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26.1  Communication internet.

Au niveau matériel, les cartes-réseau ont la capacité de transmettre des paquets de données (également appelés datagrammes) d'une machine à une autre. Un paquet contient un petit bloc de données de l'ordre d'un kilo-octet. Ceci contraste avec les lignes série qui effectuent des transmissions continuement. Toute communication internet repose sur la transmission de paquets, voyageant de manière intacte, même entre deux machines se situant aux antipodes de la planète.

Chaque paquet contient un en-tête de 24 octets (1 octet = 8 bits) ou plus qui précède les données. Donc, la quantité de données qui transite sur le câble a une taille légèrement plus grande qu'un Ko. Pour qu'un paquet soit transmis, l'en-tête doit bien évidemment contenir l'adresse de la machine destinataire. Chaque machine est donc caractérisée par une adresse IP unique qui est un nombre de 32 bits. Il n'existe pas de machine sur l'internet qui ne possède d'adresse IP.

Les octets de l'en-tête sont repris dans le tableau 15.

Tableau 15: Octets des en-têtes IP.
Octets Description
0 Bits de 0 à 3: Version, bits de 4 à 7: Internet Header Length (IHL)
1 Type de service (TOS)
2-3 Longueur
4-5 Identification
6-7 Bits 0 -3: indicateurs (flags); bits 4-15: décalage ou offset
8 Temps de vie (Time To Liveou TTL)
9 Type
10-11 Somme de contrôle (checksum)
12-15 Adresse IP source
16-19 Adresse IP de destination
20-IHL*4-1 Options + remplissage pour grouper jusqu'à 4 octets
  Les données débutent à IHL*4 et finissent à la longueur -1

La version du protocole est actuellement 4, bien que la prochaine génération d'IP (ou version 6) soit en cours de déploiement. Le terme IHL désigne la longueur de l'en-tête divisée par 4. Le terme TOS (Type of Service) représente un champ quelque peu ésotérique relatif à l'ajustement des performances. Il ne sera pas détaillé ici. Le champ intitulé Length représente la taille en octets du paquet dans son entiéreté en ce compris l'en-tête. Le terme Source désigne l'adresse IP dont provient le paquet et Destination est l'adresse IP vers laquelle le paquet est envoyé.

La description que nous venons de faire représente la vision qu'une machine a de l'internet. Cependant, l'internet consiste physiquement en un ensemble de petits réseaux à haute vitesse appelés Local Area Networks ou LANs. Ceux-ci sont interconnectés par des liens physiques portant à de longues distances; ils sont donc plus lents. Sur un LAN, le moyen de transmission n'est pas un paquet mais une trame (frame). Les trames sont similaires aux paquets (les deux possèdent un en-tête et un corps de données) mais leur taille est adaptée par souci d'efficacité aux particularités du matériel. Les paquets IP sont encapsulés dans des trames: chacun d'eux est intégré dans la partie Data de la trame. Cependant, une trame peut présenter une taille insuffisante pour contenir un paquet entier. Dans ce cas, le paquet IP est morcelé en sous-paquets. Ce groupe de sous-paquets IP reçoit un numéro d'identification. Chaque sous-paquet présente un champ d'Identification avec ce numéro ainsi qu'un champ d'Offset indiquant la position relative du sous-paquet dans le paquet principal. A l'autre bout de la connexion, la machine destinataire reconstruit le paquet principal à partir des sous-paquets en fonction du nombre contenu dans leur champ d'Identification et du numéro présent dans leur champ d'Offset.

La convention d'écriture d'une adresse IP, sous une forme qui nous est lisible, consiste à utiliser une notation avec des points séparateurs de nombres décimaux comme dans 152.2.254.81. Chaque nombre séparé par les points est un octet et, par conséquent, la gamme va de 0 à 255. Donc, l'espace d'adresses s'étend de 0.0.0.0 à 255.255.255.255. Pour organiser l'attribution des adresses, chaque adresse à 32 bits est divisée en deux parties: une partie réseau (network) et une partie hôte (host), tel qu'indiqué dans la figure 7.


Figure 7:
Types principaux de réseaux.
Image img27

La partie réseau de l'adresse IP désigne le LAN tandis que la partie hôte désigne une machine donnée du LAN. Du fait qu'à l'époque de la mise en place de ces spécifications, on ne pouvait prédire s'il y aurait davantage de LANs que de machines par LAN, trois classes différentes d'adresses ont été créées.

Les adresses de classe A commencent avec 0 pour premier bit de la partie réseau. Donc, un réseau de classe A présente un nombre avant le premier point de l'adresse, inférieur à 128. Les 7 bits suivants précise l'identité du LAN et les 24 autres, l'identité d'une machine physique de ce LAN. Une adresse de classe B débute avec 1 suivi de 0 pour les deux premiers bits. De ce fait, le premier nombre en mode décimal précédant le premier point est compris entre 128 et 191. Les 14 bits suivants donnent l'identité du LAN, et les 16 autres bits, celle de toute machine physique appartenant à ce LAN. La plupart des universités appartiennent à un réseau de classe B. Enfin, les adresses de classe C commencent avec la suite de bits 110. Le premier nombre en mode décimal est compris entre 192 et 223. Les 21 bits qui suivent concernent l'identité du LAN et les 8 bits restants définissent une machine physique. Le plus souvent , les petites sociétés utilisent des adresses de classes C.

En pratique, peu d'organismes nécessitent des adresses de classes A. Une université ou une entreprise de grande taille peut utiliser un réseau de classe B. Elles auront leurs propres sous-réseaux de sorte que le troisième nombre en notation décimale de l'adresse d'un département (les bits de 16 à 23) soit propre à ce dernier et que les machines de ce département soient caractérisées par le dernier champ en notation décimale (bits de 24 à 31). Dans ce cas, le LAN devient un micro-internet en soi et il est appelé ``réseau''. Les départements possèdent leur sous-réseau (subnet).


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1-01-2006