109.1 Leçon 1

En théorie, les adresses IP sont regroupées en classes, elles-mêmes déterminées par la plage du premier octet, comme le montre le tableau ci-dessous :

Comme nous l’avons déjà dit, pour qu’il y ait possibilité de communication, chaque appareil sur le réseau doit être associé à une adresse IP unique au moins. En revanche, si chaque appareil connecté à Internet dans le monde disposait d’une adresse IP unique, il n’y aurait pas assez d’adresses IP (v4) pour tout le monde. C’est pour cette raison que les adresses IP privées ont été définies.

Les adresses IP privées sont des plages d’adresses IP réservées aux réseaux internes (privés) des entreprises, des institutions, des particuliers, etc. Au sein d’un même réseau, l’utilisation d’une adresse IP reste unique. En contrepartie, la même adresse IP privée pourra être utilisée au sein de n’importe quel réseau privé.

Ainsi, sur Internet, le trafic de données utilise des adresses IP publiques, qui sont reconnaissables et routées sur Internet, tandis qu’au sein des réseaux privés, on utilise des plages d’adresses IP réservées. Le routeur est chargé de convertir le trafic du réseau privé vers le réseau public et vice versa.

Les plages IP privées, séparées par classes, sont indiquées dans le tableau ci-dessous :

Pour les sujets de cette leçon, il convient de savoir convertir les adresses IP en format binaire et en format décimal.

La conversion du format décimal au format binaire s’effectue par des divisions consécutives par 2. A titre d’exemple, nous allons convertir la valeur 105 en suivant les étapes ci-dessous :

Dans cet exemple, nous allons utiliser la valeur binaire 10110000.

Le masque de sous-réseau (netmask) est utilisé conjointement avec l’adresse IP pour déterminer quelle partie de l’adresse IP représente le réseau et quelle partie représente les hôtes. Il a le même format que l’adresse IP, c’est-à-dire qu’il comporte 32 bits répartis en 4 groupes de 8. Par exemple :

En prenant le masque 255.255.0.0 comme exemple, il indique que dans l’adresse IP qui lui est associée, les 16 premiers bits (2 premières décimales) identifient le réseau/sous-réseau et les 16 derniers bits sont utilisés pour identifier sans équivoque les hôtes au sein du réseau.

Le CIDR (Classless Inter-Domain Routing) mentionné ci-dessus est lié à une notation simplifiée du masque, qui indique le nombre de bits (1) associés au réseau/sous-réseau. Cette notation est couramment utilisée pour remplacer le format décimal, par exemple /24 au lieu de 255.255.255.0.

Il est intéressant de noter que chaque classe d’IP a un masque standard, comme suit :

En revanche, ce schéma ne signifie pas qu’il s’agit du masque qui sera forcément utilisé. On peut très bien utiliser n’importe quel masque avec n’importe quelle adresse IP, comme nous allons le voir par la suite.

Voici quelques exemples concrets avec des IP et des masques :

Dans ce cas, les 3 premiers chiffres (24 premiers bits) de l’adresse IP définissent le réseau et le dernier chiffre identifie les adresses des hôtes, c’est-à-dire que la plage de ce réseau s’étend de 192.168.8.0 à 192.168.8.255.

Nous voilà confrontés à deux concepts importants : Chaque réseau/sous-réseau a 2 adresses réservées. La première adresse de la plage est appelée adresse réseau. Dans ce cas 192.168.8.0, qui est utilisée pour identifier le réseau/sous-réseau lui-même. La dernière adresse de la plage est appelée adresse de diffusion, dans ce cas 192.168.8.255. Cette adresse de destination est utilisée pour envoyer le même message (paquet) à tous les hôtes IP de ce réseau/sous-réseau.

L’adresse réseau et l’adresse de diffusion ne peuvent pas être utilisées par les machines du réseau. Par conséquent, la liste des IP qui peuvent effectivement être configurées s’étend de 192.168.8.1 à 192.168.8.254.

Prenons maintenant l’exemple de la même IP, mais avec un masque différent :

Voyez comment le changement de masque modifie la plage d’adresses IP au sein du même réseau/sous-réseau.

La division des réseaux par les masques n’est pas limitée aux valeurs par défaut (8, 16, 24). Nous pouvons créer des subdivisions à notre guise, en ajoutant ou en supprimant des bits dans l’identification du réseau, créant ainsi de nouveaux sous-réseaux.

Par exemple :

Si nous voulons subdiviser le réseau ci-dessus en 2, il suffit d’ajouter un bit supplémentaire à l’identification du réseau dans le masque, comme ceci :

On obtient alors les sous-réseaux suivants :

Si nous allons plus loin dans la subdivision du réseau :

Nous aurons :

Notez que dans chaque sous-réseau, nous réservons l’adresse réseau (la première de la plage) et l’adresse de diffusion (la dernière de la plage), de sorte que plus le réseau est subdivisé, moins les hôtes peuvent utiliser efficacement les adresses IP.

Une adresse IP et un masque permettent d’identifier l’adresse réseau et l’adresse de diffusion, et donc de définir la plage d’adresses IP pour le réseau/sous-réseau.

L’adresse réseau est obtenue en utilisant un “ET logique” entre l’adresse IP et le masque dans leurs formats binaires. Prenons l’exemple de l’adresse IP 192.168.8.12 et du masque 255.255.192.

En convertissant le format décimal en format binaire, comme nous l’avons vu plus haut, nous avons :

Avec un “ET logique”, nous avons 1 et 1 = 1, 0 et 0 = 0, 1 et 0 = 0, donc :

L’adresse réseau de ce sous-réseau est donc 192.168.8.0.

Pour obtenir l’adresse de diffusion, il faut utiliser l’adresse réseau dont tous les bits relatifs à l’adresse de l’hôte sont à 1 :

L’adresse de diffusion est donc 192.168.8.63.

Au total, nous avons :

Comme nous l’avons vu jusqu’à présent, les machines qui se trouvent dans le même réseau/sous-réseau logique peuvent communiquer directement via le protocole IP.

Prenons maintenant l’exemple suivant :

Dans ce cas, la machine 192.168.10.20 ne peut pas envoyer directement un paquet à la machine 192.168.200.100, étant donné qu’elles se trouvent sur des réseaux logiques distincts.

Pour permettre cette communication, un routeur (ou un ensemble de routeurs) est utilisé. Dans cette configuration, un routeur peut également être appelé “passerelle”, vu qu’il sert de passerelle entre deux réseaux. Cette machine a accès aux deux réseaux dans la mesure où elle est configurée avec des adresses IP appartenant aux deux réseaux. Par exemple 192.168.10.1 et 192.168.200.1, et pour cette raison elle parvient à être l’intermédiaire dans cette communication.

Pour ce faire, chaque hôte du réseau doit avoir configuré ce que l’on appelle la route par défaut (default route). La route par défaut indique l’IP vers laquelle devront être envoyés tous les paquets dont la destination est une IP qui ne fait pas partie du réseau logique de l’hôte.

Dans l’exemple ci-dessus, la route par défaut pour les machines du réseau 192.168.10.0/24 sera l’IP 192.168.10.1 qui est l’IP du routeur/passerelle, alors que la route par défaut pour les machines du réseau 192.168.200.0/24 sera 192.168.200.1.

La route par défaut est également utilisée pour que les machines d’un réseau privé (LAN) aient accès à Internet (WAN) par l’intermédiaire d’un routeur.