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Internet : notions réseau de base IP v4

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Internet : notions réseau de base IP v4

S'il est un domaine réputé pour son côté obscur, c'est bien celui des réseaux informatiques.

 

Pourtant il est aisé de s'y retrouver en expliquant la significations de quelques gros mots et en s'appuyant sur quelques connaissances de bases qui se révèlent précieux au quotidien quand il s'agit de diagnostiquer des problèmes courants.


Non, non, il ne faut pas un diplôme en physique nucléaire ni être un maître Jedi !


Alors, à la base, l'Internet est un réseau étendu ou WAN (Wide Area Network) dont la vocation est d'interconnecter entre eux de réseaux locaux ou LANs (Local Area Network) par le biais de liens télécom (xDSL, LS, etc.) et régi par le même ensemble de règles communes...

LAN_WAN-Two-Types-of-Networks.gif
Dit comme ça, ça ne parait pas si simple et pourtant !


LES GROS MOTS


LAN : Local Area Network ou Réseau Local
WAN : Wide Area Network ou réseau étendu
TCP/IP : Transmission Control Protocol / Internet Protocol
DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol
DNS : Domain Name System
ROUTEUR : Elément d'un réseau faisant transiter les paquets d'un interface réseau à un autre
NOEUD : Tout équipement réseau (ordinateur, imprimante, tablette, routeur, etc...)
Adresse IP : Numéro d'identification temporaire ou permanent attribué à chaque appareil connecté sur un réseau informatique.
Adresse MAC : Identifiant physique d'une carte ou interface réseau (normalement unique au monde)


LE PRINCIPE DE BASE

 

Un réseau local, donc, est un ensemble de machines reliées entre elles par des câbles ou des liaisons radio et se situant, généralement, dans un même bâtiments (à l'exception de certaines sociétés publiques ou privée, universités et j'en passe, de grande envergure ayant plusieurs bâtiments).


Pour qu'un LAN fonctionne, il faut que les machines soient non seulement connectées entre elles mais également qu'elles "parlent la même langue" et c'est là qu'intervient le fameux TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).


Un réseau c'est un peu comme un réseau routier avec ses croisements, ses échangeurs, ses règles de conduite, ses véhicules et ses passagers.
Pour aller d'un point A à un point B un conducteur monte dans son véhicule, s'engage sur une voie de circulation et roule jusqu'à destination en respectant le code de la route (c'est fortement conseillé !).
Pour les réseaux, c'est la même chose. On prend un noeud (PC, tablette, smartphone, console, etc...) on lui donne la langue, les règles de conduite et les informations circulent d'un point A à un point B au travers de différentes routes.


La langue est donc TCP/IP qui, non seulement, permet aux machines de communiquer entre elles mais permet également d'acheminer les informations de A à B.


Les machines ne communiquent entre elles qu'avec des adresses IP.


Une adresse IP est constituée d'un ensemble de 4 nombres (xxx.xxx.xxx.xxx) pouvant aller de 0 à 255 (Sur un véhicule, l'adresse IP correspondrait à l'immatriculation de ce dernier, l'adresse MAC de la carte à laquelle est attribuée cette adresse IP serait son numéro de châssis).


Dans le cas qui nous intéresse, nous passerons les subtilités de l'adressage IP (parce que là pour le coup ça devient plus complexe au point de pouvoir devenir un métier !) et considérer que nous sommes sur un réseau simple qui est le 192.168.1.xxx et qui nous permet donc, puisque xxx va de 0 à 255, de configurer jusqu'à 256 noeuds sur notre réseau.
Chaque adresse du LAN doit être unique ! (c'est aussi vrai pour l'Internet à l'échelle de la planète c'est d'ailleurs pour cela que, le nombre d'adresses IP étant fini et épuisé pour IP v4, une migration est en cours pour passer d'IP v4 à v6)
Tout noeud portant la même adresse qu'un autre et présent en même temps sur le réseau entraînera un conflit. Il convient donc d'être vigilant.


Les adresses 0 et 255 ne sont pas utilisables car réservées (au protocole IP).


L'adresse 1 est, par défaut, attribuée à la Livebox.


Il nous reste donc les adresses de 2 à 254 pour configurer nos différends noeuds et là, un choix s'impose : adressage statique (IP fixe) ou dynamique (DHCP) ?...


Ce choix est fait par défaut par l'opérateur car il simplifie la vie de tous les adeptes du plug & play. L'adressage est donc dynamique et se fait par le biais du serveur DHCP de notre Livebox.


MAIS DHCP (Dynamic Host Configuration), C'EST QUOI AU JUSTE ?

 

DHCP est un protocole qui va définir automatiquement la configuration des noeuds raccordés au réseau dès leur démarrage.

Autrement dit, tout noeud commencera par envoyer un message particulier sur le réseau à destination d'un serveur DHCP disponible afin d'optenir les information IP nécessaires à son fonctionnement.

Ces informations sont définies au niveau du serveur (ici notre Livebox) et comprennent les éléments suivants :


- une adresses IP disponibles ainsi qu'un bail d'expiration (ou lease). Pour nos Livebox, la configuration par défaut est une plage d'adresses allant de 10 à 50.


Attention, l'adressage étant dynamique (avec une durée déterminée par le bail DHCP) cela veut dire qu'un noeud, en fonction du moment où il est monté sur le réseau, aura une adresse qui peut changer ! C'est problématique pour les équipements auxquels on veut accéder depuis l'Internet car on doit nécessairement connaître la bonne adresse pour y accéder.


- un masque de sous réseau qui défini, notamment, le nombre de noeuds maximum qu'il est possible de connecter au réseau. Il est par défaut en 255.255.255.0 et permet d'adresser le maximum de noeuds soit 254.


- une passerelle par défaut (ou routeur, c'est l'adresse de notre Livebox soit 192.168.1.1)


- un serveur DNS primaire et un serveur DNS secondaire (qui est un secours du primaire).


S'il n'y a pas de serveur DHCP disponible ou que ce dernier ne fait pas correctement son boulot au moment de la requête du noeud, pas communication réseau...

Il est important de différencier deux choses à ce stade : la connexion physique au réseau (Ethernet, WIFI) et la configuration qui y est associée.

 

Il est tout à fait possible d'être authentifié sur une borne WIFI (ou avoir une carte ethernet avec une mention "média connecté") mais avoir une configuration IP invalide qui interdit toute communication.

 

C'est une des premières étapes du diagnostic réseau !


ET UN ROUTEUR C'EST QUOI ?

 

Un routeur sert principalement à deux choses.

Premièrement, à faire circuler les informations sur des interfaces (cartes réseaux par exemple) et des médias différents.L'Ethernet paires torsadées et le WIFI sont deux médias différents, l'un utilise des paires de cuivre, l'autre des ondes radio et chacun a sa propre carte.

Pour notre Livebox ces interfaces sont au nombre de 3 :


- Modem ADSL (ligne téléphonique)
- Ethernet (câble paires torsadées)
- Wifi (ondes radio)


Le routage va donc permettre d'orienter les informations entre, par exemple, un serveur NAS en Ethernet et un ordinateur portable en WIFI (routage entre deux cartes différentes).
Sa deuxième fonction est de gérer des routes qui permettront aux informations soit de rester du côté LAN soit de sortir du côté WAN par le biais de l'ADSL.

C'est le routage IP.

Chaque noeud sur le LAN ne peut en effet correspondre qu'avec les noeuds se trouvant sur le même réseau que lui (ici le 192.168.1.0/24). Pas de problème s'il s'agit d'une communication entre un ordinateur personnel et une imprimante réseau par exemple ou un ordinateur personnel et un NAS, mais si l'adresse demandée ne correspond pas à l'adressage du LAN, il va falloir faire sortir cette demande vers l'extérieur.

C'est donc notre routeur qui va se charger de cela en faisant passer la demande du côté WAN c'est à dire l'Internet en passant par le modem ADSL.

 

En cas d'adresse de passerelle par défaut érronée, pas de sortie sur l'Internet.
Tous ces éléments, adresse IP, masque de sous-réseau, passerelle par défaut, serveurs DNS, sont indispensables pour établir une connexion réseau valide et pouvoir sortir sur l'Internet.

 

MAIS AU FAIT, UN SERVEUR DNS, CA SERT A QUOI ?

 

Nous l'avons vu, les machine entre elles ne connaissent qu'une seule chose, les adresses IP or, pour nous Humains, il est bien plus facile de retenir un nom qu'une séquence de nombre.


Le serveur DNS a donc pour vocation de maintenir des listes mettant en relation un nom et une adresse.


Un exemple,  http://livebox est le nom associé à l'adresse 192.168.1.1 et qui permet de se connecter à l'interface de gestion de la Livebox.


Sans serveur DNS, impossible de joindre une quelconque machine à moins de connaître son adresse IP.

Toutes ces informations sont données par le serveur DHCP mais peuvent également être configurées manuellement.

 

C'est l'adressage statique (IP fixe).


L'avantage de l'adressage dynamique, c'est sa simplicité pour peu qu'on reste dans les limites de la configuration.
Souvenez-vous, par défaut nous ne pouvons attribuer "que 40" adresses sur les 253 disponibles puisque la plage par défaut va de 10 à 50. En cas de dépassement, il faudra penser à élargir la plage en question depuis l'interface de gestion de la Livebox.
L'inconvénient de l'adressage dynamique c'est qu'en cas de défaillance du serveur DHCP (pour une raison ou une autre) tous les noeuds risquent d'être impactés.


L'Avantage de l'adressage manuel c'est qu'il permet de s'affrangir de toute perturbation DHCP, une gestion précise de son réseau et de diagnostiquer une éventuelle défaillance DHCP.
inconvénient, il requiert une grande vigilance (inventaire obligatoire de chaque noeud avec son adresse) et ne souffre pas l'erreur.


Dans tous les cas, la gestion réseau ne peut se faire qu'avec rigueur !


Une erreur fréquente, par exemple, est d'attribuer une adresse IP statique à une machine alors que cette adresse fait partie de la plage DHCP. Tôt ou tard il y aura conflit car le serveur DHCP n'a aucun moyen de connaître la configuration des noeuds qui ne lui ont rien demandé !

Il reste une dernière option mais qui ne sera pas détaillée ici car PhilDur a réalisé un wiki complêt qui traite du sujet. Il s'agit de demander au serveur DHCP d'attribuer toujours la même adresse IP à une adresse MAC donnée.

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Le rasoir d'Ockham ou principe de parcimonie : Les hypothèses suffisantes les plus simples sont les plus vraisemblables.
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Re : Internet : notions réseau de base IP v4


@The_Byte_Spirit a écrit :

ET UN ROUTEUR C'EST QUOI ?



Vaste question !

 

Un routeur est un équipement chargé de gérer la communication entre deux réseaux différents.

Dans chaque réseau auel il est connecté on le désigne sous le nom de passerelle.

 

A l'intérieur d'un réseau (défini par une adresse IP et un masque) la communication se fait avec les adresses MAC.

Exemple :

mon PC 192.168.1.104 masque 255.255.255.0

cherche à imprimer sur

mon imprimante  192.168.1.254 masque 255.255.255.0

 

Les deuix machines sont dans le même réseau l'une à la sous-adresse 104, l'autre en 254, la transmission se fera en utilisant les adresses MAC

 

Maintenant si je souhaite me connecter au site qwant.com (un moteur de recherche qui ne vous piste pas)

Mon PC fait une recherche d'adresse IP

C:\Windows\system32>nslookup
Serveur par dÚfaut :   livebox.home
Address:  192.168.1.1

> qwant.com
Serveur :   livebox.home
Address:  192.168.1.1

Réponse ne faisant pas autorité :
Nom :    qwant.com
Address:  194.187.168.99

et trouve 194.187.168.99, il utilise son masque et trouve  197.187.168.0 qwant n'est pas dans le réseau 192.168.1.0. Alors il va envoyer le message à la passerelle par défaut : ma livebox,  elle doit être obligatoirement dans le même réseau, et c'est elle qui va l'envoyer plus loin dans le Net

 

Si un hote a une adresse qui ne le situe pas dans le réseau où je me trouve, alors je dois envoyer le message à la passerelle (le routeur). C'est la passerelle qui va s'occuper de l'achemenement ultérieur du message.

 

Toute la force de TCP/IP tient dans ce fonctionnement. Pour envoyer un message on n'a pas besoin de savoir comment atteindre l'adresse du destinataire. C'est le réseau qui va se débrouiller. 

Tout message pour une machine non locale est envoyé à une passerelle.

 

Dans le cas du client résidentiel standard c'est la WWW-box qui fera le travail.

Dans toutes les configurations, il y a un chemein standard pour atteindre la sortie : c'est la passerelle par défaut.

 

 

 

PhilDur

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helper confirmé
2 638  

Re : Internet : notions réseau de base IP v4

C'est toute la beauté de la résiliance qui était le point incontournable d'ARPANET.

 

Ca explique également qu'il n'y a pas de chemin unique pour aller d'un A à un point B puisque le routage se fait de proche en proche (avec ou sans payload), si une route tombe, les paquets sont routés par un autre chemin mais là, nous ne somme déjà plus dans les notions de base :robothappy:

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contributeur
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Re : Internet : notions réseau de base IP v4

Félicitation pour ce document dont la rédaction est claire et la comparaison choisie est trés explicite.

Si vous en avez d'autres du même gabarit, je suis client.

Merc,

Pierre..

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