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Ingénierie des réseaux - Chapitre 3 couche Réseau

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Master 1 SIGLIS

Ingénierie des réseauxStéphane Tallard

Chapitre 4 – Couche réseau Comprendre l’adressage IP

Master 1 SIGLIS

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Fondements de l’adressage IP

• Les adresses IPs sont codées sur 4 octets (32 bits).

• Pour convertir 8 bits en sa représentation décimale :

(b7 * 27) + (b6 * 26) + (b5 * 25) + (b4 * 24) + (b3 * 23) + (b2 * 22) + (b1*21) + (b0 *20)

(1 * 27) + (1 * 26) + (1 * 25) + (1* 23) + (1*21) + (1 *20) = 235

• Pour une meilleure lisibilité on représente les adresses Ips par 4 entiers séparés par des .

ex: 200.145.34.12

• Chaque entier est la notation en base 10 de l’octet.

• La valeur maximum de ces entiers est 255.

b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 =

1 1 1 0 1 0 1 1 =


Classful IP adress formats

Les adresses IPs sont divisées en deux parties

• le préfixe réseau identifie le réseau sur internet

• le numéro d’hôte identifie une machine ou un équipement sur le réseau

Préfixe Réseau Numéro d’hôte

• Suivant les tailles des réseaux on aura plus au moins taille allouée au numéro d’hôte

4 octets


Classes d’adresses IP

Classe A: • Préfixe réseau sur 1 octet• Numéro d’hôte sur 3 octets• Premier bit à 0

Préfixe réseau Numéro d’hôte

Classe B: • Préfixe réseau sur 2 octet• Numéro d’hôte sur 2 octets• Premier bit à 1, second bit à 0



Classe C: • Préfixe réseau sur 3 octets• Numéro d’hôte sur 1 octets• Premier bit à 1• Premier bit à 1

• Premier bit à 0

Un clé située au début de l’adresse IP indique la position du préfixe réseau et du numéro d’hôte

Classe D : • Débute par 1110 • Utilisée pour la diffusion

Classe E : • Débute par 1111• Expérimentale


Les classes d’adresses IP

Classe A (notée /8) 1.xxx.xxx.xxx jusqu’à 126.xxx.xxx.xxx

Classe B (notée /16) 128.0.xxx.xxx jusqu’à 191.255.xxx.xxx

Classe C (notée /24) 192.0.0.xxx.xxx jusqu’à 223.255.255.xxx


Problèmes liés à l’adressage IP

•Les premières adresses réseaux ont été accordées sans tenir compte des réels besoins des demandeurs

•Décider que les adresses IP sont codées sur 32 bits signifie qu’il ya seulement 232 adresses disponibles

• Les adresses choisies peuvent s’avérer avec le temps inadaptées: • /24 contient 254 hôtes• /16 supporte 65534 hôtes


Sous-réseaux

• La RFC 950 (1985) définit une procédure standard pour supporter la division d’une adresse de classe A, B ou C.

• Le subnetting introduit un troisième niveau de hiérarchie: le numéro de sous-réseau

Préfixe Réseau Numéro d’hôte

4 octets

Numéro de sous réseau


Sous-réseaux

• Un sous-réseau n’est jamais visible de l’extérieur

• Le routage d’un paquet vers un réseau ne change pas : le numéro de sous-réseau n’intervient pas • en effet : tous les sous-réseaux d’une organisation partagent

le même numéro de réseau

• C’est aux routeurs d’une organisation d’utiliser le numéro de sous réseau pour router les paquets vers son destinataire

• C’est à l’administrateur d’un réseau local de configurer son propre réseau (et son propre routeur)

• Les tables de routage d’Internet n’ont pas besoin de grossir.


Masque de sous-réseau

• On associe au réseau un masque de sous réseau

• En utilisant conjointement l’identifiant de classe et le masque de sous réseau, on peut déterminer la valeur de l’identifiant de sous réseau

Exemple: • le réseau est identifié par une adresse IP /16 de 130.5.0.0 • l’administrateur décide que c’est le troisième octet qui identifie le numéro de

sous-réseau il prend comme masque de sous réseau 255.255.255.0

•Si le bit de rang k du masque de sous réseau vaut 1 alors le bit de rang k de l’adresse IP fait partie du préfixe réseau étendu. •Si le bit de rang k du masque de sous réseau vaut 0 alors le bit de rang k de l’adresse IP ne fait pas partie du préfixe réseau étendu.

Notation alternative :130.5.5.25/24


Choix d’un masque de sous-réseau: exemple

• Une organisation se voit allouée le numéro de réseau 193.1.1.0/24 • Elle a besoin d’allouer 6 sous-réseaux.• Le réseau le plus important contiendra 25 machines

1. Choix de la taille du numéro de sous réseau: • On prend de 3 bits• Il restera 2 sous-réseaux disponibles

2. On vérifie qu’il reste suffisamment de place pour abriter 25 machines• Il reste 32 - (24 + 3) = 5 bits• Avec 5 bits on peut abriter jusqu’à 25 - 1 = 31 machines

3. On vérifie que la croissance pourra être absorbée par le schéma d’adressage• ????

4. Au final on a un schéma d’adressage /27

Avec une taille de 1 2 sous-réseaux2 4 sous-réseaux3 8 sous-réseaux


Choix d’un masque de sous-réseau: exemple (2)

On obtient comme adresses de sous-réseaux :

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Masque de sous-réseau de taille variable (VLSM)

L’utilisation des sous-réseaux fonctionne bien lorsque:• si tous les sous-réseaux ont la même taille • croissent de manière identique• et restent de taille < à la limite

Dans la réalité, ça n’arrive jamais !

Utilisation des masques de sous-réseau de taille variable

Exemple: La table de routage d’un routeur contient contient 3 préfixes réseau : 11.1.2.0/24 , 11.1.0.0/16 et 11.0.0.0/8. Quelle est la route choisie pour le paquet d’adresse IP de destination 11.1.2.5 ?

Réponse: On choisit l’interface qui offre le préfixe le plus long correspondant


Exemple: 140.25.0.0/16

•L’adresse réseau assignée est 140.25.0.0/16•L’administrateur réseau a conçu l’architecture réseau de la façon suivante: • L’adresse réseau de base est divisée en 16 sous-réseaux de taille équivalente• Le réseau #1 est divisé en 32 sous-réseaux de taille équivalente• Le réseau #13 est divisé en 16 sous-réseaux de taille équivalente • Le réseau #13 - #14 est divisé en 8 réseaux de taille équivalente


Exemple: 140.25.0.0/16

•16 = 24 : on va prendre 4 bits pour représenter les 16 sous-réseaux•Le préfixe de réseau étendu est /20 •Il reste pour chacun des sous-réseaux 212 -2 = 4094 adresses disponibles

Pour définir 16 sous-réseaux sous 140.25.0.0/16:


Exemple: 140.25.0.0/16

Schéma d’adressage pour le réseau #3

Adresse de diffusion pour le réseau #3


Exemple: 140.25.0.0/16

•16 = 24 : on va prendre 4 bits pour représenter les 16 sous-réseaux•Le préfixe réseau étendu est /24 •Il reste pour chacun des sous-réseaux 28 - 2 = 254 adresses disponibles

Pour définir 16 sous-réseaux du sous-réseau #14:

Schéma d’adressage pour le réseau #14


Schéma d’adressage pour le réseau #14 - #3:

Exemple: 140.25.0.0/16

Adresse de diffusion pour le réseau #14 - #3:


•8 = 23 : on va prendre 3 bits pour représenter les 8 sous-réseaux•Le préfixe réseau étendu est /27 •Il reste pour chacun des sous-réseaux 25 – 2 = 30 adresses disponibles

Pour définir 8 sous-réseaux du sous-réseau #14 - #14:

Schéma d’adressage pour le sous-réseau #14 - #14:

Exemple: 140.25.0.0/16


Exemple: 140.25.0.0/16

Schéma d’adressage pour le sous-réseau #14 - #14 - #2:

Adresse de diffusion pour le réseau #14 - #14 - #2:


CIDR : Classless Inter-domain routing

• CIDR tente d’apporter une solution à l’explosion de la taille d’Internet

• CIDR supprime la notion de classe

• CIDR supporte l’agrégation de route : une seule entrée dans une table de routage désigne un ensemble de destination

• Avec CIDR les routeurs s’échangent en plus des adresse IP la taille du préfixe réseau.

• Les routeurs doivent être compatible avec CIDR.


Exemple CIDR

Un FAI s’est vu assigner le bloc d’adresse 206.0.64.0/18 Soit 214 = 16384 adresses

Avec l’adressage IP classful

Un client demande 800 adresses

• 206 = 11001110 classe C• une adresse classe C permet de coder 28-2 = 254 adresses : le FAI va allouer 4 adresses classe C• La table de routage va contenir 4 lignes supplémentaires

Avec l’adressage IP CIDR •Le FAI assigne le bloc d’adresses 206.0.68.0/22 qui permet de stocker 210 – 2 adresses

Adressage CIDR

Adressage Classful


Exemple CIDR (2)

Un FAI s’est vu assigner le bloc d’adresse 200.25.0.0/16 Soit 216 = 65536 adresses

•A demande 1500 adresses•B demande 800 adresses •C demande 300 adresses •D demande 300 adresses

Le Fai alloue les adresses suivantes:• 200.25.16.0/21 à A (2048

adresses max) • 200.25.24.0/22 à B (1024

adresses max) • 200.25.28.0/23 à C (512 adresses

max) • 200.25.30.0/23 à D (512 adresses

max)

A B C D


Routage dans l’environnement CIDR

État initial

•Les réseaux assignés à A son cachés derrière l’adresse 200.25.17.25.•En utilisant la correspondance la plus longue , les routeurs Internet roueront le trafic vers 200.25.17.25 vers ISP#1 qui routera vers A.

A change de fournisseur Internet

Solution 1: A demande un nouveau bloc d’adresses et refait son adressage IP impossible en pratique

Solution 2: ISP#2 demande une exception de routage. ISP#2 diffuse en plus de la route 199.30.0.0/16 la route 200.25.16.0/21

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