Planification et Implémentation de l’Adressage IP
Comprendre l'Adressage IP et le Sous-Réseautage
L'adressage IP (Internet Protocol) est un pilier fondamental des réseaux informatiques, permettant d'identifier de manière unique chaque appareil connecté à un réseau et de router les données entre eux. Une adresse IP est généralement représentée sous forme de quatre nombres décimaux séparés par des points (par exemple, 192.168.1.10) pour IPv4.
Le sous-réseautage (subnetting) est une technique qui consiste à diviser un grand bloc d'adresses IP en plusieurs petits blocs logiques appelés sous-réseaux. Cela permet une meilleure organisation du réseau, une gestion plus efficace de l'espace d'adressage, une amélioration de la sécurité en isolant les segments du réseau, et une réduction de la taille des domaines de diffusion. Chaque sous-réseau est identifié par une adresse de réseau unique et un masque de sous-réseau, qui détermine quelles parties de l'adresse IP représentent le réseau et quelles parties représentent l'hôte au sein de ce réseau.
La méthode VLSM (Variable Length Subnet Masking) permet d'utiliser des masques de sous-réseau de longueurs différentes pour chaque sous-réseau, optimisant ainsi l'utilisation des adresses en fonction des besoins spécifiques de chaque segment.
Cet exercice se concentre sur la planification d'un schéma d'adressage IP pour une petite entreprise, en utilisant la technique VLSM pour optimiser l'allocation des adresses.
Données de l'étude
- Département Technique : 55 hôtes
- Département Commercial : 28 hôtes
- Département Direction : 10 hôtes
- Réseau Invités (Wi-Fi) : 12 hôtes
Schéma du Réseau de l'Entreprise avec Sous-Réseaux
Schéma conceptuel du réseau de l'entreprise divisé en sous-réseaux.
Questions à traiter
- Déterminer le nombre de bits nécessaires pour la partie hôte de chaque sous-réseau afin de satisfaire les besoins en nombre d'hôtes (Rappel : \(2^n - 2 \ge \text{nombre d'hôtes}\)).
- Pour chaque sous-réseau, déterminer le masque de sous-réseau approprié en notation CIDR (ex: /XX) et en notation décimale pointée.
- En commençant par le sous-réseau nécessitant le plus grand nombre d'adresses, attribuer des plages d'adresses IP (adresse de réseau, première adresse utilisable, dernière adresse utilisable, adresse de diffusion) à chaque sous-réseau à partir du bloc 192.168.50.0/24. Présenter les résultats dans un tableau.
- Le bloc 192.168.50.0/24 est-il suffisant pour tous ces besoins ? Justifier.
- Donner un exemple d'adresse IP et de masque de sous-réseau pour un serveur dans le département Technique.
- Si l'entreprise prévoit une croissance de 50% du nombre d'hôtes dans le département Technique dans les deux prochaines années, le plan d'adressage actuel pour ce département est-il toujours adéquat ? Que faudrait-il envisager ?
Correction : Planification et Implémentation de l’Adressage IP
Question 1 : Nombre de bits nécessaires pour la partie hôte de chaque sous-réseau
Principe :
Pour un nombre \(N_h\) d'hôtes requis dans un sous-réseau, il faut \(n\) bits pour la partie hôte tels que \(2^n - 2 \ge N_h\). On soustrait 2 car l'adresse de réseau et l'adresse de diffusion ne sont pas utilisables pour les hôtes.
Calculs :
- Technique : 6 bits hôte requis (62 adresses utilisables)
- Commercial : 5 bits hôte requis (30 adresses utilisables)
- Invités : 4 bits hôte requis (14 adresses utilisables)
- Direction : 4 bits hôte requis (14 adresses utilisables)
Question 2 : Masque de sous-réseau pour chaque sous-réseau
Principe :
Une adresse IPv4 a 32 bits. Si \(n\) bits sont pour la partie hôte, alors \(32-n\) bits sont pour la partie réseau (incluant le sous-réseau). Le masque CIDR est / (32-n). Le masque décimal est obtenu en mettant à 1 tous les bits de la partie réseau et à 0 ceux de la partie hôte.
Calculs :
- Technique : /26 (255.255.255.192)
- Commercial : /27 (255.255.255.224)
- Invités : /28 (255.255.255.240)
- Direction : /28 (255.255.255.240)
Quiz Intermédiaire 1 : Un masque de sous-réseau /24 en décimal pointé correspond à :
Question 3 : Attribution des plages d'adresses IP (VLSM)
Principe :
On attribue les blocs en commençant par le plus grand besoin. Bloc initial : 192.168.50.0/24.
1. Sous-réseau Technique (55 hôtes \(\Rightarrow\) 62 adresses utilisables, bloc de 64, masque /26)
2. Sous-réseau Commercial (28 hôtes \(\Rightarrow\) 30 adresses utilisables, bloc de 32, masque /27)
3. Sous-réseau Invités (12 hôtes \(\Rightarrow\) 14 adresses utilisables, bloc de 16, masque /28)
4. Sous-réseau Direction (10 hôtes \(\Rightarrow\) 14 adresses utilisables, bloc de 16, masque /28)
Tableau récapitulatif :
| Département | Hôtes Requis | Adresses Utilisables | Taille Bloc | Masque CIDR | Adresse Réseau | Plage Hôtes Utilisables | Adresse Diffusion |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Technique | 55 | 62 | 64 | /26 | 192.168.50.0 | .1 - .62 | 192.168.50.63 |
| Commercial | 28 | 30 | 32 | /27 | 192.168.50.64 | .65 - .94 | 192.168.50.95 |
| Invités | 12 | 14 | 16 | /28 | 192.168.50.96 | .97 - .110 | 192.168.50.111 |
| Direction | 10 | 14 | 16 | /28 | 192.168.50.112 | .113 - .126 | 192.168.50.127 |
Question 4 : Suffisance du bloc /24
Analyse :
Le bloc initial 192.168.50.0/24 contient \(2^{32-24} = 2^8 = 256\) adresses (de 192.168.50.0 à 192.168.50.255).
Adresses utilisées par les sous-réseaux :
- Technique : 64 adresses (192.168.50.0 - 192.168.50.63)
- Commercial : 32 adresses (192.168.50.64 - 192.168.50.95)
- Invités : 16 adresses (192.168.50.96 - 192.168.50.111)
- Direction : 16 adresses (192.168.50.112 - 192.168.50.127)
Nombre total d'adresses allouées = \(64 + 32 + 16 + 16 = 128\) adresses.
Puisque \(128 < 256\), le bloc /24 est suffisant. Il reste même des adresses non allouées (de 192.168.50.128 à 192.168.50.255).
Quiz Intermédiaire 2 : Dans un bloc /24, combien d'adresses IP sont disponibles pour les hôtes ?
Question 5 : Exemple d'adresse IP pour un serveur Technique
Principe :
Le sous-réseau Technique a la plage d'hôtes utilisables de 192.168.50.1 à 192.168.50.62, avec le masque 255.255.255.192.
Exemple :
Une adresse possible pour un serveur pourrait être l'une des premières adresses utilisables, par exemple :
Question 6 : Croissance du département Technique
Principe :
Le département Technique a actuellement besoin de 55 hôtes et dispose de 62 adresses utilisables (bloc de 64). Une croissance de 50% des besoins signifie : \(55 \times 1.50 = 82.5\). Il faudrait donc prévoir environ 83 hôtes.
Analyse :
Pour 83 hôtes, il faut \(n\) bits tels que \(2^n - 2 \ge 83\).
- \(2^6 - 2 = 62\) (insuffisant)
- \(2^7 - 2 = 128 - 2 = 126\) (suffisant). Cela nécessite 7 bits pour les hôtes.
Que faudrait-il envisager ?
- Réallouer les adresses IP : Si possible, réorganiser le plan d'adressage global pour attribuer un bloc plus grand (/25) au département Technique, potentiellement en utilisant l'espace non alloué (192.168.50.128 à 192.168.50.255).
- Si l'espace dans le /24 actuel est insuffisant pour une telle réorganisation, il faudrait demander un bloc d'adresses IP plus grand ou utiliser des techniques comme le NAT pour les accès externes si les adresses sont pour un usage interne uniquement et que l'on manque d'adresses privées (peu probable avec un /24 pour 83+ autres hôtes).
Quiz Intermédiaire 3 : VLSM (Variable Length Subnet Masking) permet de :
Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)
1. Une adresse IP de réseau se termine toujours par des bits hôtes :
2. L'adresse de diffusion d'un sous-réseau a tous les bits de sa partie hôte :
3. Un masque de sous-réseau /27 signifie qu'il y a :
Glossaire
- Adresse IP (Internet Protocol)
- Numéro unique qui identifie chaque appareil connecté à un réseau utilisant le protocole Internet pour la communication.
- Sous-Réseau (Subnet)
- Division logique d'un réseau IP en plusieurs petits réseaux.
- Masque de Sous-Réseau (Subnet Mask)
- Nombre de 32 bits qui sépare la partie réseau de la partie hôte dans une adresse IP.
- CIDR (Classless Inter-Domain Routing)
- Méthode d'allocation d'adresses IP et de routage IP. La notation CIDR (ex: /24) indique le nombre de bits à 1 dans le masque de sous-réseau.
- Adresse de Réseau
- Première adresse d'une plage de sous-réseau, où tous les bits de la partie hôte sont à 0. Elle identifie le sous-réseau lui-même.
- Adresse de Diffusion (Broadcast)
- Dernière adresse d'une plage de sous-réseau, où tous les bits de la partie hôte sont à 1. Un message envoyé à cette adresse est reçu par tous les hôtes du sous-réseau.
- Adresse d'Hôte (Host Address)
- Adresse IP unique attribuée à un appareil spécifique dans un sous-réseau. Les adresses entre l'adresse de réseau et l'adresse de diffusion sont utilisables.
- VLSM (Variable Length Subnet Masking)
- Technique de sous-réseautage qui permet d'utiliser des masques de sous-réseau de différentes longueurs pour différents sous-réseaux, optimisant l'utilisation des adresses.
- Routeur
- Appareil de réseau qui achemine les paquets de données entre différents réseaux ou sous-réseaux.
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