R.7 · L'adressage IPv4
Adressage IPv4 et sous-réseaux
Leçon théorique · questionnaire de validation · gratuit, dans le navigateur
Chaque machine qui parle IP a une adresse, et chaque adresse appartient à un réseau. Savoir lire un masque, trouver le réseau d'une adresse et découper une plage en sous-réseaux est la compétence la plus utilisée de tout le programme CCNA, à l'examen comme en production : plan d'adressage, règles de pare-feu, routes, VPC dans le cloud.
Ce que vous saurez à la fin : lire une adresse et un masque en binaire, passer de la notation /24 à 255.255.255.0 et retour, trouver le réseau, le broadcast et la plage d'hôtes d'une adresse, reconnaître les plages privées et spéciales, et découper un réseau en sous-réseaux de tailles différentes (VLSM).
1. Une adresse, 32 bits
Une adresse IPv4 fait 32 bits, écrits en quatre octets décimaux séparés par des points. Chaque octet vaut de 0 à 255 :
| Bit | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
192 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
168 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
10 |
0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
192.168.10.25 s'écrit donc 11000000.10101000.00001010.00011001. Retenez la ligne 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1 : elle sert à tout le reste.
2. Le masque : la partie réseau et la partie hôte
Le masque dit combien de bits, à gauche, désignent le réseau ; les bits restants désignent la machine (l'hôte). On l'écrit de deux façons :
| Préfixe (CIDR) | Masque | Adresses dans le bloc | Hôtes utilisables |
|---|---|---|---|
| /24 | 255.255.255.0 | 256 | 254 |
| /25 | 255.255.255.128 | 128 | 126 |
| /26 | 255.255.255.192 | 64 | 62 |
| /27 | 255.255.255.224 | 32 | 30 |
| /28 | 255.255.255.240 | 16 | 14 |
| /29 | 255.255.255.248 | 8 | 6 |
| /30 | 255.255.255.252 | 4 | 2 |
Avec h bits d'hôte, un bloc contient 2ʰ adresses, dont deux réservées : la première est l'adresse du réseau, la dernière celle du broadcast (diffusion à tout le réseau). Il reste 2ʰ − 2 adresses pour les machines.
Cisco IOS attend le masque en décimal, Linux et FRRouting acceptent le préfixe :
ip addr add 192.168.10.25/26 dev eth0 # Linux
# Cisco IOS : interface Gi0/1
# ip address 192.168.10.25 255.255.255.192
Les listes de contrôle d'accès et OSPF chez Cisco utilisent aussi le masque générique (wildcard), l'inverse du masque : 255 − chaque octet. Pour un /26, 255.255.255.192 devient 0.0.0.63.
3. Trouver le réseau d'une adresse
Méthode rapide, dite du nombre magique : dans l'octet où le masque n'est ni 255 ni 0, le pas des sous-réseaux vaut 256 − la valeur du masque.
Exemple : 192.168.10.75/26.
- Le masque est 255.255.255.192 : l'octet intéressant est le quatrième ;
- Le pas vaut 256 − 192 = 64 : les sous-réseaux commencent à .0, .64, .128, .192 ;
- 75 tombe entre 64 et 128 : le réseau est 192.168.10.64/26 ;
- Le broadcast est juste avant le réseau suivant : 192.168.10.127 ;
- Les hôtes vont de .65 à .126 (62 adresses).
Deux machines sont sur le même réseau si elles ont le même réseau avec le même masque : 192.168.10.75/26 et 192.168.10.130/26 ne le sont pas (l'une est dans .64, l'autre dans .128) : il leur faut un routeur pour se parler.
4. Les plages à connaître
| Plage | Usage |
|---|---|
10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16 |
Privées (RFC 1918) : réseaux internes, jamais routées sur Internet, d'où le NAT en sortie |
127.0.0.0/8 |
Boucle locale : 127.0.0.1 est la machine elle-même |
169.254.0.0/16 |
Lien local (APIPA) : la machine s'est donné une adresse faute de serveur DHCP, symptôme à reconnaître |
100.64.0.0/10 |
Partagée par les opérateurs (CGNAT) |
0.0.0.0/0 |
« Toutes les destinations » : la route par défaut |
224.0.0.0/4 |
Multicast (OSPF parle sur 224.0.0.5 et 224.0.0.6) |
Les anciennes classes A, B et C (masques /8, /16 et /24 imposés par le premier octet) n'existent plus depuis le CIDR, mais on entend encore « un réseau de classe C » pour dire un /24.
5. Découper un réseau : VLSM
Un plan d'adressage donne à chaque réseau le plus petit bloc qui le contient, et place les blocs du plus grand au plus petit pour qu'ils restent alignés. Exemple avec 192.168.10.0/24 :
| Besoin | Préfixe | Réseau | Hôtes | Broadcast |
|---|---|---|---|---|
| Wi-Fi invités, 100 machines | /25 (126) | 192.168.10.0 | .1 à .126 | .127 |
| Comptabilité, 50 machines | /26 (62) | 192.168.10.128 | .129 à .190 | .191 |
| Ressources humaines, 20 machines | /27 (30) | 192.168.10.192 | .193 à .222 | .223 |
| Lien entre deux routeurs | /30 (2) | 192.168.10.224 | .225 et .226 | .227 |
Pour un lien entre deux routeurs, le /30 est la réponse classique ; les routeurs récents acceptent aussi le /31 (deux adresses, ni réseau ni broadcast, RFC 3021), qui économise la moitié des adresses.
6. Vérifier sur une machine
ip -4 addr show eth0 # inet 192.168.10.75/26 brd 192.168.10.127
ipcalc 192.168.10.75/26 # réseau, broadcast, plage (si l'outil est installé)
# Cisco IOS : show ip interface brief (adresse de chaque interface)
# show ip route connected (réseaux directement connectés)
Faites les calculs à la main jusqu'à ce qu'ils deviennent automatiques : à l'examen CCNA, aucune calculatrice n'est fournie. L'exercice interactif ci-dessous vous entraîne sur un vrai découpage.