R.4 · Les fondamentaux
Du câble au navigateur : ARP, DHCP, DNS et passerelle
Leçon théorique · questionnaire de validation · gratuit, dans le navigateur
Vous tapez exemple.fr dans un navigateur et la page s'affiche en une fraction de seconde. Entre les deux, quatre mécanismes ont travaillé, et chacun peut tomber en panne : le DHCP a donné une adresse au poste, le DNS a traduit le nom, la passerelle par défaut a fait sortir le paquet du réseau local, et ARP a trouvé à chaque étape l'adresse MAC du voisin. Cette leçon suit ce trajet de bout en bout.
Ce que vous saurez à la fin : expliquer les quatre étapes du DHCP, le rôle de la passerelle par défaut et d'ARP, la résolution DNS, et suivre un paquet saut par saut en sachant ce qui change (adresses MAC) et ce qui reste (adresses IP).
1. DHCP : obtenir une configuration
Un poste qui démarre n'a ni adresse, ni masque, ni passerelle, ni serveur DNS. Il les demande en quatre messages, DORA :
- Discover : le client crie en broadcast « y a-t-il un serveur DHCP ? » (UDP 68 vers 67) ;
- Offer : un serveur propose une adresse et ses options ;
- Request : le client demande officiellement cette offre (toujours en broadcast, pour que les autres serveurs sachent qu'ils ne sont pas retenus) ;
- Acknowledge : le serveur confirme ; le bail commence, renouvelé à mi-durée.
Le broadcast ne franchit pas un routeur. Quand le serveur DHCP est sur un autre réseau, le routeur sert de relais et transmet la demande en unicast :
! Cisco IOS, sur l'interface côté clients
interface Gi0/1
ip helper-address 10.0.0.53
Symptôme à reconnaître : un poste en 169.254.x.x n'a reçu aucune réponse DHCP.
2. La passerelle par défaut et ARP
Avant d'envoyer un paquet, le poste compare l'adresse de destination à son propre réseau :
- même réseau : il l'envoie directement à la machine ;
- autre réseau : il l'envoie à sa passerelle par défaut, le routeur du réseau local.
Dans les deux cas, il lui faut l'adresse MAC du prochain équipement. C'est le rôle d'ARP : un broadcast « qui a 192.168.1.1 ? », et la réponse en unicast « c'est moi, 00:1a:2b:3c:4d:5e ». La réponse est gardée en cache quelques minutes.
ip route # default via 192.168.1.1 dev eth0 : la passerelle
ip neigh # le cache ARP : 192.168.1.1 lladdr 00:1a:2b:3c:4d:5e REACHABLE
# Cisco IOS : show arp ; show ip route (Gateway of last resort)
Erreur classique : une passerelle dans un autre sous-réseau que le poste (masque erroné). Le poste ne peut alors même pas lui envoyer une trame.
3. DNS : traduire un nom
Le poste demande à son serveur DNS (UDP 53) l'adresse de exemple.fr. Si le serveur ne la connaît pas, il remonte la hiérarchie : les serveurs racine, puis ceux de .fr, puis le serveur qui fait autorité pour exemple.fr. La réponse est mise en cache pour la durée indiquée (TTL).
| Enregistrement | Contenu |
|---|---|
A |
Une adresse IPv4 |
AAAA |
Une adresse IPv6 |
CNAME |
Un alias vers un autre nom |
MX |
Le serveur de messagerie du domaine |
PTR |
Le nom d'une adresse (résolution inverse) |
dig exemple.fr A +short # interroger le DNS
dig -x 192.0.2.10 # résolution inverse
resolvectl status # les serveurs DNS utilisés par la machine
« Ça marche avec l'adresse IP mais pas avec le nom » : c'est le DNS, pas le réseau.
4. Le trajet complet, saut par saut
| Trame 1 (poste → R1) | Trame 2 (R1 → Internet) | |
|---|---|---|
| MAC source | Poste | R1, interface de sortie |
| MAC destination | R1 (trouvée par ARP) | Prochain routeur |
| IP source | 192.168.1.20 | Adresse publique de R1 (après NAT) |
| IP destination | 203.0.113.80 | 203.0.113.80 |
| TTL | 64 | 63 : chaque routeur le diminue de 1 |
Sans NAT, l'adresse IP source resterait elle aussi identique de bout en bout. Ici, le poste a une adresse privée : R1 la remplace par son adresse publique en sortie et garde la correspondance pour la réponse. Le TTL protège des boucles : à zéro, le paquet est détruit et un message ICMP Time Exceeded revient, ce qu'exploite traceroute pour lister les routeurs du chemin.
5. Dépanner dans l'ordre
| Étape | Vérification | Si ça échoue |
|---|---|---|
| Adresse | ip addr : une adresse dans le bon réseau ? |
169.254 : DHCP, VLAN, câble |
| Passerelle | ping 192.168.1.1 |
ARP, VLAN, adresse de la passerelle |
| Routage | ping 203.0.113.80, traceroute |
Routes, NAT, pare-feu |
| Nom | dig exemple.fr |
Serveur DNS, configuration du poste |
| Service | curl -v https://exemple.fr |
Port, certificat, application |
C'est le même raisonnement, couche par couche, que dans la leçon 1, appliqué au trajet réel d'un paquet.