PILE DE PROTOCOLES TCP/IP ET ADRESSAGE IP

M-9:

Les principaux points évoqués dans cet article.

• Expliquer le principe d'Internet et l'adéquation du protocole TCP/IP avec celui-ci.
• Décrire les quatre couches du modèle TCP/IP.
• Spécifier les fonctions de chaque couche du modèle TCP/IP.
• Comparer les modèles OSI et TCP/IP.
• Présenter la fonction et la structure des adresses IP.
• Définir le rôle des sous-réseaux.
• Présenter les différences entre l'adressage privé et l'adressage public.
• Identifier la fonction des adresses IP réservées.
• Expliquer l'utilisation de l'adressage dynamique et statique d'un équipement.
• Définir le mécanisme des adresses dynamiques avec les protocoles RARP, BOOTP et DHCP.
• Utiliser le protocole ARP pour que l'adresse MAC envoie un paquet à un autre équipement.
• Appréhender les problèmes liés à l'adressage réseau.

Le modèle de référence TCP/IP développé par le ministère américain de la défense (DoD) comporte quatre couches : la couche application, la couche transport, la couche Internet et la couche d'accès au réseau. La couche application gère les protocoles de haut niveau, les questions de représentation, le code et le contrôle du dialogue. La couche transport offre des services de transport de l'hôte à la destination. Le rôle de la couche Internet consiste à sélectionner le meilleur chemin pour transmettre les paquets sur le réseau. La couche d'accès au réseau est responsable de l'établissement d'une liaison physique à un support réseau.

Bien que certaines couches du modèle de référence TCP/IP correspondent aux sept couches du modèle OSI, des différences existent. Le modèle TCP/IP intègre la couche présentation et la couche session dans sa couche application. Le modèle TCP/IP regroupe les couches physique et liaison de données du modèle OSI dans sa couche d'accès au réseau.

Les routeurs utilisent l’adresse IP pour acheminer les paquets de données d’un réseau à un autre. Les adresses IP ont une longueur de trente deux bits (dans la version 4 du protocole IP) et sont divisées en quatre octets de huit bits. Ils fonctionnent au niveau de la couche réseau (couche 3) du modèle OSI, qui est la couche Internet du modèle TCP/IP.

L’adresse IP d’un hôte est une « adresse logique », ce qui signifie qu’elle peut être modifiée. L'adresse MAC (Media Access Control) de la station de travail est une adresse physique de 48 bits. Elle est généralement inscrite de manière indélébile sur la carte réseau. La seule façon de la modifier est de remplacer la carte réseau. Afin de transmettre des données TCP/IP dans un segment LAN, une adresse IP de destination et une adresse MAC de destination sont requises. Bien que l'adresse IP soit unique et routable sur Internet, elle doit pouvoir être mappée avec une adresse MAC lors de la réception d'un paquet sur le réseau de destination. La pile de protocoles TCP/IP comprend un protocole appelé «ARP» (Address Resolution Protocol) qui peut obtenir automatiquement les adresses MAC pour la transmission locale. Une variante du protocole ARP, appelée « Proxy ARP », fournit l'adresse MAC d'un équipement intermédiaire pour la transmission de données à un autre segment du réseau.

Il existe cinq classes d'adresses IP (de A à E). Seules les trois premières classes sont utilisées commercialement. En fonction de la classe, les parties réseau et hôte de l’adresse occupent un nombre différent de bits. Les adresses de classe D sont utilisées pour les groupes de multicast. Les adresses de classe E sont utilisées à des fins expérimentales.

Une adresse IP dont tous les bits hôte sont occupés par des 0 binaires est utilisée pour identifier le réseau lui-même. Une adresse dont tous les bits hôte sont occupés par des 1 correspond à une adresse de broadcast. Elle est utilisée pour diffuser des paquets vers tous les équipements d'un réseau.

Chaque adresse IP publique étant unique, deux ordinateurs connectés à un réseau public ne peuvent pas avoir la même adresse IP publique. Les adresses IP publiques sont mondiales et normalisées. Les réseaux privés qui ne sont pas connectés à Internet peuvent utiliser n'importe quelle adresse hôte, dès lors que chacun des hôtes du réseau privé est unique. Trois blocs d’adresses IP sont réservés pour une utilisation privée et interne. Ces blocs se composent d'une classe A, d'une plage d'adresses de classe B et d'une plage d'adresses de classe C. Toutes les adresses appartenant à ces plages sont rejetées par les routeurs et ne sont pas acheminées sur le backbone d'Internet.

Le découpage en sous-réseaux représente une solution de rechange pour subdiviser un LAN et y identifier des réseaux distincts. La subdivision d'un réseau en sous-réseaux implique l'utilisation du masque de sous-réseau afin de fragmenter un réseau de grande taille en segments (ou sous-réseaux) plus petits, plus faciles à gérer et plus efficaces. Les adresses de sous-réseau contiennent une partie réseau, plus un champ de sous-réseau et un champ d’hôte. Le champ de sous-réseau et le champ d'hôte sont créés à partir de la partie hôte d'origine pour l'ensemble du réseau.

Une version encore plus flexible et évolutive de la norme IP (IPv6) a fait son apparition. Il s'agit d'IPv6 qui encode les adresses sur 128 bits au lieu de 32 (en utilisant des nombres hexadécimaux). Le protocole IPv6 s'implante sur certains réseaux et devrait finir par supplanter le protocole IPv4.

Les adresses IP sont attribuées aux hôtes comme suit:

• De façon statique (manuellement) – par l'administrateur réseau.
• De façon dynamique (automatiquement) – à l'aide des protocoles RARP, BOOTP ou DHCP.