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Réseaux et adresses IP

Une adresse IP est un numéro d'identification qui est attribué de façon permanente ou provisoire à chaque...

Sommaire

Que sont les adresses IP ?Qu'est-ce qu'une adresse IP ?Qu'est-ce que l'adressage IPv4 ?Qu'est-ce que l'adressage IPv6 ?Des adresses IP particulièresUnicité des adresses IP
Quelle différence entre IP privée et IP publique ?Réseau local et réseau public - SchémaQu'est-ce qu'une adresse IP privée ?Qu'est-ce qu'une adresse IP publique ?
Comment fonctionnent les masques de sous-réseaux ?IP et masque de sous-réseau - SchémaQu'est-ce qu'un masque de sous réseau ?
Liens utiles
Exemple : le masque de sous réseau 255.255.255.0
Comment explorer son environnement réseau avec l'invite de commande ?Qu'est-ce qu'une invite de commandes ?Quelques commandes utiles pour l'environnement réseauLiens utiles

Que sont les adresses IP ?

Qu'est-ce qu'une adresse IP ?

Une adresse IP est un numéro d'identification qui est attribué de façon permanente ou provisoire à chaque appareil connecté à un réseau informatique utilisant l'Internet Protocol. Cette adresse est le numéro unique d'une machine qui lui permet de communiquer avec toutes celles reliées au même réseau. 
On peut attribuer statiquement une adresse IP localement sur une machine ou dynamiquement en utilisant un serveur DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

Qu'est-ce que l'adressage IPv4 ?

L'IPv4 est la version la plus couramment utilisée d'adresse IP. Elle est représentée sous la forme de quatre groupes de quatre nombres en base 10 séparés par des points. Une adresse IPv4 est codée sur 4x8 = 32 bits. Une adresse IPv4 peut varier en :
  • base 10 de 0.0.0.0 à 255.255.255.255 ;
  • base 2 de 00000000.00000000.00000000.00000000 à 11111111.11111111.11111111.11111111 .
L'IPv4 permet de représenter 232  c'est-à-dire un peu plus de 4,2 milliards d'adresses uniques, mais en raison de l'épuisement des adresses, l'IPv6 a été introduite.

Qu'est-ce que l'adressage IPv6 ?

L'IPv6 est la dernière version du protocole d'adressage IP. Elle est représentée sous la forme de huit groupes de quatre chiffres hexadécimaux (128 bits) séparés par des deux-points. L'IPv6 permet de représenter 2128 adresses différentes. 
Une adresse IPv6 peut varier en :
  • base 16 de 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 à FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF
  • base 10 de 0:0:0:0:0:0:0:0 à 65535:65535:65535:65535:65535:65535:65535:65535

Des adresses IP particulières

Certaines adresses IP ont des fonctions particulières.
L'adresse IP de broadcast permet de communiquer en même temps avec toutes les machines du réseau. L'adresse de diffusion ou de broadcast correspond à l'adresse IP la plus haute d'un réseau. Par exemple pour un réseau 192.168.1.0/24 l'adresse de broadcast est 192.168.1.255.
L'adresse IP 127.0.0.1 est également une adresse réservée. Il s'agit d'une adresse de rebouclage (loopback) qui désigne la machine locale (localhost) elle-même.

Unicité des adresses IP

2 PC ou serveurs ne peuvent pas avoir la même adresse IP sur un même réseau !
En revanche, sur des réseaux différents, cela peut-être le cas et ceci grâce à la notion de routage. 
Par défaut, pour un fournisseur d'accès donné, une box internet possède toujours la même adresse IP privée par exemple 192.168.1.254 quand elle est livrée chez les particuliers.
Elle dispose en revanche d'une adresse publique unique et différente chez tous les utilisateurs.

Quelle différence entre IP privée et IP publique ?

Réseau local et réseau public - Schéma

Qu'est-ce qu'une adresse IP privée ?

Les adresses IP privées sont souvent utilisées dans les réseaux locaux domestiques, les petites entreprises et les environnements d'entreprise où plusieurs réseaux locaux sont connectés entre eux via un routeur (box).
Par exemple, si vous avez un routeur Wi-Fi chez vous, il attribuera généralement des adresses IP privées aux appareils connectés, tels que des ordinateurs, des téléphones, des imprimantes, etc. Les adresses IP privées ne sont pas routables sur Internet.
Les plages d'adresses IPv4 privées les plus couramment utilisées 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.

Qu'est-ce qu'une adresse IP publique ?

Les adresses IP publiques sont nécessaires pour les appareils qui doivent communiquer sur le réseau global Internet ou être accessibles depuis Internet. Les fournisseurs d'accès à Internet (FAI) attribuent généralement des adresses IP publiques aux routeurs (box) domestiques et aux entreprises, leur permettant de se connecter à Internet et d'accéder aux services en ligne.
Les adresses IP publiques doivent être uniques à l'échelle mondiale. Elles sont attribuées par les organismes de réglementation des adresses IP, comme l'IANA (Internet Assigned Numbers Authority) et les RIR (Regional Internet Registries).

Comment fonctionnent les masques de sous-réseaux ?

IP et masque de sous-réseau - Schéma

Qu'est-ce qu'un masque de sous réseau ?

Le masque de sous-réseau permet de diviser un réseau IP en sous-réseaux plus petits.
Il détermine quelles parties de l'adresse IP sont utilisées pour identifier le réseau et les sous-réseaux, et quelles parties identifient les hôtes individuels, c'est-à-dire les machines, dans ces sous-réseaux. Le masque de sous-réseau détermine le nombre de machines pouvant communiquer entre elles.
Le masque de sous réseau est codé sur 4 octets c'est-à-dire 32 bits pour une adresse IPv4. Par convention, un slash "/" sépare l'adresse IP du masque de sous-réseau :
           IP             /     Masque
192.168.1.101 / 255.255.255.0
192.168.1.101 / 11111111.11111111.11111111.00000000
192.168.1.101 / 24 car 3x8 = 24 bits non nuls
192.168.1.101 / 24 : les 3 octets en gras représentent la partie réseau et le dernier octet, ici de valeur décimale 101, la machine.
On obtient l'adresse du réseau en appliquant l'opération logique ET bit à bit entre l'IP et le masque.
Rappels :  0 ET 1 = 0, 1 ET 0 = 0, 1 ET 1 = 1.
Le calculateur de masque du CNRS CRIC de Grenoble permet d'obtenir les informations relatives à un réseau : https://cric.grenoble.cnrs.fr/Administrateurs/Outils/CalculMasque/

Liens utiles

https://cric.grenoble.cnrs.fr/Administrateurs/Outils/CalculMasque/

https://cric.grenoble.cnrs.fr/Administrateurs/Outils/CalculMasque/

Exemple : le masque de sous réseau 255.255.255.0

Supposons que nous ayons une machine avec l'adresse IP 192.168.0.101 et un masque de sous réseau de 255.255.255.0 .
Cette adresse IP 192.168.0.101 est composée de quatre octets (32 bits) et peut être représentée sous forme binaire de la manière suivante : 
  • 11000000.10101000.00000000.01100101
Le masque de sous-réseau est également un nombre binaire de 32 bits. Les bits "1" dans le masque indiquent les parties de l'adresse IP utilisées pour identifier le réseau et les sous-réseaux, tandis que les bits "0" indiquent les parties de l'adresse IP utilisées pour identifier les hôtes individuels.
Choisir un masque de sous-réseau de 255.255.255.0 correspond en notation binaire à ceci :
  • 11111111.11111111.11111111.00000000
Appliquons ce masque de sous-réseau à notre adresse IP :
  • Adresse IP 192.168.0.101 : 11000000.10101000.00000000.01100101
  • Masque 255.255.255.0 :     11111111.11111111.11111111.00000000
En appliquant l'opération logique ET bit à bit  entre l'adresse IP et le masque de sous-réseau, nous obtenons l'adresse du réseau auquel appartient la machine :
  • 11000000.10101000.00000000.00000000 soit 192.168.0.0
La machine avec l'IP 192.168.0.101 et ayant le masque de sous-réseau255.255.255.0 (3x8 = 24 bits non nuls) appartient au réseau 192.168.0.0.
La notation abrégée indiquant l'adresse IP de la machine et son masque de sous-réseau est la suivante :
  • 192.168.0.101 / 24.
Caractéristiques du réseau étudié :
  • adresses IP du réseau : 192.168.0.0
  • adresses IP des machines  sur le réseau : de 192.168.0.1 à 192.168.0.254 soient 254 machines au maximum
  • adresse IP de "broadcast" : 192.168.0.255

Comment explorer son environnement réseau avec l'invite de commande ?

Qu'est-ce qu'une invite de commandes ?

Une invite de commandes, également connue sous le nom de terminal, est une interface textuelle qui permet à un utilisateur de saisir des commandes directement sur un système d'exploitation. 
L'utilisation de l'invite de commandes permet aux utilisateurs avancés d'exécuter des commandes système, de lancer des programmes, d'accéder aux répertoires, de manipuler des fichiers, de configurer des paramètres et d'effectuer diverses tâches administratives ou de dépannages.
Sous Windows 11 on peut y accéder de la manière suivante via la boîte de dialogue "Exécuter" :
  • Appuyez sur la touche Windows + R pour ouvrir la boîte de dialogue Exécuter.
  • Tapez "cmd" ou "powershell" (sans les guillemets) dans la boîte de dialogue.
  • Appuyez sur Entrée ou cliquez sur OK pour ouvrir l'invite de commandes ou PowerShell.
Remarque : l'invite de commandes et PowerShell sont des outils puissants, mais ce dernier offre des fonctionnalités plus avancées et une syntaxe plus riche pour l'automatisation et l'administration système. Cependant, la plupart des commandes de base fonctionnent de la même manière dans les deux interfaces.

Quelques commandes utiles pour l'environnement réseau

ipconfig
Cette commande affiche les informations de configuration IP de votre ordinateur, tels que l'adresse IP, le masque de sous-réseau, la passerelle par défaut et les adresses MAC. Vous pouvez également utiliser les options "/release" et "/renew" pour libérer et renouveler une adresse IP auprès d'un serveur DHCP.
ping
La commande ping vous permet de vérifier la connectivité réseau avec une autre adresse IP. Par exemple, ping www.inria.fr ou ping 128.93.162.83 enverra des paquets ICMP à l'adresse symbolique ou IP spécifiée et affichera les statistiques de réponse. 
tracert
Cette commande trace la route empruntée par les paquets réseau entre votre ordinateur et une adresse IP ou symbolique indiquée. Elle affiche les différents sauts intermédiaires (routeurs) et les temps de latence associés. Exemple :  tracert www.inria.fr ou tracert128.93.162.83
netstat
Cette commande affiche les connexions réseau actives, les ports en écoute sur votre ordinateur et diverses statistiques réseau. L'option "-a" affiche toutes les connexions et les ports en écoute, tandis que l'option "-r" affiche la table de routage. Ctrl + C pour sortir. 
nslookup
Cette commande permet de résoudre les noms de domaine en adresses IP et vice versa. Par exemple, nslookup www.inria.fr affichera l'adresse IP associée au nom de domaine spécifié.

Liens utiles

https://www.inria.fr

https://www.inria.fr