Hub, collisions et serveur DHCP

Pourquoi on voit ça

Dans le premier TP, tu montes un petit réseau dans Packet Tracer. D’abord avec un hub, pour voir de tes yeux ce qu’est une collision. Ensuite, tu configures un routeur en serveur DHCP pour que les PC reçoivent leur adresse tout seuls.

En entreprise, personne ne tape les adresses IP de 300 postes à la main. Savoir monter un service DHCP, et surtout comprendre pourquoi un poste n’obtient pas d’adresse, fait partie des gestes de base.

Rappel : le hub et les collisions

Un hub travaille en couche 1. Il ne lit rien : il recopie chaque signal reçu sur tous ses autres ports.

Conséquence : si deux machines émettent en même temps, les deux signaux se mélangent. C’est une collision. Les deux messages sont perdus, et chaque machine attend un délai au hasard avant de réémettre.

	Hub	Switch
Couche	1	2
Envoi d’une trame	Sur tous les ports	Sur le port du destinataire
Domaines de collision	Un seul pour tout le hub	Un par port

L’ensemble des machines dont les signaux peuvent se percuter forme un domaine de collision. Plus il y a de machines sur un hub, plus il y a de collisions, et plus le réseau ralentit. C’est pour ça qu’on a remplacé les hubs par des switchs.

Dans Packet Tracer, passe en mode Simulation et lance un ping depuis deux PC en même temps : tu vois les deux enveloppes se croiser sur le hub et se transformer en flammes.

À quoi sert DHCP

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) distribue automatiquement la configuration IP aux machines. Un PC qui s’allume reçoit :

• une adresse IP ;
• un masque ;
• une passerelle par défaut ;
• un serveur DNS.

Sans DHCP, tu configures chaque poste à la main (adresse statique) : c’est long, et deux postes avec la même adresse, ça arrive vite. Avec DHCP, l’adresse est prêtée pour une durée : c’est un bail.

On garde quand même des adresses statiques pour ce qui ne doit jamais changer d’adresse : routeurs, serveurs, imprimantes.

Les 4 messages : DORA

Le client et le serveur échangent 4 messages. Leurs initiales forment DORA.

Ordre	Message	Qui l’envoie	Ce qu’il dit
1	Discover	Client	« Y a-t-il un serveur DHCP ? »
2	Offer	Serveur	« Je te propose cette adresse. »
3	Request	Client	« D’accord, je la prends. »
4	Acknowledge	Serveur	« C’est confirmé, elle est à toi. »

Le Discover part en diffusion : le client n’a pas encore d’adresse et ne sait pas où est le serveur, alors il s’adresse à tout le réseau.

Configurer un routeur Cisco en serveur DHCP

On reprend le premier sous-réseau en /27 de la leçon précédente : 192.168.1.0/27, hôtes de .1 à .30. L’interface du routeur a l’adresse 192.168.1.1 : c’est la passerelle.

R1> enable
R1# configure terminal
R1(config)# ip dhcp excluded-address 192.168.1.1 192.168.1.5
R1(config)# ip dhcp pool LAN
R1(dhcp-config)# network 192.168.1.0 255.255.255.224
R1(dhcp-config)# default-router 192.168.1.1
R1(dhcp-config)# dns-server 8.8.8.8
R1(dhcp-config)# end

Commande	Ce qu’elle fait
ip dhcp excluded-address 192.168.1.1 192.168.1.5	Interdit de distribuer les adresses de .1 à .5 (routeur, serveurs…)
ip dhcp pool LAN	Crée une réserve d’adresses appelée LAN et entre dans son mode de configuration
network 192.168.1.0 255.255.255.224	Le réseau à distribuer, avec son masque
default-router 192.168.1.1	La passerelle annoncée aux clients
dns-server 8.8.8.8	Le serveur DNS annoncé aux clients

Trois points d’attention :

• ip dhcp excluded-address se tape en mode de configuration globale, pas dans le pool.
• L’interface du routeur doit avoir une adresse dans le réseau du pool et être activée (no shutdown). C’est comme ça que le routeur sait quel pool servir.
• Ici, il reste 30 − 5 = 25 adresses à distribuer, de .6 à .30.

Côté PC, dans Packet Tracer : Desktop → IP Configuration → DHCP.

Vérifier

Sur le routeur :

R1# show ip dhcp binding
IP address       Client-ID/              Lease expiration        Type
                 Hardware address
192.168.1.6      0060.2F1A.3B01           --                     Automatic
192.168.1.7      00D0.BC44.9E12           --                     Automatic

Une ligne par bail : l’adresse prêtée et l’adresse MAC du client.

Sur le PC (Desktop → Command Prompt) :

Commande	Ce qu’elle fait
ipconfig /all	Affiche toute la configuration : IP, masque, passerelle, DNS, adresse MAC, serveur DHCP
ipconfig /release	Rend l’adresse au serveur
ipconfig /renew	Redemande une adresse (relance DORA)

Quand personne ne répond : 169.254.x.x

Si le PC envoie ses Discover et que personne ne répond, il s’attribue lui-même une adresse en 169.254.x.x, masque 255.255.0.0. Elle ne permet que de parler aux voisins qui sont dans le même cas : pas de passerelle, pas d’Internet.

Voir 169.254 dans ipconfig, c’est donc un diagnostic : le DHCP est injoignable. À vérifier, dans l’ordre :

1. le câble et le voyant du port ;
2. l’interface du routeur (no shutdown, bonne adresse) ;
3. le pool (network correct, adresses pas toutes exclues ou épuisées) ;
4. puis ipconfig /renew sur le PC.

Contexte, pas à apprendre. Ce mécanisme s’appelle APIPA sous Windows. Packet Tracer affiche d’ailleurs « DHCP failed. APIPA is being used. »

À retenir

• Un hub recopie tout sur tous ses ports : un seul domaine de collision. Un switch en crée un par port.
• DHCP distribue automatiquement adresse IP, masque, passerelle et DNS. L’adresse est prêtée : c’est un bail.
• DORA : Discover, Offer, Request, Acknowledge. Le Discover part en diffusion.
• Sur le routeur : ip dhcp excluded-address (en configuration globale), puis ip dhcp pool NOM avec network, default-router, dns-server.
• Vérifier : show ip dhcp binding sur le routeur, ipconfig /all et ipconfig /renew sur le PC.
• Une adresse en 169.254.x.x = aucun serveur DHCP n’a répondu.