Topologie d'un réseau http://vanconingsloo.be/les-cours/bacbes/introduction-cisco/topologie-dun-reseau Concevoir une topologie réseau nécessite de savoir calculer les plages d adresses IP. Il y a deux méthodes d adressage : une méthode simple, mais un peu vieille, qui consiste à utiliser les classes d adresses et un masque de sous-réseau fixe, et une méthode plus efficace mais plus complexe, les réseaux à longueur variables, nommés aussi VLSM. Nous verrons les deux méthodes. Prenons directement un cas classique : Nous souhaitons réaliser un réseau pour une école. La répartition est la suivante : 1. réseau étudiant : ce réseau est constitué de 460 postes, 1 routeur (commun avec le réseau professoral), 20 switches. Soit 481 équipements. 2. Réseau professoral : 64 postes, 1 routeur (commun avec le réseau étudiant), 4 switches, pour un total de 69 équipements. 3. Réseau administratif : 20 postes, 1 serveur, 1 routeur dédié, 1 switch. 23 équipements. 4. Les deux routeurs sont reliés entre eux par une interface série simulant un réseau étendu en point à point, qui consomme deux interfaces. Notez que malgré l équipement commun, nous avons compté 2x fois le routeur des réseaux professoral et estudiantin. En effet, ce routeur doit posséder 2 interfaces FastEthernet. Nous avons un total de 549 adresses IP à déployer. Les switches ne comptent pas dans le pool d adresses IP, car ce sont des équipements de couche 2, qui n ont rien à voir avec les IP! 1 / 6
Calcul d une topologie En partant de l adresse de réseau de classe B, à savoir 172.16.0.0 / 16, nous remarquons que nous avons 4 sous réseaux différents. Notion de masque Le masque de sous-réseau est utilisé par les routeurs pour extraire le NET-ID d une adresse IP. Le masque s obtient en plaçant tous les bits du NET-ID à «1», et en plaçant les bits attribués au HOST-ID à 0. Le masque de sous-réseau s utilise en réalisant une opération ET binaire entre l adresse IP et le masque. Exemple : soit l adresse IP 172.16.0.1 et le masque 255.255.0.0 : 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 et 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 / 6
1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Remarquez que le masquage a «annulé» les bits de l HOST-ID. En binaire, la plage réseau se calcule en faisant un ET logique entre l adresse et le masque. Le masque révèle la partie NET-ID, l adresse du sous-réseau. Notre plage utile va donc de : NET-ID HOST-ID 10101100 00010000 (172.16) XXXXXXXX XXXXXXXX (X.X) Puisque nous avons besoin de 4 sous-réseaux différents, nous allons emprunter des bits de la partie HOST-ID pour constituer ces sous-réseaux. Comme il nous faut 4 sous-réseaux, en empruntant 2 bits au Host-id, nous aurons bien 4 possibilités. NET-ID SUBNET-ID HOST-ID 10101100 00010000 00 XXXXXX XXXXXXXX 10101100 00010000 01 XXXXXX XXXXXXXX 10101100 00010000 10 XXXXXX XXXXXXXX 10101100 00010000 11 XXXXXX XXXXXXXX Chaque sous espace ainsi créé aura donc 2¹? adresses différentes, soit 16384 adresses IP. En réalité, nous perdons aussi 2 adresses par plage : l adresse de réseau et l adresse de diffusion. Ce qui nous fait quand même 16382 adresses par sous réseau, ce qui est amplement suffisant! Nous pourrions éventuellement réduire la plage en aggrandissant le masque, mais tel n est pas le but de l exercice. Nous verrons plus loin comment calculer le meilleur masque. -2, n étant le nombre de bits des Host-id. Retenez cette formule : Nb Host = 2 Puisque nous avons emprunté 2 bits à l Host-id, notre nouveau masque sera de 16+2 = 18. Reconvertissons le tout en décimal : Adresse IP référence : 172.16.0.0 masque 255.255.0.0 Réseau NET-ID HOST-ID Broadcast étudiant 172.16.0.0 /18 172.16.0.1 172.16.63.254 172.16.63.255 prof 172.16.64.0/18 172.16.64.1 172.16.127.254 172.16.127.255 admin 172.16.128.0/18 172.16.128.1 172.16.191.254 172.16.191.255 inter 172.16.192.0/18 172.16.192.1 172.16.255.254 172.16.255.255 3 / 6
Les adresses NET-ID et broadcast ne sont pas autorisée à désigner un hôte, du fait qu on leur attribue le rôle d identificateurs du sous-réseau correspondant. C est pour cela que l on décompte 2 adresses lors de nos calculs. Une adresse de diffusion (broadcast) est une adresse spéciale. Elle s obtient en positionnant tous les bits du HOST-ID à «1». Elle désigne par convention l ensemble des hôtes du sous-réseau. Chaque trame envoyée à cette adresse spécifique sera donc relayée vers tous les ordinateurs de ce sous-réseau. Méthode rapide La technique sans VLSM est simple : les masques sont identiques. Il suffit donc de trouver quel est le masque pouvant accueillir la plus grande plage d adresses IP. Notre réseau «de référence» sera donc le réseau étudiant, avec ses 461 adresses IP différentes. Pour calculer rapidement le masque nécessaire, il existe un truc : le nombre magique. C est un nombre basé sur une puissance 2 capable d accueillir la plage d adresses. Ici, notre nombre magique est 512 (2?). Le nombre d adresses utilisable est de 2 n -2, donc 2?-2, ou 512-2, soit 510 adresses IP utilisables. Le calcul du masque se fait rapidement par la formule 32-n, soit 32-9, ou un masque de /23. on peut convertir ce masque en 255.255.127.0. Notez ici que le masque de /23 va restreindre notre plage d adresses à 510 postes par plages, contrairement au masque /18. À l inverse, le masque /23 va permettre de créer plus de sous-réseaux! Cela répond aux besoins, en nous laissant un peu de marge pour ajouter de nouveaux postes. Comme nous avons 4 subnets (le réseau estudiantin, le réseau professoral, le réseau administratif et l inter-réseau), nous devons avoir 4 plages de 510 adresses. Dans ce cas ci, nous sommes obligés d allouer un réseau de 510 adresses pour l inter-réseau, qui n en consommera que 2, ce qui nous fait une «perte» de 508 adresses IP. Le calcul des différents subnets se fait facilement avec le nombre magique : le premier subnet commence à l adresse de réseau de début de plage (par exemple, 172.16.0.0). le second commence 512 adresses IP plus loin (donc à IP base + M, nbre magique). Le troisième à IP base + 2M, le dernier à IP base + 3M. La topologie sera la suivante : Adresse IP référence : 172.16.0.0 masque 255.255.0.0 4 / 6
Réseau Adresse réseau Début de plage Fin de plage Adresse diffusion étudiant 172.16.0.0 /23 172.16.0.1 172.16.1.254 172.16.1.255 prof 172.16.2.0 / 23 172.16.2.1 172.16.3.254 172.16.3.255 admin 172.16.4.0 / 23 172.16.4.1 172.16.5.254 172.16.5.255 inter 172.16.6.0 /23 172.16.6.1 172.16.7.254 172.16.7.255 Nous devons donc allouer un bloc de 2048 adresses différentes pour seulement 549 adresses IP à déployer. Nous perdons donc un total de 1499 IP dans l aventure. De plus, avec ce système, elles sont mal réparties. Chacun de nos subnets ne peut accueillir que 510 postes. Si nous avons 600 étudiants, notre topologie devient inutilisable! C est pourquoi il est souvent intéressant d utiliser le VLSM pour composer notre topologie. Le VLSM est plus flexible et plus efficace. Toutefois, certains protocoles de routage ne supportent pas le VLSM. Le VLSM Le VLSM (Variable Length Subnet Mask) est une technique visant à adapter des sous-réseaux de tailles différentes dans un réseau global. Si nous reprenons l exemple ci-dessus, nous remarquons que nous affectons une plage d adresses IP à notre interréseau. Or, cet interréseau connecte nos deux routeurs en point-à-point. Cela signifie une perte de 508 adresses, qui pourraient être réaffectées ailleurs dans le réseau. Le VLSM va arranger ça. La technique du VLSM va donc appliquer des masques de sous-réseaux variables. Un subnet de masque de type /26 pourra côtoyer dans la même zone d IP plusieurs subnets de masque /27, sans pour autant dépasser le nombre maximal d hôtes! Nous l avons vu, le nombre d hôtes sur un sous-réseau dépend du masque. J utilise une technique maison pour calculer rapidement et efficacement une topologie en VLSM. Identifions d abord les besoins de notre topologie, et calculons un nombre magique pour chaque réseau. La marche à suivre est assez simple : 1. Définir le nombre de subnets nécessaires. Dans notre cas, il nous faut 4 sous-réseaux. 2. Établir le nombre d hôtes pour chaque sous-réseau (noté H r ). 3. Chaque adresse de sous-réseau étant calculée par un masque, nous avons vu que la partie HOST- ID de chaque sous-réseau doit être positionné à 0. Nous avons vu aussi que chaque sous-réseau «perd» deux adresses (pour le subnet et le broadcast). Puisque nous travaillons en binaire, il faut donc trouver un multiple de 2 suffisamment grand pour contenir notre subnet, en décomptant 2 adresses. D où la formule H s = 2 n -2? H r, n étant le nombre de bits du HOST-ID. 5 / 6
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) Topologie d'un réseau - 01-30-2015 4. Calculons le masque en fonction du HOST-ID. Un masque se compose de 32 bits, moins le nombre de bits alloué au HOST-ID : Masque = 32-n, noté /XX en notation CIDR. 5. En fonction du masque de sous-réseau (notez qu il est variable!), on va calculer le nombre magique du sous-réseau. Ce nombre sera lui aussi variable. (Noté M k ) 6. Trions enfin nos subnets par ordre croissant de dimensions, en laissant le soin de placer les réseaux les plus immuables au début. 7. Calcul des subnets (NET-ID). 1. Pour le premier sous-réseau, on va prendre un multiple du nombre magique (32) inférieur ou égal au 4ème octet significatif de l adresse IP. M k-1 =0? 172.16.0.0 2. Pour le second sous-réseau, on va additionner l octet significatif calculé précédemment (0) avec le nombre magique du sous-réseau précédent. Dans notre cas, M k-1 = 0+4? 172.16.0.4. Idem pour les autres sous-réseaux. 8. Calcul des adresses de broadcast. 1. On va utiliser le multiple immédiatement supérieur du nombre magique du sous-réseau auquel nous retrancherons 1 : M k+1-1 = 4-1? 172.16.0.3 2. Pour les autres sous-réseaux, on va additionner le dernier octet significatif du subnet précédent avec le nombre magique du subnet actuel. Pour le second subnet : M k+1-1 = 32+4-1? 172.16.0.35 9. Enfin, pour chaque subnet, on va calculer la plage d adresse pour chaque sous-réseau, en ajoutant 1 à l adresse du subnet du réseau et en retranchant 1 de l adresse de broadcast du réseau. 10. Notre topologie VLSM est terminée! Le tableau récapitulatif permet de voir plus clairement le déroulement de la procédure : Adresse IP référence : 172.16.0.0 /16 Réseau Postes (H r ) 6 / 6