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\documentclass[a4paper,french,12pt]{article}
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\title{Réseaux Locaux\\TD2~: Réseaux et protocoles}
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\author{Tunui Franken}
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\date{Dernière compilation~: \today{} à \currenttime}
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\usepackage{styles}
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\usepackage{enumitem}
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\usepackage{tikz}
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\usetikzlibrary{shapes}
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\begin{document}
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\maketitle
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\clearpage
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\tableofcontents
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\clearpage
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\section{Étude de cas}
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Nous nous intéressons à une plateforme locale de jeu vidéo de tir en ligne qui fonctionne sur une infrastructure de réseau local.
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Dans ce réseau, chaque joueur accède au jeu sur une machine sur laquelle s'exécute son application cliente.
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Un serveur central gère la synchronisation des vues et des actions du jeu~: une application cliente envoie aux serveurs, à une fréquence assez élevée, des données sur la position du personnage et les actions exécutées par ce dernier (notamment sur les personnages des autres joueurs).
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Le serveur, après avoir reçu ces informations, effectue un calcul basé sur les actions et les mouvements effectués (reçus) et distribue les mises à jour aux autres machines afin que chacun puisse voir l'état des autres presque en temps réel localement sur sa machine.
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Dans ce type de jeux, la vitesse des messages ainsi que l'optimisation des ressources sont très importantes afin de garantir une expérience de jeu optimale (maximum de données transmises correctement et faible latence pour une vue et interaction proche du temps réel).
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\section{Partie 1}
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\includegraphics[width=\linewidth]{./img/topologie.png}
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Afin d'organiser une compétition de jeux, nous devions configurer un réseau de deux salles de jeu pour permettre à deux équipes de joueurs d'accéder à la plateforme et de s'affronter.
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Ce projet a été initialement confié à un agent qui a des connaissances de base en réseaux.
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Après l'installation et la configuration, certains joueurs ne parvenaient pas à se connecter aux serveurs.
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Nous, étudiants de L3 spécialistes en réseau, sommes donc intervenus pour résoudre ce problème.
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Avant de configurer quoi que ce soit, nous devons d'abord localiser le problème~:
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\begin{enumerate}
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\item \emph{Quelles machines ne peuvent pas communiquer avec le serveur et pourquoi~?}
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Il n'y a aucun routeur, donc les seules machines pouvant communiquer avec le serveur sont celles qui sont dans le même réseau~: 192.168.1.0/24. \\
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Il s'agit donc des machines 192.168.1.6/24 (Room 1) ainsi que 192.168.1.1/24 et 192.168.1.2/24 (Room 2).
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\item \emph{En gardant la même topologie, proposez une solution.}
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Il faut remplacer les switchs par des routeurs si l'on veut garder les configurations IP\@.
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\emph{%
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Même si la configuration IP est cachée aux joueurs, certains joueurs malveillants et mauvais perdants se sont amusés à envoyer des messages de diffusion en utilisant l'adresse IP de diffusion sur le réseau actuel (255.255.255.255) dès qu'ils sentaient qu'ils perdaient, afin de congestionner le réseau.
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Pour faire face à ce problème, nous avons décidé de diviser le réseau en trois sous-réseaux (salle 1 --- sous-réseau 1, salle 2 --- sous-réseau 2, salle des serveurs --- sous-réseau 3) en plaçant au milieu un routeur qui relie les trois salles/sous-réseaux.
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}
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\item \emph{Pourquoi l'ajout d'un routeur résoud-il ce problème de diffusion~?}
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Contrairement à un switch qui a un seul domaine de diffusion (sans passer par les VLAN), un routeur divise le domaine de diffusion.
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Ainsi, un broadcast vers l'adresse 255.255.255.255 ne passe pas les routeurs.
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\item \emph{Placez ce routeur dans la topologie et proposez une configuration IP pour les trois réseaux en utilisant la plage d'adresses 192.168.1.0/24}~:
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\begin{enumerate}
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\item \emph{les adresses IP des machines des routeurs et des serveurs}
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\begin{itemize}
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\item Salle 1~:
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\begin{itemize}
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\item Routeur-f0/1~: 192.168.1.1
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\item PC1~: 192.168.1.2
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\item PC2~: 192.168.1.3
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\item PC3~: 192.168.1.4
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\end{itemize}
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\item Salle 2~:
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\begin{itemize}
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\item Routeur-f0/2~: 192.168.1.9
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\item PC4~: 192.168.1.10
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\item PC5~: 192.168.1.11
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\item PC6~: 192.168.1.12
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\end{itemize}
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\item Salle Serveur~:
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\begin{itemize}
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\item Routeur-f0/3~: 192.168.1.17
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\item Serveur~: 192.168.1.18
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\end{itemize}
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\end{itemize}
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\item \emph{les adresses et masques des sous-réseaux}
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\begin{itemize}
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\item Salle 1~: 192.168.1.0/29 (255.255.255.248)
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\item Salle 2~: 192.168.1.8/29 (255.255.255.248)
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\item Salle Serveur~: 192.168.1.16/30 (255.255.255.252)
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\end{itemize}
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\item \emph{les adresses de diffusion}
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\begin{itemize}
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\item Salle 1~: 192.168.1.7
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\item Salle 2~: 192.168.1.15
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\item Salle Serveur~: 192.168.1.19
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\end{itemize}
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\end{enumerate}
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\begin{center}
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\includegraphics[width=\linewidth]{./img/part1q4.png}
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\end{center}
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\item \emph{Construire la table de routage du routeur 1.}
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Tous les réseaux sont directement connectés.
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\begin{itemize}
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\item 192.168.1.0/29 --- fa0/1
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\item 192.168.1.8/29 --- fa0/2
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\item 192.168.1.16/30 --- fa0/3
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\end{itemize}
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\item \emph{Calculer la taille de la table de routage en fonction du numéro de la machine.}
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Sur le routeur, comme tous les réseaux sont directement connectés, la table de routage possède seulement les trois lignes de la question précédente.
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Sur chaque machine, la table est encore plus simple.
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Il suffit de renseigner la passerelle, qui sera l'interface du routeur dans le réseau correspondant.
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\item \emph{Proposer une solution pour optimiser la taille du réseau.}
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Pour maximiser le nombres d'hôtes disponibles par sous-réseau, nous pouvons diviser le réseau en 4 sous-réseaux.
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Le dernier réseau est donc inutilisé, mais ceci laisse 62 adresses disponibles par sous-réseau.
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\end{enumerate}
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\section{Partie 2}
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\emph{%
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Après quelques semaines, d'autres demandes pour des organisations plus grandes ont été reçues et nous devons répondre à ce besoin, nous devons étendre notre site.
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Nous pouvons réserver deux nouvelles salles adjacentes (salle 3 et salle 4) pour créer deux nouveaux sous-réseaux (subnet 3 et subnet 4) et étendre les deux salles existantes (salle 1 et salle 2) à 10 et 20 machines.
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Le sous-réseau 3 et le sous-réseau 4 sont reliés par un nouveau routeur (routeur 2) qui est connecté au routeur 1.
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}
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\begin{enumerate}
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\item \emph{%
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Le masque utilisé précédemment pour nos sous-réseaux est-il suffisant pour ajouter les deux nouveaux sous-réseaux~?
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Si oui, quelles seront les adresses des sous-réseaux~?
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Si non, donnez un nouveau masque et de nouvelles adresses de sous-réseaux (pour les 5 sous-réseaux).
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}
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En refaisant l'adressage des sous-réseaux, le 192.168.1.0/24 est suffisamment grand pour toutes les machines nécessaires.
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Il faudra alors utiliser les sous-réseaux suivants~:
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\begin{itemize}
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\item Salle 1~: 192.168.1.0/27 (255.255.255.224), broadcast 192.168.1.31
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\item Salle 2~: 192.168.1.32/27 (255.255.255.224), broadcast 192.168.1.63
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\item Salle 3~: 192.168.1.64/27 (255.255.255.224), broadcast 192.168.1.95
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\item Salle 4~: 192.168.1.96/27 (255.255.255.224), broadcast 192.168.1.127
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\item Salle Serveur~: 192.168.1.128/30 (255.255.255.252), broadcast 192.168.1.131
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\item Interconnexion des deux routeurs~: 192.168.1.132/30 (255.255.255.252), broadcast 192.168.1.135
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\end{itemize}
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\includegraphics[width=\linewidth]{./img/part2q1.png}
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\item \emph{Peut-on attribuer des adresses IP aux nouvelles machines des salles étendues 1 et 2 (10 et 20 machines) en utilisant les mêmes sous-réseaux définis précédemment~?}
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En utilisant l'adressage de la Partie 1 ce n'est pas possible car les sous réseaux sont trop petits.
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\item \emph{%
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Nous voulons maintenant équiper les deux nouvelles salles 3 et 4 de 50 machines chacune.
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Est-ce possible avec nos sous-réseaux actuels~? Pourquoi~?
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}
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Ce n'est pas possible avec les sous-réseaux actuels, car chaque salle peut contenir 30 machines (en comptant le routeur).
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\item \emph{Proposez une solution.}
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Une solution est de réserver les deux premières plages aux salles 3 et 4 en faisant des réseaux /26, pouvant accueillir 62 machines chacune. \\
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Cela donnerait le découpage suivant~:
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\begin{itemize}
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\item Salle 3~: 192.168.1.0/26 (255.255.255.192), broadcast 192.168.1.63
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\item Salle 4~: 192.168.1.64/26 (255.255.255.192), broadcast 192.168.1.127
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\item Salle 1~: 192.168.1.128/27 (255.255.255.224), broadcast 192.168.1.159
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\item Salle 2~: 192.168.1.160/27 (255.255.255.224), broadcast 192.168.1.191
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\item Salle Serveur~: 192.168.1.192/30 (255.255.255.252), broadcast 192.168.1.195
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\item Interconnexion des deux routeurs~: 192.168.1.196/30 (255.255.255.252), broadcast 192.168.1.199
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\end{itemize}
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\includegraphics[width=\linewidth]{./img/part2q4.png}
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\item \emph{Construire la table de routage des routeurs 1 et 2.}
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192.168.1.197 est l'adresse de l'interface du routeur 2 connectée au routeur 1.
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192.168.1.198 est l'adresse de l'interface du routeur 1 connectée au routeur 2.
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\begin{itemize}
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\item Routeur 1~: \\
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192.168.1.128/27 --- f0/1 \\
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192.168.1.160/27 --- f0/2 \\
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192.168.1.192/30 --- f0/3 \\
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192.168.1.0/26 via 192.168.1.198 --- f0/4 \\
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192.168.1.64/26 via 192.168.1.198 --- f0/4
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\item Routeur 2~: \\
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192.168.1.0/26 --- f0/3 \\
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192.168.1.64/26 --- f0/4 \\
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192.168.1.192/30 via 192.168.1.197 --- f0/1 \\
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192.168.1.128/27 via 192.168.1.197 --- f0/1 \\
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192.168.1.160/27 via 192.168.1.197 --- f0/1
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\end{itemize}
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\end{enumerate}
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\end{document}
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