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📚 FICHE DE COURS

📚 FICHE DE COURS ÉLÈVE⚓︎

"Routage Statique et Service DHCP"⚓︎

Version 1.0 – BTS SIO SISR – Semestre 1 – Semaine 8

I. Routage Statique⚓︎

A. Le Problème du Routage Inter-Réseaux⚓︎

Un switch relie des machines dans le même réseau IP. Mais deux réseaux IP distincts (ex. : 192.168.1.0/24 et 192.168.2.0/24) ne peuvent pas communiquer directement — leurs adresses sont incompatibles au sens du masque.

Le routeur est l'équipement de couche 3 chargé d'acheminer les paquets entre réseaux différents, en se basant sur les adresses IP.

Règle : Un PC envoie un paquet à sa passerelle par défaut dès que la destination n'est pas dans son propre réseau.

📋 Texte
PC-A (192.168.1.10/24) veut joindre PC-B (192.168.2.20/24) :
  1. PC-A calcule : "192.168.2.20 ∉ mon réseau 192.168.1.0/24"
  2. PC-A envoie le paquet à sa passerelle : 192.168.1.1 (Fa0/0 du routeur)
  3. Le routeur lit l'IP destination, consulte sa table de routage
  4. Trouve la route vers 192.168.2.0/24 → envoie sur Fa0/1
  5. PC-B reçoit le paquet

B. La Table de Routage⚓︎

La table de routage est le cerveau du routeur : une liste de destinations connues avec l'indication de comment y aller (via quelle interface ou quel prochain saut).

Commande :

📋 Texte
Router# show ip route

Exemple de sortie :

📋 Texte
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, O - OSPF, * - candidate default

Gateway of last resort is 10.0.0.2 to network 0.0.0.0

      10.0.0.0/30 is subnetted, 1 subnets
C        10.0.0.0 is directly connected, Serial0/0/0
C     192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
S     192.168.2.0/24 [1/0] via 10.0.0.2
S*    0.0.0.0/0 [1/0] via 10.0.0.2

Décryptage des codes :

Code Signification Source
C Connected – Directement connecté Automatique (interface active avec IP)
S Static – Route statique Configurée manuellement par l'admin
R RIP – Route apprise par le protocole RIP Dynamique (S9+)
O OSPF – Route apprise par OSPF Dynamique (Année 2)
S* Static candidate default Route par défaut statique

Décryptage de [1/0] : - 1 = Distance administrative (fiabilité de la source ; 1 pour routes statiques) - 0 = Métrique (coût du chemin ; 0 si pas de protocole dynamique)

Décryptage de via 10.0.0.2 : - Next-hop : adresse IP du prochain routeur à qui transmettre le paquet

C. Types de Routes⚓︎

🔹 Routes Directement Connectées (C – Connected)⚓︎

Ajoutées automatiquement dès qu'une interface est configurée avec une IP et activée (no shutdown).

📋 Texte
Router(config)# interface FastEthernet0/0
Router(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)# no shutdown
! → Route C 192.168.1.0/24 ajoutée automatiquement dans la table
🔹 Routes Statiques (S – Static)⚓︎

Configurées manuellement par l'administrateur. Idéales pour les petits réseaux, ou pour des chemins fixes imposés.

Syntaxe :

📋 Texte
Router(config)# ip route <réseau_destination> <masque> <next_hop>

Paramètre Description Exemple
réseau_destination Réseau à atteindre 192.168.2.0
masque Masque de ce réseau 255.255.255.0
next_hop IP du prochain routeur OU interface de sortie 10.0.0.2 ou Serial0/0/0

Exemples :

📋 Texte
! Aller vers 192.168.2.0/24 en passant par le routeur 10.0.0.2
Router(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.0.2

! Même chose mais via l'interface de sortie (équivalent)
Router(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 Serial0/0/0

! Supprimer une route statique
Router(config)# no ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.0.2

🔹 Route par Défaut (S* – Default Route)⚓︎

"Attrape-tout" : utilisée quand aucune route spécifique ne correspond à la destination. Indispensable pour accéder à Internet (on ne peut pas avoir une route pour chaque IP publique !).

📋 Texte
! Tout ce qui ne correspond à aucune route → aller vers 10.0.0.2
Router(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.2

Analogie : C'est le panneau "Toutes directions" à un carrefour — si vous ne savez pas exactement où aller, suivez cette direction générale.

D. Configuration Complète d'un Routeur Cisco (Référence)⚓︎

📋 Texte
! ============================================
! ÉTAPE 1 : Nommer le routeur
! ============================================
Router> enable
Router# configure terminal
Router(config)# hostname R1_PARIS

! ============================================
! ÉTAPE 2 : Configurer l'interface LAN
! ============================================
R1_PARIS(config)# interface FastEthernet0/0
R1_PARIS(config-if)# description LAN Paris - 192.168.1.0/24
R1_PARIS(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
R1_PARIS(config-if)# no shutdown         ! OBLIGATOIRE
R1_PARIS(config-if)# exit

! ============================================
! ÉTAPE 3 : Configurer l'interface WAN (liaison vers autre routeur)
! ============================================
R1_PARIS(config)# interface Serial0/0/0
R1_PARIS(config-if)# description WAN vers R2_LYON
R1_PARIS(config-if)# ip address 10.0.0.1 255.255.255.252
R1_PARIS(config-if)# clock rate 64000    ! Côté DCE uniquement (Packet Tracer)
R1_PARIS(config-if)# no shutdown
R1_PARIS(config-if)# exit

! ============================================
! ÉTAPE 4 : Ajouter les routes statiques
! ============================================
R1_PARIS(config)# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.0.2
! Route par défaut vers Internet (si applicable)
R1_PARIS(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.2

! ============================================
! ÉTAPE 5 : Vérifier et sauvegarder
! ============================================
R1_PARIS(config)# end
R1_PARIS# show ip route
R1_PARIS# show ip interface brief
R1_PARIS# ping 192.168.2.1          ! Tester la connectivité vers R2
R1_PARIS# copy running-config startup-config

E. Schéma Topologique de Référence⚓︎

📋 Texte
Réseau Paris            Liaison WAN             Réseau Lyon
192.168.1.0/24          10.0.0.0/30            192.168.2.0/24

PC-A ─────┐         ┌──────────────────┐         ┌───── PC-B
.10        │         │                  │         │  .20
           └── Fa0/0─┤     R1_PARIS     ├─Se──────┤
                .1   │                  │   .1  .2 │  Fa0/0─R2_LYON
                     └──────────────────┘          │          .1
                          10.0.0.1     10.0.0.2    └─────────────

Table de routage de R1_PARIS :

Réseau dest. Via Interface Type
192.168.1.0/24 Directement connecté Fa0/0 C
10.0.0.0/30 Directement connecté Se0/0/0 C
192.168.2.0/24 10.0.0.2 Se0/0/0 S

Table de routage de R2_LYON :

Réseau dest. Via Interface Type
192.168.2.0/24 Directement connecté Fa0/0 C
10.0.0.0/30 Directement connecté Se0/0/0 C
192.168.1.0/24 10.0.0.1 Se0/0/0 S

II. Le Service DHCP⚓︎

A. Pourquoi le DHCP ?⚓︎

Sans DHCP : Chaque machine doit être configurée manuellement avec une IP, un masque, une passerelle, un DNS. Sur 200 PC, c'est long, fastidieux, et source d'erreurs (conflits d'IP, mauvaises passerelles…).

Avec DHCP : Les machines obtiennent leur configuration réseau automatiquement auprès d'un serveur DHCP, en quelques secondes.

DHCP = Dynamic Host Configuration Protocol – Protocole de configuration dynamique des hôtes.

B. Le Processus DORA (4 étapes)⚓︎

DORA est le mnémotechnique des 4 messages échangés entre un client et un serveur DHCP :

📋 Texte
Client (PC)                          Serveur DHCP
    │                                     │
    │──── 1. DISCOVER ──────────────────>│
    │     Broadcast : "Y a-t-il un        │
    │     serveur DHCP sur le réseau ?"   │
    │                                     │
    │<─── 2. OFFER ──────────────────────│
    │     "Oui ! Je te propose            │
    │     192.168.1.50 pour 8 heures."    │
    │                                     │
    │──── 3. REQUEST ───────────────────>│
    │     "J'accepte l'offre de           │
    │     192.168.1.50."                  │
    │                                     │
    │<─── 4. ACK (Acknowledge) ──────────│
    │     "Confirmé ! L'IP est à toi      │
    │     jusqu'à [heure]."               │
    │                                     │
    ✅ Le client configure son IP

Détail des 4 messages :

Étape Nom Type Qui envoie ? Contenu
1 DISCOVER Broadcast Client "Cherche serveur DHCP"
2 OFFER Unicast (ou broadcast) Serveur Propose une IP + config réseau
3 REQUEST Broadcast Client "J'accepte l'offre du serveur X"
4 ACK Unicast Serveur Confirme l'attribution + durée du bail

Pourquoi REQUEST est-il un broadcast ? Il peut y avoir plusieurs serveurs DHCP. Le REQUEST broadcast permet d'informer tous les serveurs que le client a choisi l'un d'eux, afin que les autres reprennent leurs IP proposées.

C. Le Bail DHCP (Lease)⚓︎

L'IP n'est pas attribuée définitivement — elle est louée pour une durée limitée appelée bail (lease time).

  • Durée typique : 8 heures, 1 jour, 7 jours selon configuration
  • Renouvellement automatique : À la moitié du bail (T/2), le client essaie de renouveler
  • Libération : Quand la machine se déconnecte proprement (ipconfig /release)
  • File des baux actifs : /var/lib/dhcp/dhcpd.leases (Linux)

Intérêt du bail limité : Récupérer automatiquement les IP de machines déconnectées, éviter l'épuisement du pool.

D. Les Composants d'un Serveur DHCP⚓︎

🔹 L'Étendue (Scope)⚓︎

Plage d'adresses IP que le serveur peut distribuer, associée à un réseau.

Paramètre d'étendue Description Exemple
Réseau Sous-réseau concerné 192.168.1.0/24
Plage d'attribution (range) Adresses distribuables 192.168.1.100 → 192.168.1.200
Masque Masque de sous-réseau 255.255.255.0
Passerelle (routers) Passerelle par défaut 192.168.1.1
DNS Serveurs de noms 8.8.8.8, 8.8.4.4
Durée du bail Durée d'attribution 86400 (24h en secondes)

Adresses à exclure de la plage : - L'adresse du routeur (ex. .1) - Les serveurs à IP fixe (ex. .10, .11, .12) - En pratique : réserver les 10 à 20 premières adresses pour les équipements fixes

Exemple : Réseau 192.168.1.0/24, 50 PC : - Adresses fixes réservées : .1 (routeur), .2 à .19 (serveurs) - Plage DHCP : 192.168.1.20 → 192.168.1.150

🔹 La Réservation (Reservation / Static Mapping)⚓︎

Permet d'attribuer toujours la même IP à une machine identifiée par son adresse MAC.

Cas d'usage : - Serveur d'impression (IP fixe pour les PC mais géré par DHCP) - Caméra IP, NAS - Tout équipement qui doit avoir une IP prévisible sans configuration manuelle

Différence IP fixe vs réservation DHCP :

IP fixe (manuelle) Réservation DHCP
Configuration sur La machine Le serveur DHCP
Risque d'erreur Oui (erreur humaine) Non (centralisé)
Gestion centralisée Non Oui
Déménagement réseau Reconfigurer la machine Modifier le serveur

III. TP Linux : Serveur DHCP avec isc-dhcp-server⚓︎

A. Installation du Service⚓︎

Bash
# Mettre à jour la liste des paquets
sudo apt update

# Installer le serveur DHCP
sudo apt install isc-dhcp-server

# Vérifier l'installation
sudo systemctl status isc-dhcp-server
# → Active: failed (normal - pas encore configuré)

B. Déclarer l'Interface d'Écoute⚓︎

Le fichier /etc/default/isc-dhcp-server déclare sur quelle interface le serveur écoute les requêtes DHCP.

Bash
sudo nano /etc/default/isc-dhcp-server

Trouver la ligne INTERFACESv4 et modifier :

📋 Texte
# Changer :
INTERFACESv4=""

# En (remplacer eth0 par le nom réel de votre interface) :
INTERFACESv4="eth0"

Trouver le nom de l'interface :

Bash
ip addr show
# Chercher l'interface avec une IP (souvent eth0, ens33, enp0s3...)

C. Configurer le Serveur – /etc/dhcp/dhcpd.conf⚓︎

Bash
# Sauvegarder la config originale
sudo cp /etc/dhcp/dhcpd.conf /etc/dhcp/dhcpd.conf.bak

# Éditer la configuration
sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf

Vider le fichier et entrer la configuration suivante :

📋 Texte
# ============================================================
# Paramètres globaux
# ============================================================
option domain-name "bts-sio.local";
option domain-name-servers 8.8.8.8, 8.8.4.4;

default-lease-time 600;          # Bail par défaut : 10 minutes (TP)
max-lease-time 7200;             # Bail maximum : 2 heures

# Ce serveur fait autorité sur son réseau
# (répond aux requêtes même sans bail existant)
authoritative;

# ============================================================
# Étendue (Scope) pour le réseau 192.168.10.0/24
# ============================================================
subnet 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 {
  # Plage d'adresses distribuables
  range 192.168.10.100 192.168.10.150;

  # Options réseau transmises aux clients
  option routers 192.168.10.1;           # Passerelle par défaut
  option subnet-mask 255.255.255.0;      # Masque
  option domain-name-servers 8.8.8.8;   # DNS primaire

  # Durée de bail pour cette étendue (écrase le global)
  default-lease-time 600;
  max-lease-time 3600;
}

# ============================================================
# Réservation : toujours donner 192.168.10.10 à cette MAC
# ============================================================
host PC-Imprimante {
  hardware ethernet aa:bb:cc:dd:ee:ff;   # Remplacer par la vraie MAC
  fixed-address 192.168.10.10;
}

D. Démarrer et Vérifier le Service⚓︎

Bash
# Vérifier la syntaxe AVANT de redémarrer (évite les erreurs silencieuses)
sudo dhcpd -t -cf /etc/dhcp/dhcpd.conf
# Si OK : "Configuration file errors encountered -- exiting" est absent

# Redémarrer le service
sudo systemctl restart isc-dhcp-server

# Vérifier l'état du service
sudo systemctl status isc-dhcp-server

Sortie attendue (systemctl status) si tout va bien :

📋 Texte
● isc-dhcp-server.service - ISC DHCP IPv4 server
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/isc-dhcp-server.service; enabled)
     Active: active (running) since ...

Si erreur : Lire les logs :

Bash
journalctl -u isc-dhcp-server -n 30
# Chercher les lignes "error" ou "warning"

Activer au démarrage :

Bash
sudo systemctl enable isc-dhcp-server

E. Tester le Serveur DHCP⚓︎

Option 1 – Test depuis la VM elle-même (sans client séparé)⚓︎
Bash
# Renouveler le bail DHCP de la VM elle-même (si configurée en DHCP)
sudo dhclient -r eth0    # Libérer l'IP actuelle
sudo dhclient eth0       # Demander une nouvelle IP

# Vérifier l'IP obtenue
ip addr show eth0
Option 2 – Test depuis une VM cliente (réseau interne VirtualBox)⚓︎
  1. Configurer 2 VM sur le même réseau interne VirtualBox (Host-Only ou Internal Network)
  2. VM Serveur : IP fixe 192.168.10.1/24 sur cette interface
  3. VM Cliente : Interface configurée en DHCP (auto eth0 / iface eth0 inet dhcp)
  4. Démarrer la VM cliente → elle doit obtenir une IP dans la plage 192.168.10.100-150

F. Consulter les Baux Actifs⚓︎

Bash
# Afficher les baux actifs
cat /var/lib/dhcp/dhcpd.leases

Exemple de sortie :

📋 Texte
lease 192.168.10.100 {
  starts 3 2024/11/20 10:15:30;
  ends   3 2024/11/20 10:25:30;
  binding state active;
  hardware ethernet aa:bb:cc:11:22:33;
  client-hostname "PC-Client-01";
}

G. Commandes de Diagnostic DHCP – Côté Client⚓︎

Bash
# Linux : demander une IP DHCP manuellement
sudo dhclient eth0

# Linux : libérer l'IP DHCP
sudo dhclient -r eth0

# Linux : voir les baux côté client
cat /var/lib/dhcp/dhclient.leases

# Windows : voir la config IP (dont info DHCP)
ipconfig /all

# Windows : libérer et renouveler
ipconfig /release
ipconfig /renew

IV. Vocabulaire Clé⚓︎

Terme Définition
Routage Processus d'acheminement des paquets IP entre réseaux différents
Table de routage Table interne du routeur listant les réseaux connus et comment les atteindre
Passerelle par défaut Adresse IP du routeur vers lequel envoyer les paquets hors du réseau local
Route statique Route configurée manuellement par l'administrateur (ip route)
Route par défaut Route 0.0.0.0/0 couvrant toutes les destinations non connues explicitement
Route directement connectée Route ajoutée automatiquement quand une interface est active avec une IP
Next-hop Adresse IP du prochain routeur sur le chemin vers une destination
Distance administrative Indice de fiabilité d'une source de routage (1 = statique, 120 = RIP)
no shutdown Commande Cisco activant une interface (désactivée par défaut sur routeurs)
DHCP Dynamic Host Configuration Protocol – attribution automatique de config réseau
DORA Discover, Offer, Request, Acknowledge – les 4 étapes du processus DHCP
Étendue (Scope) Plage d'adresses IP qu'un serveur DHCP peut distribuer sur un réseau
Bail (Lease) Durée pendant laquelle une adresse IP est attribuée à un client
Réservation Attribution d'une IP fixe à une machine identifiée par son adresse MAC
authoritative Indique que le serveur DHCP fait autorité sur son réseau
range Directive dhcpd.conf définissant la plage d'IP distribuables
option routers Directive dhcpd.conf envoyant la passerelle par défaut aux clients
isc-dhcp-server Implémentation du serveur DHCP sous Debian/Ubuntu
dhcpd.conf Fichier de configuration du serveur isc-dhcp-server
dhcpd.leases Fichier des baux DHCP actifs

V. Exercices d'Entraînement⚓︎

Exercice 1 : Compléter les Tables de Routage⚓︎

Topologie :

📋 Texte
PC1 (192.168.10.10/24) ─Fa0/0─ R1 ─Se0/0/0─ R2 ─Fa0/0─ PC2 (192.168.20.20/24)
                      .1      10.0.0.1  10.0.0.2    .1

a) Compléter la table de routage de R1 :

Réseau destination Masque Via (next-hop) Interface Type
192.168.10.0 255.255.255.0 Directement connecté Fa0/0 C
10.0.0.0 255.255.255.252 Directement connecté Se0/0/0 C
192.168.20.0 ? ? ? ?

b) Compléter la table de routage de R2 :

Réseau destination Masque Via (next-hop) Interface Type
192.168.20.0 255.255.255.0 Directement connecté Fa0/0 C
10.0.0.0 255.255.255.252 Directement connecté Se0/0/0 C
192.168.10.0 ? ? ? ?

c) Écrire les commandes ip route pour R1 et R2.

Exercice 2 : DORA⚓︎

Remettre dans l'ordre ces événements DHCP et indiquer le type de chaque message (broadcast/unicast) :

  • Le client envoie un message à tous les serveurs DHCP du réseau.
  • Le serveur confirme l'attribution de l'IP et la durée du bail.
  • Le client informe le serveur choisi qu'il accepte l'offre.
  • Le serveur propose une adresse IP disponible au client.

Exercice 3 : Analyser un fichier dhcpd.conf⚓︎

📋 Texte
subnet 172.16.5.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 172.16.5.50 172.16.5.100;
  option routers 172.16.5.1;
  option domain-name-servers 1.1.1.1;
  default-lease-time 3600;
  max-lease-time 86400;
}
  1. Quel est le réseau configuré ?
  2. Combien d'adresses IP peuvent être distribuées ?
  3. Quelle est la passerelle envoyée aux clients ?
  4. Un client obtient un bail à 9h00 et ne renouvelle pas. À quelle heure son IP sera-t-elle libérable ?
  5. Peut-on configurer une réservation avec fixed-address 172.16.5.5 ? Est-ce une bonne pratique (l'IP est-elle dans la plage range) ?

Exercice 4 : Diagnostic⚓︎

Scénario : PC1 (réseau 192.168.1.0/24) ne peut pas pinger PC2 (réseau 192.168.2.0/24). Le routeur est en place.

Donner 5 causes possibles et la commande permettant de vérifier/corriger chacune.

VI. Auto-évaluation : Suis-je Prêt ?⚓︎

  • Expliquer pourquoi un switch ne peut pas relier deux réseaux IP différents
  • Décrire le rôle de la passerelle par défaut côté client
  • Lire une table de routage Cisco et identifier les types C, S, S*
  • Écrire la commande ip route pour une route statique et une route par défaut
  • Configurer une interface routeur Cisco (ip address + no shutdown)
  • Expliquer les 4 étapes DORA du protocole DHCP
  • Distinguer étendue DHCP et réservation DHCP
  • Installer isc-dhcp-server sous Debian
  • Configurer /etc/dhcp/dhcpd.conf avec une étendue et une réservation
  • Démarrer/arrêter/vérifier un service avec systemctl
  • Lire les baux actifs dans /var/lib/dhcp/dhcpd.leases