant les boites aux lettres, les files d’attente et les agents de transfert.
• Le SMTP a un rôle de client lorsqu’il envoie un mail sur un client serveur.

SMTP (RFC 5321)

• Le transport de message se fait en trois phases : établissement de la connexion, échange de commandes et fermeture de la connexion.
• Le format des commandes et des réponses est basé sur ASCII


Scenario: Alice sends e-mail to Bob

• Scénario de l'utilisation de SMTP pour l'envoi d’email entre Alice et Bob.
• Description étape par étape du processus d'envoi et de réception.

SMTP vs. HTTP : Observations

• Comparaison entre les protocoles en utilisant une requête HTTP pour identifier le temps de réponse, le transfert et l’encapsulation.

Mail message format

• Définition du format du message mail, avec le header et le body.

Retrieving email : mail access protocols

• Description de IMAP, POP.

Mail Access Protocol: Post Office Protocol

• Fonctionnement du POP.

• Décrit la récupération et la suppression des e-mails.

Mail Access Protocol: Internet Message Access Protocol

• Fonctionnement et avantages d’IMAP. 

• Description des fonctionnalités de synchronisation.

Mail Access Protocol: Internet Message Access Protocol

• Fonctions de sécurité pour sécuriser les échanges de messages internet.

E-mail services and SMTP/POP protocols

• Décrit les rôles des agents utilisateurs et serveurs pour les services de messagerie électronique basés sur les protocoles SMTP et POP.