Chapter 2. Eléments de cours sur l'adressage IP

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Revision 0.26 Octobre 2005

Table of Contents

Adresses physiques (MAC) et adresses logiques (IP)
Notion d'adresse Physique et de trames
Notion d'adresse logique et de paquets
Résolution d'adresses logiques en adresses physiques
Attribution d'une adresse IP Internet
Adressage IP
Structure des adresses IP
Classes d'adresses
Identification du réseau
Adresses réservées
Les sous-réseaux
Pourquoi créer des sous réseaux ?
Masque de sous-réseau
Sous-réseaux
Adressage de sur-réseaux

Abstract

Le document présente l'adressage IP sur un réseau local et en environnement routé

Ce document sert d'introduction à l'ensemble des cours et TP sur les différents protocoles

Mots clés : Adresse physique (MAC), Adresse IP, masque, sous-réseau, sur-réseau, CIDR

Adresses physiques (MAC) et adresses logiques (IP)

Notion d'adresse Physique et de trames

Deux cartes réseaux qui communiquent s'échangent des messages (suite de bits) appelés trames (frame). Tous les postes connectés au même câble reçoivent le message, mais seul celui à qui il est destiné le lit.

Comment sait-il que cette trame lui est adressée ?

Car il reconnaît l'adresse de destination, contenue dans la trame comme étant la sienne.

Comment sait il qui lui a envoyé la trame ?

Car la trame contient aussi l'adresse de l'émetteur.

Au niveau de la couche liaison, les noeuds utilisent une adresse dite « physique » pour communiquer. L'adresse correspond à l'adresse de la carte réseau. On parle d'adresse physique, d'adresse MAC (Medium Access Control) ou d'adresse de couche 2 (référence au modèle OSI).

Cette adresse est identique pour les réseaux Ethernet, Token Ring et FDDI. Sa longueur est de 48 bits soit six octets (par exemple : 08-00-14-57-69-69) définie par le constructeur de la carte. Une adresse universelle sur 3 octets est attribuée par l'IEEE à chaque constructeur de matériel réseau. Sur les réseaux CCITT X.25, c'est la norme X.121 qui est utilisée pour les adresses physiques, qui consistent en un nombre de 14 chiffres.

L'adresse MAC identifie de manière unique un noeud dans le monde. Elle est physiquement liée au matériel (écrite sur la PROM), c'est à dire à la carte réseau.

Notion d'adresse logique et de paquets

L'adresse d'une carte réseau correspond à l'adresse d'un poste et d'un seul. Or les postes sont généralement regroupés en réseau.

Comment identifier le réseau auquel appartient le poste ?

Il faut une adresse logique qui soit indépendante de l'adresse physique.

C'est ce que propose le protocole IP et le protocole IPX.

Pourquoi identifier le réseau ?

Pour permettre à 2 postes qui ne sont pas connectés au même réseau de communiquer.

Cela est impossible avec une adresse MAC, il faut une adresse de niveau supérieur, comme nous le verrons un peu plus loin et surtout avec le routage IP.

Le message véhiculé par la trame va contenir une autre adresse destinataire dont un des objectifs sera de définir le réseau destinataire du message. On appelle le message contenu dans une trame un paquet.

Ce qu'il nous faut savoir à ce stade, c'est qu'une machine sait que le paquet n'est pas destiné au réseau si l'adresse réseau de destination est différente de la sienne, dans ce cas elle envoie le paquet à une machine spéciale (la passerelle ou routeur) dont le rôle est d'acheminer les paquets qui sortent du réseau.

Cette adresse dite logique du noeud (car elle est attribuée par logiciel à un hôte, plus précisément à une carte réseau) contenue dans le paquet est l'adresse IP, est définie indépendamment de toute topologie d'ordinateur ou de réseau. Son format reste identique quel que soit le support utilisé.

Les machines (hôtes) d'un réseau TCP/IP sont identifiées par leur adresse IP.

Résolution d'adresses logiques en adresses physiques

Toute machine sur un réseau IP a donc 2 adresses, une adresse MAC et une adresse IP.

Les processus de niveaux supérieurs utilisent toujours l'adresse IP et donc lorsqu'un processus communique avec un autre processus, il lui envoie un message dont l'adresse destinataire est une adresse IP, mais pour pouvoir atteindre la carte réseau du destinataire, il faut connaître son adresse MAC. Le rôle du protocole ARP (Adress Resolution Protocol) est d'assurer la correspondance entre l'adresse IP et l'adresse MAC.

Attribution d'une adresse IP Internet

Les réseaux connectés au réseau Internet mondial doivent obtenir un identificateur de réseau officiel auprès du bureau de l'Icann de l'Inter-NIC (Network Information Center) afin que soit garantie l'unicité des identificateurs de réseau IP sur toute la planète. Une adresse est attribuée au réseau privé dont l'administrateur en fait la demande auprès du NIC (http://www.nic.fr).

Après réception de l'identificateur de réseau, l'administrateur de réseau local doit attribuer des identificateurs d'hôte uniques aux ordinateurs connectés au réseau local. Les réseaux privés qui ne sont pas connectés à Internet peuvent parfaitement utiliser leur propre identificateur de réseau. Toutefois, l'obtention d'un identificateur de réseau valide de la part du centre InterNIC leur permet de se connecter ultérieurement à Internet sans avoir à changer les adresses des équipements en place.

Chaque noeud (interface réseau) relié à l'Internet doit posséder une adresse IP unique.