L'adresse de l'expéditeur (vôtre adresse ip)








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Classe C : (le tableau donne le format en BINAIRE)


110

xxxxx

xxxxxxxx

xxxxxxxx

xxxxxxxx

Réseau

Ordinateurs


Le nombre max d’ordinateurs d’un réseau de classe C est de 2^8 -2 = 254

Le nombre de réseaux de classe C est de 2^21 = 2097152

Note : les 3 premiers bits du netid sont 110 : indique classe C
Exemple : 110 00011 00000000 00000011 00000101

195 0 3 9

Le but de la division des adresses IP en trois classes A,B et C est de faciliter la recherche d'un ordinateur sur le réseau. En effet avec cette notation il est possible de rechercher dans un premier temps le réseau que l'on désire atteindre puis de chercher un ordinateur sur celui-ci. Ainsi, l'attribution des adresses IP se fait selon la taille du réseau.

Classe

Nombre de réseaux possibles

Nombre d'ordinateurs maxi sur chacun

A

126

16777214

B

16384

65534

C

2097152

254

Les adresses de classe A sont réservées aux très grands réseaux (IBM, Zerox, DEC, Hewlett-Packard…), les adresses de classe B aux réseaux de taille moyenne ( microsoft en fait partie) tandis que l'on attribuera les adresses de classe C à des petits réseaux d'entreprise par exemple.

Exercice : compléter le tableau suivant
Aide : vous devez convertir en binaire le premier octet pour déterminer la classe.
En fonction de la classe, vous déterminez le netid et le hostId et déduirez donc les adresses min et max du réseau

Classe

Adresse IP d’un ordinateur X
du réseau

Adresse IP min du réseau

Adresse IP max du réseau

Net Id

Host Id de l’ordinateur X




195.0.3.9

195.0.3.1

195.0.3.254

195.0.3

9




140.190.9.12
















110.80.0.28













Correction : (on notera que lorsqu’on prend 254 c’est pour ne pas avoir tous les bits de l’Hostid à 1, cas particulier réservé)

Classe

Adresse IP d’un ordinateur X
du réseau

Adresse IP min du réseau

Adresse IP max du réseau

Net Id

Host Id de l’ordinateur X

C

195.0.3.9

195.0.3.1

195.0.3.254

195.0.3

9

B

140.190.9.12

140.190.0.1

140.190.255.254

140.190

9.12

A

110.80.0.28

110.0.0.1

110.255.255.254

110

80.0.28

Le premier octet de l’adresse IP nous renseigne sur la classe :
1 <= Classe A <=126 0 0000001 01111110 (Note : 0 et 127 sont réservés*)
128 <= Classe B <=191 10 000000 10111111
192 <= Classe C <= 223 110 00000 11011111
224 <= Classe D <=239 spécifique (certains routeurs , multicast)
240 <= Classe E <=255 expérimental (usage futur)

L'adresse de bouclage (loopback): l'adresse de réseau 127 n'est pas attribuée à une société, elle est utilisée comme adresse de bouclage dans tous les réseaux. Cette adresse sert à tester le fonctionnement de votre carte réseau. Un ping 127.0.0.1 doit retourner un message correct. Le paquet envoyé avec cette adresse revient à l'émetteur.
Toutes les adresses de type 127.X.X.X ne peuvent pas être utilisées pour des hôtes. La valeur de 'x' est indifférente.

Adresses IP réservées – Réseaux locaux privés

Il arrive fréquemment dans une entreprise ou une organisation qu'un seul ordinateur soit relié à internet, c'est par son intermédiaire que les autres ordinateurs du réseau accèdent à internet (on parle généralement de Proxy ou de passerelle).

Dans ce cas de figure, seul l'ordinateur relié à internet a besoin de réserver une adresse IP auprès de l'ICANN. Toutefois, les autres ordinateurs ont tout de même besoin d'une adresse IP pour pouvoir communiquer ensemble en interne.

Ainsi, l'ICANN a réservé une poignée d'adresses dans chaque classe pour permettre d'affecter une adresse IP aux ordinateurs d'un réseau local relié à internet sans risquer de créer des conflits d'adresses IP sur le réseau des réseaux. Il s'agit des adresses suivantes :

  • Adresses IP privées de classe A : 10.0.0.1 à 10.255.255.254, permettant la création de vastes réseaux privés comprenant des milliers d'ordinateurs.

  • Adresses IP privées de classe B : 172.16.0.1 à 172.31.255.254, permettant de créer des réseaux privés de taille moyenne.

  • Adresses IP privées de classe C : 192.168.0.1 à 192.168.0.254, pour la mise en place de petits réseaux privés.


Masque de sous réseau
Pour identifier le réseau auquel appartient un ordinateur, on utilise un « masque ».
Par exemple, si un ordinateur a la config suivante :

IP : 134. 3 . 9 .7
Masque : 255.255. 0 .0
En faisant un « ET » logique entre l’IP et le masque, on obtient 134 . 3 . 0 .0
(Exo : Le vérifier en convertissant Ip et masque en binaire et faire l’opération logique)

Lorsqu'on configure un réseau, on parle souvent de masque de sous réseau qui permet à un ensemble d’ordinateurs de communiquer : ils se « verront » ou non à l’intérieur des favoris réseau. Suivant le masque, des restrictions d’accès sont appliquées.

Supposons par exemple que vous souhaitez créer un réseau local privé avec 3 ordinateurs. L’adresse IP que vous choisirez pour vos ordinateurs seront de classe C et parmi les adresses autorisées par l’iCANN, à savoir par exemple :

ORDI 1  :192.168.0.1
ORDI 2  :192.168.0.2
ORDI 3 :192.168.0.3
Le masque de sous réseau sera 255.255.255.0

A quoi cela correspond t-il ? Eh bien c'est simple. Ce masque de sous réseau va permettre aux ordinateurs ayant une adresse IP ayant 3 premiers octets identiques de communiquer ensemble (partager des répertoires, imprimer …etc)

Supposons maintenant que vous voulez créer un deuxième réseau local avec 4 ordinateurs :

ORDI4 :192.168.0.17

ORDI5 :192.168.0.18

ORDI6 :192.168.0.19

ORDI7 :192.168.0.20


Si vous utilisez le même masque que précédemment, tout le monde va se « voir ». En conséquence, il faut modifier le masque et les adresses IP. Voici une possibilité :
Masque pour ORDI 1 2 et 3 : (on considère uniquement le dernier octet)
IP : 192.168.0.1 et Masque : 255 255 255 240 :


IP192.168.0

0

0

0

0

0

0

0

1

Masque
255.255.255

1

1

1

1

0

0

0

0

Résultat
192.168.0

0

0

0

0

0

0

0

0


Résultat du masque : 192.168.0.0 : correspond à l’adresse du 1er sous réseau
Masque pour ORDI 4 à 7 (on considère uniquement le dernier octet)

IP : 192.168.0.17 et masque : 255 255 255 240

IP192.168.0

0

0

0

1

0

0

0

1

Masque
255.255.255

1

1

1

1

0

0

0

0

Résultat
192.168.0

0

0

0

1

0

0

0

0

Résultat : 192.168.0.16 : correspond à l’adresse du 2ème sous réseau.

Exercices :

A- vérifier, en appliquant le masque, que les ordinateurs 2 et 3 appartiennent au 1er réseau (adresse 192.168.0.0) et les ordi 5,6,7 appartiennent au 2ème réseau
B- Combien d’ordinateurs pourra-t-on mettre dans le réseau 1 ? le réseau 2 ?

Combien y a-t-il de réseaux différents avec cette configuration du masque ?
C- On veut maintenant pouvoir mettre 30 ordinateurs max par réseau
Quel masque choisirez vous ?

Quel est le nombre max de réseau que vous aurez ?
Quelle est l’adresse (de base) des 4 premiers réseaux ?
D- Donner la classe, le nombre de sous réseaux et d’ordinateurs par sous réseau pour : Ip = 172.18.1.1 Mask = 255.255.240.0. Lister les sous réseaux

Eléments de réponses :



B- 2^4-2 ordi soit 14 ordinateurs / réseau
2^4 = 16 réseaux.

C-Pour 30 ordis, il faut 5 bits mini soit 2^5 -2 = 30 , d’où le dernier octet du masque :

111 0 0 0 0 0 = 224

Le masque est donc : 255 255 255 224

Le nombre max de réseaux est 2^3 = 8 (3 bits à 1 du dernier octet du masque )

Adresse de base réseau 1 : 192.168.0.0 000 0 0 0 0

Adresse de base réseau 2 : 192. 168. 0 . 32 001 0 0 0 0

Adresse de base réseau 3 : 192. 168 .0 . 64 010 0 0 0 0

Adresse de base réseau 4 : 192. 168. 0 . 96 011 0 0 0 0

Note : Une adresse de réseau est toujours de base, en général on dit juste « adresse du réseau » (ou adresse sous réseau)


On notera que pour chaque sous réseau, deux adresses sont réservées et ne doivent pas être affecté à un ordi, c’est pour cela qu’on soustrait 2 à chaque fois.
Ces deux adresses correspondent à l’adresse du réseau (base) et à l’adresse « brodcast » :

Dans notre dernier cas, pour masque 255.255.255.224 :
Pour réseau 1 : 192.168.0.0 adresse sous réseau 1 (non affectable)

192.168.0.1 à 192.168.0.30 : affectables pour 30 ordis

192.168.0.31 adresse broadcast (non affectable)

L’adresse broadcast est réservée pour l’envoi des informations à l’ensemble des ordinateurs du sous réseau en question.
Pour réseau 2 ; 192.168.0.32 adresse sous réseau 2 (non affectable)

192.168.0.33 à 192.168.0.62 affectables pour 30 ordis

192.168.0.63 adresse broadcast (non affectable)
D : nb_réseaux = 16 nb_ordis = 4094 (2^12) Classe B

Masque : 255 255 240 0 (255 255 11110000 00000000)

Adresse base sous réseau 1 : 172.18.0. 0 ( 172 18 00000000 00000000)
Broadcast du sous réseau 1 : 172.18.15.255 ( 172 18 00001111 11111111)

Adresse base sous réseau 2 : 172.18.16.0 ( 172 18 0001 0000 00000000)

Compléments

Communication vers l’extérieur : le NAT DYNAMIQUE

Pour un réseau local privé, généralement une seule machine communique avec l’extérieur (internet). Elle joue un rôle de passerelle (routeur)
De fait, vue de l’extérieur, une seule adresse IP est visible pour tous les ordinateurs du réseau : comment faire pour communiquer avec chacun des ordis : le NAT dynamique

Le NAT dynamique permet de partager une adresse IP routable entre plusieurs machines en adressage privé. Ainsi, toutes les machines du réseau interne possèdent virtuellement, vu de l'extérieur, la même adresse IP. C'est la raison pour laquelle le terme de « mascarade IP » (en anglais IP masquerading) est parfois utilisé pour désigner le mécanisme de translation d'adresse dynamique.

Afin de pouvoir « multiplexer » (partager) les différentes adresses IP sur une adresse IP routable le NAT dynamique utilise le mécanisme de translation de port (PAT - Port Address Translation), c'est-à-dire l'affectation d'un port source différent à chaque requête de telle manière à pouvoir maintenir une correspondance entre les requêtes provenant du réseau interne et les réponses des machines sur Internet, toutes adressées à l'adresse IP du routeur (passerelle).

ORDI 1 IP interne+ port -- Passerelle -- Ip passerelle+ port translaté -- requette à ordi internet
ORDI 1 IP interne+ port <-- Passerelle <-- Ip passerelle+ port translaté <-- réponse ordi internet

Port Forwarding

La translation d'adresse ne permet de relayer que des requêtes provenant du réseau interne vers le réseau externe, ce qu'il signifie qu'il est impossible en tant que tel pour une machine externe d'envoyer un paquet vers une machine du réseau interne. En d'autres termes, les machines du réseau interne ne peuvent pas fonctionner en tant que serveur vis-à-vis de l'extérieur.

Pour cette raison, il existe une extension du NAT appelée « redirection de port » (en anglais Port Forwarding ou Port mapping) consistant à configurer la passerelle pour transmettre à une machine spécifique du réseau interne, tous les paquets reçus sur un port particulier. Ainsi, si l'on souhaite pouvoir accéder de l'extérieur à un serveur web (port 80) fonctionnant sur la machine 192.168.1.2, il sera nécessaire de définir une règle de redirection de port sur la passerelle, redirigeant tous les paquets TCP reçus sur son port 80 vers la machine 192.168.1.2.

Notion d’adresse physique : adresse MAC

Deux cartes réseaux qui communiquent s'échangent des messages (suite d'octets) appelés trames (« frame » en anglais).

Tous les postes connectés au même câble reçoivent le message, mais seul celui à qui il est destiné le lit.
Comment sait-il que cette trame lui est adressée ?
Il reconnaît l'adresse de destination, contenue dans la trame comme étant la sienne.
Comment sait-il qui lui a envoyé la trame ?
La trame contient aussi l'adresse de l'émetteur.

L'adresse correspond à l'adresse de la carte réseau. On parle d'adresse physique, d'adresse MAC (Media Access Control)

L'adresse d'une carte réseau correspond à l'adresse d'un poste et d'un seul. Or les postes sont généralement regroupés en réseau. Comment identifier le réseau auquel appartient le poste ?

Il faut une adresse logique qui soit indépendante de l'adresse physique. C'est ce que proposent le protocole IP .

Pourquoi identifier le réseau ?

Pour permettre à 2 postes qui ne sont pas connectés au même réseau de communiquer.

Cela est impossible avec une adresse MAC, il faut une adresse de niveau supérieur, comme nous le verrons un peu plus loin et surtout avec le routage IP.

Le message véhiculé par la trame va contenir une autre adresse destinataire dont un des objectifs sera de définir le réseau destinataire du message. On appelle le message contenu dans une trame un paquet.

Ce qu'il nous faut savoir à ce stade, c'est qu'une machine sait que le paquet n'est pas destiné au réseau si l'adresse réseau de destination est différente de la sienne, dans ce cas elle envoie le paquet à une machine spéciale dont le rôle est d'acheminer les paquets qui sortent du réseau.

Cette machine s'appelle une passerelle (gateway) dans la terminologie IP ou un routeur

Pour pouvoir être correctement transmis, le paquet va être mis dans une trame avec une adresse MAC de destination et une adresse MAC d'émission.

On dit qu'un paquet IP est encapsulé dans une trame.

Mais pour que tout cela fonctionne, il faut un mécanisme qui permettra de passer d'une adresse logique à une adresse physique, et réciproquement.

Résolution d'adresses logiques en adresses physiques

Toute machine sur un réseau IP et Ethernet a donc 2 adresses, une adresse MAC et une adresse IP.

Les processus de niveaux supérieurs utilisent toujours l'adresse IP et donc lorsqu'un processus communique avec un autre processus, il lui envoie un message dont l'adresse destinataire est une adresse IP, mais pour pouvoir atteindre la carte réseau du destinataire, il faut connaître son adresse MAC. Comment faire ?

C'est le rôle du protocole ARP (Adress Resolution Protocol)

Routage

Dans un réseau une machine ne peut communiquer physiquement qu'avec des machines connectées au même support physique. Pour communiquer avec des machines au delà de ce support il faut des machines charnières (routeurs) qui sont connectées physiquement aux différents supports.

Le rôle d'une machine charnière est de décider si les trames qui lui arrivent doivent ou non la traverser et sur quel support il faut les envoyer.
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