Topologie d’un réseau

Concevoir une topologie réseau nécessite de savoir calculer les plages d’adresses IP. Il y a deux méthodes d’adressage : une méthode simple, mais un peu vieille, qui consiste à utiliser les classes d’adresses et un masque de sous-réseau fixe, et une méthode plus efficace mais plus complexe, les réseaux à longueur variables, nommés aussi VLSM. Nous verrons les deux méthodes.

Prenons directement un cas classique :

Nous souhaitons réaliser un réseau pour une école. La répartition est la suivante :

1. réseau étudiant : ce réseau est constitué de 460 postes, 1 routeur (commun avec le réseau professoral), 20 switches. Soit 481 équipements.
2. Réseau professoral : 64 postes, 1 routeur (commun avec le réseau étudiant), 4 switches, pour un total de 69 équipements.
3. Réseau administratif : 20 postes, 1 serveur, 1 routeur dédié, 1 switch. 23 équipements.
4. Les deux routeurs sont reliés entre eux par une interface série simulant un réseau étendu en point à point, qui consomme deux interfaces.

Nous avons un total de 549 adresses IP à déployer. Les switches ne comptent pas dans le pool d’adresses IP, car ce sont des équipements de couche 2, qui n’ont rien à voir avec les IP !

Calcul d’une topologie

En partant de l’adresse de réseau de classe B, à savoir 172.16.0.0 / 16, nous remarquons que nous avons 4 sous réseaux différents.

Notion de masque

Le masque de sous-réseau est utilisé par les routeurs pour extraire le NET-ID d’une adresse IP. Le masque s’obtient en plaçant tous les bits du NET-ID à « 1 », et en plaçant les bits attribués au HOST-ID à 0.

Le masque de sous-réseau s’utilise en réalisant une opération ET binaire entre l’adresse IP et le masque.

Exemple : soit l’adresse IP 172.16.0.1 et le masque 255.255.0.0 :

Remarquez que le masquage a « annulé » les bits de l’HOST-ID.

En binaire, la plage réseau se calcule en faisant un ET logique entre l’adresse et le masque. Le masque révèle la partie NET-ID, l’adresse du sous-réseau.
Notre plage utile va donc de :

Puisque nous avons besoin de 4 sous-réseaux différents, nous allons « emprunter » des bits de la partie HOST-ID pour constituer ces sous-réseaux. Comme il nous faut 4 sous-réseaux, en empruntant 2 bits au Host-id, nous aurons bien 4 possibilités.

Chaque sous espace ainsi créé aura donc 2¹⁴ adresses différentes, soit 16384 adresses IP. En réalité, nous perdons aussi 2 adresses par plage : l’adresse de réseau et l’adresse de diffusion. Ce qui nous fait quand même 16382 adresses par sous réseau, ce qui est amplement suffisant ! Nous pourrions éventuellement réduire la plage en aggrandissant le masque, mais tel n’est pas le but de l’exercice.

Nous verrons plus loin comment calculer le meilleur masque.

Retenez cette formule : Nb Host = 2^{-2, n étant le nombre de bits des Host-id.}

Puisque nous avons emprunté 2 bits à l’Host-id, notre nouveau masque sera de 16+2 = 18.

Reconvertissons le tout en décimal :

Les adresses NET-ID et broadcast ne sont pas autorisée à désigner un hôte, du fait qu’on leur attribue le rôle d’identificateurs du sous-réseau correspondant. C’est pour cela que l’on décompte 2 adresses lors de nos calculs.

Une adresse de diffusion (broadcast) est une adresse spéciale. Elle s’obtient en positionnant tous les bits du HOST-ID à « 1 » . Elle désigne par convention l’ensemble des hôtes du sous-réseau. Chaque trame envoyée à cette adresse spécifique sera donc relayée vers tous les ordinateurs de ce sous-réseau.