L'adressage et les classes
Chaque suite de protocoles définit un type d'adressage qui identifie les ordinateurs et les réseaux. Les adresses IP ne font pas exception à cette règle. Une adresse IP peut prendre certaines valeurs. Celles-ci ont été définis par l'IEEE.
Une adresse IP est beaucoup plus qu'un simple nombre. Elle nous indique le réseau dont fait partie le poste de travail et l'ID de l'hôte.
Le réseau nécessite de se repérer pour délivrer les paquets de données. Au niveau de la couche Internet, le protocole prévoit de fournir une identification unique pour chaque extrémité de la communication. C’est ce que l’on va appeler l’adresse IP (définie sur 32 bits), et constituée de quatre nombres, séparés par des points : 11.22.33.44
IP est un protocole de niveau 3. A ce titre, une de ses fonctions premières est de permettre le routage dans un réseau. Qui dit réseau, dit ensemble de machines interconnectées entre-elles. Pour identifier une communication au sein de ce réseau, il faut être en mesure d’identifier les entités en communication. Cette identification est réalisée par l’adresse de chaque machine.
Le protocole IP propose donc un format d’adresse standardisé qui permet d’identifier de manière unique une machine au sein d’un réseau. Un datagramme IP véhiculera simultanément deux adresses :
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l’adresse source qui est l’adresse IP de la machine qui a formaté et qui émet le paquet IP
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l’adresse destination, qui est inscrite par la machine émettrice, et qui correspond à l’adresse de la machine pour qui est destiné le paquet IP.
Chacune de ces adresses, nous l’avons vu précédemment, est composé de 32 bits (= 4 octets).
Une petite subtilité doit être précisée. En fait, IP n’affecte pas une adresse à une machine, mais à l’interface d’une machine. Ainsi une machine qui disposerait de plusieurs interfaces raccordées à un réseau (un routeur par exemple), serait dotée de plusieurs adresses IP, une par interface.
Ce n’est pas le cas d’autres protocoles comme DRP de Decnet Phase IV, par exemple, qui affecte une seule adresse à une machine quel que soit son nombre d’interfaces réseaux.
Retenons donc qu’IP fixe une adresse à une interface réseau et pas à une machine.
Rappelons qu’IP a été conçu pour interconnecter des réseaux. Il est capable de fonctionner sur des sous-réseaux hétérogènes. Dès le départ, et ses capacités d’adressage le prouvent, il a été pensé pour de très grands réseaux.
Si seule l’adresse machine avait été définie comme élément remarquable dans l’adressage, il aurait fallu que les équipements d’interconnexions identifient précisément chaque machine, ce qui aurait rapidement fait « exploser » leurs mémoires (plus de 4 milliards d’adresses).
En conséquence, et à l’instar de beaucoup de protocoles de niveau 3, une hiérarchie est définie dans le format de l'adresse. Une adresse IP est scindée en deux parties :
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Une partie réseau (aussi appelée netid), elle identifie un groupe de machine.
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Une partie hôte (aussi appelée hostid), elle identifie la machine dans le sous-réseau concerné.
Les classes
Bien que la notion de classe soit obsolète depuis un bon nombre d'années il est tout de même important de comprendre qu'elle est son utilité. Les assignations d'adresses du protocole IPv4 (et de son successeur IPv6) ne tiennent plus compte de la classe d'adresse et les protocoles de routage modernes indiquent explicitement le masque réseau de chaque préfixe routé. La classe d’asse permet d’adapter l’adressage selon la taille du réseau c’est-à-dire selon le besoin en terme d’adresses IP.
Lorsque le comité IEEE s'est réuni pour définir la plage de numéros à utiliser par tous les ordinateurs, ils ont proposé cinq plages différentes ou, comme nous les appelons, des "classes" d'adresses IP. Lorsque quelqu'un demande des adresses IP, une plage spécifique lui est attribuée dans une classe spécifique en fonction de la taille de son réseau. Pour que les choses restent aussi simples que possible, examinons d'abord les cinq classes différentes:
Dans le tableau ci-dessus, vous pouvez voir les cinq classes. Notre première classe est la A et notre dernière est la E. Les trois premières classes (A, B et C) servent à identifier les postes de travail, les routeurs, les commutateurs et autres périphériques, tandis que les deux dernières classes (D et E) sont réservées à un usage spécial.
Une adresse IP est composée de 32 bits, ce qui signifie que sa longueur est de quatre octets. Le premier octet (les huit premiers bits ou le premier octet) d'une adresse IP nous suffit pour déterminer la classe à laquelle elle appartient.
Et, en fonction de la classe à laquelle l'adresse IP appartient, nous pouvons déterminer quelle partie de l'adresse IP correspond à l'ID de réseau et quelle est l'ID de nœud.
Par exemple, si je vous disais que le premier octet d'une adresse IP est "168", alors, en utilisant le tableau ci-dessus, vous remarquerez qu'il se situe dans la plage 128-191, ce qui en fait une adresse IP de classe B.
REMARQUE : En fonction de la classe d’adresse considérée, le masque de sous-réseaux varie (donc, le nombre d’adresses attribuable aux machines ainsi que le nombre de sous-réseaux varient aussi) :
Comprendre le fonctionnement
Nous allons maintenant examiner de plus près ces classes. J'ai mentionné précédemment que les entreprises se voient attribuer différentes plages IP au sein de ces classes, en fonction de la taille de leur réseau. Par exemple, si une entreprise a besoin de 1 000 adresses IP, elle se verra probablement attribuer une plage comprise dans un réseau de classe B plutôt que dans une classe A ou C.
Les adresses IP de classe A ont été conçues pour les grands réseaux, la classe B pour les réseaux de taille moyenne et la classe C pour les réseaux plus petits.
Il n’est pas surprenant d’imaginer qu’il existe des sous-réseaux physiques de tailles différentes supportant plus ou moins de machines. Si l’adressage IP avait fixé « dans le marbre » la répartition des octets réseaux et machines dans son format d’adresse, nous aurions été confronté au problème de ne pas avoir assez d’adresses machines pour un sous-réseau physique donné. Dans un autre cas, on aurait également pu « gaspiller » des adresses en utilisant moins d’adresses machines, pour un sous-réseau de peu de machines, que ne l’autorise l’adresse réseau IP. Est-ce clair ?
Supposons que la répartition dans l’adresse impose les deux premiers octets comme réseau, et les deux octets suivants comme machine. Soit R.R.M.M (R = octet réseau ; M = octet machine). Dans ce format il est donc possible d’adresser 65536 réseaux comportant chacun 65536 machines. On voit immédiatement deux problèmes :
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Peu de sous-réseaux supportent 65536 machines ! Je dirai même, très, très peu ! Pour chaque adresse de réseau on va donc « gaspiller » des adresses machines qui seront inutilisées.
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Si on applique ce format d’adresse au réseau internet, qui interconnecte des millions d’ordinateurs faisant chacun partie d’un sous-réseau physique distinct, nous allons être coincé avec nos 65536 adresses !
On peut donc résoudre ce problème en changeant la répartition réseau-machine dans l’adresse.
Si on utilise un format R.R.R.M, on disposera sans doute d’assez d’octets réseaux (environ 16 millions d’adresses réseaux) mais par réseau on ne pourra mettre en théorie qu’au maximum 255 machines par réseau.
La dernière répartition serait éventuellement R.M.M.M (255 sous-réseaux physiques avec 16 millions de machines par réseau !). Vous voyez le problème ? Je n’insiste pas ?
Diantre ! Mais dans ces 3 choix, quelle est la bonne solution ? Aucune particulièrement … Toutes !!
En fait, IP propose les 3 formats d’adresses, se sont nos fameuses « Classes d’adresses »
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la classe A est du format R.M.M.M
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la classe B est du format R.R.M.M
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la classe C est du format R.R.R.M