Tutoriel sur les serveurs

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.

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.

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.

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.

Les adresses IP sont des nombres de 32 bits qui contiennent 2 champs :

La concaténation de ces deux champs constitue une adresse IP unique sur le réseau.

Pour éviter d'avoir à manipuler des nombres binaires trop longs, les adresses 32 bits sont divisées en 4 octets. Ce format est appelé la notation décimale pointée, cette notation consiste à découper une adresse en quatre blocs de huit bits. Chaque bloc est ensuite converti en un nombre décimal.

Chacun des octets peut être représenté par un nombre de 0 à 255.

Ex : 130.150.0.1

Exemple :

L'adresse IP 10010110110010000000101000000001 est d'abord découpée en quatre blocs :

10010110.11001000.00001010.00000001 puis, chaque bloc est converti en un nombre décimal pour obtenir finalement 150.200.10.1

= >4 nombres entiers (entre 0 et 255) séparés par des points.

= >4 octets

L'écriture avec les points est une convention, le codage en machine est binaire.

La communauté Internet a défini trois classes d'adresses appropriées à des réseaux de différentes tailles. Il y a, a priori, peu de réseaux de grande taille (classe A), il y a plus de réseaux de taille moyenne (classe B) et beaucoup de réseaux de petite taille (classe C). La taille du réseau est exprimée en nombre d'hôtes potentiellement connectés.

Le premier octet d'une adresse IP permet de déterminer la classe de cette adresse.

Les adresses disponibles (de 0.0.0.0 à 255.255.255.255) ont donc été découpées en plages réservées à plusieurs catégories de réseaux.

Pour éviter d'avoir recours aux organismes NIC à chaque connexion d'un nouveau poste, chaque société se voit attribuer une plage d'adresse pour son réseau. Le nombre d'adresses disponibles dans chaque plage dépend de la taille du réseau de la société. Les grands réseaux sont dits de classe A (IBM, Xerox , DEC, Hewlett-Packard), les réseaux de taille moyenne sont de classe B (Microsoft en fait partie !), et les autres sont de classe C.

Figure 2.1. Classes d'adresses

Par exemple, l'adresse d'un poste appartenant à un réseau de classe A est donc de la forme :

0AAAAAAA.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx, avec A fixé par le NIC et x quelconque.

Exemple

IBM a obtenu l'adresse 9 (en fait, on devrait dire 9.X.X.X, mais il est plus rapide de n'utiliser que la valeur du premier octet). 9 est bien de classe A car 9d=00001001b

Cela signifie que chaque adresse IP du type 00001001.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx, avec x prenant la valeur 0 ou 1, fait partie du réseau d'IBM.

Malgré ces possibilités d'adressage, la capacité initialement prévue est insuffisante et sera mise à défaut d'ici quelques années. L'IPNG (Internet Protocol Next Generation) ou Ipv6 devrait permettre de résoudre ces difficultés en utilisant un adressage sur 16 octets noté en héxadécimal.

L'adresse IP se décompose, comme vu précédemment, en un numéro de réseau et un numéro de noeud au sein du réseau.

Afin de s'adapter aux différents besoins des utilisateurs, la taille de ces 2 champs peut varier.

On définit ainsi les 5 classes d'adresses notées A à E:

Figure 2.2. Classes d'adresses

ex. : Soit l'adresse IP suivante : 142.62.149.4

142 en décimal = 100011102 en binaire

Le mot binaire commence par les bits 102 donc il s'agit d'une adresse de classe B. Ou, plus simple : 142 est compris entre 128 et 191.

S'agissant d'une adresse de classe B, les deux premiers octets (a et b) identifient le réseau. Le numéro de réseau est donc : 142.62.0.0

Les deux derniers octets (c et d) identifient l'équipement hôte sur le réseau.

Finalement, cette adresse désigne l'équipement numéro 149.4 sur le réseau 142.62.

Les adresses réservées ne peuvent désigner une machine TCP/IP sur un réseau.

L'adresse d'acheminement par défaut (route par défaut.) est de type 0.X.X.X. Tous les paquets destinés à un réseau non connu, seront dirigés vers l'interface désignée par 0.0.0.0.

NB : 0.0.0.0 est également l'adresse utilisée par une machine pour connaître son adresse IP durant une procédure d'initialisation (DHCP).

L'adresse de bouclage(loopback): l'adresse de réseau 127 n'est pas attribuée à une société, elle est utilisée comme adresse de bouclage dans tous les réseaux. Cette adresse sert à tester le fonctionnement de votre carte réseau. Un ping 127.0.0.1 doit retourner un message correct. Le paquet envoyé avec cette adresse revient à l'émetteur.

Toutes les adresses de type 127.X.X.X ne peuvent pas être utilisées pour des hôtes. La valeur de 'x' est indifférente. On utilise généralement 127.0.0.1

L'adresse de réseau est une adresse dont tous les bits d'hôte sont positionnés à 0 (ex 128.10.0.0 adresse de réseau du réseau 128.10 de classe B). Elle est utilisée pour désigner tous les postes du réseau. On utilise cette adresse dans les tables de routage.

Les noms de réseaux de type :

L'adresse de diffusion est une adresse dont tous les bits d'hôte sont positionnés à 1 (ex : 128.10.255.255 adresse de diffusion du réseau 128 de classe B).

Elle est utilisée pour envoyer un message à tous les postes du réseau.

Les adresses "privées"

Les adresses suivantes (RFC 1918) peuvent également être librement utilisées pour monter un réseau privé :

A 10.0.0.0 255.0.0.0

B 172.16.0.0 à 172.31.255.255 255.240.0.0

C 192.168.0.0 à 192.168.255.255 255.255.0.0

Aucun paquet provenant de ces réseaux ou à destination de ces réseaux, ne sera routé sur l'Internet (ces adresses sont néanmoins « routables » sur le réseau local).

Figure 2.3. Récapitulatif Classes d'adresses

Le rôle du masque de réseau (netmask) est d'identifier précisément les bits qui concernent le N° de réseau d'une adresse (il "masque" la partie hôte de l'adresse).

Un bit à 1 dans le masque précise que le bit correspondant dans l'adresse IP fait partie du N° de réseau ; à l'inverse, un bit à 0 spécifie un bit utilisé pour coder le N° d'hôte.

Ainsi, on a un masque dit "par défaut" qui correspond à la classe de ce réseau.

Exemple: dans un réseau de classe A sans sous-réseau, le premier octet correspond à l'adresse du réseau donc le netmask commence par 11111111 suivi de zéros soit 255.0.0.0.

D'où le tableau suivant :

Ex : Si mon adresse IP est 149.127.1.110 alors je travaille avec une adresse de classe B. Mon N° de réseau est 149.127.0.0 et mon masque