Adressage IP - Maîtriser les bases des réseaux

Objectifs d'apprentissage

• Comprendre les principes fondamentaux de l'adressage IP et son rôle dans les réseaux informatiques.
• Maîtriser les concepts de netid et hostid pour identifier les parties réseau et hôte d'une adresse IP.
• Distinguer les échanges directs et indirects dans un réseau et leur impact sur l'adressage.
• Connaître les différentes versions des adresses IP (IPv4 et IPv6) et leurs spécificités.
• Apprendre les méthodes d'affectation des adresses IP (statique, dynamique via DHCP).
• Analyser la décomposition d'une adresse IPv4 en octets et comprendre sa structure binaire.
• Déterminer la taille d'un réseau IPv4 en fonction de son masque de sous-réseau.
• Appliquer les techniques d'adressage pour segmenter un réseau en sous-réseaux (subnetting).
• Comprendre la gestion des adresses IP au niveau mondial via les RIR (Registres Internet Régionaux).
• Utiliser l'interface de boucle locale (loopback) pour les tests et diagnostics réseau.
• Maîtriser la création et la gestion des sous-réseaux (subnetting) pour optimiser l'espace d'adressage.
• Définir les plages d'adresses valides pour les sous-réseaux et éviter les conflits.
• Appliquer l'agrégation d'adresses (supernetting) pour simplifier les tables de routage.
• Découvrir les avantages d'IPv6 et sa notation hexadécimale pour un adressage étendu.

Public cible

Ce cours s'adresse aux étudiants en informatique, aux administrateurs réseau débutants, ainsi qu'aux professionnels souhaitant approfondir leurs connaissances sur l'adressage IP. Il est également adapté aux passionnés de technologies réseau désireux de comprendre le fonctionnement des adresses IP et leur gestion dans des environnements locaux ou étendus. Une base en réseaux informatiques est recommandée pour tirer pleinement profit de ce cours.

Contenu détaillé

Définition et principe de l'adressage IP

L'adressage IP est un système d'identification unique permettant aux appareils connectés à un réseau de communiquer entre eux. Une adresse IP sert de "coordonnée" pour acheminer les données vers la bonne destination. Par exemple, dans un réseau local, un ordinateur avec l'adresse 192.168.1.10 peut échanger des données avec un serveur en 192.168.1.20 grâce à leur adressage distinct.

Netid et Hostid

Une adresse IPv4 est divisée en deux parties : le netid (identifiant de réseau) et le hostid (identifiant de l'hôte). Le netid définit le réseau auquel appartient l'appareil, tandis que le hostid identifie l'appareil spécifique dans ce réseau. Par exemple, dans l'adresse 192.168.1.10/24, "192.168.1" est le netid et "10" est le hostid.

Échanges directs et indirects

Les échanges directs ont lieu lorsque deux appareils partagent le même netid et communiquent sans passer par un routeur (ex. : deux ordinateurs dans un LAN). Les échanges indirects nécessitent un routeur lorsque les netids diffèrent (ex. : communication entre un ordinateur local et un serveur web distant).

Versions des adresses IP

IPv4 (32 bits, format décimal comme 192.168.1.1) est la version la plus répandue mais souffre de pénurie d'adresses. IPv6 (128 bits, format hexadécimal comme 2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334) offre un espace d'adressage quasi illimité.

Affectation des adresses IP

Les adresses peuvent être attribuées manuellement (statique) ou automatiquement via DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Les adresses publiques sont gérées par les RIR (comme l'ARIN ou le RIPE NCC), tandis que les adresses privées (ex. : 192.168.0.0/16) sont réservées aux réseaux locaux.

Décomposition d'IPv4

Une adresse IPv4 est constituée de 4 octets (32 bits), généralement notés en décimal (ex. : 192.168.1.1). En binaire, cela donne 11000000.10101000.00000001.00000001. Le masque de sous-réseau (ex. : 255.255.255.0) détermine la partie réseau et la partie hôte.

Taille d'un réseau IPv4

La taille dépend du masque. Un masque /24 (255.255.255.0) permet 254 hôtes (2^8 - 2), tandis qu'un /16 (255.255.0.0) en autorise 65 534 (2^16 - 2). Les adresses réseau et broadcast sont réservées.

Techniques d'adressage

Le subnetting permet de diviser un grand réseau en sous-réseaux plus petits pour une meilleure gestion. Par exemple, un réseau 192.168.1.0/24 peut être divisé en quatre sous-réseaux /26 avec des plages distinctes (192.168.1.0-63, 64-127, etc.).

Gestion des adresses Internet

L'IANA (Internet Assigned Numbers Authority) alloue des blocs d'adresses aux RIR, qui les distribuent aux FAI et organisations. Les adresses privées (RFC 1918) ne sont pas routables sur Internet.

Interface loopback

L'adresse 127.0.0.1 (IPv4) ou ::1 (IPv6) permet à un appareil de s'envoyer des données à lui-même, utile pour les tests logiciels sans réseau physique.

Sous-réseaux (subnetting)

Le subnetting optimise l'utilisation des adresses en créant des sous-réseaux logiques. Par exemple, un réseau 172.16.0.0/16 peut être divisé en 256 sous-réseaux /24 (172.16.0.0/24 à 172.16.255.0/24).

Plages d'adresses valides

Pour un sous-réseau 192.168.1.0/26, la plage utilisable va de 192.168.1.1 à 192.168.1.62 (192.168.1.0 est l'adresse réseau, 192.168.1.63 est le broadcast).

Supernetting (agrégation)

Technique inverse du subnetting, elle combine plusieurs petits réseaux en un grand pour simplifier le routage. Par exemple, 192.168.0.0/24 et 192.168.1.0/24 peuvent être agrégés en 192.168.0.0/23.

IPv6 et sa notation

IPv6 utilise 128 bits, notés en hexadécimal avec des groupes de 4 chiffres séparés par des deux-points (ex. : 2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334). Les zéros consécutifs peuvent être remplacés par "::" pour une notation simplifiée.