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Découpage d'un réseau IPv4

1. Objectif du cours

Comprendre les fondamentaux d'IPv4 (format d'adresse, classes, adresses privées/réservées) et maîtriser le découpage d'un réseau en sous‑réseaux (calcul de NetID, Broadcast, première/dernière adresse et capacité). Savoir utiliser le CIDR et les méthodes présentées (binaire et « nombre magique ») pour concevoir des subnets adaptés.

2. Notions et définitions essentielles

  • IPv4 : Internet Protocol version 4, adresse codée sur 32 bits, notée en décimal pointé (4 octets), ex. 193.63.52.87.
  • Octet : un des 4 nombres (0–255) constitutifs d'une adresse IPv4.
  • Classes d'adresses : A, B, C, D (multicast), E (réservées). Classes A/B/C utilisées pour adressage public/privé.
  • Adresses privées : plages réservées pour usage local — A: 10.0.0.0/8 ; B: 172.16.0.0 à 172.31.255.255 ; C: 192.168.0.0/16.
  • NetID (adresse réseau) : première adresse du sous‑réseau.
  • Broadcast : adresse de diffusion (toute la partie hôte à 1).
  • Masque de sous‑réseau : 32 bits, sépare partie réseau et partie hôte.
  • CIDR : notation /n indiquant le nombre de bits à 1 dans le masque.

3. Fonctionnement et principes

  • Le masque détermine quels bits de l'adresse appartiennent au réseau (bits à 1) et quels bits appartiennent aux hôtes (bits à 0).
  • CIDR simplifie la notation des masques : ex. 255.255.224.0 = /19 (19 bits à 1).
  • Conversion en binaire : on écrit adresse et masque en binaire, puis on applique l'opération binaire décrite dans le cours (notation présentée comme "addition" avec règles 1+1=1 ; 1+0=0 ; 0+1=0) pour obtenir la NetID.
  • Calcul des frontières : mettre tous les bits hôtes à 0 donne la NetID ; à 1 donne la Broadcast ; premières et dernières adresses machines sont NetID+1 et Broadcast−1.
  • Capacité d'un sous‑réseau : formule = 2^(nombre de bits à 0 dans le masque) − 2 (on retire NetID et Broadcast).
  • Découpage par besoins : on calcule d’abord la capacité disponible sur le réseau parent (/20, /24, etc.), puis on choisit pour chaque sous‑réseau le /n correspondant au nombre de machines nécessaires (exemples fournis : /23 pour ~510 hôtes, /24 pour ~254, /27 pour ~30).

4. Commandes et manipulations

Non abordé dans ce cours

5. Sécurité et bonnes pratiques

  • Ne pas attribuer les adresses réservées (Gateway implicite, Broadcast, NetID, plages réservées comme 127.0.0.0, 0.0.0.0, etc.).
  • Les adresses privées doivent être uniques uniquement à l'intérieur du réseau local : évitez les conflits d'adressage interne.
  • Utiliser la traduction d'adresses (NAT réalisée par les box) pour permettre l'accès Internet depuis des adresses privées.
  • Vérifier systématiquement masque et NetID avant d'assigner des plages pour éviter le chevauchement de sous‑réseaux.

6. Points essentiels à retenir pour le TSSR

  • IPv4 = 32 bits, noté en 4 octets décimaux (0.0.0.0 à 255.255.255.255).
  • Classes A–E ; classes A/B/C servent à l'adressage public/privé ; D multicast, E réservées.
  • Plages privées : 10.0.0.0/8 ; 172.16.0.0–172.31.255.255 ; 192.168.0.0/16.
  • CIDR /n indique nb de bits à 1 du masque ; ex. /23 = 255.255.254.0.
  • Pour obtenir NetID/Broadcast : convertir IP et masque en binaire, appliquer la méthode binaire (NetID = bits hôte à 0, Broadcast = bits hôte à 1).
  • Nombre d'hôtes = 2^(bits hôte) − 2 (ex. /23 → 2^9 − 2 = 510).
  • Méthode du "nombre magique" : 256 − octet_significatif ; permet de trouver l'incrément du bloc et le multiple inférieur/ supérieur pour NetID/Broadcast.
  • Lors d'un découpage, tester que la somme des besoins en hôtes ≤ capacité totale du réseau parent.
  • Exemples pratiques clés : /20 → 4094 hôtes ; /23 → 510 ; /24 → 254 ; /27 → 30.
  • Réseaux réservés importants : 127.0.0.0 (boucle locale), 0.0.0.0 (route par défaut / réservé).

7. Tableau récapitulatif

Élément Notation / Exemple Rôle / remarque
CIDR /n (ex. /19) Indique nb de bits réseau (bits à 1)
NetID vs Broadcast NetID = bits hôte = 0 ; Broadcast = bits hôte = 1 Définissent premier/dernier octets du sous‑réseau
Formule capacité 2^(bits hôte) − 2 Retirer NetID et Broadcast
Nombre magique 256 − octet_significatif Permet trouver pas de l'incrément des blocs
Plages privées 10.0.0.0/8 ; 172.16.0.0–172.31.255.255 ; 192.168.0.0/16 Usage interne non routable Internet

8. Vérifications pratiques

  • Vérifier la NetID obtenue en mettant les bits hôtes à 0 en binaire et en reconvertissant en décimal.
  • Vérifier la Broadcast en mettant les bits hôtes à 1 et reconvertissant.
  • Vérifier la première et la dernière adresse machine (NetID+1 ; Broadcast−1).
  • Vérifier le nombre d'hôtes disponibles = 2^(bits hôte) − 2 et comparer au besoin total (somme des hôtes demandés) pour valider si l'espace est suffisant.
  • Vérifier le multiple trouvé via le nombre magique (ex. 256 − 240 = 16 → multiples de 16 autour de l'octet significatif pour NetID/Broadcast).

9. Flashcards Anki

Qu'est‑ce que signifie IPv4 ? :: Internet Protocol version 4, protocole d'adressage sur 32 bits. Combien de bits compose une adresse IPv4 ? :: 32 bits. Comment s'écrit une adresse IPv4 en décimal ? :: 4 octets séparés par des points (ex. 193.63.52.87). Que représente la notation /23 ? :: CIDR indiquant 23 bits à 1 dans le masque (masque 255.255.254.0). Formule pour calculer le nombre de machines disponibles dans un sous‑réseau :: 2^(nombre de bits à 0) − 2. Quelle est la NetID pour 172.20.56.128/23 selon le cours ? :: 172.20.56.0. Quelle est la Broadcast pour 172.20.56.128/23 selon le cours ? :: 172.20.57.255. Plages d'adresses privées de classe C mentionnée :: 192.168.0.0 à 192.168.255.255. À quoi sert la méthode du "nombre magique" ? :: Trouver l'incrément du bloc (256 − octet_significatif) pour déterminer NetID/Broadcast. Quel réseau est réservé pour la boucle locale ? :: 127.0.0.0 (ex. 127.0.0.1 = localhost).