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Bases sur le TCP/IP

Vous avez tous déjà entendu parler d'adresseTCP/IP, et de masque réseau ?
Par cette petite initiation sans prétention, je me propose de vous faire passer
ce que j'ai compris sur tout ça.

TCP/IP est un protocole à couches (voir le modèle OSI pour ceux que ça intéresse).
TCP (Transmission Control Protocol) comme son nom l'indique contrôle non seulement que les données soient transmises mais aussi qu'elles arrivent dans le bon ordre. C'est un protocole fiable.
IP (Internet Protocol) fourni la base pour la transmission des données mais n'effectue aucune vérification, il laisse ce soin aux autres "couches".

- Forme d'une adresse IP

Par exemple l'adresse que vous utilisez actuellement, celle attribuée par votre fournisseur d'accès est :

216.73.217.40

C'est une adresse de type IPV4 celle que tout internet utilise actuellement en attendant la version IPV6.
On constate qu'il y a quatre chiffres séparés par des points, chaque chiffre peut avoir une valeur comprise entre 0 et 255. (Soit 00 à FF en hexadécimal c'est-à-dire la valeur d'un octet.)
On peut donc avoir un grand nombre d'adresses théoriquement de 0.0.0.0 à 255.255.255.255 soit 2^32, donc près de 4,3 milliards d'adresses, on verra qu'avec le fonctionnement de tcpip, on est loin du compte!

- Classes d'adresses Tableau des classes d'adresses

Toutes ces adresses sont divisées en 3 classes principales : A, B, C plus des classes spéciales D et E
Qu'est-ce qui différencie ces classes ?
En fait dans une adresse IP il y a 2 parties : la partie réseau et la partie hote.

Les classes définissent la partie de l'adresse réservée aux réseaux et la partie réservée aux hôtes.

Un hôte est une machine ou encore un ordinateur relié au réseau par exemple votre PC, mais attention, une adresse IP n'est pas forcément égale à une machine, un PC ayant plusieurs cartes réseaux aura une adresse IP par carte réseau!

Ainsi, on peut dire que :

- En classe A

le premier bit de l'adresse est à 0 : le premier octet de l'adresse est compris entre 1 et 127
la partie réseau est défini par l' octet de gauche
les hôtes par les 3 octets de droite, soit 2^24 ou près de 16,7 millions d'hôtes par réseau

- En classe B

Les 2 premiers bits de l'adresse sont : 10 : le premier octet de l'adresse est compris entre 128 et 191
le réseau est défini par les 2 octets de gauche
les hôtes par les 2 octets de droite soit 2^16 ou près de 65000 hôtes par réseau

- En classe C

Les 3 premiers bits de l'adresse sont : 110 : le premier octet de l'adresse est compris entre 192 et 223
le réseau est défini par les 3 octets de gauche
les hôtes par l'octet de droite soit 2^8 ou 254 hôtes par réseau

- En classe D

Les 4 premiers bits de l'adresse sont : 1110 : le premier octet de l'adresse est compris entre 224 et 239
il n'y a pas de partie réseau
Toute l'adresse défini un groupe de machines
il s'agit d'adresses multicast ( par ex. vidéoconférence )

- En classe E

Les 4 premiers bits de l'adresse sont : 1111 : le premier octet de l'adresse est égal à 224 et au delà
adresses expérimentales et non utilisées

Une adresse de classe A a été attribuée aux radio-amateurs de la planète, il s'agit de l'adresse 44
ceci nous autorise un seul réseau : le réseau 44.0.0.0 mais avec environ 16,7 millions d'adresses possibles !
Cependant ce réseau a été découpé entre les différents pays, ainsi le deuxième octet correspond au pays, en France, le troisième au département, et le dernier à l'OM, récapitulons :

44	réseau 'ham'
151	le pays ici la France
73	le département ici la Savoie
2	l'OM le deuxième attribué dans le département

Ce qui donne 44.151.73.2 pour l'adresse qui m'a été attribuée.

Au niveau radio-amateur, les adresses sont distribuées par un coordinateur national.
Pour la France le responsable c'est Pierre-François F5BQP.
Pour plus d'informations,voir la page HamNET de F1MY

- Adresses privées et non routées

Certaines adresses ne seront jamais envoyées sur le réseau, c'est le cas de :

0.x.y.z utilisé en interne par la machine
127.x.y.z adresses dites de "loopback" (correspondant à moi-même)
240.x.y.z (Classe E ) et au delà
toutes les adresses privées Voir tableau
notre réseau 44.x.y.z n'est pas non plus routé sur internet.

Prenons un exemple : 192.168.0.0 cette adresse de classe C définit un réseau de 254 machines.
C'est à dire que ce qui différencie les machines sera l'octet de droite avec comme restrictions:
- l'adresse du réseau elle même : 192.168.0.0 qui n'est par convention affecté à aucune machine puisque c'est l'adresse du réseau
- l'adresse 192.168.0.255 c'est à dire la dernière adresse aussi appelé l'adresse "broadcast" : l'adresse de diffusion des infos à destination de toutes les machines du réseau.

Donc dans le réseau de classe C 192.168.0.0 on a 254 machines possibles d'adresses 192.168.0.1 à 192.168.0.254

On peut donc imaginer un autre réseau indépendant du précédent d'adresse 192.168.1.0 (là c'est le dernier octet de la partie réseau qui a changé) avec 254 hôtes possibles d'adresses 192.168.1.1 à 192.168.1.254

Si toutes ces machines sont physiquement reliées sur le même réseau (c'est à dire par le câblage) on peut vouloir les différencier, par exemple, si ces réseaux appartiennent à deux services différents d'une même entreprise.

- Lan, Wan Masque réseau

La façon la plus courante de relier les machines entre elles est le "thin ethernet" ou l'on peut avoir un débit de 10 ou 100 Mbits/seconde, on l'appelle encore 10 base T ou 100 base T.
Les cordons de liaison sont constitués de 4 paires de fils torsadés, mais on n'utilise que 2 paires, une paire à l'émission et un paire à la réception. Ces cordons sont terminés par une fiche dite RJ45 comportant 8 plots, il existe 2 types de ces cordons : les droits et les croisés.

Lorsque l'on a que deux machines a relier, on utilise un cordon croisé : le TX de la 1ère machine vers le RX de la seconde et réciproquement.

Au delà de 2 machines, les choses se compliquent et on est obligé de passer par un élément supplémentaire : soit un Hub (concentrateur) soit un Switch (commutateur).

Dans ce cas on a un réseau en étoile ou toutes les machines sont reliées au hub ou au switch par des cordons droits.

Le hubs ou le switch se présente sous la forme d'un boîtier plat comportant en façade 4, 8, 16 ou 32 prises ou ports dans lesquelles viennent se clipser les cordons droits munis de fiches RJ45.

Les paquets de données reçus par chaque port du hub sont retransmis sur tous les autres ports, les switch eux, après apprentissage, ne retransmettent les paquets que vers la ou les machines de destination.

Le réseau local ainsi constitué est appelé LAN pour Local Area Network en opposition avec le WAN pour Wide Area Network c'est à dire le grand réseau extérieur : le net etc.

Donc au sein d'une entreprise on peut avoir deux réseaux TCP/IP indépendants reliés sur le même réseau physique.
Comment rendre ces réseaux indépendants ? C'est la qu'intervient le masque réseau.

Dans un réseau de classe C le masque réseau a généralement la forme 255.255.255.0

A chaque octet de l'adresse IP est associé un octet du masque réseau, pour comprendre le fonctionnement du masque réseau, il faut passer par le binaire, voici un tableau de correspondance décimal - hexadécimal - binaire :

	Décimal	Hexadécimal	Binaire
Adresse IP	192.168.0.1	C0 A8 00 01	1100 0000 1010 1000 0000 0000 0000 0001
Masque réseau	255.255.255.0	FF FF FF 00	1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000

Pour qu'une machine accepte une adresse d'une autre machine il faut que la partie réseau corresponde. Pour cela, elle va réaliser un ET binaire entre l'adresse reçue et le masque réseau. Le résultat doit correspondre à sa propre adresse réseau.

Au préalable, la machine aura déterminée sa propre adresse réseau en exécutant un ET binaire entre sa propre adresse machine et son propre masque réseau, ex : 192.168.0.5 ET 255.255.255.0 donne 192.168.0.0

Prenons un exemple : la machine reçoit l'adresse 192.168.0.1; un ET binaire avec le masque 255.255.255.0 donne le résultat suivant : 192.168.0.0 ce qui correspond bien à l'adresse de notre réseau.

A l'inverse si la machine reçoit l'adresse 192.168.1.1, un ET binaire avec le masque 255.255.255.0 donne le résultat suivant : 192.168.1.0 on n'est plus dans le même réseau et l'adresse n'est pas traitée.

Les deux réseaux sont donc bien étanches et indépendants même s'ils sont sur le même réseau physique.
Mais dans la pratique il est rare d'avoir deux réseaux indépendants sur le même réseau physique

Le seul moyen de communiquer d'un réseau à l'autre est d'utiliser un pont. Un pont est un boite comportant au moins deux accès réseau, un sur le premier réseau et l'autre sur le deuxième réseau.

Reprenons nos deux réseaux 192.168.0.0 et 192.168.1.0 le pont (qui peut très bien être un PC muni de 2 cartes réseau), aura donc une adresse en 192.168.0.254 sur le premier réseau et l'autre en 192.168.1.254 sur le deuxième réseau

La dernière adresse du réseau (ex dans le premier réseau : 192.168.0.254)est souvent utilisée pour les ponts ou les routeurs , alors que la première (192.168.0.1)est souvent attribuée au serveur.

- Passerelle réseau

Comment joindre un réseau différent du sien ? Nous avons vu que le masque nous en empêche.
C'est là qu'intervient la passerelle par défaut : ici pour le premier réseau nous lui donnerons comme valeur 192.168.0.254 et pour le deuxième réseau 192.168.1.254 .

Lorsqu'une machine cherchera à joindre une adresse différente de son réseau, la demande sera automatiquement aiguillée vers la passerelle par défaut, si celle ci conduit au pont, celui-ci dirigera la demande vers l'autre réseau, s'il s'agit d'un routeur, sa programmation décidera du numéro de téléphone à composer pour atteindre le réseau désiré en fonction de sa table de correspondance adresses/numéros.

- Sous-réseau et masque de sous-réseaux

Cette classification, assez dispendieuse en numéros se révèle de nos jours mal adaptée au besoin sans cesse croissant de nouvelles adresses.
Ainsi entre un réseau de classe B avec 65000 machines, et un réseau de classe C de 254 machines, il existe un énorme fossé.

Aussi une autre possibilité est apparue, celle de créer des sous-réseaux en jouant sur le masque de réseau.

Dans un réseau de classe B le masque est le suivant :

255.255.0.0 soit en binaire : 11111111 11111111 00000000 00000000

Dans un réseau de classe C le masque est le suivant :

255.255.255.0 soit en binaire : 11111111 11111111 11111111 00000000

On peux créer les masques intermédiares suivants :

Masque en décimal	Equivalent du masque en binaire	Nb Hotes	Type réseau
255.255.128.0	11111111 11111111 10000000 00000000	~32000	Sous-réseau
255.255.192.0	11111111 11111111 11000000 00000000	~16000	Sous-réseau
255.255.224.0	11111111 11111111 11100000 00000000	~8000	Sous-réseau
255.255.240.0	11111111 11111111 11110000 00000000	~4000	Sous-réseau
255.255.248.0	11111111 11111111 11111000 00000000	~2000	Sous-réseau
255.255.252.0	11111111 11111111 11111100 00000000	~1000	Sous-réseau
255.255.254.0	11111111 11111111 11111110 00000000	~500	Sous-réseau
255.255.255.0	11111111 11111111 11111111 00000000	254	C Normal
255.255.255.128	11111111 11111111 11111111 10000000	126	Sous-réseau
255.255.255.192	11111111 11111111 11111111 11000000	62	Sous-réseau
255.255.255.224	11111111 11111111 11111111 11100000	30	Sous-réseau
255.255.255.240	11111111 11111111 11111111 11110000	14	Sous-réseau
255.255.255.248	11111111 11111111 11111111 11111000	6	Sous-réseau

Les masques en dessous n'on pas de sens: un sous réseau de 2 machines est-il raisonnable ?

Inversement pour les gros réseaux, on peut également les scinder en jouant de la même manière sur le 1er et le deuxième octet du masque.

Vous remarquerez que l'on rajoute un bit 1 à chaque fois, il faut absolument que des 1 à gauche et des 0 à droite, sans panachage.

On peut également avoir une adresse de classe C avec un masque de sous réseau de classe B on parlera alors de super-réseau
Exemple : 192.168.10.21 masque 255.255.240.0

Pour faciliter la dénomination d'un tel réseau, une nouvelle écriture est apparue aussi appelée format Cisco, ou l'on rajoute après l'adresse un / suivi du nombre de bits à 1 du masque.

Exemple : une adresse 172.21.186.21 avec un masque 255.255.255.192 pourra s'écrire

172.21.186.21 / 26

Vous pouver utiliser la calculatrice TCP/IP

Bientôt la suite...

Tableau des classes d'adresses IP
Classe	1er réseau	Dernier réseau	Nombre de réseaux	Nb hôtes par réseau
A	1.0.0.0	127.0.0.0	126	~1.6 million de machines
B	128.0.0.0	191.255.0.0	16320	65024
C	192.0.0.0	223.255.255.0	~2 millions	254
D, E, F	Les adresses au dela de 224.0.0.0 sont des adresses réservées pour un usage futur ou pour un usage expérimental ou ne sont pas utilisables.

Retour classes d'adresses

Tableau des adresses IP locales ou privées
Classe	1er réseau	Dernier réseau	Préfixe	Nb Bits Ad.	Nb réseau	Nb Adr./réseau	Nb Adresses
A	10.0.0.0	10.0.0.0	10/8	24	1	~16,8 million	~16,8 million
B	172.16.0.0	172.31.0.0	172.16/12	20	16	~65000	~1 million
C	192.168.0.0	192.168.255.0	192.168/16	16	255	254	~65000

Retour adresses privées

Câblage des cordons
cordon droit	cordon croisé	fiche RJ45

Retour Lan, Wan et Masque

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