A Dressage Ip [PDF]

Zitiervorschau

STS SIO, 1ère année

Support réseau des accès utilisateurs

BTS Services Informatiques aux Organisations 1ère année

SI 2

Support Réseau des Accès Utilisateurs

Chapitre 6 :

C6 – L'adressage IP

L'adressage IP

Objectifs : Maîtriser l'adressage proposé par le protocole IP. Connaître les différentes classes et choisir correctement sa classe. Connaître le service d’adressage dynamique. Plan de la séquence : 1. Le protocole IP. 2. Les différentes classes de l'adressage IPv4. 2.1. La classe A. 2.2. La classe B. 2.3. La classe C 2.4. La classe D.

3. Les masques de réseau. 3.1. Le masque natif de la classe A. 3.2. Le masque natif de la classe B. 3.3. Le masque natif de la classe C. 3.4. Les masques de réseaux non natifs. 3.5. Exercice.

4. Adresses de réseaux et adresses de broadcast. 4.1. Adresse de réseau. 4.2. Adresse de broadcast.

5. Adresses publiques et adresses réservées. 6. Internet et Ethernet, quelle différence ? 6.1. Au niveau de l'adressage IP. 6.2. Les conflits d'adresse IP.

7. IPv6 ou IPng. 8. Le serveur DHCP.

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1. Le protocole IP. Si le protocole IP est utilisé, chaque ordinateur possède une adresse IP : il s'agit d'une série de 4 octets, qui sont séparés par des . pour faciliter leur lecture.

.

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.

Chacun de ces octets est composé de 8 bits, donc permet de coder 256 valeurs différentes, réparties de 0 à 255. En fonction de la taille et du nombre de réseaux de l’entreprise, on peut utiliser l’une des 3 premières classes d’IPv4 : A, B et C. La 4ème classe, la classe D est très spéciale. La dernière, la classe E, n’est pas utilisée. 2. Les différentes classes de l'adressage IPv4. Un découpage dichotomique a été mis en œuvre pour partager les adresses entre les différentes classes : La classe A détient la moitié (ou presque) des adresses. La classe B détient la moitié des adresses restantes. La classe C détient la moitié des adresses restantes. Les classes D et E se partagent ce qui reste. Pour arriver à ce découpage, une technique très simple a été utilisée: l'exploitation judicieuse du codage binaire, et notamment au niveau du premier octet (celui le plus à gauche). C'est donc en regardant la valeur de ce premier octet que l'on peut déterminer, en passant par le binaire, ou directement, à quelle classe appartient une adresse. 2.1. La classe A. Ce qui caractérise une adresse de la classe A, c'est que le premier octet commence par 0, ce qui donne : 0

.

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.

En théorie, les adresses de classe A ont donc leur premier octet compris dans l'intervalle : Valeur minimale : 0000 0000(2) = 0(10) Valeur maximale : 0111 1111(2) = 127(10) 2.2. La classe B. Puisque lorsque le bit de poids fort du premier octet vaut 0 on est en classe A, alors les adresses de classe B commencent nécessairement par un 1. Pour partager ce qui reste avec les autres classes, le deuxième bit de poids fort est fixé à 0. Ce qui caractérise donc une adresse de la classe B, c'est que le premier octet commence par 10, ce qui donne : 10

.

.

.

Les adresses de classe B ont donc leur premier octet compris dans l'intervalle : Valeur minimale : 1000 0000(2) = 128(10) Valeur maximale : 1011 1111(2) = 191(10)

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2.3. La classe C Puisque lorsque les bits de poids fort du premier octet valent 10 on est en classe B, alors les adresses de classe C commencent nécessairement par un 11. Pour partager ce qui reste avec les autres classes, le troisième bit de poids fort est fixé à 0. Ce qui caractérise donc une adresse de la classe C, c'est que le premier octet commence par 110, ce qui donne : 110

.

.

.

Les adresses de classe C ont donc leur premier octet compris dans l'intervalle : Valeur minimale : 1100 0000(2) = 192(10) Valeur maximale : 1101 1111(2) = 223(10) 2.4. La classe D. En binaire, le premier octet de la classe D a ses bits de poids fort à 1110. Ces adresses sont utilisées pour le multicast (la multi-diffusion) indispensable pour le streaming (l’émission audio et vidéo sur Internet en flux direct) par exemple via VLC. 2.5. Exercice. Déterminez à quelle classe appartiennent les adresses suivantes : 10.0.8.1 A

222.0.0.0 C

172.16.50.0 B

193.252.19.3 C

1.2.3.4 A

192.168.1.1 C

3. Les masques de réseau. Les 4 octets qui composent une adresse IPv4 sont répartis pour permettre l’identification du réseau (netid) et l’identification du poste dans ce réseau (host-id). Une règle d'or dans l'adresse IP est qu'une net-id ou une host-id ne peut avoir tous ses bits à 0 (on parle d'adresse vide) ou à 1 (on parle d'adresse pleine). 3.1. Le masque natif de la classe A. Le masque natif de la classe A est 255.0.0.0. On parle également d'un masque sur 8 bits. Ainsi, on obtient le découpage suivant :

.

0 net - id

.

. host - id

A partir des données ci-dessus, complétez le tableau : Net-id Host-id Adresse théorique (2) (10) (2) minimale 0000 0000 0 00000000.00000000.00000000 maximale 0111 1111 127 11111111.11111111.11111111

(10) 0.0.0 255.255.255

Que ce soit pour la net-id ou pour la host-id, il est impossible d'avoir une adresse vide ou pleine : Net-id Host-id Adresse interdite (2) (10) (2) (10) vide 0000 0000 0 00000000.00000000.00000000 0.0.0 pleine 11111111.11111111.11111111 255.255.255 C6 – L'adressage IP

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La plage des adresses utiles pour la net-id et la host-id est donc modifiée : Net-id Host-id Adresse utile (2) (10) (2) minimale 0000 0001 1 00000000.00000000.00000001 maximale 0111 1111 127 11111111.11111111.11111110

(10) 0.0.1 255.255.254

Une exception est toutefois à appliquer : l'adresse 127.0.0.1 est nommée adresse de bouclage ou loopback, car elle désigne la machine sur laquelle elle est utilisée. Elle est généralement associée à localhost. Quoi qu'il en soit, bien qu'elle fasse théoriquement partie de la classe A, la net-id 127 est interdite. La plage des adresses utiles pour la net-id et la host-id est donc à nouveau modifiée : Adresse utile minimale maximale

Net-id (2) 0000 0001 0111 1110

Host-id (2) 00000000.00000000.00000001 11111111.11111111.11111110

(10) 1 126

(10) 0.0.1 255.255.254

3.2. Le masque natif de la classe B. Le masque natif de la classe B est 255.255.0.0. On parle également d'un masque sur 16 bits. Ainsi, on obtient le découpage suivant : 10

.

.

. host - id

net - id

A partir des données ci-dessus, complétez le tableau : Net-id Adresse théorique (2) (10) minimale 1000 0000.0000 0000 128.0 maximale 1011 1111.1111 1111 191.255

Host-id (2) 00000000.00000000 11111111.11111111

(10) 0.0 255.255

Que ce soit pour la net-id ou pour la host-id, il est impossible d'avoir une adresse vide ou pleine. Net-id Host-id Adresse interdite (2) (10) (2) (10) vide 00000000.00000000 0.0 pleine 11111111.11111111 255.255 La plage des adresses utiles pour la net-id et la host-id est donc modifiée : Net-id Host-id Adresse utiles (2) (10) (2) minimale 1000 0000.0000 0000 128.0 00000000.00000001 maximale 1011 1111.1111 1111 191.255 11111111.11111110

(10) 0.1 255.254

3.3. Le masque natif de la classe C. Le masque natif de la classe C est 255.255.255.0. On parle également d'un masque sur 24 bits. Ainsi, on obtient le découpage suivant : 110

.

. net - id

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. host - id Page 4

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A partir des données ci-dessus, complétez le tableau : Net-id Adresse théorique (2) minimale 1100 0000.0000 0000.0000 0000 maximale 1101 1111.1111 1111.1111 1111

(10) 192.0.0 223.255.255

Host-id (2) 00000000 11111111

(10) 0 255

En réfléchissant aux adresses interdites car vides ou pleines, on peut déterminer la plage des adresses utiles pour la net-id et la host-id : Net-id Host-id Adresse utiles (2) (10) (2) (10) minimale 1100 0000.0000 0000.0000 0000 192.0.0 00000001 1 maximale c.1111 1111.1111 1111 223.255.255 11111110 254 3.4. Les masques de réseaux non natifs. Il est toutefois possible de modifier les tailles des net-id et host-id au sein d'un réseau en créant des sur réseaux ou des sous réseaux. Par exemple, il est possible de découper un réseau en sous réseau (par exemple un pour chaque service de l'entreprise), en appliquant un masque de classe B à une adresse de classe A. Il est même possible d'appliquer des masques intermédiaires, par exemple un masque de 20 bits sur une adresse de classe B, comme c'est le cas dans notre section. Tout ceci sera étudié plus tard. 3.5. Exercice. Pour chacune des classes A, B et C, déterminez combien de réseaux et combien de clients peuvent avoir une adresse. Classe A : Le premier bit sert à déterminer la classe, il ne compte plus : net-id sur 7 octets : 27 – 2 = 126 réseaux Host-id sur 24 octets : 224 – 2 = 16 777 214 postes Classe B : Les deux premiers bits servent à déterminer la classe, ils ne comptent plus : net-id sur 6+8=14 octets : 214 = 16 384 réseaux Host-id sur 24 octets : 216 – 2 = 65 534 postes Classe C : Les trois premiers bits servent à déterminer la classe, ils ne comptent plus : net-id sur 5+8+8=21 octets : 221 = 2 097 152 réseaux Host-id sur 8 octets : 28 – 2 = 254 postes 4. Adresses de réseaux et adresses de broadcast. 4.1. Adresse de réseau. Lorsque l'on souhaite présenter le plan d'adressage de son réseau, il est nécessaire de présenter l'adresse IP du réseau. Cette adresse est composée de deux données : l'adresse du réseau elle-même et son masque. On obtient une adresse de réseau en attribuant une adresse vide à la host-id. Bien entendu, il faut connaître le masque pour y arriver.

C6 – L'adressage IP

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Exercice : Donnez les adresses de réseau correspondant aux adresses des stations suivantes : Poste A : 172.16.50.152 / 16

172.16.0.0/16

ou 172.16.0.0 / 255.255.0.0

Poste B : 160.12.25.241 / 8

160.0.0.0 / 8

ou 160.0.0.0 / 255.0.0.0

Poste C : 192.168.0.1 / 24

192.168.0.0 / 24

ou 192.168.0.0 / 255.255.255.0

Poste D : 192.168.0.1 / 8

192.0.0.0 / 8

ou 192.0.0.0 / 255.0.0.0

Poste E : 10.0.12.18 / 8

10.0.0.0 / 8

ou 10.0.0.0 / 255.0.0.0

Poste F : 10.0.12.18 / 24

10.0.12.0 / 24

ou 10.0.12.0 / 255.255.255.0

4.2. Adresse de broadcast. Lorsqu'un dispositif souhaite communiquer avec l'ensemble de son réseau (machines ayant la même netid), il envoie sa trame avec comme adresse de destination d'adresse de broadcast ou adresse de diffusion correspondant à son réseau. On obtient une adresse de broadcast en attribuant une adresse pleine à la host-id. Bien entendu, il faut connaître le masque pour y arriver. Une adresse de broadcast ne précise jamais le masque puisqu'elle ne décrit pas un poste mais une destination. Exercice : Donnez les adresses de broadcast correspondant aux adresses des stations suivantes : Poste A : 172.16.50.152 / 16

172.16.255. 255

Poste B : 160.12.25.241 / 8

160. 255. 255. 255

Poste C : 192.168.0.1 / 24

192.168.0. 255

Poste D : 192.168.0.1 / 8

192. 255. 255. 255

Poste E : 10.0.12.18 / 8

10. 255. 255. 255

Poste F : 10.0.12.18 / 24

10.0.12.255

5. Adresses publiques et adresses réservées. Pour faciliter la gestion des adresses IP sur Internet et en prévision du manque à venir d'adresses sur Internet, certaines adresses ont été réservées à un usage privé : elles ne sont utilisables que sur les réseaux locaux et jamais sur Internet. On dit qu'elles ne sont pas routables, c'est-à-dire que les routeurs BGP ou EGP (box ou autre) ne peuvent pas transmettre des trames contenant de telles adresses sur Internet, sans les modifier. Par opposition les adresses distribuées par les FAI (Fournisseurs d'Accès à Internet) sont dites publiques. Chaque classe possède ses propres adresses réseau réservées : Classe A : 10.0.0.0 / 8 Classe B : 172.16.0.0 / 16 à 172.31.0.0/16 Classe C : 192.168.0.0 / 24 à 192.168.255.0 / 24

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6. Internet et Ethernet, quelle différence ? Bien qu’il existe d’autres topologies de réseau qu’Ethernet, nous utiliserons ce terme pour désigner les réseaux locaux, car il s’agit de la principale topologie utilisée actuellement. 6.1. Au niveau de l'adressage IP. Le système d’adressage que nous venons d’étudier fonctionne à la fois pour Internet et pour les réseaux locaux Ethernet. Sur un réseau local, c’est l’administrateur du réseau qui détermine sa classe d’adresses, sa net-id et sa répartition des host-id. Il peut également utiliser un serveur DHCP, qui distribuera dynamiquement les host-id aux postes du réseau local dès leur démarrage. Les adresses utilisées ainsi sont dites locales. Sur Internet, c’est le fournisseur d’accès à Internet (FAI) qui attribue à tout abonné une adresse IP, parmi celles qui lui sont réservées. Cette adresse est appelée adresse IP publique. Pour réserver des adresses IP pour ses clients, le FAI contacte l’ICANN qui lui loue ou vend des plages d’adresses publiques au sein d’une ou plusieurs net-id, ou des net-id complètes. Il reste à résoudre le risque de conflits entre les adresses publiques (attribuées par les FAI) et les locales (celles attribuées par l’administrateur du réseau local). 6.2. Les conflits d'adresse IP. 86.219.212.48 23.18.24.32 FAI Réseau local 86.219.212.48

FAI

 86.219.212.48 86.219.212.48    Un poste issu d'un réseau possède une adresse IP qui lui a été attribuée par son administrateur réseau. Ce poste est connecté à Internet et dispose alors d'une seconde adresse IP fournie par son FAI. Un autre poste, qui n'a rien à voir avec le premier est également connecté à Internet. Son fournisseur d'accès lui a alors attribué une adresse IP, qui, manque de chance, est la même que l'adresse locale du premier poste.

Lorsque le second poste demande par exemple une page sur Internet (demande ), il la transmet avec son IP. Donc le retour de cette demande lui est adressé par son FAI. Lorsque le premier poste demande par exemple une page sur Internet (demande ), il pourrait la transmettre avec son IP locale et non son IP fournie par son FAI. Du coup, le retour de cette demande est dirigé vers le détenteur officiel de l'adresse IP de la demande, à savoir … le poste 2. D’où des risques de conflits. Pour éviter cela, deux solutions : • acheter ou louer une plage d’adresses IP à son FAI, et la répartir dans son réseau local, • utiliser un routeur avec NAT (liveBox, …box, routeurs netgear, cisco, …), et utiliser une adresse réservée à l’usage des réseaux locaux ou une adresse publique.

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7. IPv6 ou IPng. IPv6 est la nouvelle génération (d’où IPng) d’IPv4. Cette nouvelle version d'IP apporte de nombreux avantages par rapport à IPv4. Parmi ceux-ci, on peut citer : • une plus grande sécurité des données, • une plus grande rapidité de transmission des données, • un plus grand nombre d’adresses disponibles : – IPv4 : 4 octets = 232  4 294 967 296 adresses – IPv6 : 16 octets = 2128  3,4 E38 adresses, Observation : La terre a un rayon de 6378,14 km, soit 6378140 m. Sa surface est donc de (4π * R²) = 5,1 E14 m² Il y a donc 3,4 E38 / 5,1 E14 = 6,66 E23 adresses IP par m², surface immergées inclues. Les adresses IPv6 s’écrivent sous la forme 8000:0000:BEBE:0000:0123:4567:89AB:CDEF Pourquoi avoir choisi de les écrire en hexadécimal ? Pour simplifier leur lecture (sic). 8. Le serveur DHCP. Ce serveur, qu'il soit un matériel spécifique ou un ordinateur, est mis en place dans les réseaux locaux pour éviter d'avoir à gérer les conflits d'adresses IP locales. En effet, si deux postes possèdent la même IP, les deux perdent leur droit de communiquer sur le réseau. Un serveur DHCP est configuré pour travailler avec une net-id. Il distribue alors les host-id aux postes qui en font la demande. Les host-id distribuables sont définies par l'administrateur du réseau, qui fournit une adresse de début et une adresse de fin. Cette plage ne couvre pas nécessairement toutes les host-id disponibles pour la netid choisie. De plus, il est possible de définir des adresses exclues du DHCP, que l'on attribue généralement aux serveurs, imprimantes réseaux, … Il reste à comprendre comment un poste contacte le serveur DHCP. Le poste envoie une demande en broadcast sur tous les réseaux (adresse 255.255.255.255). Lorsqu'il reçoit une réponse d'un serveur DHCP, il peut fixer son paramétrage IP. Il avertit le serveur qu'il accèpte son adressage. Le paramétrage IP reçu est composé de 4 éléments :  L'adresse IP  Le masque appliqué  L'adresse du serveur DNS à contacter  L'adresse de la passerelle Sur notre réseau, c'est le routeur cisco central qui sert de serveur DHCP.

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