Cours4-adressage Ip

Adressage IP

Eugen Dedu IUT Belfort­Montbéliard, R&T1, France http://lifc.univ­fcomte.fr/~dedu mai 2006

Plan ●

Classes d'adressage –

adresses privées

–

sous­adressage

–

masques

–

sur­adressage (CIDR)

●

Plan (d'adressage) IP

●

Multicast

●

DHCP (découverte de paramètres réseau) 2

Adresses IP, introduction ●

Sur 4 octets

●

Unique par ordinateur connecté à Internet –

●

exceptions : NAT, adresses privées etc., voir plus tard

Attention : comme déjà dit, deux adresses IP voisines  peuvent avoir des noms DNS différents (aucune liaison de  groupe)

3

Tables de routage, rappel ●

●

●

Toute machine a une table de routage Elle spécifie pour chaque destination (adresse IP de  destination du paquet) le routeur suivant auquel  acheminer le paquet : –

201.5.6.* ­

–

131.1.*.* 14.5.4.3

–

3.*.*.*

56.5.5.5

–

default

90.5.43.43

14.5.4.3

201.5.6.3

Plus d'informations : voir plus tard

90.5.43.43

56.5.5.5

4

Décomposition des adresses IP ●

●

Si les adresses IP n'étaient pas regroupées, les tables de  routage seraient très grandes => Décomposition de l'adresse IP en partie réseau et  partie machine dans le réseau –

restriction : toutes les machines dans un réseau doivent avoir la  même partie réseau Partie réseau

Utilisée pour le routage

Partie hôte

Utilisée pour identifier la machine à l'intérieur du réseau

5

Classes d'adressage ●

A, B, C : unicast (classes générales), à écrire sur papier !

●

D : multicast, voir plus tard

●

E : réservée (usages futurs) 0

A

0

B

1 0

C

1 1 0

D

1 1 1 0

E

1 1 1 1

8

16

http://en.wikipedia.org/wiki/Classful­network 24

6

Nombre de réseaux et de machines ●

●

●

A : de 0.0.0.0 à 127.255.255.255 –

7 bits réseau => 2^7 = 128 réseaux

–

24 bits hôte => 2^24 = 16 Mhôtes / réseau

B : de 128.0.0.0 à 191.255.255.255 –

14 bits réseau => 2^14 = 4096 réseaux

–

16 bits hôte => 2^16 = 65536 hôtes / réseau

C : de 192.0.0.0 à 223.255.255.255 –

21 bits réseau => 2^21 = 2 Mréseaux

–

8 bits hôte => 256 hôtes / réseau

7

Classes, exemples ●

●

Donnez la classe, la partie réseau et la partie hôte de : –

65.4.6.34

–

129.5.4.3

–

205.6.5.76

Erreurs : –

23.257.6.5 n'est pas une adresse IP

–

241.54.6.54 n'est pas une adresse IP utilisable

8

Attribution des adresses IP ●

Un organisme central, NIC, gère l'attribution des adresses

●

Acheter : combien, d'où

●

Le responsable d'une adresse IP : http://ws.arin.net/whois –

ex. : 82.238.108.175 : Proxad / Free SAS, ccs25­1  (montbéliard)

9

Adresses spéciales dans un réseau : réseau  et diffusion ●

●

Adresse réseau : tous les bits de l'adresse hôte sont à 0 –

utilisée seulement dans les tables de routage

–

ne peut pas être adresse d'un hôte (évite les ambiguïtés)

Adresse de diffusion (broadcast) : tous les bits de  l'adresse hôte sont à 1 –

toutes les machines du réseau le reçoivent

●

Adresse du routeur, par convention : adr diffusion ­ 1

●

Ex. : pour l'adresse 82.238.108.175, classe A : –

réseau : 82.0.0.0, diff : 82.255.255.255 et rout : 82.255.255.25410

Adresses spéciales : 0, 127, 255 ●

0.0.0.0 : si rien n'est connu

●

Adresse réseau = 0 : réseau local (s'il n'est pas connu)

●

127.*.*.* : boucle locale (loopback) => l'hôte lui­même

●

–

utile pour faire des tests sur une seule machine

–

une fois arrivé dans la couche IP, le paquet remonte sans  passer par le réseau (TODO dessin)

255.255.255.255 : diffusion sur le réseau local –

quelle est la différence par rapport à l'adresse diffusion d'un  réseau ?

11

Adresses privées, besoin ●

Besoins, ex. : –

création d'un grand réseau avec liaison extérieure, mais peu  d'adresses IP disponibles, e.g. : ● ●

– ●

1 classes C achetée, mais 500 ordinateurs à connecter à Internet 32 classes C achetées, mais plus de 32*256 ordinateurs connectés à  Internet (notre Université)

création d'un réseau inaccessible depuis l'extérieur

Solution : utilisation de certaines adresses, privées –

privées = privées à un organisme, utilisables qu'en interne

–

les mêmes adresses privées peuvent se trouver ailleurs

12

Adresses privées, format ●

Existent dans chacune des classes

●

A : 10.*.*.*, donc de 10.0.0.0 à 10.255.255.255 –

●

B : 172.16­31.*.*, donc de 172.16.0.0 à 172.31.255.255 –

●

1 réseau de 2^24 hôtes 16 réseaux de 2^16 hôtes chacun

C : 192.168.*.*, donc de 192.168.0.0 à 192.168.255.255 –

256 réseaux de 256 hôtes chacun 13

Adresses privées, caractéristiques ●

Adresse non privée = adresse publique

●

Non routables par les routeurs extérieurs

●

–

sûreté : si par erreur les paquets vont Internet, ils sont détruits  (car non routés)

–

mais on peut configurer les routeurs internes pour les router à  l'intérieur du site

Problèmes des machines avec adresse IP privée : –

elles sont inaccessibles depuis l'extérieur

–

mais elles peuvent initier des connexion vers Internet, avec  NAT, voir plus tard

14

Sous­adressage, besoin ●

●

●

●

Besoins : –

augmentation du nombre de réseaux (doublement tous les 9  mois, comer, p.173)

–

pour beaucoup d'organismes une classe C est trop petite et  une classe B trop grande => ils préfèrent utiliser des classes B  => gaspillage (50 % des réseaux B avaient moins de 50 hôtes,  tanenbaum, p. 476)

=> raréfaction des classes B, mais disponibilité des A et C IPv6 (voir plus tard) fournit beaucoup plus d'adresses,  mais, en attendant, d'autres mécanismes ont vu le jour Solution : sous­adressage, apparu début des années 80

15

Sous­adressage Sous­réseau 128.1.1.0 128.1

1

0

Vers réseau 128.1.0.0

 Les routeurs intérieurs au site   connaissent le sous­adressage ● Ils utilisent le 3ème octet ●

Internet 128.1

0.0

Sous­réseau 128.1.2.0  Les routeurs extérieurs peuvent   ne pas connaître le sous­adressage ● Ils utilisent les 2 premiers octets ●

128.1

2

0

16

Notion de masque ●

●

À l'intérieur du site, l'adresse IP seule ne permet plus de  trouver la partie réseau et la partie hôte => il faut rajouter  un paramètre : le masque Le masque de sous­adressage spécifie le nombre de  bits de l'adresse IP représentant la partie réseau –

●

ex. : 25 signifie que les 25 premiers bits font la partie réseau

Inconvénient : un sous­réseau contient forcément 1/2^n  adresses du réseau original 17

Écriture du masque ●

●

Soit le paramètre lui­même (un nombre) –

utilisé plus en théorie

–

205.65.4.74/26 => quelles sont les parties réseau et hôte ?

–

67.5.4.43/13

Soit 4 octets, que de 1 suivis que de 0, le paramètre  étant le nombre de 1 (opération ET logique) –

utilisé plus en pratique, sur les routeurs

–

255.255.255.192 : 26 fois 1

–

255.248.0.0 : 13 fois 1

18

Masque, visualisation ●

●

Supposons le réseau 200.165.54.0 divisé en : –

1 sous­réseau /25 de 0 à 127

–

2 sous­réseaux /26 de 128 à 191 et de 192 à 255

Trouvez : – –

255

0

128

127

la première adresse la dernière adresse

–

le nombre d'adresses

–

...

192 191

19

Masque, erreurs ●

200.7.6.0/23 (trop peu de bits)

●

11111110.11111111.11110000.00000000 (0 entre des 1)

●

●

●

65.7.0.5 n'est pas une adresse de réseau (mais une  adresse hôte) 13.0.54.128/24 n'est pas une adresse réseau non plus (un  bit 1 sur les bits 0 du masque) 20

Sous­adressage, adresse réseau et  diffusion

●

Pareil que précédemment, c'est­à­dire que tous les bits de  la partie hôte sont : –

des bits 0 pour obtenir l'adresse réseau

–

des bits 1 pour obtenir l'adresse de diffusion

●

Pour le routeur, par convention : adresse diffusion ­ 1

●

Ex. : 129.54.129.50/17 (http://jodies.de/ipcalc) –

masque :

–

adresse IP : 10000001.00110110.10000001.00110010

–

adresse rés : 10000001.00110110.10000000.00000000

–

11111111.11111111.10000000.00000000

adresse diff : 10000001.00110110.11111111.11111111

21

Sous­adressage, adresse réseau et  diffusion ●

●

●

L'adresse réseau du réseau est utilisée par les routeurs  extérieurs au site Les adresses réseau des sous­réseaux sont utilisées par  les routeurs connaissant la division en sous­réseaux L'adresse diffusion du réseau ne correspond plus à tout le  réseau, mais au sous­réseau qui la contient –

on ne peut pas diffuser à plusieurs sous­réseaux en même  temps

22

Sur­adressage ●

●

●

●

Vers 1993 il devient évident que les classes B (même  avec sous­adressage) ne suffisent plus (TODO graphique  avec l'utilisation des classes A, B et C) Un organisme reçoit, au lieu d'une classe B, plusieurs  classes C => augmentation de la table de routage globale (des SC) Le sur­adressage permet de réduire les tables de  routage 23

Sur­adressage : CIDR ●

●

●

CIDR, Classless Inter­Domain Routing (adressage sans  classe), en 1993, est un tel mécanisme de sur­adressage Supposons un organisme avec 192.5.48.0 ­ 192.5.51.0 On ajoute un paramètre (une colonne aux tables de  routage extérieures), appelé masque –

●

pour l'exemple ci­dessus : 255.255.252.0 (derniers deux bits du  3ème octet à 0)

Restrictions : –

classes contiguës

–

nombre de classes = puissance de 2

24

Sur­adressage vs. sous­adressage ●

Même si ressemblants, ne pas confondre les deux types  de masque : –

masque de sous­adressage : utilisé par les routeurs intérieurs,  pour diviser un réseau

–

masque de sur­adressage : utilisé par les routeurs extérieurs,  pour regrouper des réseaux et réduire leurs tables de routage

25

Plan d'adressage IP ●

●

●

Un site a certaines adresses IP à utiliser Faire le plan (d'adressage) IP d'un site = spécifier  l'adresse réseau + le masque de chaque (sous­)réseau Règle : on peut diviser un réseau en sous­réseaux  comme on veut, à condition que les sous­réseaux ne se  chevauchent pas 193.5.4.0  / 25 Ok

193.5.4.16  / 25 2 erreurs !

193.5.4.128 / 26 Internet

193.5.4.128 / 26 Internet

193.5.4.192 / 26

193.5.4.160 / 27

26

Multicast ●

Imaginons un film sur Arte streamé en direct sur des  milliers d'ordinateurs (freebox par ex.)

Unicast

Un paquet par lien => Grande réduction de la charge des liens

Multicast 27

Multicast ●

●

●

Rappel : diffusion (broadcast) = toutes les machines d'un  réseau reçoivent le paquet Multicast (diffusion sélective) = que certaines machines  reçoivent le paquet –

les machines peuvent se trouver sur des réseaux distincts

–

utilisé principalement pour la transmission vidéo en direct

En multicast un paquet est transporté une seule fois par  lien –

il est multiplié lorsqu'il doit être envoyé sur plusieurs liens

–

=> grande réduction de la charge sur le réseau 

28

Multicast, enregistrement/désabonnement ●

Inscription à une adresse : –

●

Désabonnement à une adresse : –

●

un hôte (avec une adresse A, B ou C) annonce son inscription  à une certaine adresse de classe D à son routeur, qui a son  tour annonce les autres routeurs tout routeur scrute régulièrement ses RL ; si aucun hôte ne  répond, le routeur cesse d'émettre des informations multicast

IGMP, protocole utilisé entre les routeurs multicast 29

Multicast, restriction ●

Restriction : les routeurs impliqués doivent activer le  multicast –

●

ils envoient un paquet multicast sur toutes les interfaces sur  lesquelles il y a des machines abonnées

À présent, peu de routeurs sur Internet ont le multicast  activé

30

DHCP, besoins ●

Pour configurer un ordinateur en réseau, les paramètres  suivants sont nécessaires : –

son adresse IP

–

le masque de sous­réseau

–

adresse IP du routeur par défaut (nécessaire pour sa table de  routage)

–

le serveur de nom (DNS)

–

(l'administrateur peut en rajouter d'autres) 31

DHCP, besoins (2) ●

Grand réseau, e.g. 100 ordinateurs : –

●

●

difficile de configurer/modifier les adresses IP, e.g. pour une  machine nouvelle

Machine qui change souvent d'adresse, e.g. ordinateur  portable Connexions temporaires à Internet –

ex. : étudiants qui viennent avec leurs portables à l'école : 1000  étudiants, mais seulement 200 en même temps 32

DHCP, idée ●

●

●

DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol –

extension de BOOTP, qu'on ne présente pas

–

beaucoup flexible que RARP

Idée : à partir de son adresse MAC, un ordinateur trouve  tous ses paramètres réseau DHCP : au­dessus d'UDP (couche application), donc haut  niveau, ports 67 et 68

33

DHCP, échange des messages Serveur

Client DHCPDISCOVER dest : 255.255.255.255 src : 0.0.0.0

DHCPOFFER dest : 255.255.255.255 src : son adresse DHCPREQUEST dest : 255.255.255.255 src : 0.0.0.0 DHCPACK dest : 255.255.255.255 src : 0.0.0.0

Temps

L'adresse IP qu'il vient d'affecter n'est pas encore connue par le client

Si plusieurs serveurs répondent, le client choisit celui qu'il veut

34

DHCP, gestion sur le serveur ●

L'administrateur demande à l'utilisateur son adresse MAC –

●

Il la met dans le serveur, avec tous les paramètres  associés –

●

mais ce n'est pas obligatoire

serveur de notre pôle : lactel

3 types de configurations sur le serveur : –

manuelle : adresse spécifique pour chaque ordinateur

–

automatique : adresse nouvelle définitive lors de la 1ère  connexion du client

–

dynamique : adresse temporaire quelconque

35

DHCP, gestion sur le client ●

Chaque fois que la machine démarre, un client DHCP est  lancé qui récupère tous les paramètres –

●

client linux : dhclient

L'adresse IP obtenue est temporaire –

le temps est spécifié par le serveur ●

– ●

généralement, entre quelques heures et plusieurs jours

résiliation avant expiration possible

Le client DHCP continue à s'exécuter et, vers la fin de la  période, demande au serveur s'il peut continuer à utiliser  36 son adresse IP

DHCP et le DNS (ne pas faire) ●

●

●

DHCP ne fournit pas le nom aussi Il doit être géré manuellement (comer p.524, mais peut­ être cela a changé) Problèmes, voir comer p.524­525

37

Résumé ●

●

Quatre classes : A, B, C, D –

adresses spéciales : 0, 127, 255

–

adresses publiques et privées

–

adresses réseau et diffusion

Sous­adressage : utilisation d'une seule classe pour  plusieurs organismes –

●

masque : nombre de bits dans la partie réseau de l'adresse

Sur­adressage : utilisation de plusieurs classes sur une  seule entrée dans la table de routage

38

Résumé (2) ●

●

Multicast : optimise les ressources réseau en envoyant un  seul exemplaire du paquet pour plusieurs destinations DHCP : retrouve les paramètres réseau à distance,  depuis le réseau (pas besoin de configuration manuelle  des machines)

39