Telechargé par Sihem Mansouri

CHAPITRE 4

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CHAPITRE 5
Adressage du réseau : IPv4
1 Adresses IPv4
1.1 Anatomie d’une adresse IPv4
Tous les périphériques appartenant à un réseau doivent être identifiés de manière unique. Au niveau de la couche réseau, les
paquets de communication doivent être identifiés par les adresses source et de destination des systèmes des deux côtés. Avec
l’adressage IPv4, cela implique que chaque paquet comporte, dans l’en-tête de la couche 3, une adresse source 32 bits et une
adresse de destination 32 bits.
Dans le réseau de données, ces adresses servent de configurations binaires. À l’intérieur des périphériques, une logique
numérique est appliquée pour les interpréter. Pour les utilisateurs, une chaîne de 32 bits est difficile à interpréter et encore plus
difficile à mémoriser. Par conséquent, nous représentons les adresses IPv4 à l’aide d’une décimale à point.
Décimale à point :Les configurations binaires représentant des adresses IPv4 sont exprimées en décimales à point, en séparant
chacun des octets par un point. Le nom d’« octet » s’explique par le fait que chaque nombre décimal représente 8 bits.
Par exemple, l’adresse 10101100000100000000010000010100
est exprimée en décimale à point de la manière suivante : 172.16.4.20
Gardez à l’esprit que les périphériques utilisent une logique binaire. La notation en décimale à point est un moyen plus pratique
pour les utilisateurs d’entrer des adresses et de s’en souvenir.
Parties réseau et hôte : Pour chaque adresse IPv4, une partie des bits d’ordre haut représente l’adresse réseau. Au niveau de la
couche 3, un réseau se définit par un groupe d’hôtes dont la partie adresse réseau de l’adresse contient la même configuration
binaire.
1.2 Connaissance des nombres : conversion binaire / décimal
Dans la figure, on note qu’une combinaison différente de uns et de zéros donne une valeur décimale différente.
Dans notre exemple, le nombre binaire : 10101100000100000000010000010100
est converti en :172.16.4.20
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N’oubliez pas le déroulement des étapes :



Diviser les 32 bits en 4 octets.
Convertir chaque octet en nombre décimal.
Ajouter un point entre chaque nombre décimal.
1.3 Connaissance des nombres : conversion de nombres décimaux en nombres binaires
Si nous devons être capable de convertir des nombres dans le sens binaire vers décimal, il en est de même dans l’autre sens.
Nous sommes souvent amenés à examiner un octet d’une adresse qui est exprimée en notation en décimale à point. C’est le cas
lorsque les bits d’un réseau et ceux d’un hôte divisent un octet.
La figure résume la procédure de conversion de l’adresse 172.16.4.20 de la notation en décimale à point en notation binaire.
2 À chaque adresse sa fonction
2.1 Les différents types d’adresse d’un réseau IPv4
Dans la plage d’adresses de chaque réseau IPv4, il y a trois types d’adresse :
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L’adresse réseau : l’adresse qui fait référence au réseau
L’adresse de diffusion : une adresse spécifique, utilisée pour envoyer les données à tous les hôtes du réseau
Des adresses d’hôte : des adresses attribuées aux périphériques finaux sur le réseau
2.2 Calcul des adresses réseau, d’hôte et de diffusion
2.3 Les différents types de communication : monodiffusion, diffusion, multidiffusion
Dans un réseau IPv4, les hôtes peuvent communiquer de trois façons :
Monodiffusion : processus consistant à envoyer un paquet d’un hôte à un autre.
Multidiffusion : processus consistant à envoyer un paquet d’un hôte à un groupe d’hôtes en particulier.
Diffusion : processus consistant à envoyer un paquet d’un hôte à tous les hôtes du réseau.
Diffusion dirigée : Une diffusion dirigée est envoyée à tous les hôtes d’un réseau particulier. Ce type de diffusion
permet l’envoi d’une diffusion à tous les hôtes d’un réseau qui n’est pas local. Par exemple, pour qu’un hôte, situé en
dehors du réseau, puisse communiquer avec les hôtes du réseau 172.16.4.0 /24, l’adresse de destination du paquet
serait 172.16.4.255. Bien que, par défaut, les routeurs n’acheminent pas les diffusions dirigées, ils peuvent être
configurés de manière à le faire.
Diffusion limitée: La diffusion limitée permet une transmission qui est limitée aux hôtes du réseau local. Ces
paquets utilisent l’adresse IPv4 de destination 255.255.255.255. Les routeurs ne transmettent pas cette diffusion. Les
paquets adressés à une adresse de diffusion limitée ne sont visibles que sur le réseau local. C’est la raison pour
laquelle un réseau IPv4 est également appelé « domaine de diffusion ». Les routeurs forment les limites d’un domaine
de diffusion.
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2.4 Plages d’adresses IPv4 réservées
Exprimée au format décimal à point, la plage d’adresses IPv4 va de 0.0.0.0 à 255.255.255.255. Comme nous l’avons vu,
certaines de ces adresses ne peuvent pas être utilisées comme adresses d’hôte dans des transmissions monodiffusion.
Adresses expérimentales : Un important bloc d’adresses est réservé à un usage spécial, il s’agit de la plage d’adresses
expérimentales IPv4, allant de 240.0.0.0 à 255.255.255.254. Actuellement, ces adresses sont répertoriées comme étant
réservées pour une utilisation future (RFC 3330). Cela laisse à penser qu’elles pourraient être converties en adresses
utilisables. Pour l’instant, leur utilisation dans des réseaux IPv4 n’est pas permise. Toutefois, ces adresses pourraient
s’appliquer à la recherche.
Adresses de multidiffusion: Un autre gros bloc d’adresses est réservé à un usage spécifique : il s’agit de la plage d’adresses
de multidiffusion IPv4, allant de 224.0.0.0 à 239.255.255.255.
Adresses d’hôte: Maintenant que nous avons recensé les plages réservées aux adresses expérimentales et de multidiffusion, il
nous reste à traiter la plage allant de 0.0.0.0 à 223.255.255.255, que les hôtes IPv4 peuvent utiliser. Toutefois, dans cette plage,
de nombreuses adresses sont déjà réservées à un usage spécifique. Si nous avons abordé certaines de ces adresses, les
principales sont décrites dans la section suivante.
2.5 Adresses publiques et privées
Bien que la majorité des adresses d’hôte IPv4 soient des adresses publiques utilisées dans les réseaux accessibles sur Internet,
d’autres blocs d’adresses sont attribués à des réseaux qui ne nécessitent pas d’accès à Internet, ou uniquement un accès limité.
Ces adresses sont appelées des adresses privées.
Adresses privées
Voici ces plages d’adresses privées :



10.0.0.0 à 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)
172.16.0.0 à 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)
192.168.0.0 à 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)
Les blocs d’adresses d’espace privé, comme illustrés, sont réservés aux réseaux privés. L’utilisation de ces adresses ne doit pas
forcément être unique entre des réseaux externes. En règle générale, les hôtes qui ne nécessitent pas d’accès à Internet
peuvent utiliser les adresses privées sans limitation. Toutefois, les réseaux internes doivent configurer des schémas
d’adressage réseau pour garantir que les hôtes des réseaux privés utilisent des adresses IP qui sont uniques au sein de leur
environnement de réseau.
2.6 Adresses IPv4 spéciales
Pour diverses raisons, certaines adresses ne peuvent pas être attribuées à des hôtes. D’autres le peuvent, mais avec des
restrictions concernant la façon dont les hôtes interagissent avec le réseau.
Adresses réseau et de diffusion: Comme nous l’avons vu, dans chaque réseau, la première et la dernière adresses ne peuvent
pas être attribuées à des hôtes. Il s’agit respectivement de l’adresse réseau et de l’adresse de diffusion.
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Route par défaut: Comme nous l’avons indiqué précédemment, nous représentons la route IPv4 par défaut de la manière
suivante : 0.0.0.0. La route par défaut est utilisée comme route « dernier recours » lorsqu’aucune route plus spécifique n’est
disponible. L’utilisation de cette adresse réserve également toutes les adresses de la plage 0.0.0.0 - 0.255.255.255 (0.0.0.0 /8).
Bouclage: L’adresse de bouclage IPv4 127.0.0.1 est une autre adresse réservée. Il s’agit d’une adresse spéciale que les hôtes
utilisent pour diriger le trafic vers eux-mêmes. L’adresse de bouclage crée un moyen rapide, pour les applications et les
services TCP/IP actifs sur le même périphérique, de communiquer entre eux. En utilisant l’adresse de bouclage à la place de
l’adresse d’hôte IPv4 attribuée, deux services actifs sur le même hôte peuvent contourner les couches les plus basses de la pile
TCP/IP. Vous pouvez également envoyer une requête ping à l’adresse de bouclage afin de tester la configuration TCP/IP de
l’hôte local.
Bien que seule l’adresse 127.0.0.1 soit utilisée, les adresses de la plage 127.0.0.0-127.255.255.255 sont réservées. Toutes les
adresses de cette plage sont envoyées en boucle sur l’hôte local. Aucune des adresses de cette plage ne devrait jamais
apparaître sur un réseau quel qu’il soit.
Adresses locales-liens :Les adresses IPv4 du bloc d’adresses 169.254.0.0 à 169.254.255.255 (169.254.0.0 /16) sont conçues
pour être des adresses locales-liens. Elles peuvent être automatiquement attribuées à l’hôte local par le système
d’exploitation, dans les environnements où aucune configuration IP n’est disponible. Celles-ci peuvent être utilisées dans
un réseau Peer to peer de petite taille ou pour un hôte qui ne peut pas obtenir d’adresse automatiquement auprès d’un serveur
DHCP.
Adresses TEST-NET
Le bloc d’adresses 192.0.2.0 à 192.0.2.255 (192.0.2.0 /24) est réservé à des fins pédagogiques. Ces adresses peuvent être
utilisées dans la documentation et dans des exemples de réseau. Contrairement aux adresses expérimentales, les
périphériques réseau accepteront ces adresses dans leur configuration. Ces adresses apparaissent souvent avec des noms de
domaine exemple.com ou exemple.net dans les requêtes pour commentaires et la documentation de fournisseur et de protocole.
Les adresses de cette plage ne doivent pas être visibles sur Internet.
2.7 Adressage IPv4 hérité
Les anciennes classes réseau: À l’origine, la spécification RFC1700 regroupait les plages monodiffusion selon certaines
tailles appelées des adresses de classe A, B et C. Elle a également établi des adresses de classe D (multidiffusion) et de classe E
(expérimentales), comme nous l’avons déjà vu.
3 Attribution d’adresses
3.1 Adressage statique ou dynamique pour les périphériques
Attribution statique d’adresses : Avec ce type d’attribution, l’administrateur réseau doit configurer manuellement les
informations de réseau pour un hôte. Ces informations comportent, au minimum, l’adresse IP, le masque de sous-réseau et la
passerelle par défaut.
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Attribution dynamique d’adresses : En raison des difficultés associées à la gestion des adresses statiques, les périphériques
des utilisateurs se voient attribuer leur adresse de manière dynamique, à l’aide du protocole DCHP (Dynamic Host
Configuration Protocol).
4 Quels sont les éléments présents sur mon réseau ?
4.1 Masque de sous-réseau : définition des parties réseau et hôte
Le préfixe et le masque de sous-réseau constituent des moyens distincts de représenter la même chose : la partie réseau
d’une adresse.
Comme indiqué dans la figure, le préfixe /24, correspondant au masque de sous-réseau, est exprimé sous la forme
255.255.255.0 (11111111.11111111.11111111.00000000). Les bits restants (à droite) du masque de sous-réseau sont des
zéros, et indiquent l’adresse de l’hôte sur le réseau.
Le masque de sous-réseau est configuré sur l’hôte en conjonction avec l’adresse IPv4 pour définir la partie réseau de cette
adresse.
Prenons par exemple l’hôte 172.16.20.35/27 :
Adresse
172. 16. 20. 35
10101100.00010000.00010100.00100011
masque de sous-réseau 255.255.255.224
11111111.11111111.11111111.11100000
adresse réseau
10101100.00010000.00010100.00100000
172.16.20.32
Dans la mesure où les bits de poids fort des masques de sous-réseau sont des 1 contigus, il y a un nombre limité de valeurs de
sous-réseau dans un octet. Rappelez-vous que l’on développe un octet uniquement si la division réseau et hôte est incluse dans
cet octet. Ainsi, il existe un nombre limité de configurations sur 8 bits dans les masques d’adresse.
Ces configurations sont les suivantes:
00000000 = 0
11111000 = 248
10000000 = 128
11111100 = 252
11000000 = 192
11111110 = 254
11100000 = 224
11111111 = 255
11110000 = 240
Si le masque de sous-réseau d’un octet est représenté par 255, tous les bits équivalents de cet octet de l’adresse sont des bits
réseau. De même, si le masque de sous-réseau d’un octet est représenté par un 0, tous les bits équivalents de cet octet de
l’adresse sont des bits d’hôte. Dans chacun de ces cas, il n’est pas nécessaire de développer l’octet en nombre binaire pour
déterminer les parties hôte et réseau.
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Bien que des calculatrices de sous-réseau soient disponibles, le fait qu’un administrateur réseau sache les calculer
manuellement est souvent très utile.
5 Calcul d’adresses
5.1 Notions de base sur la création de sous-réseaux
La création de sous-réseaux permet de créer plusieurs réseaux logiques à partir d’un seul bloc d’adresses. Puisque nous
utilisons un routeur pour interconnecter ces réseaux, chaque interface du routeur doit disposer d’un ID réseau unique. Tous les
noeuds de cette liaison se trouvent sur le même réseau.
Le routeurA, présenté dans la figure, a deux interfaces pour interconnecter deux réseaux. Avec un bloc d’adresses de
192.168.1.0 /24, nous créons deux sous-réseaux. Nous empruntons un bit de la partie hôte en utilisant le masque de sous-réseau
255.255.255.128, à la place du masque d’origine 255.255.255.0. Le bit le plus significatif du dernier octet est utilisé pour
distinguer les deux sous-réseaux. Pour l’un des sous-réseaux, ce bit est un 0 et pour l’autre, un 1.
Formule de calcul des sous-réseaux :
Utilisez la formule suivante pour calculer le nombre de sous-réseaux : 2^n où n = le nombre de bits empruntés
Dans notre exemple, nous obtenons : 2^1 = 2 sous-réseaux
Le nombre d’hôtes
Pour calculer le nombre d’hôtes par réseau, il faut utiliser la formule 2^n - 2 où n = le nombre de bits laissés pour les hôtes.
Après application de cette formule, (2^7 - 2 = 126), on déduit que chacun de ces sous-réseaux peut avoir 126 hôtes.
Pour chaque sous-réseau, examinons le dernier octet dans sa forme binaire. Les valeurs de cet octet pour les deux réseaux sont
les suivantes :
Sous-réseau 1 : 00000000 = 0
Sous-réseau 2 : 10000000 = 128
Reportez-vous à la figure pour connaître le schéma d’adressage de ces réseaux.
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Exemple avec 3 sous-réseaux
Prenons maintenant l’exemple d’un interréseau nécessitant trois sous-réseaux. Reportez-vous à la figure.
Là aussi, nous utilisons le même bloc d’adresses, à savoir 192.168.1.0 /24. En empruntant un seul bit, nous obtiendrions deux
sous-réseaux uniquement. Pour en obtenir davantage, nous redéfinissons le masque de sous-réseau sur 255.255.255.192 et
empruntons deux bits. Nous obtenons ainsi quatre sous-réseaux.
Calculez le sous-réseau à l’aide de la formule suivante : 2^2 = 4 sous-réseaux
Le nombre d’hôtes :Pour calculer le nombre d’hôtes, commencez par examiner le dernier octet. Vous pouvez identifier les
sous-réseaux suivants.
Sous-réseau 0 : 0 = 00000000
Sous-réseau 1 : 64 = 01000000
Sous-réseau 2 : 128 = 10000000
Sous-réseau 3 : 192 = 11000000
Appliquez la formule de calcul du nombre d’hôtes. 2^6 - 2 = 62 hôtes par sous-réseau
Reportez-vous à la figure pour connaître le schéma d’adressage de ces réseaux.
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