Subnetting

Chapitre 1

Network-Id et Host-ID

Le network-ID et le host-ID sont deux composants essentiels d’une adresse IP dans le contexte de l’adressage IPv4. Ils déterminent, respectivement, le réseau auquel appartient une adresse IP et le dispositif spécifique (ou “hôte”) au sein de ce réseau.

Network-ID (Identifiant de réseau):

  • Il identifie le réseau spécifique ou le sous-réseau auquel appartient un dispositif. Toutes les machines qui partagent le même network-ID font partie du même réseau ou sous-réseau.
  • Dans un environnement où le subnetting n’est pas utilisé, le network-ID est déterminé par la classe de l’adresse IP et son masque de réseau par défaut. Par exemple, pour une adresse de classe A, les 8 premiers bits représentent le network-ID.

Host-ID (Identifiant d’hôte):

  • Il identifie un dispositif spécifique (ou “hôte”) au sein d’un réseau ou sous-réseau. Chaque hôte au sein d’un réseau doit avoir un host-ID unique.
  • Prenons à nouveau l’exemple d’une adresse de classe A : bien que les 8 premiers bits soient réservés pour le network-ID, les 24 bits restants (d’une adresse IPv4 de 32 bits) sont utilisés pour le host-ID. Ces bits permettent d’identifier individuellement chaque hôte au sein du réseau.
Pour mieux comprendre comment ces identifiants fonctionnent, considérons l’adresse IP 192.168.10.1 avec le masque de sous-réseau 255.255.255.0 :
  • Le Network-ID est 192.168.10.0 (les trois premiers octets, en fonction du masque de sous-réseau).
  • Le Host-ID est 1 (le dernier octet).
Le masque de sous-réseau (ou masque réseau) joue un rôle crucial pour déterminer où se termine le network-ID et où commence le host-ID. Dans l’exemple ci-dessus, le masque de sous-réseau 255.255.255.0 indique que les trois premiers octets sont réservés pour le network-ID, tandis que le dernier octet est destiné au host-ID.
Chapitre 2

quel est la différence entre un masque réseau et un masque de sous-réseau ?

En réalité, dans la pratique courante, les termes “masque réseau” et “masque de sous-réseau” sont souvent utilisés de manière interchangeable. Cependant, pour comprendre la distinction théorique, il est essentiel de revenir aux bases de l’adressage IP classé.

Qu’est ce qu’un Masque réseau ?

Dans le contexte de l’adressage IP classé (Classes A, B, C, etc.), chaque classe a un masque réseau par défaut. Par exemple:

  • Classe A: 255.0.0.0
  • Classe B: 255.255.0.0
  • Classe C: 255.255.255.0

Ce masque détermine quelle partie de l’adresse IP est l’identifiant de réseau et quelle partie peut être utilisée pour les hôtes au sein de ce réseau.

Qu’est ce qu’un Masque de sous-réseau ?

Avec l’évolution des besoins du réseau et la nécessité d’une utilisation plus efficace des adresses IP, le concept de sous-réseau a été introduit. Le sous-réseau implique de prendre une portion du segment hôte d’une adresse IP (comme défini par le masque réseau) et de l’utiliser pour identifier des sous-réseaux individuels. Le masque de sous-réseau est alors utilisé pour définir cette division supplémentaire. Il est souvent plus spécifique (c’est-à-dire avec plus de bits à 1) que le masque réseau de classe par défaut. Par exemple, avec une adresse de classe C (masque réseau par défaut 255.255.255.0), vous pourriez avoir un masque de sous-réseau de 255.255.255.240 pour créer des sous-réseaux plus petits.

Les masques réseau En bref:

  • Un masque réseau est un concept lié à l’adressage IP classé et donne la division par défaut entre l’identifiant de réseau et l’identifiant hôte d’une adresse IP.
  • Un masque de sous-réseau est utilisé pour subdiviser davantage le segment hôte d’une adresse IP pour créer des sous-réseaux individuels.

Cependant, dans l’ère moderne de la notation CIDR et du subnetting, la distinction entre ces deux termes est souvent floue, et ils sont couramment utilisés de manière interchangeable.

Chapitre 1

C'est quoi un masque de sous-réseau ?

Un masque de sous-réseau est un outil utilisé en réseau pour déterminer quelle partie d’une adresse IP est réservée pour le réseau et quelle partie est réservée pour les hôtes (ou dispositifs) au sein de ce réseau. Il permet de diviser l’espace d’adressage IP en sections plus petites, plus gérables et souvent plus sécurisées.

Voici quelques points clés à retenir sur le masque réseau :

  1. Format: Tout comme les adresses IP dans IPv4, un masque réseau est composé de 32 bits et est généralement représenté en notation décimale pointée, par exemple 255.255.255.0.
  2. Fonction: Le masque de sous-réseau identifie combien de bits dans l’adresse IP correspondent au réseau (ou au sous-réseau) et combien peuvent être utilisés pour les hôtes. Par exemple, le masque 255.255.255.0 signifie que les 24 premiers bits sont réservés pour le réseau, laissant les 8 bits restants pour les hôtes.
  3. Notation CIDR: Il est courant aujourd’hui d’utiliser la notation CIDR (Classless Inter-Domain Routing) pour spécifier le masque de sous-réseau. Dans cette notation, l’adresse IP est suivie d’une barre oblique (“/”) et d’un nombre indiquant le nombre de bits réservés au réseau. Par exemple, l’adresse 192.168.1.0/24 est équivalente à 192.168.1.0 avec un masque de sous-réseau de 255.255.255.0.
  4. Objectif: En permettant aux administrateurs réseau de diviser les réseaux en sous-réseaux plus petits, les masques de sous-réseau augmentent l’efficacité de l’utilisation des adresses IP, améliorent les performances réseau et peuvent renforcer la sécurité.
  5. Exemple: Avec l’adresse IP 192.168.1.15 et le masque de sous-réseau 255.255.255.0:
    • Adresse réseau: 192.168.1.0
    • Plage d’adresses hôtes: 192.168.1.1 à 192.168.1.254
    • Adresse de broadcast: 192.168.1.255

En résumé, le masque réseau est un composant essentiel de l’adressage IP qui définit comment un espace d’adresse IP est segmenté en réseaux et hôtes.

Subnetting = Faire des sous-réseaux

VLSM = Variable Length Subnet Mask = Masque de sous-réseau à longueur variable

 

Pourquoi le Subnetting ?


Problématique :

4,2 Milliards d’adresses IP disponibles dans le monde entier et nous sommes plus de 7 Milliards d’habitants sur la planète …. – 3 Tailles de réseau possibles : 255 , 65025 et 16 581 375 donc énormément d’adresse IP inutilisable …

Le réseau Internet a grossi de façon exponentielle ! Personne ne s’attendait à ça …. Nous n’avons plus d’adresse IP disponible et le réseau Internet grossis de jour en jour, La communauté internationale doit faire quelque chose. Les solutions proposées :

 Solution pérenne : inventer une nouvelle version du protocole IP qui offrirait plus d’adresse IP. ( IPv6 ) – Solution palliative : Le Subnetting !!

Comme nous l’avons vu dans le cours sur l’adressage IPv4, nous sommes confrontés à un gros problème …. Nous n’avons pas assez d’adresse IPv4 pour tout le monde. Nous devons trouver une solution à cella, nous travaillons sur un nouveau protocole, mais pour le moment, il va falloir trouver une solution palliative. Aujourd’hui nous avons 3 Classes d’adresse IP :

Classe A = On ne touche pas le premier octet.Classe B = On ne touche pas les deux premiers octets.Classe C = On ne touche pas les trois premiers octets.

Sauf que ces groupes sont trop gros et on perd beaucoup d’adresse IP pour rien ! Dans le protocole IPv4, il existe une notion de “Masque” Un Masque permet de faire le distinguo entre la partie network-ID et la partie Host-ID et permet donc de savoir ce qu’on a le droit de toucher ou pas.
Valeur décimale Valeur binaire
Classe A 255.0.0.0 1111 1111 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000
Classe B 255.255.0.0 1111 1111 . 1111 1111 . 0000 0000 . 0000 0000
Classe C 255.255.255.0 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 0000 0000
La solution : Pourquoi se limiter à 3 tailles de groupes ? Nous avons 32 bits pour définir le masque, nous pouvons donc faire 32 tailles de réseau différentes !!!! Le Subentting est né !!! Et il est toujours d’actualité !  

Un masque réseau


1er Octet


CIDR Vleur Decimale Valeur binaire
/0 0.0.0.0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
/1 128.0.0.0 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
/2 192.0.0.0 1100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
/3 224.0.0.0 1110 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
/4 240.0.0.0 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
/5 248.0.0.0 1111 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
/6 252.0.0.0 1111 1100 0000 0000 0000 0000 0000 0000
/7 254.0.0.0 1111 1110 0000 0000 0000 0000 0000 0000
/8 255.0.0.0 1111 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000

2e Octet


CIDR Vleur Decimale Valeur binaire
/8 255.0.0.0 1111 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000
/9 255.128.0.0 1111 1111 1000 0000 0000 0000 0000 0000
/10 255.192.0.0 1111 1111 1100 0000 0000 0000 0000 0000
/11 255.224.0.0 1111 1111 1110 0000 0000 0000 0000 0000
/12 255.240.0.0 1111 1111 1111 0000 0000 0000 0000 0000
/13 255.248.0.0 1111 1111 1111 1000 0000 0000 0000 0000
/14 255.252.0.0 1111 1111 1111 1100 0000 0000 0000 0000
/15 255.254.0.0 1111 1111 1111 1110 0000 0000 0000 0000
/16 255.255.0.0 1111 1111 1111 1111 0000 0000 0000 0000

3e Octet


CIDR Vleur Decimale Valeur binaire
/16 255.255.0.0 1111 1111 1111 1111 0000 0000 0000 0000
/17 255.255.128.0 1111 1111 1111 1111 1000 0000 0000 0000
/18 255.255.192.0 1111 1111 1111 1111 1100 0000 0000 0000
/19 255.255.224.0 1111 1111 1111 1111 1110 0000 0000 0000
/20 255.255.240.0 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000 0000
/21 255.255.248.0 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0000 0000
/22 255.255.252.0 1111 1111 1111 1111 1111 1100 0000 0000
/23 255.255.254.0 1111 1111 1111 1111 1111 1110 0000 0000
/24 255.255.255.0 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000

4e Octet


CIDR Vleur Decimale Valeur binaire
/24 255.255.255.0 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000
/25 255.255.255.128 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0000
/26 255.255.255.192 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 0000
/27 255.255.255.224 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 0000
/28 255.255.255.240 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000
/29 255.255.255.248 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000
/30 255.255.255.252 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100
/31 255.255.255.254 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
/32 255.255.255.255 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
CIDR = Classless InterDomain Routing = Routage interdomaines sans classe Imaginer la question :

– Tu es dans quel réseau ?? – Dans le réseau 216.25.68.0 et mon masque, c’est 255.255.255.0 …. Ouais, pas évident !

Ça va quand même plus vite de dire :

– Dans le réseau 216.25.68.0 /24 !

Le numéro derrière le slash correspond au nombre de bit à l’état 1 dans notre masque. Mais pourquoi ? Un masque de sous-réseau   Mais que se passe-t-il en vrai ?
Valeur
IP Decimal 192 168 1 1
binaire 1100 0000 1010 1000 0000 0001 0000 0001
Masque Deciamle 255 255 255 0
Binaire 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000
réseau décimale
Binaire
1 = Tu ne touches pas ! 0 = Je m’en fou de la valeur de tu prendras

Mise en pratique simple


J’ai l’adresse 192.168.1.1 /24. J’aimerais connaître :

– L’adresse réseau de cette adresse IP. – L’adresse de Broadcast de cette adresse IP. – La plage d’adresse IP disponible pour mes clients.

Comment je fais :

Conversion en binaire de notre adresse IP


Nous avons l’adresse IP 192.168.1.1, ce qui nous donne en binaire :

– 1100 0000 = 192 – 1010 1000 = 168 – 0000 0001 = 1 – 0000 0001 = 1

Adresse IP
Adresse IP
 

Conversion en binaire de notre masque réseau


Nous avons un masque en /24, nous avons donc nos 24 premiers bits a 1. Ce qui nous donne :

– 1111 1111 = 255 – 1111 1111 = 255 – 1111 1111 = 255 – 0000 0000 = 0

La valeur 1 du masque va fermer la case correspondante, nous ne pourrons plus y toucher. La Valeur 0 du masque va laisser la case ouverte, on pourra donc mettre la valeur qu’on veut a l’intérieur.
Masque
Masque

Trouver l’adresse réseau


 

– On ferme tous nos boites avec la valeur 1 – On enlève tous les jetons qui peuvent être enlevés – On convertit nos boites en valeurs décimales

Ce qui nous donne :

– Adresse Reseau = 192.168.1.0

Adresse reseau
Adresse réseau
 

Trouver l’adresse de Broadcast


Pour ce faire :

– On remplit toutes les cases vides par des jetons – On convertit nos boites en valeurs décimales

Ce qui nous donne :

– Adresse de broadcast = 192.168.1.0

Adresse de Broadcast
Adresse de Broadcast
 

Mise en pratique avancée


J’ai l’adresse 42.58.61.12 J’aimerais connaître :

– L’adresse réseau de cette adresse IP. – L’adresse de Broadcast de cette adresse IP. – La plage d’adresse IP disponible pour mes clients.

Comment je fais :

Conversion en binaire de notre adresse IP


Nous avons l’adresse IP 42.58.61.12, ce qui nous donne en binaire :

– 0010 1010 = 42 – 0011 1010 = 58 – 0011 1100 = 61 – 0000 1100 = 12

Adresse IP
Adresse IP
 

Conversion en binaire de notre masque réseau


Nous avons un masque en /18, nous avons donc nos 18 premiers bits a 1. Ce qui nous donne :

– 1111 1111 = 255 – 1111 1111 = 255 – 1100 0000 = 192 – 0000 0000 = 0

La valeur 1 du masque va fermer la case correspondante, nous ne pourrons plus y toucher. La Valeur 0 du masque va laisser la case ouverte, on pourra donc mettre la valeur qu’on veut à l’intérieur.
Masque
Masque

Trouver l’adresse réseau


Adresse reseau
Adresse réseau
 

Trouver l’adresse de Braodcast


 
Adresse de broadcast
Adresse de broadcast
http://www.subnet-calculator.com/cidr.php

Le câblage informatique

Les objectifs pédagogiques de cette leçon sont :

  • comprendre que les informations numériques transitent via des supports de communication
  • concevoir le fonctionnement des câbles Ethernet
  • comprendre le fonctionnement des fibres optiques
  • connaître les différents types de liaisons satellitaires
  • avoir une vision globale d’un réseau de type 3G/4G
Chapitre 1

Le câblage Ethernet à paires torsadées

Présentation

Ethernet

Ethernet est un protocole réseau normalisé (IEEE 802.3) de la couche 2 du modèle OSI.

Paire torsadée

Un câble de ce type est composé de 8 petits fils électriques. Ces fils électriques sont organisés par paires. Chaque paire est torsadée. Vous avez déjà tous vu ce type de câblage ! Dans les grandes surfaces, il est appelé « câble Internet ».

Câble RJ45 en grande surface

Sur les boites, vous pouvez trouver plusieurs informations comme :

  • CAT 5
  • SFTP
  • 10 m

La composition d'un câble

Un câble Ethernet est composé de 8 petits fils électriques :

Câble Ethernet UTP transparent

Ces petits fils électriques sont composés :

  • de cuivre (pour transmettre les signaux électriques)
  • d’une gaine (pour protéger les signaux électriques)

Comme vous pouvez le voir, ces fils électriques possèdent différentes couleurs afin de ne pas s’emmêler les pinceaux. Ce code couleur est le suivant :

Code couleur

Un câble électrique crée un champ magnétique autour de lui. Ce champ magnétique fait perdre en puissance le signal électrique et perturbe les fils qui sont à côté de lui.

Ils sont rassemblés par paire, car si tous les fils électriques étaient droits dans le câble, ils se perturberaient beaucoup plus.

Nous en concluons donc : 

Un câble Ethernet est composé de 4 paires torsadées.

Le blindage d'un câble

Afin de ne pas créer de perturbation et se protéger des paires voisines, différents types de blindages sont mis en place au sein de notre câblage.

  • TP = Paires torsadées (Twisted Pair)
  • U = Aucun blindage (Unshielded)
  • F = Feuillard en aluminium (Foiled)
  • S = Tresse de cuivre (Shielded)
Les différents types de blindage

Il est possible de mettre ses protections :

  • autour de chaque paire torsadée
  • autour des 4 paires torsadées

Nous pouvons donc en conclure ceci :

Les normes
Blindage

Comment fonctionne la nouvelle norme ?

Normes

C’est déjà plus simple non ? 😉

La connectique

Nous avons vu les différents types de câblage Ethernet à paires torsadées. Il ne nous reste plus qu’à voir la partie connectique.

Il en existe plusieurs :

  • RJ45 (Registered Jack 45)
  • RJ11 (Registered Jack 11)
  • RJ12 (Registered Jack 12)

Les catégories

Catégorie 5e (Classe D) :

  • fréquence : jusqu’à 155 MHz
  • débits théoriques : 1000 Mb/s.

Catégorie 6 (Classe E) :

  • fréquence : jusqu’à 500 MHz
  • débits théoriques : 1 Gb/s.

Catégorie 7 (Classe F) :

  • fréquences : jusqu’à 600 MHz
  • débits théoriques : 10 Gb/s.

Catégorie 7a (Classe FA) :

  • fréquence : jusqu’à 1 GHz
  • débits théoriques : 10 Gb/s.
Chapitre 2

Les fibres optique

Signal : Lumineux.

Une fibre optique permet d’envoyer des informations via la présence ou non de lumière.

Avantages :

  • meilleure bande passante
  • moins de perte de signal
  • la sécurité de l’information
  • moins lourd
  • durable dans le temps

Inconvénients :

  • le coût
  • la fragilité
  • Compliqué à mettre en place…

Principe de fonctionnement

Une fibre optique permet de transmettre des 0 et des 1 grâce à la lumière !!

  • 0 = Pas de lumière
  • 1 = Présence de lumière

La lumière est créée par une diode électroluminescente, elle est reçue par une photo résistance.

Fibre optique

Les différents mode

Dans l’univers des fibres optiques, il existe deux grandes familles de fibre :

  • les monomodes
  • les multimodes

Les fibres monomodes :

  • prévues pour de longues distances
  • plus chères que les fibres multimodes
  • un seul faisceau lumineux par fibre

Les fibres multimodes :

  • prévues pour de petites distances
  • moins chères que les fibres monomodes
  • plusieurs faisceaux lumineux par fibre
Chapitre 3

Les réseaux satellitaire

Dans quel cas avons-nous besoin d’aller sur Internet via des liaisons satellites :

  • au fin fond du désert
  • en plein milieu de la mer
  • dans d’un avion
  • au beau milieu de la jungle

Et surtout :

  • au fin fond de la campagne !

Les liaisons satellitaires offrent une connexion Internet là ou il n’y a ni DSLAM, ni fibres optiques ni faisceau hertzien, ni WiMax.

Les avantages :

  • Internet partout dans le monde

Les inconvénients : 

  • la latence
  • le coût de la bande passante (7$ le Mo)

La latence

Les satellites sont dans l’espace, et pour envoyer des informations dans l’espace, cela prend du temps ! Ce temps se fait ressentir à travers la latence.

Exemple :

  • de mon PC au Satellite : 125 ms
  • du Satellite à la Station d’accueil = 125 ms
  • de la Station d’accueil au serveur de Google = 10 ms
  • de Google à la Station d’accueil = 10 ms
  • de la Station d’accueil au Satellite = 125 ms
  • du Satellite à mon PC = 125 ms

Soit un total de 520 ms pour obtenir une information !

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