Les masques de sous-réseau & VLSM

Le routeur lit le masque de sous-réseau de gauche à droite, bit par bit. Si un bit dans le masque de sous-réseau a pour valeur 1, cela indique que la valeur dans cette position fait partie de l’ID réseau. Un 0 dans le masque de sous-réseau indiquent que la valeur dans cette position fait partie de l’ID d’hôte.

Le masque est combiné a l’adresse par un ET logique, le masque est une notion locale. Le masque a pour effet de masquer les autres machines et d’afficher uniquement les machines du réseau. Il evite des faire des recherches sur les 4 milliards, le masque restreint les machines, il masque les bit réseau

Pour créer une conception hiérarchique à partir de sous-réseaux, il est primordial de bien comprendre la structure du masque de sous-réseau.

- Les adresses de classe A utilisent un masque de sous-réseau par défaut de 255.0.0.0 ou /8.
- Les adresses de classe B utilisent un masque par défaut de 255.255.0.0 ou /16.
- Les adresses de classe C utilisent un masque par défaut de 255.255.255.0 ou /24.

Le /x fait référence, dans le masque de sous-réseau, au nombre de bits qui représentent la partie du réseau.

1 = rideau   -   0 = Pas rideau   -   Les bit sont contigu 1111……0000 de gauche a droite

Pour déterminer combien d’hôtes sont nécessaires dans chaque sous-réseau, il est nécessaire d’inclure le routeur ou la passerelle, l’interface, ainsi que les périphériques d’hôtes individuels. Chaque interface de routeur doit avoir une adresse IP dans le même sous-réseau que le réseau d’hôte qui lui est lié.

Dans un réseau d’entreprise, la longueur des masques de sous-réseaux varie. Les segments de réseaux locaux contiennent souvent des nombres d’hôtes divers ; par conséquent, il n’est pas judicieux de définir la même longueur de masque pour tous les sous-réseaux créés. Lorsqu’un hôte a besoin de communiquer avec un autre, l’adresse IP et le masque de sous-réseau de l’hôte source sont comparés à ceux de la destination. Ceci permet de déterminer si les deux adresses se trouvent sur le même réseau local.

Tableau des différents possibilités d’utilisation du masque de sous réseau VLSM

Le masque de sous-réseau est une valeur 32 bits qui permet de distinguer les bits de réseau des bits d’hôtes de l’adresse IP. Le masque de sous-réseau se compose d’une chaîne de 1 suivie d’une chaîne de 0. Les 1 indiquent le nombre de bits de réseau et les 0, le nombre de bits d’hôtes dans l’adresse IP. Les bits de réseau sont comparés entre la source et la destination. Si les réseaux qui en résultent sont identiques, le paquet peut être livré localement. S’ils diffèrent, le paquet est envoyé à la passerelle par défaut.

Par exemple, supposons que H1, dont l’adresse IP est 192.168.1.44 et le masque de sous-réseau 255.255.255.0 ou /24, doive envoyer un message à H2, dont l’adresse IP est 192.168.1.66 et le masque de sous-réseau 255.255.255.0. Dans cet exemple, les deux hôtes ont un masque de sous-réseau par défaut de 255.255.255.0, ce qui signifie que les bits de réseau finissent sur la limite d’octet, c’est-à-dire le troisième octet. Les deux hôtes possèdent les mêmes bits de réseau 192.168.1, et sont par conséquent sur le même réseau.

Bien qu’il soit assez facile de distinguer la partie du réseau de la partie hôte d’une adresse IP lorsque le masque de sous-réseau finit sur la limite du réseau, le processus de détermination des bits de réseau reste identique, même lorsque la partie du réseau n’occupe pas l’octet tout entier. Par exemple, H1 a une adresse IP de 192.168.13.21 avec un masque de sous-réseau de 255.255.255.248 ou /29. Cela signifie que sur 32 bits, 29 constituent la partie du réseau. Les bits de réseau occupent l’ensemble des trois premiers octets et se prolongent sur le quatrième octet. Dans ce cas, la valeur de l’ID réseau est 192.168.13.16.

Si H1, dont l’adresse IP est 192.168.13.21/29, a besoin de communiquer avec un autre hôte, H2, dont l’adresse est 192.168.13.25/29, il convient de comparer les parties du réseau des deux hôtes afin de déterminer si ces hôtes sont tous deux sur le même réseau local. Dans ce cas, H1 a pour valeur de réseau 192.168.13.16, tandis que la valeur de réseau de H2 est 192.168.13.24. H1 et H2 ne se trouvent donc pas sur le même réseau et nécessitent un routeur pour communiquer.

Avec un système d’adressage hiérarchique, il est possible de déterminer un grand nombre d’informations en examinant simplement une adresse IP et un masque de sous-réseau au format avec barre oblique (/x). Par exemple, une adresse IP de 192.168.1.75 /26 indique les informations suivantes :

Masque de sous-réseau décimal : /26 se traduit par le masque de sous-réseau 255.255.255.192.

Nombre de sous-réseaux créés : Si, au début, nous avions le masque de sous-réseau par défaut /24, nous avons emprunté 2 bits d’hôtes supplémentaires pour le réseau. Ceci permet de créer 4 sous-réseaux (2^2 = 4).

Nombre d’hôtes utilisables par sous-réseau : Il reste six bits côté hôte, permettant ainsi de créer 62 hôtes par sous-réseau (2^6 = 64 – 2 = 62).

Adresse réseau : En utilisant le masque de sous-réseau pour déterminer l’emplacement des bits de réseau, on obtient la valeur de l’adresse réseau. Dans cet exemple, la valeur est 192.168.1.64.

Première adresse d’hôte utilisable : Les bits d’hôtes ne peuvent pas contenir uniquement des 0, car ces derniers représentent l’adresse réseau du sous-réseau. Par conséquent, la première adresse d’hôte utilisable dans le sous-réseau .64 est .65.

Adresse de diffusion : Les bits d’hôtes ne peuvent pas contenir uniquement des 1, car ces derniers représentent l’adresse de diffusion du sous-réseau. Dans cette diffusion, l’adresse de diffusion est .127. 128 commence l’adresse réseau du sous-réseau suivant.

La création de base de sous-réseaux est suffisante pour les petits réseaux mais n’offre pas la souplesse requise pour les grands réseaux d’entreprise.

Le masque de sous-réseau de longueur variable (VLSM) permet une utilisation efficace de l’espace d’adressage. Il permet également un adressage IP hiérarchique grâce auquel les routeurs peuvent bénéficier du résumé de routage. Le résumé de routage permet de réduire la taille des tables de routage dans les routeurs de distribution et de cœur de réseau. Des tables de routage plus petites exigent moins de temps processeur lors des recherches de routage.

Le principe de VLSM consiste à créer des sous-réseaux d’un sous-réseau. Cette technique a initialement été développée pour optimiser l’efficacité de l’adressage. Avec l’arrivée de l’adressage privé, le principal avantage de la technique VLSM s’avère désormais être sa capacité d’organisation et de résumé.

Les protocoles de routage ne prennent pas tous en charge VLSM. Les protocoles de routage par classe, tels que RIPv1, n’incluent pas un champ de masque de sous-réseau avec une mise à jour de routage. Lorsqu’un masque de sous-réseau est affecté à l’interface d’un routeur, ce dernier suppose que le même masque de sous-réseau est affecté à tous les paquets dans cette même classe.  Les protocoles de routage sans classe prennent en charge l’utilisation de la technique VLSM car le masque de sous-réseau est envoyé avec tous les paquets de mise à jour de routage. Les protocoles de routage sans classe incluent RIPv2, EIGRP et OSPF.

Avantages de la technique VLSM :

  • Utilisation de plusieurs longueurs de masque de sous-réseau
  • Utilisation efficace de l’espace d’adressage
  • Division d’un bloc d’adresses en blocs plus petits
  • Résumé du routage
  • Plus grande souplesse de conception de réseau
  • Prise en charge des réseaux d’entreprise hiérarchiques

VLSM permet l’utilisation de masques différents pour chaque sous-réseau. Une fois qu’une adresse réseau est divisée en sous-réseaux, toute autre division de ces sous-réseaux entraîne la création de « sous-sous-réseaux ».

Ainsi, le réseau 10.0.0.0/8, qui a le masque de sous-réseau /16, se subdivise en 256 sous-réseaux, tous capables de prendre en charge l’adressage de 16 382 hôtes.

10.0.0.0/16   …   10.1.0.0/16   …   10.2.0.0/16   jusqu’à    10.255.0.0/16

L’application d’un masque de sous-réseau de /24 à n’importe lequel de ces sous-réseaux /16, du type 10.1.0.0/16, aboutit à une subdivision en 256 sous-réseaux. Chacun de ces nouveaux sous-réseaux est capable de prendre en charge l’adressage de 254 hôtes.

10.1.1.0/24   …   10.1.2.0/24   …   10.1.3.0/24    jusqu’à    10.1.255.0/24

L’application d’un masque de sous-réseau de /28 à n’importe lequel de ces sous-réseaux /24, du type 10.1.3.0/28, aboutit à une subdivision en 16 sous-réseaux. Chacun de ces nouveaux sous-réseaux est capable de prendre en charge l’adressage de 14 hôtes.

10.1.3.0/28   …   10.1.3.16/28   …   10.1.3.32/28    jusqu’à    10.1.3.240/28

De nombreux outils sont disponibles pour faciliter la planification de l’adressage.

Tableau VLSM : Une méthode consiste à utiliser un tableau VLSM pour identifier les blocs d’adresses disponibles et ceux qui sont déjà attribués.

Cercle VLSM : Une autre méthode est l’« approche par cercle ». Le cercle est découpé en segments de plus en plus petits, qui représentent des sous-réseaux.

Cette méthode permet d’éviter d’attribuer des adresses qui sont déjà allouées. Elle permet également d’éviter d’attribuer des plages d’adresses qui se chevauchent.

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