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Adressage ip Adressage ip Document Transcript

  • Adressage IP C. Pain-BarreIUT INFO Année 2008-20091 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’adressesIP pour désigner les équipements (ordinateurs, routeurs, hubs, etc.) d’un internet. Bien entendu, toute transmis-sion dans un réseau devra toujours se faire à partir d’une interface (carte) physique à destination d’une interfacephysique, en utilisant des adresses physiques. C’est pourquoi, toute implantation IP sur un réseau physique donnédevra disposer d’un mécanisme permettant de déterminer l’adresse physique correspondant à l’adresse IP de toutéquipement 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, entant qu’adresses source et destination des datagrammes IP. Elles sont codées sur 32 bits. Tout équipement d’unréseau IP doit posséder une adresse IP. Une adresse IP ne doit être attribuée qu’à un unique équipement, qu’elleidentifie sur l’internet. Par la suite, on utilisera hôte ou station pour désigner tout équipement disposant d’uneadresse IP. Les adresses IP (d’origine) ont un format particulier qui va permettre de déterminer le réseau d’appartenanced’un hôte à partir de son adresse IP, et ainsi de faciliter le routage. Ce format a été choisi pour prendre en comptela diversité de la taille des réseaux et permettre aux administrateurs de réseaux de gérer eux mêmes l’attributiond’une plage d’adresses IP à leurs hôtes. Enfin, certaines adresses ont des significations particulières, parfoisdifférentes selon le contexte d’utilisation (et le protocole).2 Adresses de réseau et de station (classes A, B et C)2.1 Adresse IP de réseau Pour raccorder un réseau à un réseau IP (internet, intranet), il faut choisir une adresse IP de réseau pour cenouveau réseau, non encore attribuée. Concernant Internet, les adresses de réseaux sont attribuées par des orga-nismes 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 65535 hôtes), de taille moyenne (entre 255 et 65534 hôtes) ou petit (254 hôtes au plus), son adresse ap-partiendra respectivement à la classe A, B ou C. Le format d’une adresse de réseau selon sa classe est le suivant : 0 1 1 2 2 3 3 bits : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Classe A 0 id. réseau 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Classe B 1 0 id. réseau 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Classe C 1 1 0 id. réseau 0 0 0 0 0 0 0 0 sens de transmission bit de poids fort bit de poids faibleINFO - IUT Aix-en-Provence C. Pain-Barre, 2000-2008
  • Adressage IP Ann´e 2008-2009 e 2/7 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 id. réseau est l’identifiant réseau. Sa taille est plus ou moins grande selon sa classe : 7 bits pour laclasse A, 14 pour la B et 21 pour la C. Ceci parce qu’il y a très peu de grands réseaux (classe A), beaucoup plusde classe B et encore bien plus de classe C. L’adresse IP du réseau obtenue a donc la forme ci-dessus avec un id. réseau fixé. L’administrateur peut alorsattribuer à sa guise une plage d’adresses IP de stations correspondant à cette adresse de réseau.2.2 Adresse IP de station Une adresse IP de station appartient aussi à l’une des classes A, B ou C. Elle comporte une partie id. stationdont la taille varie suivant la classe. Elle correspond aux bits qui ne sont pas utilisés pour coder la classe ni pourl’id. réseau : 0 1 1 2 2 3 3 bits : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Classe A 0 id. réseau id. station Classe B 1 0 id. réseau id. station Classe C 1 1 0 id. réseau id. station Seule la partie id. station est gérée par l’administrateur réseau. L’adresse IP du réseau est donc comme une adresse IP de station avec la partie id. station à 0 (tous ses bitsà 0). C’est donc une combinaison réservée et non attribuable à une station. Une autre combinaison est réservée :celle où tous les bits de id. station sont (positionnés) à 1. 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 id. stationsauf 0 et tous les bits à 1.3 Notation décimale pointée C’est une notation pour les adresses IP qui est plus mnémonique1 qu’un entier codé sur 32 bits. C’est en faitla représentation la plus courante hormis les noms de domaines. Les 32 bits d’une adresse IP constituent quatre octets. Une adresse IP en décimale pointée est de la formex0 .x1 .x2 .x3 , où chaque xi est l’écriture décimale de l’octet correspondant de l’adresse. 1 facile à mémoriserC. Pain-Barre, 2000-2008 INFO - IUT Aix-en-Provence
  • 3/7 Ann´e 2008-2009 e Adressage IP Par exemple, soit l’adresse de réseau suivante sur 32 bits et sa représentation décimale pointée : Adresse binaire 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 139 124 187 2 notation décimale pointée Ainsi, avec les combinaisons particulières de la partie id. station, le tableau suivant indique la forme desadresses de réseau et de diffusion selon la classe : Classe Adresse de réseau Adresse de diffusion A x.0.0.0 x.255.255.255 B x.y.0.0 x.y.255.255 C x.y.z.0 x.y.z.255 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 id. station tout à 0.Exemple Extraction à partir de l’adresse de station 139.124.25.1 :INFO - IUT Aix-en-Provence C. Pain-Barre, 2000-2008
  • Adressage IP Ann´e 2008-2009 e 4/7 Adresse de la station 139 124 25 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 classe B 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 id. réseau id. station mise à zéro 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 139 124 0 0 Adresse du réseauEn fait, les bits de la classe ne sont contenus que dans le premier octet de l’adresse et l’id. station correspond aux3, aux 2 derniers ou au dernier octet de l’adresse, pour la classe A, B et C respectivement. On peut donc améliorerl’extraction.5 Combinaisons particulières et adresses réservées5.1 Combinaisons particulières Outre les deux combinaisons particulières de id. station, il en existe d’autres de id. réseau et même de latotalité des 32 bits d’une adresse IP : • combinaisons de id. réseau : tout à 0 : « 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 1 pour la classe A (adresses de la forme 127.x.y.z) : cela correspond aux adresses de rebouclage (loopback) et sont réservées (voir Interface loopback). • les 32 bits sont : tous à 0 (soit 0.0.0.0) : « 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 1 (soit 255.255.255.255) : « diffusion limitée ». Désigne toutes les stations du réseau de la station qui l’utilise.C. Pain-Barre, 2000-2008 INFO - IUT Aix-en-Provence
  • 5/7 Ann´e 2008-2009 e Adressage IP  Notons qu’il n’existe aucune adresse IP désignant tous les hôtes de l’ensemble de l’internet (fort heureusement pour nous).5.2 Adresses réservées Certaines plages d’adresses sont réservées à un usage privé et ne sont pas attribuées. Elles ne peuvent pas êtreutilisées pour communiquer dans Internet mais devraient l’être dans un réseau IP privé. Les routeurs d’Internetsignaleront (normalement) une erreur s’ils reçoivent un datagramme à destination d’une de ces adresses. Cesplages sont définies dans les RFC 1918 et RFC 3330, et sont : • 10.0.0.0 à 10.255.255.255 • 172.16.0.0 à 172.31.255.255 • 192.168.0.0 à 192.168.255.255 • 169.254.0.0 à 169.254.255.2556 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 interfacecorrespond à un point d’entrée dans le noyau (cœur du système). Envoyer des messages via les interfaces réseauxrevient à passer des données à des procédures spéciales du noyau chargées d’effectuer les opérations d’entrées-sorties physiques sur le réseau. Une interface est généralement identifiée par un nom symbolique indiquant le type d’interface et le numérod’ordre de la carte. Par exemple, sous Linux, une carte Ethernet classique sera identifiée par : • eth0 pour la première carte • eth1 pour la seconde • etc. Sur SunOS 7.0 (Unix de Sun MicroSystems), une carte Ethernet sera identifiée par : • le0 pour la première, • le1 pour la seconde, • etc. Mais il existe d’autres interfaces, comme ppp0, ppp1,. . .pour désigner les connexions modem avec le pro-tocole PPP.6.1 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 destation 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). SousWindows, ipconfig en est l’homologue mais bien souvent, elle est configurée par le menu « Connexions réseauet accès à distance ». Ces commandes sont étudiées en TP.INFO - IUT Aix-en-Provence C. Pain-Barre, 2000-2008
  • Adressage IP Ann´e 2008-2009 e 6/76.2 Interface loopback Les adresses de la forme 127.x.y.z sont des adresses de rebouclage. La plus couramment employée (etparfois la seule vraiment reconnue) est 127.0.0.1. Elle est connue sous le nom de localhost. L’adresse127.0.0.0 (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 aucunpériphérique réseau réel. Cette interface est virtuelle et configurée par défaut. L’intérêt est qu’on peut utiliser desapplications 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 TCP ou UDP IP IP Hôte−Réseau Hôte−Réseau le client contacte un serveur IP remet le datagramme au protocole en loopback de transport local sans passer par la couche hôte−réseau7 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 formatest le suivant : 0 1 1 2 2 3 3 bits : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Classe D 1 1 1 0 adresse de multidiffusion Classe E 1 1 1 1 adresses expérimentales7.1 La classe D Les adresses de classes D sont des adresses de multidiffusion. Une adresse de multidiffusion (ou diffusionsélective) représente un groupe d’hôtes qui ont demandé à adhérer au groupe. L’adhésion et la résiliation se faitau moyen du protocole IGMP (Internet Group Managment Protocol) initialement défini dans la RFC 1112. Ces adresses ne peuvent être utilisées que comme destination d’un datagramme, jamais comme sa source. Siun hôte envoie un datagramme avec une adresse destination de classe D, alors IP tentera de remettre ce data-gramme à tous les hôtes du groupe qu’elle représente. Pour cela, il faut que les routeurs séparant les hôtes aientconnaissance des membres de chaque groupe et de la façon de les atteindre. Ces informations sont aussi échangéesavec IGMP.C. Pain-Barre, 2000-2008 INFO - IUT Aix-en-Provence
  • 7/7 Ann´e 2008-2009 e Adressage IP Certaines adresses de classe D sont réservées pour des groupes utilisés par un grand nombre, notamment toutesles adresses de 224.0.0.0 à 224.0.0.255 parmi lesquelles : • 224.0.0.1 : tous les hôtes de ce (sous-)réseau. Cette adresse n’est toutefois pas toujours reconnue par les hôtes ; • 224.0.0.2 : tous les routeurs de ce (sous-)réseau.7.2 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, 2000-2008