Rappels



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Les réseaux informatiques et, dans une plus grande mesure, Internet permettent aux personnes de communiquer, de collaborer et d’interagir comme jamais auparavant. Nous utilisons les réseaux de diverses manières, notamment pour les applications Web, la téléphonie IP, la vidéoconférence, les jeux interactifs, le commerce électronique et le domaine éducatif.

Au centre de ces réseaux se trouve un « ordinateur » spécial, appelé routeur. Le but de ce routeur est de relier les réseaux entre eux, et de choisir automatiquement le meilleur chemin pour transférer les paquets.

Toutefois, le routeur ne sert pas seulement à transférer des paquets. Pour répondre aux demandes sur les réseaux actuels, les routeurs sont également utilisés pour :

  • assurer une disponibilité 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.

  • fournir des services intégrés de données, de vidéo et de voix sur les réseaux filaires et sans fil. Les routeurs utilisent la hiérarchisation de la qualité de service des paquets IP, pour veiller à ce que le trafic en temps réel ne soit pas abandonné ni retardé ;

  • réduire l’impact des vers, virus et autres attaques sur le réseau en autorisant ou non le transfert de paquets.

Comme tout ordinateur, un routeur se compose d’une RAM, d’une ROM, d’un processeur, de plusieurs cartes réseaux et d’un système d’exploitation. Il dispose également d’une sorte de disque dur, appelé NVRAM (Non Volatile RAM).

L’adressage

Deux ordinateurs communiquent entres eux au moyen de leur carte réseau. Ils envoient des trames contenant l’adresse de destination, celle de l’émetteur et le message à transférer. Ces trames sont codées de manière précise.

Chaque trame passe par une carte réseau. Cette carte dispose de deux adresses :

  • Une adresse physique, théoriquement unique, appelé adresse MAC (Medium Access Control). L’adresse MAC identifie de manière uniquement un nœud sur le réseau (local ou Internet).

  • Une adresse logique, dépendante d’un réseau et du numéro de poste. Cette adresse est elle aussi unique, mais elle n’est pas liée à l’adresse MAC. On parlera alors d’adresse IP si le protocole de transfert est IP.

Toute machine possède donc deux adresses uniques. Les processus de niveaux supérieurs utilisent toujours l’adresse IP. Lorsqu’un processus communique avec un autre processus, il lui envoie un message dont l’adresse destinataire est une adresse IP, mais pour pouvoir atteindre la carte réseau du destinataire, il faut connaître son adresse MAC. Le rôle du protocole ARP (Adress Resolution Protocol) est d’assurer la correspondance entre l’adresse IP et l’adresse MAC.

Classes d’adresses

La communauté Internet a défini cinq classes d’adresses appropriées à des réseaux de différentes tailles. Il y a, a priori, peu de réseaux de grande taille (classe A), il y a plus de réseaux de taille moyenne (classe B) et beaucoup de réseaux de petite taille (classe C). La taille du réseau est exprimée en nombre d’hôtes potentiellement connectés.

Chaque classe dispose en outre d’une plage réseau dédiée à usage interne (= non routable sur Internet!)

Classe Valeurs Nb de bits identifiant le réseau Nb de bits identifiant l’hôte Hôtes max Plage d’adresses privées

A

De 1 à 126

0+ 7

24

16.777.214

10.0.0.0 /8

B

De 128 à 191

10+ 14

16

65.534

172.16.0.0 /16

C

De 192 à 223

110+ 21

8

254

192.168.0.0/24

D

De 224 à 239

1110 (multicast)

28

Plusieurs destinataires

Pas d’application

E

De 240 à 254

1111 (expérimental)

27

Adresses expérimentales

Pas d’application

En gras : bits fixe

Ce système de classe est rapidement devenu obsolète et à laissé la place à la notation CIDR (Classless Inter Domain Routing). Il n’est plus utilisé sauf pour d’anciens protocoles de routages (tels que RIP V1)

Adresses réservées

Les adresses réservées ne peuvent pas désigner un nœud sur un réseau.

  • L’adresse de cheminement par défaut : appelé aussi route par défaut, elle est de type 0.x.x.x (typiquement 0.0.0.0). tous les paquets envoyés à un réseau inconnu seront dirigés vers l’adresse 0.0.0.0. Cette adresse est aussi utilisée par les nœuds pour connaître son adresse IP lors d’un appel au serveur DHCP.

  • L’adresse de bouclage : appelé aussi loopback, elle est de type 127.0.0.x (souvent 127.0.0.1). Cette adresse sert à tester le fonctionnement des cartes réseaux.

  • L’adresse de réseau : Cette adresse désigne tous les postes disponibles sur un réseau. Elle est utilisée dans les tables de routages. Elle s’obtient en positionnant tous les bits réservés aux hôtes à 0.

  • L’adresse de diffusion : Cette adresse désigne aussi tous les postes du réseau, à ceci près qu’elle permet de diffuser un message à tous ces nœuds. Elle se nomme généralement adresse de broadcast. Elle s’obtient en positionnant tous les bits réservés aux hôtes à 1.

  • Les adresses privées : ces adresses sont utilisées pour construire un réseau privé. Elles ne sont pas routables sur Internet. Il existe une adresse privée par classe.

Adressage IP

Lorsqu’on doit gérer des réseaux étendus et complexes (typiquement Internet), il est indispensable de pouvoir grouper les ordinateurs (appelés hôtes) d’un réseau en sous-réseaux organisés hiérarchiquement.

Le système des adresses IP est adapté pour structurer facilement un réseau en multiples sous-réseaux et pour contrôler l’unicité des noms de chaque hôte. En effet, il ne peut pas y avoir deux fois la même adresse IP !

Ce système permet aussi de faciliter les protocoles de routage.

Chaque adresse IP est constituée de 32 bits, souvent regroupés en 4 octets (de 0 à 255 en décimal), comprenant :

  • L’adresse IP de l’hôte (son identifiant unique sur le réseau)

  • Le masque de sous-réseau (qui qualifie le sous-réseau).

Cette approche permet donc de :

  • Segmenter un réseau un plusieurs sous-réseaux ;

  • D’attribuer une adresse de sous-réseau unique à chaque sous-réseau ;

  • D’attribuer un numéro d’hôte unique à chaque ordinateur branché sur ces sous-réseaux.

En binaire, une adresse IP se présente de cette façon : 11000000 10101000 00000000 00000001.

Un masque de sous-réseau se présente ainsi : 11111111 11111111 11111111 00000000. Notez que les premiers caractères binaires sont une suite de 1 « continus ».

En réalité, une adresse IP (v4) sera convertie en décimal : 192.168.0.1. Le masque de sous-réseau sera noté 255.255.255.0, ou, avec la notation CIDR, /24.

CIDR

Le CIDR (Classless Inter Domain Routing) est une évolution du système de classes. Les besoins en adresses IP devenant exponentiellement importants, les classes ont vite démontré leurs limites. le CIDR permet de « surclasser » ou même dépasser les classes de bases en autorisant les masques plus grands (ou plus petits). De plus, une nouvelle notation, plus simple, fait son apparition : plutôt que de noter le masque IP en décimal, on va désormais compter et afficher le nombre de bits à 1 dans le masque..

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