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TD de révision — exercices

Les six parties du TD, corrigées. À faire sur Packet Tracer, pas sur le papier : c'est le montage qui révèle ce qu'on croyait savoir.

🎯 L'ordre de montage qui évite les impasses
  1. Câbler et allumer — no shutdown partout sur R1.
  2. Vérifier le ping SW1 ↔ R1 avant de créer le moindre VLAN.
  3. Créer les VLAN, affecter les ports, vérifier avec show vlan brief.
  4. Monter le trunk, vérifier avec show interfaces trunk.
  5. Seulement alors : les sous-interfaces de R1.
  6. Sauvegarder à chaque étape qui fonctionne.

Chaque étape se vérifie avant la suivante. Monter les six d'un coup puis chercher pourquoi « ça ne marche pas » fait perdre la séance entière.

01Les sept rappels

1OSI, TCP/IP, MAC, ARP, domaines Facile

  1. Citez les 7 couches du modèle OSI dans l'ordre, avec un exemple de PDU pour chacune.
  2. À quelles couches OSI correspond le modèle TCP/IP en 4 couches ?
  3. Quelle est la différence fonctionnelle entre un switch et un routeur ?
  4. Qu'est-ce qu'une adresse MAC ? une adresse IP ? Laquelle identifie un hôte sur Internet ?
  5. Expliquez en une phrase le rôle d'ARP.
  6. Qu'est-ce qu'un domaine de broadcast ? de collision ? Qui les segmente ?
  7. Quel protocole sert aux tests de connectivité ?
✅ Correction
NºCouche OSIPDUExempleTCP/IP
7ApplicationDonnéesHTTP, DNS Application
6PrésentationTLS, encodage
5Sessionouverture de dialogue
4TransportSegment / DatagrammeTCP, UDPTransport
3RéseauPaquetIP, ICMP, routeurInternet
2LiaisonTrameEthernet, MAC, switch Accès réseau
1PhysiqueBitcâble, signal
  1. Switch / routeur. Le switch commute des trames d'après l'adresse MAC à l'intérieur d'un même réseau ; le routeur achemine des paquets d'après l'adresse IP entre des réseaux différents.
  2. MAC / IP. La MAC est physique, gravée dans la carte, sur 48 bits, valable sur le lien local. L'IP est logique, attribuée, hiérarchique — c'est elle qui identifie un hôte de bout en bout sur Internet.
  3. ARP trouve la MAC correspondant à une IP sur le réseau local.
  4. Broadcast : l'ensemble des machines qu'atteint une diffusion — segmenté par un routeur ou un VLAN. Collision : l'ensemble des machines qui se disputent le média — segmenté par un switch, un domaine par port.
  5. ICMP, employé par ping et traceroute.
🧰 Le moyen mnémotechnique qui tient à l'examen

De 7 vers 1 : Application · Présentation · Session · Transport · Réseau · Liaison · Physique → « Après Plusieurs Semaines Tout Refonctionne Là Parfaitement ».

Et pour les PDU, de bas en haut : bit → trame → paquet → segment → données.

02Adressage et VLSM

2Les calculs de base sur 192.168.10.0/24 Facile

Déterminer l'adresse de sous-réseau, l'adresse de broadcast, le nombre d'hôtes utilisables et la plage utilisable.

✅ Correction
calcul
192.168.10.0/24
  masque            255.255.255.0
  adresse reseau    192.168.10.0      ← tous les bits hote a 0
  broadcast         192.168.10.255    ← tous les bits hote a 1
  hotes utilisables 2^8 - 2 = 254
  plage             192.168.10.1  ->  192.168.10.254
💡 Pourquoi « − 2 »

Deux adresses ne sont jamais attribuables à une machine : celle où tous les bits d'hôte valent 0 (elle désigne le réseau lui-même) et celle où tous valent 1 (le broadcast).

C'est valable pour tous les masques : /30 laisse 2 bits d'hôte, donc 2² − 2 = 2 hôtes, ce qui suffit à une liaison point à point.

3VLSM : 500, 100 et 20 hôtes dans 172.16.0.0/16 Difficile

Découper 172.16.0.0/16 pour accueillir 500 hôtes (service A), 100 hôtes (service B) et 20 hôtes (service C). Donner pour chacun le masque, l'adresse réseau, la plage utilisable et le broadcast.

✅ Correction
methode — du plus gros au plus petit
Service A : 500 hotes
  /24 -> 2^8  - 2 = 254   insuffisant
  /23 -> 2^9  - 2 = 510   OK
  172.16.0.0/23      masque 255.255.254.0
  plage  172.16.0.1  ->  172.16.1.254      broadcast 172.16.1.255

Service B : 100 hotes      (on repart de 172.16.2.0)
  /26 -> 2^6  - 2 = 62    insuffisant
  /25 -> 2^7  - 2 = 126   OK
  172.16.2.0/25      masque 255.255.255.128
  plage  172.16.2.1  ->  172.16.2.126      broadcast 172.16.2.127

Service C : 20 hotes       (on repart de 172.16.2.128)
  /28 -> 2^4  - 2 = 14    insuffisant
  /27 -> 2^5  - 2 = 30    OK
  172.16.2.128/27    masque 255.255.255.224
  plage  172.16.2.129 -> 172.16.2.158      broadcast 172.16.2.159
ServiceBesoinBlocMasqueRéseauPlageBroadcastDispo
A500/23255.255.254.0 172.16.0.0 172.16.0.1 → 172.16.1.254 172.16.1.255510
B100/25255.255.255.128 172.16.2.0 172.16.2.1 → 172.16.2.126 172.16.2.127126
C20/27255.255.255.224 172.16.2.128 172.16.2.129 → 172.16.2.158 172.16.2.15930
🧰 Le contrôle en deux additions
controle
172.16.1.255  + 1  =  172.16.2.0     ← reseau de B   ✔
172.16.2.127  + 1  =  172.16.2.128   ← reseau de C   ✔

Le broadcast d'un bloc, plus un, donne le réseau du suivant. Si ce n'est pas le cas, il y a un trou (du gaspillage) ou un recouvrement (une faute grave).

⚠️ Commencer par le plus petit condamne le découpage

Si l'on sert d'abord le service C dans 172.16.0.0/27, le bloc /23 du service A ne peut plus commencer avant 172.16.2.0 : on perd presque deux /24 entiers.

Du plus gros au plus petit. C'est la seule règle du VLSM, et elle suffit.

4Le plan d'adressage du scénario Moyen

Compléter le tableau : passerelle et plage utilisable pour les VLAN 10, 20, 30 et pour le réseau 192.168.99.0/24.

✅ Correction
VLANNomRéseauMasquePasserellePlage utilisableBroadcast
10DIRECTION192.168.10.0/24 192.168.10.1 192.168.10.2 → 192.168.10.254 192.168.10.255
20COMPTABILITE192.168.20.0/24 192.168.20.1 192.168.20.2 → 192.168.20.254 192.168.20.255
30INVITES192.168.30.0/24 192.168.30.1 192.168.30.2 → 192.168.30.254 192.168.30.255
—Administration192.168.99.0/24 192.168.99.1 192.168.99.2 → 192.168.99.254 192.168.99.255
🔧 Corrigé — l'énoncé demande de justifier une convention que sa propre configuration ne suit pas

Le tableau du TD note que « passerelle = dernière adresse utilisable du sous-réseau » doit être justifiée — mais la partie 5 configure les sous-interfaces en 192.168.10.1, 192.168.20.1, 192.168.30.1, c'est-à-dire la première.

La justification attendue vaut dans les deux sens : la passerelle est une adresse d'hôte ordinaire ; on la place à une extrémité du bloc pour qu'elle soit prévisible et pour laisser une plage continue aux machines. Aucune des deux extrémités n'est techniquement meilleure — seule la constance compte.

Le tableau ci-dessus suit la configuration réelle du TD. Si la convention imposée est la dernière adresse, il faut remplacer .1 par .254 partout, y compris dans les sous-interfaces — sinon les postes auront une passerelle qui ne répond pas.

💡 192.168.99.0/24 n'est pas « le réseau du trunk »

Un lien trunk ne porte pas d'adresse IP : il transporte les trames de plusieurs VLAN, chacune avec son étiquette. Le réseau 99 est un VLAN d'administration — celui où l'on place les interfaces de gestion des équipements, à l'écart des utilisateurs.

C'est aussi pour cela que l'énoncé écrit prudemment « (si trunk) ».

03Configuration de base

5Les trois questions sur SW1 Moyen

  • Pourquoi configure-t-on une adresse IP sur interface vlan 1 alors que le switch est un équipement de couche 2 ?
  • Quelle est l'utilité d'ip default-gateway sur un switch L2 ?
  • Que fait service password-encryption ? Est-ce suffisant ?
✅ Correction

1. L'adresse sur vlan 1. Elle ne sert jamais à commuter : le switch continue à travailler sur les adresses MAC. Elle sert uniquement à l'administrer à distance — SSH, Telnet, SNMP, supervision. C'est une interface virtuelle, pas un port.

2. ip default-gateway. Le switch doit pouvoir répondre à un administrateur situé dans un autre sous-réseau. Sans passerelle, il reçoit la requête mais ne sait pas où renvoyer la réponse : on ne peut l'administrer que depuis son propre réseau. La commande n'a de sens que tant que ip routing est désactivé — sur un switch L3 qui route, c'est ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 … qui prend le relais.

3. service password-encryption. Elle chiffre les mots de passe stockés en clair — ceux de line console et line vty — avec l'algorithme type 7.

⚠️ Le type 7 est réversible

Ce n'est pas un hachage : c'est un chiffrement réversible, et des outils publics le cassent instantanément. Il protège d'un regard par-dessus l'épaule ou d'une capture d'écran — pas d'un attaquant qui obtient la configuration.

Le seul mot de passe réellement protégé est celui d'enable secret, qui est haché.

Réponse attendue en une phrase : « elle masque, elle ne protège pas ».

6Diagnostic : la panne posée par le binôme Moyen

Un binôme introduit une panne — interface en shutdown, mauvais masque, câble sur le mauvais port. La localiser avec show ip interface brief, show interfaces, show cdp neighbors.

✅ Correction
Symptôme observéDiagnosticCommande qui le prouve
administratively down / down interface éteinte volontairement show ip interface brief → il manque no shutdown
down / down problème physique : câble absent, mauvais port, mauvais type de câble show cdp neighbors → le voisin attendu n'apparaît pas
up / down le lien électrique est bon, la couche 2 ne s'établit pas — encapsulation ou duplex show interfaces
up / up mais le ping échoue couches 1 et 2 correctes → chercher en couche 3 : masque, adresse, passerelle show running-config
🎯 Le mauvais masque est la panne la plus instructive

Avec 192.168.1.2/25 au lieu de /24, le switch croit que le réseau s'arrête à 192.168.1.127. Il joint encore 192.168.1.1 — mais plus rien au-delà de .127.

L'interface est up / up, la configuration a l'air juste, et certains pings passent. C'est ce « certains » qui doit mettre la puce à l'oreille.

Quand une partie du réseau répond et pas l'autre, soupçonnez le masque avant tout le reste.

🧰 show cdp neighbors : qui est vraiment en face

CDP annonce, port par port, le voisin Cisco détecté. C'est la seule commande qui démasque un câble branché au mauvais endroit : la configuration est parfaite, mais le voisin n'est pas celui qu'on croit.

CDP est propriétaire Cisco — en production on le désactive sur les ports ouverts vers l'extérieur, car il renseigne aussi un attaquant.

04VLAN et trunk

7Les trois questions sur le trunk Moyen

  • Quelle est la différence entre un port access et un port trunk ?
  • À quoi sert le tag 802.1Q dans une trame qui traverse un lien trunk ?
  • Que se passe-t-il si switchport trunk allowed vlan n'inclut pas le VLAN 30 ?
✅ Correction

1. Un port access appartient à un seul VLAN et transporte des trames sans étiquette : on y branche un poste, qui ignore tout de l'existence des VLAN. Un port trunk transporte plusieurs VLAN sur le même câble, en étiquetant chaque trame : on y branche un autre switch ou un routeur.

2. Le tag 802.1Q insère 4 octets dans la trame Ethernet, dont un identifiant de VLAN sur 12 bits. Sans lui, le destinataire recevrait un flot de trames mélangées sans pouvoir les trier. Le tag est ajouté à l'entrée du trunk et retiré à la sortie : le poste final ne le voit jamais.

calcul
identifiant de VLAN sur 12 bits
  2^12 = 4096 valeurs
  moins les identifiants 0 et 4095, reserves
  ->  4094 VLAN utilisables

3. Les trames du VLAN 30 sont jetées à l'entrée du trunk, sans message d'erreur.

⚠️ La panne qui ressemble à autre chose

Le VLAN 30 existe, ses ports sont bien affectés, deux invités se pingent entre eux sans problème — mais aucun ne sort. Tout accuse le routeur, alors que la faute est sur le switch.

Cisco IOS
SW1# show interfaces trunk

Deux colonnes à lire : Vlans allowed on trunk et Vlans in spanning tree forwarding state. Si 30 manque dans la première, vous avez trouvé.

05Routage inter-VLAN

8Vérifier que le router-on-a-stick fonctionne Moyen

Après configuration des sous-interfaces : chaque PC de test reçoit la bonne passerelle, le ping entre VLAN passe, et show ip route montre les trois réseaux.

✅ Correction
Cisco IOS — ce qu'on doit voir
R1# show ip route

     192.168.10.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0.10
     192.168.20.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0.20
     192.168.30.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0.30
     203.0.113.0/30  is directly connected, GigabitEthernet0/1
PC de testAdresseMasquePasserelle
PC1 — VLAN 10192.168.10.10 255.255.255.0192.168.10.1
PC2 — VLAN 20192.168.20.10 255.255.255.0192.168.20.1
PC3 — VLAN 30192.168.30.10 255.255.255.0192.168.30.1
⚠️ Trois causes, dans l'ordre de fréquence
  1. L'interface physique g0/0 est restée éteinte. Les sous-interfaces sont portées par elle : tout est configuré, rien ne fonctionne.
  2. Une passerelle absente ou fausse sur un PC. Le ping intra-VLAN passe, l'inter-VLAN non : la machine ne sait pas à qui remettre le paquet.
  3. Le numéro d'encapsulation dot1Q ne correspond pas au VLAN. Écrire dot1Q 10 sur la sous-interface .20 compile sans erreur et ne marche jamais.

Toujours faire le ping intra-VLAN d'abord : s'il échoue, le problème est en couche 2 et il est inutile de regarder R1.

9Question de synthèse : stick ou switch L3 ? Difficile

Dans quels cas privilégier le router-on-a-stick plutôt qu'un switch L3, et inversement — coût, performance, montée en charge ?

✅ Correction
CritèreRouter-on-a-stickSwitch L3
Coûtfaible — on réutilise le routeur déjà là élevé
Performance limitée — le trafic inter-VLAN passe deux fois sur le même lien très élevée — commutation matérielle
Montée en chargele lien devient le goulot d'étranglement excellente
Complexitéune sous-interface par VLAN à maintenir une SVI par VLAN, plus lisible
Point de panne un seul câble : il tombe, plus rien ne communique réparti dans le châssis
💡 L'argument chiffré à donner

Un paquet du VLAN 10 vers le VLAN 20 traverse le trunk à l'aller (SW1 → R1) puis au retour (R1 → SW1). Sur un lien à 1 Gb/s, il ne reste donc que 500 Mb/s utiles de trafic inter-VLAN.

Ce n'est pas une nuance : c'est une division par deux. C'est cette phrase qu'on attend en synthèse.

Conclusion à rédiger. Le router-on-a-stick convient à une petite structure avec peu de trafic entre services et un budget contraint — exactement la PME du scénario. Le switch L3 s'impose dès que le trafic inter-VLAN devient significatif, ou que le nombre de VLAN augmente : cœur de réseau, établissement, site en croissance.

06Diagnostic et synthèse

10La checklist finale Facile

Six vérifications à cocher avant de rendre la maquette.

✅ Ce que chaque ligne doit montrer
CommandeCe qu'on doit lire
show vlan brief VLAN 10, 20, 30 présents et nommés · fa0/1-5 en 10, fa0/6-10 en 20, fa0/11-15 en 30
show interfaces trunk g0/1 en mode trunk, encapsulation 802.1q, VLAN autorisés 10, 20, 30
show ip route sur R1 les trois réseaux marqués C — directement connectés
ping intra-VLAN deux PC du VLAN 10 se répondent → la couche 2 est bonne
ping inter-VLAN un PC du 10 joint un PC du 20 → le routage fonctionne
copy running-config startup-config [OK] — la configuration survivra au redémarrage
⚠️ Le premier ping qui échoue dit où chercher

Si l'intra-VLAN échoue : couche 2 — VLAN, affectation de port, câblage. R1 n'y est pour rien.
Si seul l'inter-VLAN échoue : couche 3 — sous-interfaces, passerelles des PC, trunk incomplet.

Deux pings, et la moitié des hypothèses tombe. C'est le meilleur rapport temps/information du TP.

11Question ouverte : pourquoi éviter le VLAN 1 ? Moyen

Pourquoi est-il préférable, en production, de ne pas utiliser le VLAN 1 par défaut sur les ports d'accès ?

✅ Correction
  1. C'est le VLAN par défaut de tous les équipements. Un switch raccordé sans configuration se retrouve dans le VLAN 1 — potentiellement avec les interfaces d'administration du reste du parc.
  2. Il porte le trafic de service : CDP, DTP, STP, VTP. Y mêler du trafic utilisateur expose ces protocoles à des postes non maîtrisés.
  3. Un attaquant le sait. C'est le premier VLAN essayé, notamment pour le VLAN hopping, qui exploite le VLAN natif d'un trunk — non étiqueté par construction.
🧰 La pratique courante
  • laisser le VLAN 1 inutilisé ;
  • placer l'administration dans un VLAN dédié — ici le 99 ;
  • affecter chaque port d'accès à un VLAN métier explicite ;
  • changer le VLAN natif du trunk pour un VLAN inutilisé.

Un port non configuré ne doit jamais donner accès à quoi que ce soit d'utile. C'est le principe du moindre privilège, appliqué au câblage.

12Pour aller plus loin : l'ACL invités Difficile

Ajouter sur R1 une ACL interdisant au VLAN 30 (Invités) d'accéder au VLAN 10 (Direction), sans lui couper Internet.

✅ Correction
Cisco IOS — ACL etendue
R1(config)# ip access-list extended INVITES-OUT
R1(config-ext-nacl)# deny ip 192.168.30.0 0.0.0.255 192.168.10.0 0.0.0.255
R1(config-ext-nacl)# deny ip 192.168.30.0 0.0.0.255 192.168.20.0 0.0.0.255
R1(config-ext-nacl)# permit ip any any
R1(config-ext-nacl)# exit

R1(config)# interface gigabitEthernet 0/0.30
R1(config-subif)# ip access-group INVITES-OUT in
🧰 Trois décisions dans ces six lignes
  • ACL étendue (et non standard) : il faut filtrer sur la destination, pas seulement sur la source.
  • Masque générique 0.0.0.255 : l'inverse du masque de sous-réseau. Un 0 signifie « ce bit doit correspondre ».
  • Appliquée in sur la sous-interface du VLAN 30 : au plus près de la source, pour que le trafic refusé ne traverse pas le routeur inutilement.
⚠️ Sans permit ip any any, les invités perdent Internet

Toute ACL Cisco se termine par un deny any implicite, invisible dans la configuration. Sans la ligne permit finale, les deux deny bloquent la Direction et la Comptabilité — et tout le reste avec.

Règle : une ACL qui ne se termine pas par un permit explicite bloque tout. C'est l'erreur la plus fréquente, et la plus spectaculaire.

⚡ Ce que ce TD fait travailler

  • Partie 1 — OSI, PDU, MAC/IP, ARP, domaines de broadcast et de collision.
  • Partie 2 — calculs de sous-réseau et VLSM du plus gros au plus petit, avec le contrôle « broadcast + 1 = réseau suivant ».
  • Partie 3 — configuration initiale, mots de passe, et la différence entre masquer et protéger.
  • Partie 4 — access contre trunk, le tag 802.1Q, et le VLAN oublié dans allowed vlan.
  • Partie 5 — router-on-a-stick, SVI, et l'argument chiffré du trafic qui passe deux fois.
  • Partie 6 — diagnostiquer de bas en haut, et la règle du moindre privilège appliquée au VLAN 1.

Sources exploitées

  • « Révision — Réseaux & Configuration Cisco », TD de 2e année, 7 pages : scénario fil rouge, parties 1 à 6, checklist, question ouverte et prolongements
  • Liste de vidéos de révision rassemblée en classe

L'exercice 12 développe un prolongement que le TD propose sans le corriger. Tous les sous-réseaux annoncés sont recalculés par verif-technique.py.