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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