Le masque de sous-réseau
Il peut être utile de segmenter le réseau en plusieurs sous-réseaux dans le but :
Gestion d'adresse : Les masques de sous-réseau permettent d'utiliser l'espace d'adresse IP de manière plus efficace en attribuant seulement le nombre nécessaire d'adresses IP à chaque sous-réseau.
Sécurité : La subdivision en sous-réseaux peut aider à isoler les segments de réseau pour améliorer la sécurité.
Performance : Les sous-réseaux peuvent réduire la congestion du réseau en limitant le broadcast à un sous-réseau spécifique.
De connecter des réseaux d’architectures hétérogènes ;
En cas de segmentation, les sous-réseaux seront interconnectés par des routeurs et les adresses des sous-réseaux correspondront à un sous-ensemble des adresses du réseau.
Les techniques d’adressage IP devront permettre de déterminer si un paquet est destiné à :
Une machine du même réseau ;
Une machine d’un sous-réseau différent sur le même réseau ;
Une machine sur un autre réseau.
Plus précisément, lorsqu’une segmentation en sous-réseaux est nécessaire, la partie de l’adresse Internet (IP) peut être découpée en deux parties :
Une adresse de sous-réseau (net_id) ;
Un numéro de la machine dans le sous-réseau (host_id).
Masque de sous réseaux par défaut
Fonction
Un masque de sous-réseau détermine quelle partie de l'adresse IP représente l'adresse du réseau et quelle partie peut être utilisée pour les hôtes (dispositifs connectés au réseau).
Cela est crucial pour identifier si deux hôtes sont sur le même sous-réseau ou sur des sous-réseaux différents, ce qui influence la manière dont les paquets de données sont routés.
Structure
Un masque de sous-réseau est composé de 32 bits, tout comme les adresses IP dans IPv4.
Il est souvent exprimé de la même manière qu'une adresse IP, par exemple, 255.255.255.0.
Vous pouvez également le voir exprimé sous forme de notation CIDR, comme /24, qui indique que les 24 premiers bits du masque sont des '1', laissant les 8 derniers bits pour les adresses d'hôte au sein du sous-réseau.
Opération
Le masque de sous-réseau fonctionne par une opération de AND logique bit à bit entre l'adresse IP et le masque de sous-réseau. Le résultat identifie l'adresse du réseau.
Par exemple, avec une adresse IP de 192.168.1.10 et un masque de sous-réseau de 255.255.255.0 :
Adresse IP : 11000000.10101000.00000001.00001010 (192.168.1.10)
Masque : 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0)
Résultat du AND : 11000000.10101000.00000001.00000000 (192.168.1.0) qui est l'adresse du réseau.
Examples
Comprendre l'adresse de base
On vous donne une adresse telle que : 192.168.1.0.
En binaire cela ressemblerait à ceci :
192
168
1
0
11000000
10101000
00000001
00000000
Identifier la classe de l'adresse. Celle-ci est de classe C.
Nous savons que le masque de sous-réseau par défaut est de 255.255.255.0, signifiant que les trois premiers octets sont utilisés pour identifier le réseau, laissant le dernier octet pour les hôtes.
192
168
1
0
Réseau
Réseau
Réseau
Hôtes
11000000
10101000
00000001
00000000
Le masque de sous-réseau indique quelle partie de l’adresse IP identifie le réseau et quelle partie identifie l’hôte !
IP
192
168
1
0
IP (Binaire)
11000000
10101000
00000001
00000000
Masque
255
255
255
00000000
Masque (Binaire)
1111111
11111111
11111111
00000000
Déterminer le besoin en sous-réseaux
Supposons que vous avez besoin de diviser votre réseau en plusieurs sous-réseaux pour séparer différents départements de votre entreprise.
Si vous avez besoin, par exemple, de 4 sous-réseaux, vous devez planifier votre structure de sous-réseau en conséquence.
Calculer le nouveau masque de sous-réseau
Pour créer 4 sous-réseaux dans un réseau de classe C, vous devez emprunter des bits du dernier octet de l'adresse IP.
La règle est la suivante : 2^n >= nombre de sous-réseaux souhaités, où n est le nombre de bits empruntés.
Pour 4 sous-réseaux, 2^2 = 4, donc vous avez besoin d'emprunter 2 bits.
En appliquant ces bits empruntés au masque de sous-réseau par défaut de 255.255.255.0, vous ajoutez 2 bits '1' au dernier octet, passant de 00000000 à 11000000.
IP
192
168
1
0
IP (Binaire)
11000000
10101000
00000001
00000000
Masque
255
255
255
192
Masque (Binaire)
1111111
11111111
11111111
11000000
Le nouveau masque de sous-réseau est donc 255.255.255.192, ou en notation CIDR, /26.
En transformant le masque en décimal, nous obtenons 255.255.255.192.
Ce masque nous permet d’avoir quatres (4) sous-réseaux mais, de combien de place disponible, ils possèdent ?
Il nous reste 6 bits pour la partie hôte donc 32+16+8+4+2+1, on ajoute 1 pour l'adresse 0, pour un total de 64 hôtes dans chaque réseau.
En y soustrayant l’adresse réseau et l’adresse de diffusion, nous obtenons un grand total de 62 hôtes possible dans chaque sous-réseau.
Appliquer le masque de sous-réseau
Avec le masque de sous-réseau 255.255.255.192 (/26), le sous-réseau de départ de 192.168.1.0 se décompose en plusieurs sous-réseaux.
Le premier sous-réseau commence à 192.168.1.0.
Voici les adresses importantes pour ce sous-réseau :
Adresse de réseau : 192.168.1.0 (00000000 pour les 6 derniers bits) Première adresse utilisable : 192.168.1.1 (00000001 pour les 6 derniers bits) Dernière adresse utilisable : 192.168.1.62 (00111110 pour les 6 derniers bits) Adresse de broadcast : 192.168.1.63 (00111111 pour les 6 derniers bits)
Chaque sous-réseau suivant sera séparé par un intervalle de 64 adresses, donc le prochain sous-réseau commence à 192.168.1.64, avec une adresse de broadcast à 192.168.1.127, et ainsi de suite.
Donc,
Premier sous-réseau :
Adresse de réseau : 192.168.1.0
Première adresse utilisable : 192.168.1.1
Dernière adresse utilisable : 192.168.1.62
Adresse de broadcast : 192.168.1.63
Deuxième sous-réseau :
Adresse de réseau : 192.168.1.64
Première adresse utilisable : 192.168.1.65
Dernière adresse utilisable : 192.168.1.126
Adresse de broadcast : 192.168.1.127
Troisième sous-réseau :
Adresse de réseau : 192.168.1.128
Première adresse utilisable : 192.168.1.129
Dernière adresse utilisable : 192.168.1.190
Adresse de broadcast : 192.168.1.191
Quatrième sous-réseau :
Adresse de réseau : 192.168.1.192
Première adresse utilisable : 192.168.1.193
Dernière adresse utilisable : 192.168.1.254
Adresse de broadcast : 192.168.1.255
Résumé
Déterminez le nombre de sous-réseaux nécessaires.
Calculez combien de bits que vous devez emprunter pour créer ces sous-réseaux.
Appliquez le nouveau masque de sous-réseau pour définir les plages d'adresses de chaque sous-réseau.
Assignez des adresses IP aux dispositifs dans chaque sous-réseau, en évitant les adresses de réseau et de broadcast.
Déterminer le nombre d'hôte dans un réseau
Pour déterminer le nombre d'hôtes utilisables dans un réseau IP donné, vous devez comprendre la structure de l'adresse IP et du masque de sous-réseau associé.
1. Comprendre le Masque de Sous-Réseau
Le masque de sous-réseau indique combien de bits sont utilisés pour l'adresse du réseau (y compris le sous-réseau) et combien sont laissés pour les adresses des hôtes.
Le masque de sous-réseau est généralement exprimé en notation décimale pointée (par exemple, 255.255.255.0) ou en notation CIDR (par exemple, /24).
1. Calculer les Bits d'Hôte
Les bits d'hôte sont les bits restants dans l'adresse IP après avoir soustrait les bits utilisés pour le réseau et le sous-réseau.
Par exemple, si vous avez un masque de sous-réseau /24, cela signifie que 24 bits sont utilisés pour l'adresse du réseau, laissant 8 bits pour les hôtes (32 bits total pour une adresse IPv4 - 24 bits pour le réseau = 8 bits pour les hôtes).
1. Utiliser la Formule
Le nombre total d'adresses IP disponibles pour les hôtes peut être calculé en utilisant la formule 2n−2, où n est le nombre de bits d'hôte.
Vous soustrayez 2 parce que une adresse est réservée pour l'adresse de réseau (tous les bits d'hôte réglés sur 0) et une pour l'adresse de broadcast (tous les bits d'hôte réglés sur 1).
Exemple
Pour un masque de sous-réseau /24 :
Bits d'hôte : n=8 Nombre total d'adresses IP disponibles pour les hôtes : 28−2 = 256 − 2 = 254
Donc, dans un réseau avec un masque de sous-réseau /24, vous pouvez avoir 254 hôtes.
Déterminé si une adresse IP est valide dans un réseau
Pour déterminer si une adresse IP est valide dans un réseau spécifique, vous devez vérifier si elle correspond à l'étendue d'adresses IP définie par l'adresse du réseau et le masque de sous-réseau.
1. Obtenir l'Adresse du Réseau et le Masque de Sous-Réseau
Vous avez besoin de deux informations principales : l'adresse du réseau et le masque de sous-réseau.
Par exemple, prenons le réseau 192.168.1.0 avec un masque de sous-réseau de 255.255.255.0 (/24).
2. Calculer l'Adresse du Réseau
L'adresse du réseau est obtenue en appliquant un ET logique bit à bit entre l'adresse IP et le masque de sous-réseau.
Ceci détermine l'adresse de base du réseau auquel l'adresse IP appartient.
Par example, pour l'adresse IP 192.168.1.10 et le masque de sous-réseau 255.255.255.0, l'adresse du réseau est 192.168.1.0, car :
3. Déterminer l'Adresse de Broadcast du Réseau
L'adresse de broadcast est trouvée en mettant tous les bits d'hôte à 1 dans l'adresse du réseau.
Pour un masque de sous-réseau de 255.255.255.0, l'adresse de broadcast pour le réseau 192.168.1.0 est 192.168.1.255.
5. Vérifier la Plage d'Adresses Valides pour les Hôtes
Les adresses IP valides pour les hôtes sont toutes celles entre l'adresse du réseau et l'adresse de broadcast, excluant ces deux adresses.
Pour notre exemple, les adresses valides vont de 192.168.1.1 à 192.168.1.254.
6. Comparer l'Adresse IP avec la Plage Valide
Si l'adresse IP que vous vérifiez est comprise dans la plage valide (dans cet exemple, entre 192.168.1.1 et 192.168.1.254), alors l'adresse IP est valide pour être utilisée comme adresse d'hôte dans ce réseau.
Sinon, elle n'est pas valide pour une utilisation comme adresse d'hôte.
Astuces :
Vérifier qu'elle n'est pas l'adresse du réseau (tous les bits d'hôte à 0) ou l'adresse de broadcast (tous les bits d'hôte à 1).
Assurer qu'elle n'est pas une adresse spéciale (comme une adresse de loopback ou une adresse réservée pour une utilisation future).
Conclusion
Pour déterminer si une adresse IP est valide dans un réseau, il faut vérifier qu'elle se situe dans la plage d'adresses allouées pour les hôtes de ce réseau, excluant les adresses de réseau et de broadcast.