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Licence 1 · Réseaux

Cours 5Pratique

Configurer, diagnostiquer, dépanner : la méthode couche par couche qui transforme la théorie en réflexe.

1 chapitre · 4 h de travail estimé

  1. 1. Mise en œuvre et dépannage4 h

Chapitre 1 · 4 h

Mise en œuvre et dépannage

Configurer une machine ; les commandes de diagnostic (ipconfig/ifconfig, ping, traceroute, nslookup) ; la méthodologie de dépannage couche par couche.

Le cours s'achève là où il devient un métier : devant une machine qui « ne marche pas ». Les huit chapitres précédents ont construit un modèle complet, du signal à l'application. Ce dernier chapitre en fait un outil de travail : configurer une machine, et surtout diagnostiquer une panne — non pas au hasard, mais méthodiquement, en s'appuyant sur la structure en couches qui a été le fil rouge de tout le cours.

C'est le chapitre le plus pratique, et celui où la théorie prouve sa valeur. Vous découvrirez que « je n'ai plus Internet » ne veut presque rien dire — et qu'une poignée de commandes, appliquées dans le bon ordre, transforment cette plainte vague en un diagnostic précis.

Configurer une machine

Pour communiquer sur un réseau IP, une machine a besoin de quatre paramètres, tous rencontrés dans le cours :

ParamètreRôleChapitre
Adresse IPson identité sur le réseau5
Masque de sous-réseaula frontière réseau/hôte5
Passerelle par défautpar où sortir du réseau local6
Serveur DNSpour résoudre les noms8

Ces quatre paramètres se règlent de deux façons. En automatique, via DHCP (chapitre 8) : c'est le cas par défaut, la machine reçoit tout à la connexion. En manuel (configuration statique), on les saisit à la main — indispensable pour un serveur ou un routeur, qui doit garder une adresse stable. Comprendre ces quatre champs, c'est comprendre ce qui peut manquer : une panne réseau est très souvent l'un d'eux, absent ou erroné.

Les commandes de diagnostic

Cinq commandes suffisent à couvrir l'essentiel du dépannage, et chacune interroge une couche précise :

CommandeCe qu'elle montreCouche
ipconfig / ifconfig / ip addrmes paramètres : IP, masque, passerelle3
ping <adresse>l'adresse est-elle joignable ? en combien de temps ?3 (ICMP)
traceroute / tracertquel chemin, saut par saut, jusqu'à la destination3 (ICMP)
nslookup / digle DNS résout-il ce nom en adresse ?7 (DNS)
netstat / ssquelles connexions et quels ports sont ouverts4

Deux signaux à savoir lire tout de suite. Une adresse en 169.254.x.x (ou « APIPA ») signifie que la machine n'a pas reçu d'adresse par DHCP : elle s'est auto-attribué une adresse de secours, et le problème est à chercher côté DHCP ou lien. Et un ping 8.8.8.8 qui répond tandis qu'un ping exemple.fr échoue est la signature d'un problème de DNS — le réseau IP fonctionne, seule la résolution de noms est cassée.

Le dépannage couche par couche

Voici la méthode, et la synthèse de tout le cours. Face à une panne, on ne tâtonne pas : on teste les couches de bas en haut, parce que chaque couche dépend de celle du dessous. Le premier test qui échoue localise la panne, et rend inutiles tous les tests au-dessus.

1-2  Le lien est-il up ?              → ip link      (câble branché, Wi-Fi associé)3    Ai-je une IP valide ?            → ipconfig     (pas de 169.254.x.x)3    La passerelle répond-elle ?      → ping passerelle3    Internet répond-il par IP ?      → ping 8.8.8.87    Le DNS résout-il les noms ?      → nslookup exemple.fr7    Le service répond-il ?           → ping/navigateur sur le nom

La logique est implacable, et c'est pourquoi elle marche : inutile de soupçonner le DNS (couche 7) si la machine n'a même pas d'adresse IP (couche 3) ; inutile d'accuser le site distant si la passerelle ne répond pas. En remontant du bas, on élimine méthodiquement, et le premier échec pointe la couche fautive.

L'exemple le plus fréquent illustre toute la puissance de la méthode : ping 8.8.8.8 répond, mais ping exemple.fr échoue. Tout ce qui est en dessous du DNS fonctionne — le lien, l'adresse, la passerelle, le routage mondial. Seul le DNS est en cause. Le symptôme « je n'ai plus Internet » était trompeur : Internet marche parfaitement, c'est l'annuaire qui est en panne. Sans la grille des couches, on aurait redémarré la box, changé le câble, appelé l'opérateur — pour un problème que nslookup localise en une seconde.

Quiz · 1 question

Un utilisateur signale « plus d'Internet ». Vous testez : ping 8.8.8.8 répond normalement, mais ping exemple.fr échoue avec « nom introuvable ». Où est la panne ?

  • Le câble ou la carte réseau : la couche physique est défaillantecouche physique
  • Le DNS : le réseau IP fonctionne (ping par adresse réussit), seule la résolution des noms est casséerésolution de noms
  • Le serveur web exemple.fr est hors serviceserveur distant

Réponse : Que ping 8.8.8.8 réussisse prouve que tout fonctionne jusqu'à la couche 3 comprise : lien, adresse IP, passerelle, routage mondial. L'échec ne survient QUE lorsqu'on utilise un NOM — c'est donc la résolution DNS (couche 7) qui est en cause, pas le réseau. Ce n'est ni le câble (le ping par IP passe), ni le serveur web (le problème est « nom introuvable », le serveur n'est même pas contacté). C'est le classique « ce n'est pas le réseau, c'est le DNS » — que la méthode couche par couche localise immédiatement.

Les outils de TP : Packet Tracer et Wireshark

Deux outils accompagnent la pratique, et chacun éclaire une facette du cours.

Cisco Packet Tracer est un simulateur de réseau : on y construit un réseau complet — machines, commutateurs, routeurs, serveurs — et on le configure, sans aucun matériel. Il suffit largement en L1 et évite la lourdeur d'un parc physique. Le TP recommandé est d'y bâtir un petit réseau d'entreprise complet : plusieurs sous-réseaux (chapitre 5), un routeur qui les relie (chapitre 6), un serveur DHCP et un serveur DNS (chapitre 8) — et de le voir fonctionner de bout en bout. Construire soi-même le réseau ancre les chapitres 5 et 6 comme aucun exercice sur papier.

Wireshark est un analyseur de trafic : il capture les paquets réels qui passent sur une interface et les affiche, en couches emboîtées. Le TP le plus formateur est d'y capturer le simple chargement d'une page web et de regarder défiler, dans l'ordre : la requête DHCP (si l'on vient de se connecter), la résolution DNS, la poignée de main TCP en trois temps (chapitre 7), puis la requête HTTP. On voit littéralement l'encapsulation du chapitre 2 — Ethernet contenant IP contenant TCP contenant HTTP — et toute la chorégraphie du chapitre 8. Voir les couches défiler pour de vrai ancre le modèle bien mieux qu'un schéma au tableau.

Quiz · 1 question

Pourquoi diagnostique-t-on une panne réseau de bas en haut (du lien vers l'application) plutôt que dans l'ordre inverse ?

  • Par convention, l'ordre n'a pas d'importance réellesans importance
  • Parce que chaque couche dépend de celle du dessous : le premier test qui échoue localise la panne et rend inutiles les tests des couches supérieures, qui ne pourraient de toute façon pas fonctionnerdépendance entre couches
  • Parce que les couches hautes sont plus difficiles à testerdifficulté des tests

Réponse : Le modèle en couches (chapitre 2) est ici une méthode : chaque couche s'appuie sur celle du dessous, donc une couche haute ne peut pas fonctionner si une couche basse est en panne. Tester de bas en haut élimine méthodiquement les causes : inutile de soupçonner le DNS (couche 7) si la machine n'a pas d'adresse IP (couche 3). Le premier échec localise la panne, et tout ce qui est au-dessus est nécessairement affecté — inutile de le tester. Savoir à quelle couche est le problème, c'est l'avoir à moitié résolu.

À vous

Le dernier exercice du cours est sa synthèse. Vous implémentez le diagnostic couche par couche : une machine « n'a plus Internet », vous testez les couches de bas en haut, et le premier échec localise la panne. Vous découvrirez que le problème n'était pas « le réseau » mais le DNS — le réseau IP, lui, fonctionne parfaitement.

C'est l'aboutissement de toute l'année : le modèle en couches, introduit au chapitre 2 comme une idée abstraite, devient ici une méthode de travail qui localise une panne en quelques secondes là où le tâtonnement prendrait des heures.

Exercice de code

Implémentez le diagnostic d'une panne réseau couche par couche, du bas vers le haut : chaque test valide une couche, et le premier échec localise le problème. Découvrez que « je n'ai plus Internet » cache en fait une simple panne de DNS — le réseau IP, lui, fonctionne.

Point de départ

// Une machine « n'a plus Internet ». Plutôt que de tâtonner, on teste les
// couches DE BAS EN HAUT : chaque test valide une couche, et le PREMIER test
// qui échoue localise la panne. C'est la méthode de dépannage du cours.
//
// On simule l'état (inconnu) d'une machine à diagnostiquer.
const machine = {
  cableConnecte: true,          // couche 1-2 : lien physique/liaison
  adresseIP: "192.168.1.50",   // couche 3 : a-t-on une IP valide (pas 169.254.x) ?
  passerelle: "192.168.1.1",   // couche 3 : passerelle joignable ?
  passerelleRepond: true,
  dnsRepond: false,            // couche 7 : le DNS résout-il les noms ?  <-- panne
  serveurWebRepond: true,      // couche 7 : le serveur distant répond-il ?
};

// Les tests, du plus bas au plus haut. Chacun rend true si SA couche va bien.
const TESTS = [
  { nom: "1-2  lien (câble/Wi-Fi)",  cmd: "ip link",           ok: (m) => m.cableConnecte },
  { nom: "3    adresse IP locale",   cmd: "ipconfig/ifconfig", ok: (m) => m.adresseIP && !m.adresseIP.startsWith("169.254") },
  { nom: "3    passerelle (ping)",   cmd: "ping passerelle",   ok: (m) => m.passerelleRepond },
  { nom: "3    Internet par IP",     cmd: "ping 8.8.8.8",      ok: (m) => m.passerelleRepond },
  { nom: "7    résolution DNS",      cmd: "nslookup exemple.fr", ok: (m) => m.dnsRepond },
  { nom: "7    service web",         cmd: "ping exemple.fr",   ok: (m) => m.dnsRepond && m.serveurWebRepond },
];

// ── À VOUS : le diagnostic couche par couche ────────────────────────────────
// Parcourir les tests DE BAS EN HAUT. S'arrêter au PREMIER qui échoue : c'est
// lui qui localise la panne. Si tout passe, le réseau est sain.
function diagnostiquer(m) {
  for (const t of TESTS) {
    const ok = t.ok(m);
    console.log((ok ? "  OK  " : " ÉCHEC") + " [" + t.nom + "]  (" + t.cmd + ")");
    // à compléter : si un test échoue, afficher le diagnostic et ARRÊTER
    // (return), car les couches du dessus dépendent de celle-ci.
  }
  console.log(">> Tout fonctionne : réseau sain.");
}

diagnostiquer(machine);

Solution

function diagnostiquer(m) {
  for (const t of TESTS) {
    const ok = t.ok(m);
    console.log((ok ? "  OK  " : " ÉCHEC") + " [" + t.nom + "]  (" + t.cmd + ")");
    if (!ok) {
      console.log(">> PANNE LOCALISÉE à : " + t.nom);
      console.log(">> Inutile de tester au-dessus : ces couches en dépendent.");
      return;                              // on s'arrête au premier échec
    }
  }
  console.log(">> Tout fonctionne : réseau sain.");
}
// Sortie : les tests 1-2, 3 (IP), 3 (passerelle), 3 (Internet par IP) passent ;
// le test DNS ÉCHOUE -> panne localisée à la résolution DNS.
//
// Le symptôme « je n'ai plus Internet » était trompeur : le réseau IP marche
// parfaitement (ping 8.8.8.8 répond), c'est SEULEMENT le DNS qui est en panne.
// On tape une adresse IP directement, ça marche ; on tape un nom, ça échoue.
// C'est le classique « ce n'est pas le réseau, c'est le DNS ».
//
// ── Ce que l'exercice enseigne, et ce que tout le cours visait ──────────────
//
// 1. On dépanne DE BAS EN HAUT, jamais au hasard. Chaque couche s'appuie sur
//    celle du dessous : inutile de soupçonner le DNS (couche 7) si la machine
//    n'a même pas d'adresse IP (couche 3). Le premier test qui échoue localise
//    la panne, et rend inutiles les tests au-dessus.
//
// 2. Les commandes correspondent aux couches :
//    - lien / adresse : ip link, ipconfig/ifconfig  (couches 1-2-3)
//    - joignabilité   : ping (une IP)               (couche 3, via ICMP)
//    - chemin         : traceroute                  (couche 3, saut par saut)
//    - noms           : nslookup / dig              (couche 7, DNS)
//    Chaque outil du cours (chapitres 6 et 8) trouve ici sa place.
//
// 3. Savoir à QUELLE COUCHE se situe un problème, c'est l'avoir à moitié
//    résolu. C'est pour cela que le modèle en couches (chapitre 2) était
//    l'idée centrale du cours : ce n'est pas qu'une classification, c'est une
//    MÉTHODE. Un bon test — « ping 8.8.8.8 marche mais pas le nom » — sépare
//    en une seconde un problème de réseau d'un problème de DNS.

Ce que ce cours vous laisse

Vous avez remonté la pile réseau de bout en bout : le signal sur le support (chapitre 3), la trame sur le lien local (chapitre 4), l'adresse et le sous-réseau (chapitre 5), le routage mondial (chapitre 6), le transport fiable ou rapide (chapitre 7), les applications du quotidien (chapitre 8), et enfin la mise en œuvre (ce chapitre).

Trois idées survivront à l'oubli des détails :

  • Le découpage en couches (chapitre 2) est l'idée maîtresse : chaque couche offre un service à celle du dessus et ignore le reste. C'est ce qui rend les réseaux évolutifs, interopérables — et diagnosticables.
  • L'intelligence est aux extrémités, le réseau reste simple. IP achemine « au mieux » ; c'est TCP, sur les machines aux bouts, qui rétablit la fiabilité. Ce principe de bout en bout est ce qui a permis à Internet de croître sans se réinventer.
  • Une panne se localise par couches. Savoir est un problème, c'est l'avoir à moitié résolu.

Ces réseaux que vous savez maintenant lire sont aussi des surfaces d'attaque — l'ARP qu'on usurpe, le Wi-Fi qu'on écoute, le mot de passe qui voyage en clair. Le cours de cybersécurité de L3 reprendra cette pile du point de vue de l'attaquant et du défenseur ; vous y arriverez en sachant déjà comment chaque couche fonctionne, ce qui est la moitié du chemin.

À retenir

Flashcards · 4 cartes

Quels sont les quatre paramètres nécessaires pour qu'une machine communique sur un réseau IP ?
Adresse IP (son identité, chapitre 5), masque de sous-réseau (la frontière réseau/hôte, chapitre 5), passerelle par défaut (par où sortir du réseau local, chapitre 6) et serveur DNS (pour résoudre les noms, chapitre 8). Ils se règlent automatiquement par DHCP (cas par défaut) ou manuellement (serveurs, routeurs). Une panne réseau est très souvent l'un de ces quatre champs, absent ou erroné.
Que révèle un ping vers une adresse IP qui réussit alors qu'un ping vers un nom échoue ?
Que le réseau IP fonctionne entièrement (lien, adresse, passerelle, routage) et que SEULE la résolution DNS est en panne. Le symptôme « plus d'Internet » est trompeur : Internet marche, c'est l'annuaire (DNS) qui est cassé. Un simple nslookup le confirme. C'est le classique « ce n'est pas le réseau, c'est le DNS », localisé en une seconde par la méthode couche par couche.
En quoi consiste la méthode de dépannage couche par couche, et pourquoi de bas en haut ?
Tester les couches du bas (lien, IP, passerelle) vers le haut (DNS, service), car chaque couche DÉPEND de celle du dessous. Le premier test qui échoue localise la panne et rend inutiles les tests au-dessus (qui ne peuvent pas fonctionner). Outils : ipconfig/ping (couche 3), traceroute (chemin), nslookup (DNS). Savoir à quelle couche est le problème, c'est l'avoir à moitié résolu — le modèle en couches devient une méthode.
À quoi servent Packet Tracer et Wireshark en TP, et qu'apporte chacun ?
Packet Tracer SIMULE un réseau complet (machines, commutateurs, routeurs, serveurs) sans matériel : on y construit et configure un réseau d'entreprise, ce qui ancre l'adressage (chapitre 5) et le routage (chapitre 6). Wireshark CAPTURE le trafic réel et l'affiche en couches emboîtées : en observant un chargement de page (DHCP, DNS, poignée TCP, HTTP), on voit défiler l'encapsulation du chapitre 2 pour de vrai.