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1. Introduction au protocole IPv4

Le protocole IPv4 est un protocole de communication de couche réseau qui permet d’acheminer des paquets de données sur un réseau. C’est le protocole le plus couramment utilisé sur Internet. Chaque appareil connecté à un réseau reçoit une adresse IPv4 unique, composée de 32 bits, souvent représentée par quatre groupes de chiffres (octets) séparés par des points, par exemple 192.168.1.1.

Les adresses IPv4 jouent un rôle essentiel pour identifier les appareils et permettre une communication efficace sur le réseau.

2. Composition d’une adresse IPv4 : Net-ID et Host-ID

Une adresse IPv4 est divisée en deux parties principales :

  • Net-ID (Network ID) : Cette partie identifie le réseau auquel appartient l’appareil. Elle est obtenue en appliquant un masque de sous-réseau à l’adresse IP, ce qui détermine quels bits font partie de l’identifiant du réseau.

  • Host-ID (Host Identifier) : Cette partie identifie l’appareil spécifique sur ce réseau. Elle correspond aux bits restants après avoir défini le Net-ID.

Exemple : Pour l’adresse IP 192.168.1.100/24, les 24 premiers bits définissent le Net-ID (192.168.1), et les 8 bits restants identifient l’hôte (100).

3. Classes d’adresses IPv4

Les adresses IPv4 étaient historiquement classées en plusieurs catégories pour mieux gérer la distribution des adresses. Voici un récapitulatif des différentes classes :

  • Classe A : Conçue pour les très grands réseaux, utilisant le premier octet comme identifiant du réseau. La plage d’adresses va de 0.0.0.0 à 127.255.255.255.

  • Classe B : Destinée aux réseaux de taille moyenne, utilisant les deux premiers octets comme identifiant du réseau. La plage va de 128.0.0.0 à 191.255.255.255.

  • Classe C : Utilisée pour les petits réseaux, avec les trois premiers octets pour l’identification du réseau. La plage va de 192.0.0.0 à 223.255.255.255.

  • Classe D : Réservée pour la diffusion multicast, permettant d’envoyer des paquets à plusieurs hôtes simultanément. La plage est de 224.0.0.0 à 239.255.255.255.

  • Classe E : Destinée à un usage futur et non utilisée pour l’adressage classique. La plage est de 240.0.0.0 à 255.255.255.255.

4. CIDR et VLSM

Pour améliorer l’efficacité de la gestion des adresses IP, deux concepts ont été introduits : CIDR et VLSM.

  • CIDR (Classless Inter-Domain Routing) : CIDR est une méthode moderne qui permet une utilisation plus flexible des adresses IP, sans se baser sur les classes traditionnelles. Par exemple, un préfixe /24 indique que les 24 premiers bits de l’adresse définissent le réseau, tandis que les bits restants identifient l’hôte. Cela permet de diviser les réseaux en sous-réseaux plus petits pour mieux utiliser l’espace d’adressage.

  • VLSM (Variable Length Subnet Masking) : VLSM est une technique qui permet de définir des masques de sous-réseau de différentes longueurs selon les besoins de chaque sous-réseau. Cela permet d’utiliser l’espace d’adressage de manière plus efficace, en allouant un nombre adapté d’adresses IP selon la taille de chaque sous-réseau.

5. Types particuliers d’adresses IPv4

Il existe plusieurs types d’adresses IPv4 spécifiques utilisées pour des fonctions particulières :

  • Masque de sous-réseau : Utilisé pour distinguer la partie réseau de la partie hôte dans une adresse IP. Par exemple, un masque de 255.255.255.0 signifie que les 24 premiers bits représentent le réseau.

  • Adresse de réseau : C’est l’adresse qui identifie le réseau et qui se termine par des bits d’hôte tous à 0. Exemple : 192.168.0.0/24.

  • Adresse de broadcast : Cette adresse permet d’envoyer des données à tous les appareils d’un réseau donné. Elle se termine par des bits d’hôte tous à 1. Exemple : 192.168.255.255/24.

  • Adresse du premier et du dernier hôte :

    • Premier hôte : L’adresse IP la plus basse utilisable pour un hôte dans le réseau, obtenue en ajoutant 1 à l’adresse de réseau. Exemple : 192.168.0.1/24.

    • Dernier hôte : L’adresse IP la plus haute utilisable pour un hôte, obtenue en soustrayant 1 de l’adresse de broadcast. Exemple : 192.168.0.254/24.

Ces concepts permettent une gestion efficace des réseaux et des adresses, garantissant une meilleure utilisation des ressources IP disponibles.

6. Travaux pratiques

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