1.4 1.3 LES RESEAUX
IP
1.3.1 Architecture IP
L'architecture IP repose sur l'utilisation obligatoire du
protocole IP, qui a pour fonctions de base l'adressage et le routage des
paquets IP. Le niveau IP correspond exactement au niveau paquet de
l'architecture du modèle de référence.
Au-dessus d'IP, deux protocoles ont été choisis,
TCP et UDP. Ces protocoles correspondent au niveau message du modèle de
référence. En fait, ils intègrent une session
élémentaire, grâce à laquelle TCP et UDP prennent en
charge les fonctionnalités des couches 4 et 5. La principale
différence entre eux réside dans leur mode, avec connexion pour
TCP et sans connexion pour
UDP. Le protocole TCP est très complet et garantit une
bonne qualité de service, en particulier sur le taux d'erreur des
paquets transportés. En revanche, UDP est un protocole sans connexion,
qui supporte des applications moins contraignantes en matière de la
qualité de service.
La couche qui se trouve au-dessus de TCP-UDP regroupe les
fonctionnalités des couches 6 et 7 du modèle de
référence et représente essentiellement le niveau
application.
1.3.2 Fonctionnement des
réseaux IP
La plupart des réseaux sont des entités
indépendantes, mises en place pour rendre service à une
population restreinte. Les utilisateurs choisissent des réseaux
adaptés à leurs besoins spécifiques, car il est impossible
de trouver une technologie satisfaisant tous les types de besoins. Dans cet
environnement de base, les utilisateurs qui ne sont pas connectés au
même réseau ne peuvent pas communiquer. Internet est le
résultat de l'interconnexion de ces différents réseaux
physiques par des routeurs. Les interfaces d'accès doivent respecter
pour cela certaines conventions. C'est un exemple d'interconnexion de
systèmes ouverts.
Pour obtenir l'interfonctionnement de différents
réseaux, la présence du protocole IP est obligatoire dans les
noeuds qui assurent le routage entre les réseaux. Globalement, Internet
est un réseau à transfert de paquets. Ces paquets traversent un
ou plusieurs sous réseaux pour atteindre leur destination, sauf bien
sûr si l'émetteur se trouve dans le même sous-réseau
que le récepteur. Les paquets sont routés dans des passerelles
situées dans les noeuds d'interconnexion. Ces passerelles sont des
routeurs. De façon plus précise, les routeurs transfèrent
des paquets d'une entrée vers une sortie, en déterminant pour
chaque paquet la meilleure route à suivre.
Internet est un réseau routé, par opposition aux
réseaux X.25 ou ATM, qui sont des réseaux commutés. Dans
un réseau routé, chaque paquet suit sa propre route, qui est
à chaque instant optimisée, tandis que, dans un réseau
commuté, la route est toujours la même.
L'adressage IPv4 et IPv6
Comme Internet est un réseau de réseaux,
l'adressage y est particulièrement important.
Cette section donne un premier aperçu des
problèmes d'adressage au travers du protocole IP de première
génération IPv4 et de la nouvelle génération
IPv6.
Les machines d'Internet ont une adresse IPv4
représentée sur un entier de 32 bits.
L'adresse est constituée de deux parties : un
identificateur de réseau et un identificateur de la machine pour ce
réseau. Il existe quatre classes d'adresses, chacune permettant de coder
un nombre différent de réseaux et de machines :
· classe A : 128 réseaux et 16 777 216
hôtes (7 bits pour les réseaux et 24 pour les hôtes) ;
· classe B : 16 384 réseaux et 65 535
hôtes (14 bits pour les réseaux et 16 pour les hôtes) ;
· classe C : 2 097 152 réseaux et 256
hôtes (21 bits pour les réseaux et 8 pour les hôtes) ;
· classe D : adresses de groupe (28 bits pour les
hôtes appartenant à un même groupe).
FIGURE IV-8 CLASSE D'ADRESSAGE IPV4
Les adresses IP ont été définies pour
être traitées rapidement. Les routeurs qui effectuent le routage
en se fondant sur le numéro de réseau sont dépendants de
cette structure. Un hôte relié à plusieurs réseaux a
plusieurs adresses IP. En réalité, une adresse n'identifie pas
simplement une machine mais une connexion à un réseau.
Pour assurer l'unicité des numéros de
réseau, les adresses Internet sont attribuées par un organisme
central, le NIC (Network Information Center). On peut également
définir ses propres adresses si l'on n'est pas connecté à
Internet. Il est toutefois vivement conseillé d'obtenir une adresse
officielle pour garantir l'interopérabilité dans le futur.
Comme l'adressage d'IPv4 est quelque peu limité, il a
fallu proposer une extension pour couvrir les besoins des années 2 000.
Cette extension d'adresse est souvent présentée comme la raison
d'être de la nouvelle version d'IP, alors qu'il ne s'agit que d'une
raison parmi d'autres.
L'adresse IPv6 tient sur 16 octets. Le nombre d'adresses
potentielles autorisées par IPv6 dépasse 1023 pour chaque
mètre carré de la surface terrestre. La difficulté
d'utilisation de cette immense réserve d'adresses réside dans la
représentation et l'utilisation rationnelle de ces 128 bits. La
représentation s'effectue par groupe de 16 bits et se présente
sous la forme suivante :
123 : FCBA : 1024 : AB23 : 0 : 0 : 24 : FEDC
Des séries d'adresses égales à 0 peuvent
être abrégées par le signe :: , qui ne peut
apparaître qu'une seule fois dans l'adresse. En effet, ce signe
n'indiquant pas le nombre de 0 successifs, pour déduire ce nombre en
examinant l'adresse, les autres séries ne peuvent pas être
abrégées.
L'adressage IPv6 est hiérarchique. Une allocation des
adresses (c'est-à-dire une répartition entre les potentiels
utilisateurs) a été proposée, dont le tableau 1.3 fournit
le détail.
TABLEAU IV-3 ALLOCATION DES ADRESSE IPV6
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