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

Dans un réseau, chaque hôte et routeur possède une adresse IP unique qui code son numéro de réseau et son numéro d'hôte. Cette adresse IP sert d'identification sur le réseau pour acheminer les paquets de données vers le bon ordinateur sur le réseau. Les adresses IP ont une longueur de 32 bits et sont présentes dans la source

Dans un réseau, chaque hôte et routeur possède une adresse IP unique qui code son numéro de réseau et son numéro d'hôte. Cette adresse IP sert d'identification sur le réseau pour transmettre les paquets de données au bon ordinateur sur le réseau.

Les adresses IP ont une longueur de 32 bits et sont présentes dans les champs d'adresse de la source et de la destination des paquets de demande et de réponse. Les 32 bits de l'adresse IP sont regroupés en bits de 8, ce qui fait 4 octets et une partie de l'adresse IP identifie le réseau auquel elle appartient.

Le premier, le deuxième, le troisième ou les trois octets représentent une adresse de sous-réseau et le reste représente l'adresse propre à l'ordinateur.

Sous-réseau de classe B

Classification des adresses IP

La communication sur l'internet suit la suite de protocoles TCP/IP, qui est un ensemble de protocoles avec deux versions, la version 4 et la version 6. L'IPV4 est une adresse de 32 bits, tandis que l'IPV6 est une adresse de 128 bits. L'IPV4 utilise des valeurs numériques et l'IPV6 des valeurs hexadécimales.

L'internet classe les adresses IP en cinq catégories ou cinq classes, connues sous le nom d'adressage par classe. Il s'agit des adresses de classe A, de classe B, de classe C, de classe D et de classe E. Les plages des différentes classes d'adresses sont les suivantes

Il existe différentes techniques de transmission pour différents récepteurs, à savoir la communication unicast, multicast, broadcast et anycast.

• La communication unicast est une communication univoque. Il s'agit d'une communication unique et directe entre deux appareils selon un itinéraire établi.

• La multidiffusion a plus d'un récepteur et seuls les membres de la multidiffusion reçoivent le trafic de multidiffusion. Les paquets sont envoyés à un groupe d'ordinateurs au sein du même réseau physique ou d'un réseau différent, et le paquet est envoyé à chaque membre du réseau de multidiffusion.

• La communication par diffusion a également plus d'un récepteur et tous les récepteurs reçoivent le trafic dans le réseau, bien qu'ils n'en fassent pas partie.

• L'Anycast permet d'atteindre un groupe d'ordinateurs dont les adresses ont le même préfixe. Les ordinateurs connectés au même réseau physique partagent le même préfixe d'adresse.

Dans la communication anycast, le trafic est dirigé vers au moins un membre du groupe, le plus proche ou le plus facilement accessible.

L'adresse IP est une adresse de 32 bits écrite en notation décimale pointée. L'adresse de 32 bits est divisée en 4 octets de 8 bits chacun. Les 4 octets sont au format décimal, de 0 à 255. L'adresse IP la plus basse est 0.0.0.0 et l'adresse IP la plus haute est 255.255.255.255.

Qu'est-ce qu'un sous-réseau ?

Le problème auquel les réseaux étaient confrontés était qu'une seule adresse de classe A, B ou C se réfère à un seul réseau et non à un ensemble de réseaux locaux. Les fournisseurs de réseaux ont introduit les sous-réseaux pour résoudre ce problème.

Un sous-réseau est une division logique d'un réseau. Le processus de division du réseau en deux réseaux ou plus crée un sous-réseau. Les sous-réseaux rendent les réseaux plus efficaces, car le trafic réseau parcourt une distance plus courte sans passer par des routeurs inutiles pour atteindre sa destination. Le sous-réseau simplifie le trafic qui passe par un routeur en charge d'un réseau spécifique au lieu de passer par tous les routeurs pour trouver un appareil spécifique.

L'adresse de classe B peut fournir jusqu'à 64 000 adresses seulement. Le sous-réseau fournit des adresses IP au fur et à mesure de la croissance du réseau en divisant le réseau en plusieurs parties pour un usage interne. Cependant, il agira comme un seul réseau pour le monde extérieur.

Chaque réseau a son propre routeur connecté au routeur principal et lorsqu'un paquet arrive dans le routeur principal, il l'achemine vers le sous-réseau correspondant. La question est de savoir comment le routeur trouvera le chemin vers la bonne destination.

L'une des solutions consisterait à disposer d'une table de 64 000 adresses et à laisser le routeur indiquer le chemin à suivre. Cette idée fonctionnerait, mais elle nécessite une grande table dans le routeur principal et une maintenance manuelle au fur et à mesure que des hôtes sont ajoutés, déplacés ou mis hors service.

Au lieu de cela, un schéma différent, le masque de sous-réseau, a été introduit. Les masques de sous-réseau sont également écrits en notation décimale pointée, avec l'ajout d'une barre oblique suivie du nombre de bits dans la partie réseau+sous-réseau. Une notation alternative est /22 pour indiquer que le masque de sous-réseau a une longueur de 22 bits.

Le sous-réseau n'est pas visible à l'extérieur du réseau, de sorte que l'attribution d'un nouveau sous-réseau ne nécessite pas de contacter l'ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) ou de modifier une base de données externe.

Par exemple, le premier sous-réseau peut utiliser une adresse IP commençant par 130.50.4.1 et le deuxième sous-réseau peut commencer par 130.50.8.1, et ainsi de suite.

Dans les exemples suivants, les sous-réseaux sont comptés par quatre. Les adresses binaires correspondantes sont les suivantes :

Sous-réseau 1 : 10000010 00110010 00000100 00000001

Sous-réseau 2 : 10000010 00110010 00001000 00000001

La barre verticale indique la limite entre le numéro de sous-réseau et le numéro d'hôte. Elle comporte un numéro de sous-réseau de 6 bits à gauche et un numéro d'hôte de 10 bits à droite.

Comment fonctionne un sous-réseau ?

Il est important de comprendre comment un routeur traite les paquets IP pour comprendre le fonctionnement d'un sous-réseau. Chaque routeur possède une table répertoriant un certain nombre d'adresses IP (réseau,0) qui indiquent comment accéder aux réseaux distants. La deuxième adresse IP (ce réseau, hôte) indique comment accéder aux hôtes locaux.

Il existe une interface réseau à utiliser pour atteindre la destination associée à chaque table. Lorsqu'un paquet IP arrive, l'adresse de destination est recherchée dans la table de routage. Si le paquet est destiné à un réseau distant, il est transmis au routeur suivant sur l'interface indiquée dans la table. S'il s'agit d'un hôte local sur le même réseau local, le paquet est envoyé directement à la destination.

Le routeur transmet le paquet à un routeur par défaut avec des informations supplémentaires et des tables étendues s'il ne peut pas trouver l'adresse de destination. Cet algorithme signifie que le routeur doit inclure des informations sur les réseaux voisins et leurs ordinateurs dans son sous-réseau. Il ne doit pas se préoccuper de toutes les paires de réseaux et d'hôtes dans le réseau, ce qui réduit la taille de la table de routage.

Les sous-réseaux dans les tables de routage ont des entrées de la forme (this-network, subnet, 0) et (this-network, this-subnet, host). Un routeur sur un sous-réseau sait comment atteindre les hôtes de son propre sous-réseau.

Le routeur n'a pas besoin de connaître les détails concernant les hôtes des autres sous-réseaux car il peut les trouver en exécutant une fonction booléenne ET et avec le masque de sous-réseau du réseau au lieu de stocker les adresses IP des hôtes d'un autre sous-réseau. 

Le routeur principal a besoin d'un masque de sous-réseau pour mettre en œuvre le sous-réseau et indique la répartition entre le numéro de sous-réseau réseau+ et l'hôte.

Par exemple, un paquet adressé à 130.50.15.6 arrivant au routeur principal est ANDé avec le masque de sous-réseau 255.255.252.0/22 pour donner l'adresse de sous-réseau 130.50.12.0.

Le routeur recherche cette adresse dans les tables de routage pour savoir quelle ligne de sortie utiliser pour atteindre ce routeur. Le sous-réseau réduit l'espace des tables de routage en créant une hiérarchie à trois niveaux composée du réseau, du sous-réseau et de l'hôte.

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

An IP address has two components, the network address, and the host address. A subnet mask separates the IP address into the network and a host address (<network><host>). Subnetting further divides the host part of an IP address into a subnet and host address (<network><subnet><host>). It is called a subnet mask because it helps identify the network address of an IP address by performing a bitwise AND operation on the netmask.

Un masque de sous-réseau est un nombre de 32 bits qui masque une adresse IP et divise l'adresse IP en une adresse réseau et une adresse hôte. Le masque de sous-réseau est créé en mettant tous les bits du réseau à 1 et tous les bits de l'hôte à 0. Au sein d'un réseau, le routeur réserve deux adresses d'hôte à des fins particulières. Le routeur attribue tous les 0 à une adresse réseau et tous les 255 à une adresse de diffusion, mais jamais à un hôte.

L'application d'un masque de sous-réseau à une adresse IP sépare l'adresse réseau de l'adresse hôte. Les 1 représentent les bits du réseau dans le masque, et les 0 représentent les bits de l'hôte. En effectuant une opération logique ET sur l'adresse IP avec le masque de sous-réseau, on obtient l'adresse réseau. 

Comment fonctionne un masque de sous-réseau ?

Un masque est un nombre binaire de 32 bits qui donne la première adresse du bloc lorsqu'il est combiné par ET avec une adresse du bloc. Lorsqu'il existe des sous-réseaux, une adresse utilise un masque pour extraire l'adresse du réseau de l'adresse de destination. 

Par exemple, 

Pour l'adresse IP 216.003.218.12, le format décimal pointé est - 11011000.00000011.10000000.00001100

Elle appartient à la classe C et son masque est donc 255.255.255.000.

Le format décimal pointé est 11111111.11111111.11111111 .00000000.

L'adresse du réseau est donc

216.003.218.0 - 11011000.00000011.10000000. 00000000.

Les 24 premiers bits correspondent à l'adresse du réseau et les 8 derniers bits (les zéros restants dans le masque de sous-réseau) à l'adresse de l'hôte. Cela donne les résultats suivants :

11011000.00000011.10000000. 00000000- Adresse du réseau (216.003.218.0)

00000000.00000000.00000000.00001100 - Adresse de l'hôte (000.000.000.12)

Réflexions finales

L'internet connaît une croissance exponentielle et il est impératif de comprendre comment fonctionnent les adresses IP et pourquoi les réseaux utilisent le sous-réseau. Le sous-réseau divise un grand réseau en plusieurs réseaux plus petits afin d'éviter les encombrements, de gérer le trafic et d'améliorer la gestion du réseau. 

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