M2102 - Architecture des réseaux Adressage IP : Notation CIDR Subnetting Rémi Watrigant remi.watrigant@inria.fr Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 1 / 16
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 11000000. 10101000. 00001010. 10000010 192. 168. 10. 130 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
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
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" : 0.0.0.0 : dans les routeurs : route par défaut 127.0.0.1 : sur une machine : l adresse locale (localhost) Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 4 / 16
Previously in: classes d adresses IP, années 1990 Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 5 / 16
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 11111111 = (255) 10 Pour connaître l adresse de diffusion : on recopie l adresse IP pour les octets 255, on complète par des 255 Exemple : 175.64.45.10 classe B masque = 255.255.0.0 175 64 45 10 adresse 255 255 0 0 masque 175 64 0 0 adresse réseau 175 64 255 255 adresse de diffusion Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 6 / 16
Previously in: classes d adresses IP, années 1990 Inconvénients des classes d adresses : peu de choix possibles : classe A : 2 7 2 = 126 réseaux de 2 3 8 2 = 16 777 214 hôtes chacun classe B : 2 6+8 2 = 16 382 réseaux de 2 2 8 2 = 65 534 hôtes chacun classe C : 2 5+8+8 2 = 2 097 150 réseaux de 2 8 2 = 254 hôtes chacun Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 7 / 16
Previously in: classes d adresses IP, années 1990 Inconvénients des classes d adresses : peu de choix possibles : classe A : 2 7 2 = 126 réseaux de 2 3 8 2 = 16 777 214 hôtes chacun classe B : 2 6+8 2 = 16 382 réseaux de 2 2 8 2 = 65 534 hôtes chacun classe C : 2 5+8+8 2 = 2 097 150 réseaux de 2 8 2 = 254 hôtes chacun https://www.iana.org/assignments/ipv4-address-space/ipv4-address-space.xhtml Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 7 / 16
Previously in: classes d adresses IP, années 1990 Inconvénients des classes d adresses : peu de choix possibles : classe A : 2 7 2 = 126 réseaux de 2 3 8 2 = 16 777 214 hôtes chacun classe B : 2 6+8 2 = 16 382 réseaux de 2 2 8 2 = 65 534 hôtes chacun classe C : 2 5+8+8 2 = 2 097 150 réseaux de 2 8 2 = 254 hôtes chacun que faire si une organisation a besoin de 15 000 adresses? gaspillage d adresses (ex : une adresse de classe B : 65 534) pénurie d adresses affectation de plusieurs plages d adresses contigües (ex : 60 adresses de classe C donnent 15 360 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
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" : 255.0.0.0, 255.255.0.0,... sans classes : masques "bit par bit" : 255.0.0.0, 255.128.0.0,... 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 : 192.0.2.96 /23 indique une adresse IP où les 23 premiers bits sont utilisés pour l adresse réseau. Le masque comporte 23 un : 255.255.254.0 Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 8 / 16
Exemple 1 : 192.44.77.98 /26 @ HÔTE : 192.44.77.98 11000000.00101100.01001101.01100010 MASQUE : 26 un suivis de 6 zéro (8 un = 255) 255.255.255.11 000000 = 255.255.255.192 @ RESEAU : je recopie les 26 bits de l adresse, je complète par des zéro 192.44.77.01 000000 = 192.44.77.64 @ BROADCAST : je recopie les 26 bits de l adresse, je complète par des un 192.44.77.01 111111 = 192.44.77.127 PLAGE D ADRESSES : De @Réseau +1 à @Broadcast -1 de 192.44.77.65 à 192.44.77.126 NOMBRE DE MACHINES : 2 32 masque 2 2 32 26 2 = 2 6 2 = 64 2 = 62 Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 9 / 16
Exemple 2 : 10.62.222.200 /22 @ HÔTE :? MASQUE :? @ RESEAU :? @ BROADCAST :? PLAGE D ADRESSES :? NOMBRE DE MACHINES :? Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 10 / 16
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, 4094... etc adresses Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 11 / 16
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, 4094... etc adresses Que faire si une organisation a besoin de 15 000 adresses? gaspillage d adresses (ex : une adresse de classe B : 65 023) pénurie d adresses affectation de plusieurs plages d adresses contigües (ex : 60 adresses de classe C donne 15 360 hôtes possibles) tables de routage allongées (plusieurs adresses vers les "mêmes" réseaux) une adresse CIDR x.x.x.x/18 représente une plage de 16 382 hôtes Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 11 / 16
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 134.59.27.0 /27 255.255.255.224 570 GEII 134.59.23.0 /26 255.255.255.192 571 GEII 134.59.23.64 /26 255.255.255.192 572 GEII 134.59.23.128 /26 255.255.255.192 573 GEII 134.59.23.192 /26 255.255.255.192 651 INFO 134.59.27.32 /27 255.255.255.224 655 INFO 134.59.27.64 /27 255.255.255.224............ Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 12 / 16
Sous-réseaux (subnetting) 130.79.153.28/23 : adresse réseau = Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 13 / 16
Sous-réseaux (subnetting) 130.79.153.28/23 : adresse réseau = 130.79.152.0 adresse réseau : 10000010 01001111 10011000 00000000 si je veux créer 3 sous-réseau, j ai besoin de Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 13 / 16
Sous-réseaux (subnetting) 130.79.153.28/23 : adresse réseau = 130.79.152.0 adresse réseau : 10000010 01001111 10011000 00000000 si je veux créer 3 sous-réseau, j ai besoin de 2 bits supplémentaires dans l adresse réseau (je crée ainsi 4 sous-réseaux) : 1 10000010 01001111 10011000 00000000 : 130.79.152.1/25 2 10000010 01001111 10011000 10000000 : 130.79.152.128/25 3 10000010 01001111 10011001 00000000 : 130.79.153.0/25 4 10000010 01001111 10011001 10000000 : 130.79.153.128/25 Chaque sous-réseau pourra adresser Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 13 / 16
Sous-réseaux (subnetting) 130.79.153.28/23 : adresse réseau = 130.79.152.0 adresse réseau : 10000010 01001111 10011000 00000000 si je veux créer 3 sous-réseau, j ai besoin de 2 bits supplémentaires dans l adresse réseau (je crée ainsi 4 sous-réseaux) : 1 10000010 01001111 10011000 00000000 : 130.79.152.1/25 2 10000010 01001111 10011000 10000000 : 130.79.152.128/25 3 10000010 01001111 10011001 00000000 : 130.79.153.0/25 4 10000010 01001111 10011001 10000000 : 130.79.153.128/25 Chaque sous-réseau pourra adresser 126 hôtes Rémi Watrigant M212 - Adressage IP : CIDR 13 / 16
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
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
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