Architecture des réseaux · Étape 03

Observe Ethernet, ARP et ICMP dans une capture

Ne mémorise pas l'encapsulation : déclenche un ping, capture les trames et retrouve les couches dans ce qui circule réellement.

Durée indicative · ~1 hNiveau débutantPrérequis conseillé · Laboratoire LAN de la leçon 2Pratique · TP
L’idée reçue

« Une requête ping est simplement un paquet IP envoyé à une autre machine. »

Sur un LAN Ethernet, la machine doit d’abord découvrir une adresse MAC, construire une trame, y placer le paquet IPv4 puis le message ICMP. Tu vas voir chaque étape.

Recrée le laboratoire de la leçon précédente et laisse-le actif. Installe ensuite l’outil de capture :

sudo apt update
sudo apt install -y tcpdump

01Vider les connaissances précédentes

Expérience 1

Force pc1 à redécouvrir pc2

Manipule
sudo ip -n pc1 neigh flush all
sudo ip -n pc1 neigh
La table de voisinage est vide. Le prochain ping obligera pc1 à utiliser ARP.

02Capturer sur le switch

Expérience 2

Ouvre un premier terminal pour écouter br-lab

Manipule
sudo tcpdump -ni br-lab -e 'arp or icmp'

Dans un second terminal :

sudo ip netns exec pc1 ping -c 2 10.10.10.12
Observe
ARP, Request who-has 10.10.10.12 tell 10.10.10.11
ARP, Reply 10.10.10.12 is-at 8a:...
IPv4 10.10.10.11 > 10.10.10.12: ICMP echo request
IPv4 10.10.10.12 > 10.10.10.11: ICMP echo reply

03Lire l’histoire dans le bon ordre

Expérience 3

Explique les quatre événements

  1. pc1 diffuse une requête ARP pour trouver la MAC de 10.10.10.12 ;
  2. pc2 répond avec son adresse MAC ;
  3. pc1 envoie l’echo request ICMP dans une trame destinée à cette MAC ;
  4. pc2 renvoie l’echo reply.

Confirme la mémorisation :

sudo ip -n pc1 neigh show

04Observer l’encapsulation

Expérience 4

Demande une capture plus détaillée

Manipule
sudo tcpdump -ni br-lab -e -vv -XX -c 1 icmp &
sudo ip netns exec pc1 ping -c 1 10.10.10.12
wait

La sortie hexadécimale n’est pas à apprendre. Elle prouve qu’un seul objet transmis contient plusieurs en-têtes imbriqués.

ImageDes enveloppes imbriquées

Le message applicatif est placé dans une enveloppe de transport ou de contrôle, puis dans un paquet IP, puis dans une trame Ethernet.

SymbolEthernet → IPv4 → ICMP

Chaque couche ajoute ses propres champs : MAC, IP, type de protocole, contrôle et données.

ActualityDes octets sur une interface

Le noyau construit les en-têtes, le bridge transmet la trame et tcpdump copie les octets pour les rendre lisibles.

05Utiliser OSI sans récitation

Ce que tu observesModèle TCP/IPRepère OSI
Câble virtuel, interface, trame, MACAccès réseauCouches 1 et 2
Paquet IPv4, adresse source/destinationInternetCouche 3
ICMP echo request/replyInternet / contrôleAssocié à la couche réseau
Application qui lance pingApplicationCouches hautes

Les modèles servent à localiser une fonction et à communiquer avec d’autres techniciens. Ils ne remplacent pas l’observation de la pile réelle.

Défi autonome

Compare le premier et le second ping

  1. vide la table ARP ;
  2. capture deux séries de ping ;
  3. montre que la première série contient ARP ;
  4. relance immédiatement une seconde série ;
  5. explique pourquoi ARP peut ne plus apparaître.

Ce que tu retiens

Sur Ethernet, une machine utilise ARP pour associer IPv4 et MAC. Le message ICMP est transporté dans un paquet IPv4, lui-même encapsulé dans une trame Ethernet. OSI et TCP/IP deviennent alors des cartes de lecture de ce que tu as réellement capturé.

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Ta progression

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