Terminale · NSI

Contrôle n°4 — Architectures matérielles, Réseaux et Routage

Ce DS couvre les composants d'un ordinateur, les principes de communication réseau et les tables de routage.

1h · Moyen · 3 exercices · Barème sur 20 points

Entraînement généré par IA — vérification pédagogique complète non acquise.

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Sujet

Travaille d’abord sans consulter le corrigé. Note tes réponses et les étapes de ton raisonnement.

Exercice 1 — Composants et exécution d'un programme (7 points)

1. Lors de l'exécution d'une instruction machine, citez les deux principales étapes du cycle d'exécution et le rôle du compteur ordinal (PC) dans ce cycle. 2. Quelle est la différence fondamentale entre la mémoire RAM et la mémoire cache L1 en termes de vitesse d'accès et de capacité ? Pourquoi cette hiérarchie de mémoire est-elle nécessaire ? 3. Un processeur a une fréquence de 3,5 GHz. Combien de cycles d'horloge peut-il effectuer en une nanoseconde (1 ns = 10^-9 s) ?

Exercice 2 — Adressage IP et sous-réseaux (7 points)

On donne l'adresse IP d'un hôte : 192.168.42.137/26. 1. Quelle est la classe originale (A, B, C) de l'adresse 192.168.42.0 ? Est-elle routable sur Internet ? 2. Calculez le masque de sous-réseau associé au CIDR /26, ainsi que l'adresse du réseau et l'adresse de diffusion (broadcast) de ce sous-réseau. 3. Combien d'adresses IP utilisables pour les hôtes ce sous-réseau contient-il ?

Exercice 3 — Table de routage (6 points)

Voici la table de routage simplifiée d'un routeur R : | Destination | Masque | Passerelle | Interface | |-------------|--------|------------|-----------| | 10.1.1.0 | 255.255.255.0 | 0.0.0.0 | eth0 | | 172.16.0.0 | 255.255.0.0 | 10.1.1.254 | eth0 | | 0.0.0.0 | 0.0.0.0 | 192.168.1.1 | eth1 | Le routeur reçoit un paquet à destination de l'IP 172.16.5.5. 1. En détaillant vos calculs, déterminez vers quelle passerelle et via quelle interface le routeur va acheminer ce paquet. Pourquoi ? 2. Quelle est la signification de la ligne avec destination 0.0.0.0/0 ?

Corrigé et barème

Le total du barème est de 20 points. Les réponses rédigées admettent plusieurs formulations pertinentes ; compare le raisonnement, pas seulement les mots.

Exercice 1 — Composants et exécution d'un programme : 7 points

1. Les deux étapes sont : Fetch (chargement de l'instruction depuis la mémoire à l'adresse pointée par le PC) et Execute (exécution de l'instruction). Le PC contient l'adresse mémoire de la prochaine instruction à exécuter ; il est incrémenté après le fetch. 2. Le cache L1 est beaucoup plus rapide (latence de l'ordre de la nanoseconde) mais de capacité très réduite (quelques dizaines de Ko). La RAM est plus lente (latence de dizaines de ns) mais de grande capacité (plusieurs Go). La hiérarchie permet de rapprocher les données fréquemment utilisées du processeur pour masquer la lenteur relative de la RAM. 3. Fréquence = 3,5 * 10^9 Hz = 3,5 * 10^9 cycles/s. Nombre de cycles en 1 ns (10^-9 s) : 3,5 * 10^9 * 10^-9 = 3,5 cycles.

Exercice 2 — Adressage IP et sous-réseaux : 7 points

1. Classe C (premier octet entre 192 et 223). Non, elle n'est pas routable sur Internet car elle appartient à la plage privée 192.168.0.0/16. 2. Masque : /26 = 255.255.255.192 (ou 11111111.11111111.11111111.11000000). Adresse réseau : 192.168.42.128 (137 & 192 = 128). Broadcast : 192.168.42.191 (128 + 64 -1 = 191). 3. Nombre d'hôtes utilisables : 2^(32-26) - 2 = 2^6 - 2 = 64 - 2 = 62.

Exercice 3 — Table de routage : 6 points

1. Pour 172.16.5.5 : - Ligne 1 : 172.16.5.5 & 255.255.255.0 = 172.16.5.0 ≠ 10.1.1.0 → pas de correspondance. - Ligne 2 : 172.16.5.5 & 255.255.0.0 = 172.16.0.0 → CORRESPONDANCE. - Ligne 3 : correspond toujours (route par défaut), mais moins spécifique. Le routeur choisit la route la plus spécifique (masque le plus long). Il envoie le paquet vers la passerelle 10.1.1.254 via l'interface eth0. 2. La ligne 0.0.0.0/0 est la route par défaut. Elle indique que pour toute destination non trouvée dans les autres lignes de la table, le paquet doit être envoyé à la passerelle 192.168.1.1 via eth1.

Comprendre, puis réessayer

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