Adressage IP. 2 Adresses de réseau et de station (classes A, B et C) id. réseau. sens de transmission

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1 Adressage IP C. Pain-Barre IUT INFO Année 8-9 Introduction Les adresses IP font partie intégrante de IP. Elles ont pour but de se substituer aux adresses physiques (MAC) des réseaux, qui sont différentes d un réseau à l autre. À partir de la couche IP, il n est plus question que d adresses IP pour désigner les équipements (ordinateurs, routeurs, hubs, etc.) d un internet. Bien entendu, toute transmission dans un réseau devra toujours se faire à partir d une interface (carte) physique à destination d une interface physique, en utilisant des adresses physiques. C est pourquoi, toute implantation IP sur un réseau physique donné devra disposer d un mécanisme permettant de déterminer l adresse physique correspondant à l adresse IP de tout équipement de ce réseau. Cela est opéré par une sous-couche IP nécessaire à son fonctionnement, comme ARP. Les adresses IP sont universelles. Elles sont utilisées par tous les équipements pour communiquer via IP, en tant qu adresses source et destination des datagrammes IP. Elles sont codées sur 3 bits. Tout équipement d un réseau IP doit posséder une adresse IP. Une adresse IP ne doit être attribuée qu à un unique équipement, qu elle identifie sur l internet. Par la suite, on utilisera hôte ou station pour désigner tout équipement disposant d une adresse IP. Les adresses IP (d origine) ont un format particulier qui va permettre de déterminer le réseau d appartenance d un hôte à partir de son adresse IP, et ainsi de faciliter le routage. Ce format a été choisi pour prendre en compte la diversité de la taille des réseaux et permettre aux administrateurs de réseaux de gérer eux mêmes l attribution d une plage d adresses IP à leurs hôtes. Enfin, certaines adresses ont des significations particulières, parfois différentes selon le contexte d utilisation (et le protocole). Adresses de réseau et de station (classes A, B et C). Adresse IP de réseau Pour raccorder un réseau à un réseau IP (internet, intranet), il faut choisir une adresse IP de réseau pour ce nouveau réseau, non encore attribuée. Concernant Internet, les adresses de réseaux sont attribuées par des organismes ou sociétés officiels. Généralement, on peut en obtenir auprès d un FAI. La taille du réseau est prise en compte lors de l attribution de l adresse de réseau. Selon qu il est très grand (plus de hôtes), de taille moyenne (entre 55 et hôtes) ou petit (54 hôtes au plus), son adresse appartiendra respectivement à la classe A, B ou C. Le format d une adresse de réseau selon sa classe est le suivant : bits : Classe A Classe B Classe C bit de poids fort sens de transmission bit de poids faible INFO - IUT Aix-en-Provence C. Pain-Barre, -8

2 Adressage IP Année 8-9 /7 i Il existe deux autres classes d adresses : la classe D et la classe E. Elles sont vues en fin du document dans la section 7. La partie est l identifiant réseau. Sa taille est plus ou moins grande selon sa classe : 7 bits pour la classe A, 4 pour la B et pour la C. Ceci parce qu il y a très peu de grands réseaux (classe A), beaucoup plus de classe B et encore bien plus de classe C. L adresse IP du réseau obtenue a donc la forme ci-dessus avec un fixé. L administrateur peut alors attribuer à sa guise une plage d adresses IP de stations correspondant à cette adresse de réseau.. Adresse IP de station Une adresse IP de station appartient aussi à l une des classes A, B ou C. Elle comporte une partie dont la taille varie suivant la classe. Elle correspond aux bits qui ne sont pas utilisés pour coder la classe ni pour l : bits : Classe A Classe B Classe C Seule la partie est gérée par l administrateur réseau. L adresse IP du réseau est donc comme une adresse IP de station avec la partie à (tous ses bits à ). C est donc une combinaison réservée et non attribuable à une station. Une autre combinaison est réservée : celle où tous les bits de sont (positionnés) à. Cette adresse est l adresse de diffusion (broadcast) dans le réseau ; elle en désigne tous les hôtes. La plage d adresses IP de stations du réseau correspond à toutes les valeurs binaires de la partie sauf et tous les bits à. 3 Notation décimale pointée C est une notation pour les adresses IP qui est plus mnémonique qu un entier codé sur 3 bits. C est en fait la représentation la plus courante hormis les noms de domaines. Les 3 bits d une adresse IP constituent quatre octets. Une adresse IP en décimale pointée est de la forme x.x.x.x 3, où chaque x i est l écriture décimale de l octet correspondant de l adresse. facile à mémoriser C. Pain-Barre, -8 INFO - IUT Aix-en-Provence

3 3/7 Année 8-9 Adressage IP Par exemple, soit l adresse de réseau suivante sur 3 bits et sa représentation décimale pointée : Adresse binaire notation décimale pointée Ainsi, avec les combinaisons particulières de la partie, le tableau suivant indique la forme des adresses de réseau et de diffusion selon la classe : Classe Adresse de réseau Adresse de diffusion A x... x B x.y.. x.y C x.y.z. x.y.z.55 Mais attention, on ne peut se fier à cette simple apparence pour savoir s il s agit d une adresse de réseau ou de diffusion, il faut nécessairement prendre en compte la classe de l adresse. 4 Extraire l adresse réseau d une adresse de station Soit une adresse IP d une station. Déterminer son adresse de réseau se fait ainsi : à partir des bits de poids fort déterminer sa classe ; sachant la classe, mettre la partie tout à. Exemple Extraction à partir de l adresse de station : INFO - IUT Aix-en-Provence C. Pain-Barre, -8

4 Adressage IP Année 8-9 4/7 Adresse de la station classe B mise à zéro 39 4 Adresse du réseau En fait, les bits de la classe ne sont contenus que dans le premier octet de l adresse et l correspond aux 3, aux derniers ou au dernier octet de l adresse, pour la classe A, B et C respectivement. On peut donc améliorer l extraction. 5 Combinaisons particulières et adresses réservées 5. Combinaisons particulières Outre les deux combinaisons particulières de, il en existe d autres de et même de la totalité des 3 bits d une adresse IP : combinaisons de : tout à : «ce réseau». Cette combinaison n est utilisée qu à l intérieur d un réseau et lorsque les hôtes ne connaissent pas leur adresse de réseau mais connaissent sa classe. Normalement, cela ne se produit qu au démarrage de certains hôtes. tout à pour la classe A (adresses de la forme 7.x.y.z) : cela correspond aux adresses de rebouclage (loopback) et sont réservées (voir Interface loopback). les 3 bits sont : tous à (soit...) : «cet ordinateur». Utilisée uniquement lorsqu un ordinateur ne connaît pas encore son adresse IP, notamment au cours d un démarrage. Cette adresse désigne aussi la destination par défaut («n importe où») dans les tables de routage. tous à (soit ) : «diffusion limitée». Désigne toutes les stations du réseau de la station qui l utilise. C. Pain-Barre, -8 INFO - IUT Aix-en-Provence

5 5/7 Année 8-9 Adressage IP Notons qu il n existe aucune adresse IP désignant tous les hôtes de l ensemble de l internet (fort heureusement pour nous). 5. Adresses réservées Certaines plages d adresses sont réservées à un usage privé et ne sont pas attribuées. Elles ne peuvent pas être utilisées pour communiquer dans Internet mais devraient l être dans un réseau IP privé. Les routeurs d Internet signaleront (normalement) une erreur s ils reçoivent un datagramme à destination d une de ces adresses. Ces plages sont définies dans les RFC 98 et RFC 333, et sont :... à à à à Interfaces et cartes réseau Un ordinateur devant se connecter à un réseau doit disposer d un matériel spécifique (modem, carte Ethernet, carte FDDI, port série, etc.), et en utiliser les méthodes d accès et les protocoles. Pour IP, un périphérique donné et les méthodes associées constituent une interface. Sur Unix, une interface correspond à un point d entrée dans le noyau (cœur du système). Envoyer des messages via les interfaces réseaux revient à passer des données à des procédures spéciales du noyau chargées d effectuer les opérations d entréessorties physiques sur le réseau. Une interface est généralement identifiée par un nom symbolique indiquant le type d interface et le numéro d ordre de la carte. Par exemple, sous Linux, une carte Ethernet classique sera identifiée par : eth pour la première carte eth pour la seconde etc. Sur SunOS 7. (Unix de Sun MicroSystems), une carte Ethernet sera identifiée par : le pour la première, le pour la seconde, etc. Mais il existe d autres interfaces, comme ppp, ppp,...pour désigner les connexions modem avec le protocole PPP. 6. Interface et adresse IP L interface qui relie une station à un réseau IP doit être associée à une adresse IP de station dans ce réseau. Si la station est reliée à plusieurs réseaux IP, elle possède une interface par réseau distinct, et une adresse IP de station dans chaque réseau, associée à l interface correspondante. C est en particulier le cas d un routeur. La commande qui permet de configurer une interface sous Unix est ifconfig (interface configuration). Sous Windows, ipconfig en est l homologue mais bien souvent, elle est configurée par le menu «Connexions réseau et accès à distance». Ces commandes sont étudiées en TP. INFO - IUT Aix-en-Provence C. Pain-Barre, -8

6 Adressage IP Année 8-9 6/7 6. Interface loopback Les adresses de la forme 7.x.y.z sont des adresses de rebouclage. La plus couramment employée (et parfois la seule vraiment reconnue) est 7... Elle est connue sous le nom de localhost. L adresse 7... (localdomain) pour une machine donnée désigne tout au plus le réseau formé par elle-même. Les adresses de rebouclage sont associées à l interface loopback (lo sous Linux) qui ne représente aucun périphérique réseau réel. Cette interface est virtuelle et configurée par défaut. L intérêt est qu on peut utiliser des applications réseaux (reposant sur TCP/IP) tournant localement (pour des tests ou les services qu elles rendent) alors qu on ne dispose d aucune interface réseau (et d adresse de station). Si un datagramme est envoyé à une adresse de rebouclage, alors IP ne le transmet pas à la couche liaison (hôte-réseau) mais le remet directement à la couche réseau : client serveur client serveur TCP ou UDP IP Hôte Réseau TCP ou UDP IP Hôte Réseau le client contacte un serveur en loopback IP remet le datagramme au protocole de transport local sans passer par la couche hôte réseau 7 Autres classes d adressage Il existe encore deux classes d adresses IP : la classe D et la classe E. Elles ont aussi un format particulier. Les adresses de ces classes ne sont pas attribuables à aucun réseau ni aucune station en particulier. Leur format est le suivant : bits : Classe D adresse de multidiffusion Classe E adresses expérimentales 7. La classe D Les adresses de classes D sont des adresses de multidiffusion. Une adresse de multidiffusion (ou diffusion sélective) représente un groupe d hôtes qui ont demandé à adhérer au groupe. L adhésion et la résiliation se fait au moyen du protocole IGMP (Internet Group Managment Protocol) initialement défini dans la RFC. Ces adresses ne peuvent être utilisées que comme destination d un datagramme, jamais comme sa source. Si un hôte envoie un datagramme avec une adresse destination de classe D, alors IP tentera de remettre ce datagramme à tous les hôtes du groupe qu elle représente. Pour cela, il faut que les routeurs séparant les hôtes aient connaissance des membres de chaque groupe et de la façon de les atteindre. Ces informations sont aussi échangées avec IGMP. C. Pain-Barre, -8 INFO - IUT Aix-en-Provence

7 7/7 Année 8-9 Adressage IP Certaines adresses de classe D sont réservées pour des groupes utilisés par un grand nombre, notamment toutes les adresses de 4... à parmi lesquelles : 4... : tous les hôtes de ce (sous-)réseau. Cette adresse n est toutefois pas toujours reconnue par les hôtes ; 4... : tous les routeurs de ce (sous-)réseau. 7. La classe E Les adresses de classe E sont destinées à un usage expérimental. Le mystère demeure... INFO - IUT Aix-en-Provence C. Pain-Barre, -8

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