Notions de base des réseaux TCP/IP

Lors de votre formation en entreprise vous avez certainement constaté que
dès que l'on parle réseau on parle de TCP/IP. C'est pourquoi nous allons
nous intéresser à ces protocoles TCP/IP A) Notions de base sur les adresses IP par rapport à Internet
L'Internet est fondé sur la famille des protocoles TCP/IP. Ces protocoles
permettent de faire communiquer une des stations d'un réseau local avec
l'une des stations d'un autre réseau local se trouvant aux Etats Unis ou en
Australie ou partout ailleurs. Pour ce faire les informations doivent
traverser un réseau longue distance (WAN, Wide Area Network). Ce réseau WAN
dans notre cas est Internet. Il interconnecte des réseaux locaux du monde
entier. De nombreuses entreprises ont organisé leur réseau informatique local,
national ou international sur le même principe qu'Internet, on parle alors
de réseau Intranet. D'autres entreprises utilisent Internet pour
interconnecter leur réseaux locaux (sans que d'autres utilisateurs puissent
se connecter à ces réseaux locaux) en créant un VPN (Virtual Private
Network). Dans ce cas on parle d'Extranet.
Principe
Comme cela a été dit précédemment n'importe qu'elle station d'un réseau
local connecté à Internet peut communiquer avec n'importe qu'elle autre
station d'un autre réseau local connecté aussi à Internet. Pour que cela
puisse se faire (pour que l'information soit acheminée vers la station
désirée), Il faut donc que chaque station soit identifiée par une adresse
qui lui est spécifique (dans notre cas c'est l'adresse IP).
En fait pour simplifier la gestion du réseau Internet et afin d'éviter à
Internet de connaître toutes les adresses des stations qui sont connectées,
il a été décidé qu'Internet doit se charger d'acheminer l'information d'une
station vers le réseau local où se trouve la station destinatrice et c'est
ensuite le réseau local qui se chargera d'acheminer l'information vers la
bonne station. Pour cela il faut donc que tous les réseaux locaux connectés
à Internet soient identifiés par une adresse unique (dans notre cas c'est
la « partie réseau » de l'adresse IP).
Les différentes classes d'adresses IP
L'Internet est donc un réseau basé sur un ensemble de protocoles : les
protocoles de la famille TCP/IP. La version actuelle est nommée IPV4
(version 4). Pour localiser les machines, on fait usage d'adresses. Ces dernières sont
utilisées à de nombreux niveaux dans les paquets qui transitent sur le
réseau. Les adresses IP sont de la forme suivante : X. Y. Z. T où X, Y, Z,
et T sont des nombres compris entre 0 et 255 (octets). Par exemple, 193.
252. 19. 3 est l'adresse IP d'une machine connectée sur l'Internet (DNS de
Wanadoo). Il faut huit bits pour coder chacun des quatre octets constituant
une adresse IP. On sait que 0 se code 00000000, 255 se code 11111111 et 193
se code 1100 0001. Les adresses IP peuvent donc être représentées sur 32 bits. Ces 32 bits
sont séparés en deux zones de bits contiguës : . une partie décrit le numéro du réseau local auquel est rattaché la
station, . une partie correspond au numéro de la station dans le réseau local lui-
même, appelée numéro d'hôte. Dans cette dernière partie, deux numéros
sont réservés : celui où tous les bits sont nuls (on indique ainsi le
réseau lui-même, une adresse de ce type s'appelle adresse réseau), et
celui où tous les bits sont à 1 (on indique alors l'ensemble des
machines, une adresse de ce type s'appelle adresse de diffusion ou
adresse broadcast). Selon l'adresse IP on définit différentes classes d'adresses. Il existe
quatre classes d'adresses avec la version 4 (version courante) des
protocoles TCP/IP, car les parties réseau et hôte n'ont pas toujours la
même taille. Détaillons donc l'espace d'adressage d'IPV4.
II.1) Les adresses de classe A
Les adresses de classe A ont une partie réseau sur 8 bits, et une partie
hôte sur 24 bits. Leur bit de poids le plus fort est 0, ce qui permet de
les distinguer des autres classes. Leur forme est la suivante : Elles commencent en 0. 0. 0. 0 et se terminent en 127. 255. 255. 255. Il y
a donc 128 réseaux de classe A, chacun pouvant accueillir théoriquement
jusqu'à (224 - 2) hôtes (l'adresse réseau et l'adresse de diffusion ne
désignent pas d'hôte particulier). Remarque :
. Ces 127 adresses sont déjà toutes réservées sur l'Internet
. Le réseau de classe A d'adresse 127.0.0.0 est un réseau fictif interne
à chaque machine : chaque n?ud s'identifie au hôte 1 de ce réseau,
dont l'adresse IP est 127. 0. 0. 1, et qu'on appelle localhost. Pour
comprendre cela, rappelons-nous qu'à chaque interface physique d'une
machine, une carte Ethernet par exemple, est associée une adresse IP
unique. Souvent, le système d'exploitation crée une interface
virtuelle supplémentaire, appelée « pseudo-interface loopback », et
lui attribue l'adresse 127.0.0.1. Ainsi, un programme cherchant à
s'adresser, à l'aide des protocoles TCP/IP, à un autre programme situé
sur la même machine n'a qu'à indiquer 127.0.0.1 dans le champ
destination des datagrammes IP qu'il génère. Ces datagrammes ne
quitteront pas la machine, car le système d'exploitation reconnaîtra
alors cette adresse comme étant celle de son interface loopback.
. Le réseau de classe A d'adresse 10. 0. 0. 0 est utilisé pour créer des
réseaux privés. Les paquets d'informations envoyés par les stations de
ce réseau ne sont pas acheminés (routés) par Internet II.2) Les adresses de classe B
Les adresses de classe B ont une partie réseau sur 16 bits, et une partie
hôte de même taille. Leurs deux bits de poids forts sont 10, ce qui permet
de les distinguer des autres classes. Leur forme est la suivante :
Elles commencent en 128.0. 0. 0 et se terminent en 191. 255. 255. 255. Il y
a donc 16 384 réseaux de classe B, chacun pouvant accueillir jusqu'à 65 534
hôtes. Une grande partie de ces 16 384 adresses réseaux est déjà réservée.
Pour en obtenir, il faut justifier qu'on s'apprête à connecter un réseau de
très grande envergure à l'Internet.
II.3) Les adresses de classe C
Les adresses de classe C ont une partie réseau sur 24 bits, et une partie
hôte sur 8 bits. Leurs trois bits de poids fort sont 110, ce qui permet de
les distinguer des autres classes. Leur forme est la suivante :
Elles commencent en 192. 0. 0. 0 et se terminent en 223. 255. 255. 255. Il
y a donc 2 097 152 réseaux de classe C, chacun pouvant accueillir jusqu'à
254 hôtes. Il reste encore suffisamment de classes C pour pouvoir en
distribuer encore pendant cinq à dix ans, d'après de récentes analyses
fondées sur le taux de croissance estimé de l'Internet.
II.4) Les adresses de classe D
Leur forme est la suivante :
On les appelle aussi adresses de groupes multicast. Elles commencent en
224. 0. 0. 0 et se terminent en 239. 255. 255. 255. Ce sont des adresses
particulières où la notion de réseau disparaît : elles désignent non pas un
hôte particulier, mais un groupe d'hôtes. Tout équipement désirant faire
partie d'un groupe peut demander à y adhérer en précisant l'adresse
multicast correspondante. A tout moment, tout paquet émis par une machine
quelconque sur l'Internet, et à destination d'une adresse multicast
particulière, est acheminé vers tous les membres du groupe en question. Certaines adresses du groupe sont déjà attribuées, en voici un
échantillon : | Adresse |Nom associé |Description |
|224. 0. 0. 0 |BASE-ADRESS.MCAST.NET. |Début des adresses multicast |
|224. 0. 0. 1 |ALL-SYSTEMS.MCAST.NET |Toutes les machines |
|224. 0. 0. 2 |ALL-ROUTERS.MCAST.NET |Tous les routeurs |
|224. 0. 0. 12 |DHCP-AGENTS.MCAST.NET |Agents DHCP |
|224. 0. 0. 13 |PIM-ROUTERS.MCAST.NET |Rouleurs multicast supportant |
| | |PIM |
II.5) Les adresses de classe E
Les adresses de classe E débutent en 240. 0. 0. 0 et se terminent en 255.
255. 255. 255. Elles sont réservées par Iana. Seule 255. 255. 255. 255 est
pour l'instant attribuée, elle désigne toutes les machines, et est utilisée
lorsqu'on a besoin de s'adresser à tous les équipements directement
connectés à un même support : un paquet à destination de cette adresse ne
traverse jamais les routeurs. Leur forme est la suivante : Les masques de réseau et de sous - réseaux
III.1) Les masques de réseau
Pour que le réseau Internet puisse router (acheminer) les paquets de
données, il faut qu'il connaisse l'adresse IP du réseau local de
destination. On a vu précédemment qu'une adresse IP est constituée d'une
partie Réseau et d'une partie Station.
Il faut donc déterminer cette adresse réseau à partir de l'adresse IP de
destination. Pour cela on utilise le masque de sous réseau. A chaque classe d'adresses est associé un masque de réseau, ou netmask, qui
est constitué de 32 bits. Le tableau suivant fournit les différents masques
pour les trois classes traditionnelles. |Classe |Masque |
|A |255. 0. 0. 0 |
|B |255. 255. 0. 0 |
|C |255. 255. 255. 0 |
Un « ET » logique appliqué entre le masque de réseau et l'adresse IP permet
d'obtenir l'adresse d'un réseau correspondant. Calcul de l'adresse réseau en décimal
|@ IP |193 |252 |19 |3 |
|Masque Réseau |255 |255 |255 |0 |
|@ Réseau |193 |252 |19 |0 |
Calcul de l'adresse réseau en binaire |@ IP |110