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IV. Exercices

Exercice 1 : adresses IPv4

IPv4 (Internet Protocol version 4) est la première version d'Internet Protocol (IP) à avoir été largement utilisée aussi bien pour internet que pour les réseaux informatiques en général. Elle permet une définition commune (mondialement) de la manière d'écrire les adresses des machines (ordinateur, serveur, …) reliées à un réseau informatique.

 

Exemple 1 : le réseau d'un particulier

Le réseau des particuliers est en général le suivant :

192.168.1.x où x est l'adresse des éléments connectés au réseau

1. 'x' pouvant prendre comme valeur 0 à 255 (en décimal), sur combien de bits est-il codé en binaire ?

2. L'adresse de mon ordinateur étant 192.168.1.2, écrivez cette adresse en binaire.

3. Combien de matériels différents puis-je relier sur ce réseau ?

 
Exemple 2 : le réseau d'une petite entreprise

Le réseau de l'entreprise est : 192.168.x.y où x et y sont les octets codant l'adresse des éléments connectés au réseau

4. 'x' et 'y' pouvant chacun aller de 0 à 255 (en décimal), sur combien de bits au total l'adresse des éléments est-elle codée ?

5. Combien de matériels différents puis-je relier sur ce réseau ?

 
Généralisation

6. Si tous les élément de l'adresse peuvent être choisi (w.x.y.z), chacun pouvant aller de 0 à 255 (en décimal), sur combien de bits au total l'adresse est-elle codée ?

7. Combien de matériels différents puis-je relier sur le réseau internet avec cette norme IPv4?

 


Exercice 2 : adresses IPv6


IPv6 (Internet Protocol version 6) est le protocole réseau qui a été conçu pour succéder à l'IPv4.

La plage des adresses va de 0:0:0:0:0:0:0:0 à FFFF:FFFF:FFFF :…….. :FFFF (l'adresse est en 8 parties séparées par des « deux points », chaque nombre est donné en hexadécimal )

Exemple d'une adresse IPv6 :

2001:0db8:0000:85a3:0010:0a0b:8001:ec1f

 
Préliminaires :

1. Convertissez le chiffre hexadécimal 'E' en décimal puis en binaire

2. Combien faut-il de bits pour coder un 'chiffre' hexadécimal ?

  

Étude d'un des 8 éléments composant une adresse IPv6 :

Cet élément peut avoir comme valeur 0000 à ffff. Prenons l'élément 'ec1f'

3. Convertissez ce nombre hexadécimal en décimal

4. Convertissez ce nombre hexadécimal en binaire

5. Sur combien de bits est-il codé ?

 

Généralisation :

6. Sur combien de bits une adresse IPv6 complète est-elle codée ?

7. Combien de matériels différents puis-je relier sur le réseau internet avec IPv6?

 

 

Exercice 3 : généralités

Un téléphone portable possède-t-il une adresse MAC ?

Combien d’adresses MAC possède un routeur ?

Combien d’adresses IP possède un routeur ?

Un réseau a comme masque 255.255.255.224. Combien de machines peut- il y avoir sur un tel réseau ?

 
En utilisant l'adressage par classe, l'adresse 190.24.12.8/16 fait partie de quel réseau ?
1 : 190.0.0.0      2:190.255.255.255         3 : 190.24.0.0        4 : 190.24.12.0

On trouve comme adresse réseau : 74.125.100.80/8. Quel est le masque réseau ?

Combien peut-on mettre de machines sur un réseau du type 78.0.0.0/16 ?

Soit l’adresse suivante 77.45.234.56/17. Donnez le masque se sous réseau.

Quelle adresse réseau (NetID) possède la machine 192.168.5.17/24 (aidez vous de masque de sous réseau)?

Quels adresses réseau (NetID) et équipement (HostID ) possède la machine 194.45.67.98/26 (aidez vous de masque de sous réseau)?

 
Notre réseau a comme adresse 172.16.0.0/12

1. Donnez son masque de sous réseau :

2. Donnez son adresse de diffusion (broadcast) en vous aidant du masque de sous réseau.

 

 
Exercice 4 : IPV4 classe A et B

voici le résumé pour la classe C :

Bits de départ

Masque de sous réseau par défaut

Nombre de bits de NetID

Nombre de bits de

HostID

Nombres d’adresses possibles sur le sous réseau

Nombre d’adresses de réseaux possibles

Plage d’adresses disponibles

110

255.255.255.0

24

8

254 (28-2)

2097152 (221)

192.0.0.1 à 223.255.255.254

  

Complétez le résumé pour la classe A :

Bits de départ

Masque de sous réseau par défaut

Nombre de bits de NetID

Nombre de bits de

HostID

Nombres d’adresses possibles sur le sous réseau

Nombre d’adresses de réseaux possibles

Plage d’adresses disponibles

126 (27-2)

 

Complétez le résumé pour la classe B :

Bits de départ

Masque de sous réseau par défaut

Nombre de bits de NetID

Nombre de bits de

HostID

Nombres d’adresses possibles sur le sous réseau

Nombre d’adresses de réseaux possibles

Plage d’adresses disponibles

16384 (214-2)

 

 

Exercice N°5      Topologie des réseaux

Soit le réseau d’une petite entreprise:


Entourez, en les nommant, les 3 types de topologie de réseau présents sur le réseau.







Exercice N°6      Des question de bits, de débits, ….

Remarque : dans les questions suivantes on partira du principe qu’un Kb = 1000bits, qu’un Mbits=1000000, ….

Sur une liaison hertzienne urbaine à 1200 bits/s (débit max) on envoie des messages de 8 octets. La fréquence d’émission est de 12 messages par seconde.
1. Calculez le débit réel (en bits/s) de la ligne avec l’utilisation précédente.
2. En déduire le taux d’utilisation de la ligne (en%)

Différents réseaux Ethernet
3. Quel est le temps de transmission de 1Kb sur un réseau dont le débit est 10 Mb/s
4. Quel est le temps de transmission de 1Kb sur un réseau dont le débit est 100 Mb/s

On considère maintenant un réseau dont le débit est de 10 Mbits/s. Les messages envoyés sur ce réseau ont une taille maximale de 1000 bits dont un champ de contrôle de 16 bits.
5. Quel est le nombre de messages nécessaires pour envoyer un fichier de 4 Mbits d'un ordinateur à l’autre?


Exercice N°7      Analyse d’une trame RS232

La liaison série est paramétrée de la manière suivante :

  • Donnée sur 7 bits
  • Parité paire
  • 2 bits de stop


On relève la trame suivante :

1. Repérez sur la trame précédente :

  • le bit de start
  • les bits de donnée
  • le bit de poids faible (LSB)
  • le bit de poids fort (MSB)
  • les bits de stop
  • le bit de parité

2. La donnée transporté est un caractère. Quel est-il ?

3. La parité est-elle bonne ? Justifiez votre réponse.





Exercice N°8     Analyse d’une trame RS232

Une liaison série entre un capteur de température et une carte Arduino est paramétrée de la manière suivante :

  • Donnée sur 8 bits
  • 1 bit de stop


On relève, à l’oscilloscope, la trame suivante (l’horloge semble être active sur le front descendant du signal CLK):


1. Repérez sur la trame précédente (entourer sur l’oscillogramme précédent) :

  • le bit de start
  • les bits de donnée
  • le bit de poids faible (LSB)
  • le bit de poids fort (MSB)
  • le bits de stop
  • le bit de parité

2. Quelle est le type de parité utilisée? Justifiez votre réponse.

3. La donnée transportée représente une température (nombre entier). Le bit de poids fort représente le signe de cette température. Quelle est la température mesurée?






Exercice N°9      Écriture d’une trame RS232

La liaison série est paramétrée de la manière suivante :

  • Donnée sur 7 bits
  • Parité impaire
  • 1 bits de stop


Dessinez la trame si la donnée transportée est le caractère "R"






Exercice N°10      Câblage sur carte Arduino UNO

Description des affectations possibles des broches (pin) d’une carte Arduino uno :



Description des capteurs du système :


TSL2561 Digital Luminosity/Lux/Light Sensor :
Specification :

  • Approximates Human eye Response
  • Precisely Measures Illuminance in Diverse Lighting Conditions
  • Temperature range: -30 to 80 *C
  • Dynamic range (Lux): 0.1 to 40,000 Lux
  • Voltage range: 2.7-3.6V
  • Interface: I2C
  • This board/chip uses I2C 7-bit addresses 0x39, 0x29, 0x49, selectable with jumpers


Connect the VCC pin to a 3.3V or 5v power source
Connect GND to the ground pin.
Connect the i2c SCL clock pin to your i2c clock pin.
Connect the i2c SDA data pin to your i2c data pin.
Don’t connect the INT pin



Accéléromètre 3 axes BMA220 SEN0168
This Triple Axis Accelerometer with Bosch BMA220 is an ultra small triaxial, low-g acceleration sensor breakboard with I2C interface, aiming for lowpower consumer market applications. It allows measurement of accelerations in 3 perpendicular axes and thus senses tilt, motion, shock and vibration in cell phones, handhelds, computer peripherals, man-machine interfaces, virtual reality features and game controllers.
Spécifications :

  • Power supply: 2.0-3.6V
  • Interface: I2C
  • Acceleration range:±2g/±4g/±8g/±16g
  • LED power indication



Capteur de température IR SEN0206
Spécifications :

  • Operating Voltage: 3.3V - 5V
  • Operating Current: 1.2mA
  • Temperature: -70.01℃ to +382.19℃, (0.01 ℃ resolution)
  • Interface Type: I2C
  • Interface Line Sequence: VCC, GND, SCL, SDA




Module Bluetooth Grove 113020008
Grove - Serial Bluetooth is an easy to use module compatible with the existing Grove Base Shield, and designed for transparent wireless serial connection setup. The serial port Bluetooth module is fully qualified Bluetooth V2.0+EDR(Enhanced Data Rate) 2Mbps Modulation with complete 2.4GHz radio transceiver and baseband.
Specifications :

  • Operating Voltage: 5.0VDC
  • Data Rate: 2Mbps
  • Fully Qualified Bluetooth V2.0+EDR 3Mbps Modulation
  • Selectable baud rate
  • Communication : serial port



Module NFC Tag 101020070
Grove - NFC Tag is a highly integrated Near Field Communication Tag module,this module is I2C interface,which base on M24LR64E-R,M24LR64E-R have a 64-bit unique identifier and 64 -Kbit EEPROM.Grove - NFC Tag attach an independent PCB antenna which can easily stretch out of any enclosure you use, leaving more room for you to design the exterior of your project.
Specifications

  • Working Voltage:5V or 3,3V
  • Effective range<2cm
  • Serve for contactless communication at 13.56MHz
  • 64-bit unique identifier (UID)
  • Read Block & Write (32-bit blocks)
  • Grove I2C Interface


Faites le câblage des capteurs sur la carte Arduino (signaux et alimentations):



Exercice N°11      Trame bus I2C

Nous allons brancher sur une carte Arduino un capteur de température infrarouge avec communication par bus I2C
Caractéristiques du capteur:

  • Le capteur fonctionne sur 12 bits
  • plage de mesure : -40°C à 85°C
  • la mesure est linéaire
  • le capteur envoi d’abord les bits de poids faible (B7 à B0) puis ceux de poids plus forts (B11 à B8)


La liaison I2C est classique donc les adresses sont sur 7 bits


On relève la trame I2C suivante :




1. Décodage de la trame :

  • Entourez sur la trame le bit de START
  • Relevez l’adresse du capteur. La mettre en hexadécimal
  • Entourez sur la trame le bit de R/W
  • Quel est son état logique et que cela signifie-t-il ?
  • Entourez sur la trame les bits d’acquittement (ACK)
  • Entourez sur la trame les bits de données transmis par le capteur
  • Entourez sur la trame le bits de non-acquittement (NACK)
  • Entourez sur la trame le bit de STOP


2. Analyse des données :

  • Calculez la résolution du capteur
  • Donnez la valeur des 12 bits de mesure que le capteur a envoyé (lus sur la trame)
  • En déduire la température mesurée par le capteur