Le protocole TCP/IP, adressage IP et routage : Cours Réseau Informatique

Le protocole TCP/IP, adressage IP et routage

TCP/IP est actuellement le protocole de communication le plus utilisé dans les réseaux locaux. C’est aussi le protocole de transport utilisé par le réseau Internet

I/ L’adresse IP

A/ Qu’est ce qu’une adresse IP

Chaque machine d’un réseau TCP/IP possède une adresse IP (Internet Protocol).
Une adresse IP est constituée d’un groupe de 4 octets soit 4 fois 8 bits, les octets les plus à gauche déterminent l’adresse du réseau et le ou les octets de droite déterminent l’adresse de la machine.

Exemple : 192.168.1.5

192.168.1.0 correspond à l’adresse réseau alors que 5 représente l’adresse de l’ordinateur dans le réseau. Le nombre de machines maximum pouvant être connectés sur ce type de réseau est de 254 (i1 comporte 256 possibilités de 0 à 255 mais les octets 0 et 255 sont réservés).

B/ Les classes d’adresse

Les adresses IP sont regroupées en 3 classes principales. Ce sont les bits de poids forts (bits à gauche de l’adresse IP) qui déterminent la classe d’adresse :

Conclusion : pour connaître la classe d’un réseau, il suffit de lire le premier octet.

Exemple : 192.168.1.5 est l’adresse IP d’une machine appartenant à un réseau de classe C (192 appartient à la classe C)

Remarque : l’adresse 127.0.0.1 est une adresse de « bouclage ». Cette adresse correspond à l’adresse interne de tout ordinateur et est destinée à effectuer des tests. Exemple : pour tester un serveur web depuis la machine où ce service « tourne » il suffit de saisir l’adresse http://127.0.0.1

C/ Le masque de sous-réseau

Le masque de sous-réseau permet de différencier l’adresse IP du réseau de l’adresse IP de la machine.
Comme l’adresse IP, le masque de sous-réseau se compose d’un groupe de 4 octets. Chaque classe d’adresse comporte un masque par défaut (qui peut être personnalisé pour créer des sous-réseaux mais c’est une affaire de spécialiste).

Masques de sous-réseau par défaut :

Les octets ayant la valeur 0 déterminent la plage d’adresses utilisable pour les machines

Exemple :  

Adresse IP :                     172.  16.12.21
Masque de sous-réseau :  255.255.  0. 0

On en déduit :

• que cette machine est dans un réseau de classe B (172 est compris entre 127 et 191)

• que l’adresse du réseau est : 172.16.0.0 (l’adresse de réseau est codée sur les 2 premiers octets car les deux premiers octets du masque de réseau sont égaux à 255)

• les deux derniers octets servent à identifier de manière unique chaque machine du réseau 172.16.0.0 (car les deux derniers octets du masque de réseau sont égaux à 0)

• que l’adresse IP de la machine est : 172.16.12.21.

En fait, sur le réseau 172.16.0.0 on peut avoir potentiellement 65534 machines connectées.
Si on ajoute d’autres machines sur ce réseau, leur adresse IP commencera alors par 172.16 et les deux derniers octets seront librement choisis de 172.16.0.1 à 172.16.255.254

D/ Le choix d’une adresse IP 

Le choix de l’adresse IP n’est pas libre :

1)    En cas d’ajout d’un nouvel ordinateur à un réseau local, il faut tenir compte de l’adresse réseau et vérifier que l’adresse IP n’est pas déjà prise par un autre ordinateur

2)    La majorité des adresses IP sont réservées pour l’Internet et pour en bénéficier il faut les acquérir auprès de l’Internic. En effet Internet utilise l’adressage IP pour identifier de manière unique les postes qui lui sont reliés.

Cependant, l’Internic a réservé trois plages d’adresses IP utilisables dans le cadre d’un réseau local et inaccessible depuis l’internet. Ces plages d’adresses réservées dites « publiques » ou adresses non routables ne seront jamais visibles depuis Internet. Ceci permet notamment de limiter les risques d’attaques extérieures en évitant que toutes les machines du réseau soient visibles depuis Internet.

Ces plages d’adresses sont :

Classe A : 10.0.0.0
Classe B : de 172.16.0.0 à 172.31.0.0
Classe C : de 192.168.0.0 à 192.168.255.0

Remarque : en raison de la saturation du nombre d’adresses IP sur Internet, une nouvelle norme d’adresses IP (norme IPv6) a été définie et est utilisée pour les routeurs de l’Internet

E/ Adressage IP statique – adressage IP dynamique

L’adressage IP statique consiste à attribuer à chaque ordinateur (serveur, station,…) une adresse IP fixe.

Sous Windows 2000, effectuez un clic droit sur l’icône Favoris réseau puis cliquez sur Propriétés

L’adressage dynamique consiste à obtenir une adresse IP automatiquement : au moment de la connexion au réseau, la station (client) effectue une requête auprès d’un serveur DHCP (DHCP= Dynamic Host Control Protocol) pour obtenir une adresse IP.

II/ Le routage

Le routage permet l’échange de données entre deux ordinateurs qui ne sont pas situés sur le même réseau. Le routage fait appel à un dispositif physique : le routeur.

A/ Le routage, comment ça marche ?

Sur ce schéma, il y a trois réseaux. Supposons que l’ordinateur P2 souhaite contacter l’ordinateur P6.

• P1 envoie donc un message qui sera réceptionné par tous les postes de son réseau (message de diffusion)

Si P6 était dans le même réseau que P1, P6 aurait reçu directement le message (on parle de remise directe)

• Le routeur R4 reçoit le message, il consulte sa table de routage et constate qu’il n’est pas concerné

• Le routeur R1 reçoit également le message, et consulte sa table de routage : P6 (@ip 192.168.1.3 est bien une machine faisant partie du réseau 192.168.1.0), il peut alors relayer le message et l’adresser à P6.

Le routeur agit comme une passerelle entre deux réseaux. Lorsqu’un message émis par une machine d’un réseau concerne un autre réseau, le routeur redirige alors le message vers le ou les routeurs voisins

Pour chaque routeur, on peut alors construire une table de routage :

Table de routage de R5

Table de routage de R6

Table de routage de R1

Table de routage de R2

Table de routage de R3

Table de routage de R4

A retenir

Toute machine d’un réseau local utilisant TCP/IP est identifiée par une adresse IP composée de 4 octets. Un masque de sous-réseau composé également de 4 octets permet de déterminer d’une part l’adresse de réseau (ou de sous-réseau) et l’adresse de la machine d’autre part.

Les adresses IP se répartissent principalement en 3 classes d’adresses, chaque classe comportant un masque de sous-réseau par défaut :
image

Le routeur comporte trois fonctions principales

1)    Permettre la communication entre des machines n’appartenant pas au même réseau
2)    Offrir un accès internet à des utilisateurs d’ordinateur en réseau local
3)    Il comporte généralement un système de filtrage des paquets IP qui bloque les accès non autorisés à un réseau, ce système s’appelle un pare-feu (firewall)

De plus, bien que les tables de routage puissent être configurées manuellement (dans les petits réseaux), des protocoles spécifiques (ex : RIP = Routing Information Protocol) permettent aux routeurs de communiquer entre eux pour échanger dynamiquement (de manière automatique) des informations de routage.