Memoire Online - à‰tude et simulation d'une interconnexion des réseaux locaux par faisceaux hertziens.

Précédent du modèle OSI, le modèle TCP/IP est fortement différent de ce dernier non seulement sur le nombre de couches que contient l'un par rapport à l'autre mais aussi par leur accès.

Le modèle OSI spécifie des services tandis que TCP/IP spécifie les protocoles. Ainsi, l'architecture TCP/IP regroupe un certain nombre de protocoles et applications tels que :

- SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) : offre un service de courrier électronique

- SLIP (Serial Line IP) : adapte TCP à des liaisons série via le réseau téléphonique

- DNS (Domain Name Server) : Système de base de données repartie assurant la correspondance d'un nom symbolique et d'une adresse IP - NFS (Network File System) : permet le partage de fichiers

I.2.3.4. L'adressage IP

Dans un réseau, la communication entre les ordinateurs se fait grâce au protocole IP, qui utilise des adresses numériques appelées adresses IP.

Une adresse IP est un numéro d'identification qui est attribué de façon pérennante ou provisoire à chaque appareil connecté à un réseau informatique utilisant IP [⁷].

Il existe des adresses IP de version 4 notées IPv4 (sur 32 bits, soit 4 octets) et de version 6 notées IPv6 (sur 128 bits, soit 16 octets). La version 4 est actuellement la plus utilisée.

Les adresses IPv4 sont composées de 4 nombres entiers (4 octets) séparées par des points et comprises entre 0 et 255 et sont notées sous la forme xxx.xxx.xxx.xxx, ces adresses servent aux ordinateurs du réseau à communiquer entre eux. Ainsi, chaque ordinateur du réseau doit posséder une adresse IP unique sur le réseau.

L'adresse IPv4 est sur 32 bits c'est-à-dire sur 4 octets. Ainsi, on distingue deux parties dans l'adresse IPv4 :

- Une partie des nombres à gauche désignant le réseau et est appelée ID du réseau (en anglais net-ID).

- Une partie des nombres à droite désignant les ordinateurs de ce réseau et est appelée ID d'hôte (en anglais host-ID).

Chaque ordinateur qui utilise les protocoles TCP/IP doit au moins avoir une adresse IP. Il existe cinq classes d'adresses. Chaque classe est identifiée par une lettre allant de A à E. Ces différentes classes ont chacune une spécificité en termes de répartition du nombre d'octets servant à identifier le réseau ou les ordinateurs connectés à ce réseau.

Les adresses de classe A sont composées d'un seul octet pour identifier le réseau et de trois octets pour identifier les machines de ce réseau. Un réseau de classe A peut comporter jusqu'à 2^3*8-2 ordinateurs soit 16777 214 ordinateurs. Le premier octet d'une adresse IP de classe A commence toujours par le bit 0, il est donc compris entre 0 et 127. Certaines valeurs sont réservées à des usages particuliers. Les adresse de classe A peuvent adresser jusqu'à 126 réseaux.

Les adresses de classe B disposent deux octets pour identifier le réseau et les deux octets pour identifier les machines pour ce réseau. Un réseau de classe B peut comporter jusqu'à 2^2*8-2 ordinateurs, soit 65534 ordinateurs.

Pour les adresses IP de la classe B, le premier octet commence toujours par la suite de bits 10, il est donc compris entre 128 et 191. Les adresses de la classe B peuvent adresser jusqu'à 16 382 réseaux.

Les adresses IP de classe C disposent trois octets pour identifier le réseau et d'un seul octet pour identifier les machines pour ce réseau. Un réseau de classe C peut comporter jusqu'à 2⁸-2 ordinateurs, soit 254 ordinateurs.

Le premier octet d'une adresse IP de classe C ne peut contenir que des valeurs comprises entre 192 et 223, donc il doit commencer par la séquence des bits 110.

Avec la classe C, il est possible d'adresser jusqu'à 2 097 150 réseaux. Exemple d'une adresse de classe C : 192.121.4.1

Les adresses de la classe D sont appelées Multicast. Elles permettent d'adresser simultanément des groupes d'ordinateurs. Un ordinateur peut ainsi posséder à la fois une adresse fixe et une adresse Multicast.

Lorsqu'une information est transmise à ce type d'adresse, c'est l'ensemble du groupe d'ordinateurs qui est concerné. Le premier octet d'adresse IP de classe D commence toujours par la séquence de bits 1110, il est donc compris entre 224 et 239.

Les adresses de la classe E sont réservées par l'organisme IANA qui vérifie l'unicité des adresses sur le réseau Internet à un usage non déterminé. Les adresses de la classe E commencent toujours par la séquence de bits 11110, elles sont donc comprises entre 240 et 255.

Classe	Bits de départ	Début	Fin	Notation
Classe A	0	0.0.0.0	127.255.255.255	/8
Classe B	10	128.0.0.0	191.255.255.255	/16
Classe C	110	192.0.0.0	223.255.255.255	/24
Classe D (Multicast)	1110	224.0.0.0	239.255.255.255	/4
Classe E (réservée)	11110	240.0.0.0	255.255.255.255

Tableau 3: Classes d'adresses IP I.2.3.4.3. Les adresses particulières [⁸]

Une adresse IP ne peut pas avoir tous les bits à 1 ou à 0. Ces genres d'adresses sont des cas particuliers et par conséquent sont réservés pour des situations précises.

- Si tous les bits d'hôtes sont à 1, cette adresse est réservée pour une diffusion sur l'ensemble du réseau ;

- Si tous les bits d'hôtes sont à 0, cette adresse est appelée adresse du réseau auquel elle appartient ;

- Si tous les bits du réseau sont à 0, cette adresse est utilisée pour identifier un hôte du réseau courant.

Dans un réseau local, il n'est pas toujours obligatoire que tous les ordinateurs soient reliés directement à l'Internet. Seul un ordinateur soit relié à l'Internet et par son intermédiaire les autres ordinateurs y accèdent.

Cet ordinateur est souvent appelé proxy ou passerelle et doit avoir une adresse IP reconnu auprès de l'ICANN. Par contre, les autres ordinateurs du réseau ont aussi besoin d'une adresse IP pour pouvoir communiquer ensemble en interne. Donc, il est obligatoire de leurs attribuer ces adresses mais sans tenir compte de l'adresse du proxy. Le RFC 1918 définit un certain nombre d'adresses IP réservées pour une utilisation en intranet [⁹].

-10.0.0.0 à 10.255.255.255 -172.16.0.0 à 172.31.255.255 -192.168.0.0 à 192.168.255.255

Pour qu'un ordinateur du réseau puisse accéder à Internet via une adresse IP publique il faut y avoir une conversion des adresses IP privées en adresses IP publiques et cette conversion est appelée NAT. Elle est en générale exécutée par un routeur.

Un ordinateur ne peut directement communiquer qu'avec un autre ordinateur du même sous-réseau que lui. C'est le concept de masque de sous-réseau qui définit avec qui l'ordinateur peut communiquer.

Ainsi, les adresses IP d'un même sous-réseau doivent avoir le même masque de sous-réseau pour qu'ils puissent communiquer.

Le masque de sous-réseaux utilise la même représentation que celle d'une adresse IPv4 ; c'est-à-dire qu'il est codé sur 4 Octets soit 32 bits séparés par un point.

Toutefois, chaque type de classe d'adresses IP dispose d'un masque de sous-réseau par défaut qui indique comment l'adresse doit être interprétée à la normale.

Classe	Masque par défaut
A	255.0.0.0
B	255.255.0.0
C	255.255.255.0
D	240.0.0.0

Une adresse MAC est constituée de 6 octets soit 48 bits et est représentée sous la forme hexadécimal et les octets sont séparés par un double point ou un tiret.

Pour garantir une bonne gestion des adresses IP, il s'avère nécessaire de découper l'adresse IP en plusieurs adresses IP appelées sous-réseaux [¹⁰]. Cette technique permet d'éviter l'épuisement des adresses IP sur le réseau et consiste à emprunter des bits. Ainsi, des bits de la partie d'hôtes doivent être réattribués au réseau. L'opération d'emprunt se fait toujours à partir du bit d'hôtes se trouvant le plus à gauche ; c'est-à-dire le bit le plus proche du dernier octet de la partie réseau.

En effet, quelle que soit la classe sur laquelle s'effectue la subdivision, les règles sont les mêmes :

- Nombre de sous-réseaux utilisables= 2nombre de bits empruntés moins 2 - Nombres d'hôtes utilisables = 2nombre de bits restants moins 2

Chaque ordinateur connecté sur le réseau doit obligatoirement avoir une adresse IP qui est un numéro unique qui l'identifie sur ce réseau. Ainsi, les adresses IP sont attribuées soit de façon dynamique soit statique.

Une adresse IP dynamique est une adresse IP qui change régulièrement et qui fait l'objet d'une attribution automatique [¹¹]. La configuration des adresses IP d'un réseau entier peut être effectuée depuis un emplacement unique et les attribuer dynamiquement à chaque ordinateur. L'attribution de ces adresses est effectuée par le protocole DHCP.

Une adresse IP statique est une adresse qui ne change jamais et que vous devez configurer manuellement [¹²]. Pour ce type d'adresse, il faut obligatoirement configurer manuellement l'adresse IP pour chaque ordinateur du réseau.

Une adresse physique aussi appelée adresse MAC ou adresse Ethernet est un identifiant physique stocké dans une carte réseau et est utilisée pour attribuer mondialement une adresse unique au niveau de la couche liaison. [¹³]

Pour une adresse MAC, les trois premiers octets permettent d'identifier le constructeur de la carte réseau et les trois octets suivants représentent le numéro de série de la carte chez son constructeur.

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I.2.3.3.4. Comparaison entre TCP/IP et OSI

I.2.3.4. L'adressage IP