M Architecture des réseaux Adressage IP : Notation CIDR Subnetting. Rémi Watrigant

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1 M Architecture des réseaux Adressage IP : Notation CIDR Subnetting Rémi Watrigant remi.watrigant@inria.fr Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 1 / 16

2 Adresses IP Internet = réseau de réseaux identification d un hôte par son adresse l adresse de son sous-réseau majoritaire (encore) aujourd hui : IPv4 32 bits utilisés = 4 fois 8 bits = 4 octets Problématiques : Comment distribuer les IP? Comment identifier l adresse réseau? L adresse de diffusion (broadcast)? Comment savoir si une adresse est dans son réseau? Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 2 / 16

3 Allocation des adresses de l Internet : ICANN/RIR/LIR L ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, anciennement IANA jusqu en 1998) alloue et distribue les adresses IP segmente l espace d adresses IP en 256 blocs de taille /8 ces blocs sont distribués aux RIR (Regional Internet Registries) qui les découpent en sous-blocs exemple : RIR de l Europe = RIPE NCC ces sous-blocs sont enfin alloués à des LIR (Local Internet Registries) (généralement des FAI ou des grosses entreprises) Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 3 / 16

4 Structure d une adresse IPv4 2 parties : <net-id><host-id> <net-id><0> représente l adresse du sous-réseau auquel appartient la machine <0><host-id> représente l adresse de la machine dans ce sous-réseau La taille du <net-id> fait varier la taille du sous-réseau puis : <net-id><1> : l adresse broadcast (diffusion) dans le sous-réseau (pour envoyer à toutes les machines du sous-réseau) <1><0> : le masque de sous-réseau, où le nombre de 1 correspond à la taille du <net-id> adresses "spéciales" : : dans les routeurs : route par défaut : sur une machine : l adresse locale (localhost) Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 4 / 16

5 Previously in: classes d adresses IP, années 1990 Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 5 / 16

6 Previously in: classes d adresses IP, années 1990 Pour connaître l adresse réseau : on recopie l adresse IP pour les octets 255, on complète par des zéro revient à faire un AND bit à bit entre les écritures binaires de l adresse et du masque rappel : octet à un = (255) 10 Pour connaître l adresse de diffusion : on recopie l adresse IP pour les octets 255, on complète par des 255 Exemple : classe B masque = adresse masque adresse réseau adresse de diffusion Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 6 / 16

7 Previously in: classes d adresses IP, années 1990 Inconvénients des classes d adresses : peu de choix possibles : classe A : = 126 réseaux de = hôtes chacun classe B : = réseaux de = hôtes chacun classe C : = réseaux de = 254 hôtes chacun Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 7 / 16

8 Previously in: classes d adresses IP, années 1990 Inconvénients des classes d adresses : peu de choix possibles : classe A : = 126 réseaux de = hôtes chacun classe B : = réseaux de = hôtes chacun classe C : = réseaux de = 254 hôtes chacun Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 7 / 16

9 Previously in: classes d adresses IP, années 1990 Inconvénients des classes d adresses : peu de choix possibles : classe A : = 126 réseaux de = hôtes chacun classe B : = réseaux de = hôtes chacun classe C : = réseaux de = 254 hôtes chacun que faire si une organisation a besoin de adresses? gaspillage d adresses (ex : une adresse de classe B : ) pénurie d adresses affectation de plusieurs plages d adresses contigües (ex : 60 adresses de classe C donnent hôtes possibles) tables de routage allongées (plusieurs adresses vers les "mêmes" réseaux) Solution : IPv6 (1998). Mais peu utilisé encore aujourd hui... En attendant : CIDR sous-réseau : VLSM réseaux privés : NAT Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 7 / 16

10 Notation CIDR CIDR : Classless Inter-Domain Routing : "routage inter-domaines sans classe" Introduit en 1993 (RFC 1518, 1519), petit à petit adopté dans les années qui suivirent Idée : avec classes : masques "octet par octet" : , ,... sans classes : masques "bit par bit" : , ,... L adresse IP est suivie par un slash ("/") et un nombre indiquant le nombre de bits à 1 dans la notation binaire du masque de sous-réseau Exemple : /23 indique une adresse IP où les 23 premiers bits sont utilisés pour l adresse réseau. Le masque comporte 23 un : Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 8 / 16

11 Exemple 1 : HÔTE : MASQUE : 26 un suivis de 6 zéro (8 un = 255) = RESEAU : je recopie les 26 bits de l adresse, je complète par des zéro = BROADCAST : je recopie les 26 bits de l adresse, je complète par des un = PLAGE D ADRESSES : de à NOMBRE DE MACHINES : 2 32 masque = = 64 2 = 62 Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 9 / 16

12 Exemple 2 : HÔTE :? MASQUE RESEAU BROADCAST :? PLAGE D ADRESSES :? NOMBRE DE MACHINES :? Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 10 / 16

13 Intérêt du CIDR Avec classes : masque "octet par octet". CIDR : masque "bit à bit" : moins de gaspillage d adresses, car les Registres Internet Régionaux (RIPE NCC pour l Europe) peuvent affecter aux organisations des plages de 2 x 2 = 6, 14, 30, 62, 126, 254, 510, 1022, 2046, etc adresses Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 11 / 16

14 Intérêt du CIDR Avec classes : masque "octet par octet". CIDR : masque "bit à bit" : moins de gaspillage d adresses, car les Registres Internet Régionaux (RIPE NCC pour l Europe) peuvent affecter aux organisations des plages de 2 x 2 = 6, 14, 30, 62, 126, 254, 510, 1022, 2046, etc adresses Que faire si une organisation a besoin de adresses? gaspillage d adresses (ex : une adresse de classe B : ) pénurie d adresses affectation de plusieurs plages d adresses contigües (ex : 60 adresses de classe C donne hôtes possibles) tables de routage allongées (plusieurs adresses vers les "mêmes" réseaux) une adresse CIDR x.x.x.x/18 représente une plage de hôtes Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 11 / 16

15 Application (prochain cours) : sous-réseaux Exemple : salles de TD de l IUT L IUT a reçu une adresse /22, puis découpage selon les salles, services : Salle Dept. IP Masque 562 INFO / GEII / GEII / GEII / GEII / INFO / INFO / Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 12 / 16

16 Sous-réseaux (subnetting) /23 : adresse réseau = Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 13 / 16

17 Sous-réseaux (subnetting) /23 : adresse réseau = adresse réseau : si je veux créer 3 sous-réseau, j ai besoin de Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 13 / 16

18 Sous-réseaux (subnetting) /23 : adresse réseau = adresse réseau : si je veux créer 3 sous-réseau, j ai besoin de 2 bits supplémentaires dans l adresse réseau (je crée ainsi 4 sous-réseaux) : : / : / : / : /25 Chaque sous-réseau pourra adresser Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 13 / 16

19 Sous-réseaux (subnetting) /23 : adresse réseau = adresse réseau : si je veux créer 3 sous-réseau, j ai besoin de 2 bits supplémentaires dans l adresse réseau (je crée ainsi 4 sous-réseaux) : : / : / : / : /25 Chaque sous-réseau pourra adresser 126 hôtes Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 13 / 16

20 Attribution d une adresse IP Deux méthodes possibles : Statique : l administrateur réseau définit manuellement sur chaque machine son adresse, son masque, l adresse de la passerelle... etc. Dynamique : utilisation de protocoles/applications pour attribuer automatiquement une adresse IP à chaque machine qui se connecte. Exemples : BOOTP, DHCP Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 14 / 16

21 DHCP : aperçu Fonctionnement : un serveur DHCP (généralement sur la passerelle à laquelle se connectent les machines) attribue : son adresse IP dans le sous-réseau l adresse IP de la passerelle par défaut l adresse IP d un serveur DNS (résolution des noms des hôtes) le masque de sous-réseau Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 15 / 16

22 Messages DHCP Utilise le protocole UDP pour envoyer ses messages DHCPDISCOVER : localiser les serveurs DHCP disponibles DHCPOFFER : réponse du serveur à un paquet DHCPDISCOVER, contenant les premiers paramètres DHCPREQUEST : requête diverse du client pour, par exemple, prolonger son bail DHCPACK : réponse du serveur qui contient des paramètres et l adresse IP du client DHCPNAK : réponse du serveur pour signaler au client que son bail est échu ou si le client annonce une mauvaise configuration réseau DHCPDECLINE : le client annonce au serveur que l adresse est déjà utilisée DHCPRELEASE : le client libère son adresse IP DHCPINFORM : le client demande des paramètres locaux Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 16 / 16