Adressage IP, sous-réseaux CIDR et NAT

Informatique de gestion · Bachelor 2

Adresses IPv4/IPv6, découpage en sous-réseaux, notation CIDR, NAT et plan d'adressage.

Introduction

Toute machine d'un réseau TCP/IP est identifiée par une adresse IP. En IPv4, elle compte 32 bits, notée en quatre octets décimaux (par exemple 192.168.10.25). Une partie de l'adresse désigne le réseau, l'autre la machine ; le masque de sous-réseau indique où passe la frontière.

La notation CIDR (Classless Inter-Domain Routing) écrit ce masque sous la forme d'un préfixe : 192.168.10.0/24 signifie que 24 bits identifient le réseau et 8 bits les machines, soit 254 adresses utilisables (l'adresse de réseau et l'adresse de diffusion sont réservées). Découper un bloc en sous-réseaux permet de séparer les services (administration, production, invités, serveurs) et de limiter la diffusion.

L'espace IPv4 étant épuisé, les entreprises utilisent des adresses privées (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16) et la traduction d'adresses (NAT) pour sortir sur Internet avec une adresse publique. IPv6, avec ses 128 bits, supprime cette pénurie et rend le NAT inutile en principe. Savoir calculer un plan d'adressage est une compétence de base de l'informaticien de gestion qui conçoit ou audite une infrastructure.

Objectifs d'apprentissage

Calculer le nombre d'hôtes d'un sous-réseau à partir de son préfixe CIDR
Découper un bloc d'adresses en sous-réseaux selon les besoins
Distinguer adresses privées et publiques et expliquer le NAT
Comparer IPv4 et IPv6
Établir un plan d'adressage cohérent pour une PME

Concepts clés

Masque et préfixe: Le masque (255.255.255.0) et le préfixe (/24) expriment la même chose : le nombre de bits réservés au réseau.
Nombre d'hôtes: Avec n bits d'hôte, un sous-réseau offre 2^n - 2 adresses utilisables : /24 donne 254, /26 donne 62, /30 donne 2.
Découpage (VLSM): On attribue à chaque sous-réseau la taille adaptée à ses besoins, en commençant par les plus grands, pour ne pas gaspiller d'adresses.
NAT et PAT: Le routeur remplace l'adresse privée source par l'adresse publique et mémorise la correspondance (avec les ports pour le PAT, qui permet à de nombreuses machines de partager une seule adresse publique).
IPv6: Adresses de 128 bits notées en hexadécimal ; le préfixe /64 est la taille usuelle d'un réseau local ; l'autoconfiguration est native.

Conclusion

L'adressage IP est un exercice de dimensionnement : on estime les besoins, on découpe le bloc disponible, on documente le plan et on prévoit la croissance. Une maîtrise sûre du calcul CIDR évite des erreurs de configuration fréquentes.

Le NAT a prolongé la vie d'IPv4, mais IPv6 reste la perspective à long terme ; un informaticien de gestion doit pouvoir faire cohabiter les deux dans un environnement réel.

Cartes

Combien de bits compte une adresse IPv4 ?: 32 bits, notés en quatre octets décimaux séparés par des points.
Que signifie /24 ?: Les 24 premiers bits identifient le réseau ; il reste 8 bits pour les machines, soit 254 adresses utilisables.
Combien d'adresses utilisables dans un /26 ?: 62 : 2^6 = 64 adresses, moins l'adresse de réseau et celle de diffusion.
Quelles plages IPv4 sont privées (RFC 1918) ?: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 et 192.168.0.0/16 ; elles ne sont pas routées sur Internet.
À quoi sert l'adresse de diffusion (broadcast) ?: Elle permet d'atteindre toutes les machines du sous-réseau ; c'est la dernière adresse du bloc.
Pourquoi découper un réseau en sous-réseaux ?: Pour séparer les services, limiter les domaines de diffusion, appliquer des règles de filtrage et faciliter la gestion.
Que fait le NAT ?: Il traduit les adresses privées en adresse publique à la sortie du réseau, ce qui économise des adresses et masque la structure interne.
Le NAT est-il une mesure de sécurité suffisante ?: Non : il masque les adresses mais ne remplace pas un pare-feu avec des règles explicites.
Quelle est la taille d'une adresse IPv6 ?: 128 bits, notés en huit groupes hexadécimaux ; les zéros consécutifs peuvent être abrégés par « :: ».
Quel rôle joue la passerelle par défaut ?: C'est le routeur vers lequel une machine envoie les paquets destinés à un autre réseau.
Comment calculer l'adresse de réseau ?: Par un ET logique bit à bit entre l'adresse IP et le masque.

Glossaire

CIDR: Notation et méthode d'allocation d'adresses par préfixe de longueur variable.
Masque de sous-réseau: Valeur qui sépare la partie réseau et la partie hôte d'une adresse.
Passerelle par défaut: Routeur utilisé pour joindre les réseaux extérieurs au sous-réseau local.
NAT: Traduction d'adresses IP lors du passage d'un réseau à un autre.
VLSM: Découpage en sous-réseaux de tailles différentes à partir d'un même bloc.
IPv6: Version du protocole IP avec adresses de 128 bits.