Fiche de révision : Routage et adressage IP

📋 Plan du Cours

1. Services de la couche réseau
2. Adressage réseau et adresses WAN
3. Structure et classes des adresses IP
4. Adresses IP réservées et privées
5. Masques et segmentation en sous-réseaux
6. Calcul des sous-réseaux et notation CIDR

📖 1. Services de la couche réseau

★ À maîtriser

• La couche réseau a pour objectifs d'acheminer les données entre stations à travers un ou plusieurs réseaux, d'isoler la couche transport des problèmes de routage et de relais, et de fournir des NPDU, aussi appelées paquets ou datagrammes.

📌 Un service réseau fiable évite la perte et la duplication des NPDU, appelées paquets, tandis qu'un service non fiable utilise des NPDU appelées datagrammes.

• 🔄 Le mode connecté comprend trois étapes :
  1. Établissement de la connexion
  2. Transfert des paquets
  3. Fermeture de la connexion

📌 En mode non connecté, le transfert se déroule en une seule phase, le service est non fiable et les paquets peuvent suivre des chemins différents; IP sur Internet en est un exemple.

Compléments

• En mode connecté, un circuit virtuel est établi avant le transfert, les paquets suivent le même chemin et arrivent en séquence, et le circuit assure le contrôle d'erreurs et de flux; X.25 en est un exemple.

• Les routeurs sont des équipements qui implémentent des algorithmes de routage pour choisir un chemin, notamment le plus court en mode non connecté.

📖 2. Adressage réseau et adresses WAN

🔑 Notions clés & Définitions

• Adressage logique : Regroupement logique de plusieurs machines permettant d'identifier sans ambiguïté un système ainsi que le groupe auquel il appartient.

📝 Points essentiels

• Une adresse de couche 3 identifie le groupe auquel appartient une machine en plus de son identifiant local; les adresses IP et IPX en sont des exemples.

• L'espace NSAP comprend six domaines :

  • Quatre domaines pour les réseaux publics WAN de télécommunication : X.25, RTC, Télex et RNIS
  • Un domaine géographique OSI, appelé DCC, qui définit un code par pays
  • Un domaine d'organisations internationales, appelé ICD

• L'adressage X.121 est utilisé pour les réseaux de données et l'adressage E.163 pour les réseaux RTC.

📖 3. Structure et classes des adresses IP

★ À maîtriser

• Une adresse IPv4 est un nombre de 32 bits composé d'un identificateur de réseau NET-ID et d'un identificateur d'hôte HOST-ID; leur concaténation identifie une adresse unique sur le réseau.

• Le premier octet permet de déterminer la classe d'adresse IP; les classes A à E correspondent à des réseaux de différentes tailles.

Compléments

• La notation décimale pointée découpe l'adresse IPv4 en quatre blocs de huit bits, convertit chaque bloc en décimal et sépare les quatre valeurs par des points.

• Chaque octet d'une adresse IPv4 peut prendre une valeur de 0 à 255.

• L'adresse binaire 10010110.11001000.00001010.00000001 s'écrit 150.200.10.1 en notation décimale pointée.

📖 4. Adresses IP réservées et privées

★ À maîtriser

• Les adresses 127.X.X.X sont réservées au bouclage et ne peuvent pas être attribuées à des hôtes; 127.0.0.1 est couramment utilisée pour tester le fonctionnement réseau.

📌 Une adresse de réseau a tous ses bits d'hôte à 0 et désigne le réseau dans les tables de routage, tandis qu'une adresse de diffusion a tous ses bits d'hôte à 1 et envoie un message à tous les postes du réseau.

• Les plages privées RFC 1918 sont :
  • 10.0.0.0–10.255.255.255
  • 172.16.0.0–172.31.255.255
  • 192.168.0.0–192.168.255.255

Compléments

• L'adresse 0.0.0.0 est utilisée comme adresse d'acheminement par défaut vers l'interface désignée et par une machine pour connaître son adresse IP pendant l'initialisation DHCP.

• Les paquets provenant des plages privées ou destinés à celles-ci ne sont pas routés sur Internet, mais ces adresses sont routables sur le réseau local.

📖 5. Masques et segmentation en sous-réseaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Masque de réseau : Masque qui identifie les bits de l'adresse IP correspondant au numéro de réseau : un bit à 1 désigne un bit réseau et un bit à 0 un bit hôte.

★ À maîtriser

• Le sous-réseautage utilise une partie des bits hôte pour identifier des sous-réseaux, dont les machines partagent le même numéro de réseau.

Compléments

• Les masques par défaut sont :

  • Classe A : 255.0.0.0
  • Classe B : 255.255.0.0
  • Classe C : 255.255.255.0

• La segmentation en sous-réseaux permet d'utiliser plusieurs supports physiques, de réduire l'encombrement et les réactions aux diffusions, d'isoler les défaillances, de renforcer la sécurité et d'optimiser l'espace d'adressage IP.

• L'adressage par sous-réseau permet de définir une organisation interne non visible à l'extérieur et peut permettre à un routeur externe de fournir une seule connexion Internet.

📖 6. Calcul des sous-réseaux et notation CIDR

★ À maîtriser

• L'adresse de sous-réseau s'obtient en effectuant un ET logique entre l'adresse IP de la machine et son masque de sous-réseau.

• Le nombre d'hôtes utilisables dans un sous-réseau est $2^n - 2$, où $n$ est le nombre de bits à 0 du masque codant les hôtes, car l'adresse de sous-réseau et l'adresse de diffusion sont réservées.

• La notation CIDR ajoute à l'adresse IP une barre oblique suivie du nombre de bits consacrés au réseau et au sous-réseau, par exemple /24 équivaut au masque 255.255.255.0 et /20 au masque 255.255.240.0.

Compléments

• Le nombre théorique de sous-réseaux est $2^n$, où $n$ est le nombre de bits du masque utilisés pour coder les sous-réseaux.

• L'adresse de diffusion d'un sous-réseau s'obtient en mettant à 1 tous les bits de la partie hôte.

• Avec le masque 255.255.255.224, l'adresse 200.100.40.33 appartient au sous-réseau 200.100.40.32, dont l'adresse de diffusion est 200.100.40.63 et qui offre 30 postes utilisables.