Couche 3 : Couche Réseau

Cette couche définit la façon dont on utilise l’ensemble des "Accès réseau" afin d’acheminer une information sous forme de "paquet" d’un point à un autre. Le "paquet" est transmis dans une "trame" via la couche 2.

Le protocole "IP" est, pour l’internet et le modèle TCP/IP, le protocole de couche 3. Il existe en deux versions :

L’adressage

Les adresses servent à indiquer quel est le destinataire de l’information à transmettre et de pouvoir ainsi le localiser via le protocole de couche 3.

On distingue 3 type d’adresses différentes :

Adresse broadcast

On appelle "adresse broadcast" , l’adresse qui identifie l’ensemble de la communauté des machines.

Envoyer un paquet vers cette adresse conduit à diffuser ce paquet à l’ensemble de toutes les machines du réseau.

Adresses multicast

Ces adresses identifient des collectivités de machines ayant choisi d’y adhérer. Chaque adresse désigne une collectivité différente.

Envoyer un paquet vers l’une de ces adresses conduit à diffuser ce paquet à l’ensemble de toute la collectivité désignée par cette adresse.

Adresses unicast

Ces adresses identifient chaque machine de façon unique.

Même si une machine peut avoir plusieurs adresses unicast, une adresse ne correspondra qu’à une seule machine.

Devant le manque d’adresses du protocole IPV4, on a été contraint de définir des sous-espaces privés de l’internet que l’on nomme les intranets.

La règle d’unicité des adresses unicast se réduit à un seul intranet à la fois. Une adresse publique sera unique sur tout l’internet tandis qu’une adresse privée pourra exister simultanément dans plusieurs intranets.

Remarque : Un équipement ayant une adresse privée ne pourra pas communiquer directement avec l’internet, il devra faire transiter la communication via un équipement de son intranet ayant une adresse publique. Technologie : proxy ou NAT (Network Address Translation).

Equipements

Le Routeur

Cet équipement actif interconnecte plusieurs réseaux (LAN ou WAN). Il implémente au moins les couches de 1 à 3 pour son rôle d’intermédiaire dans les communications et les autres couches pour dialoguer avec les autres routeurs et déterminer le chemin optimum.

L’équipement est symbolisé ainsi :

Chaque interface du routeur devra être pourvue de sa propre adresse IP.

Le Routeur wifi

Il s’agit d’un routeur interconnectant un réseau WIFI à un autre réseau (LAN ou WAN).

L’équipement est symbolisé ainsi :

Chaque interface (filaire ou virtuel sur un SSID) du routeur devra être pourvue de sa propre adresse IP.

Adressage IPV4

Adresses réservées IPV4

L’adresse 255.255.255.255 est réservée comme adresse de broadcast.

Les adresses comprises entre 240.0.0.0 et 255.255.255.254 sont réservées et ne peuvent être utilisées

Adresses unicast IPV4

Afin de pouvoir plus facilement localiser une adresse IP elles sont regroupées en découpant l’adresse en 2 parties :

Remarque : toutes les adresses IP d’un même réseau (LAN ou WAN) ont le même numéro de réseau.

Le préfixe

Sur les 32 bits de l’adresse IP, "n" servent à coder le numéro de réseau et "32 - n" servent à coder le numéro de machine.

La valeur de "n" (généralement supérieure à 7) fixe la taille du réseau c’est-à-dire le nombre d’adresses de machine

Cette valeur qui varie d’un réseau à un autre est appelée le préfixe.

Remarque : La valeur du préfixe est la même pour toutes les machines d’un même réseau.

Découpage en sous réseau

La découpage en sous réseau n'est en fait qu'un moyen de diviser un réseau en morceaux plus petits et plus faciles à gérer.

L'idée de base est que si vous avez une quantité excessive de trafic sur votre réseau, alors ce trafic peut causer votre réseau à fonctionner lentement.

Lorsque vous découpez en sous réseau votre réseau, vous divisez le réseau en un réseau distinct, mais interconnecté.

De cette façon, la grande partie du trafic réseau sera isolée sur le sous-réseau d'où elle provient.

Bien sûr, vous pouvez toujours communiquer à travers un sous-réseau, mais le seul moment où le trafic traversera les limites d'un sous-réseau est lorsqu'il est spécifiquement destiné à un hôte résidant dans un autre sous-réseau.

Pour découper en sous-réseaux :

le netmask

C’est la transformation du préfixe en une valeur sur 32 bits notée comme une adresse IP.

Les "n" bits de poids fort prennent la valeur 1 et les autres bits la valeur 0.

n°netmask
8255.0.0.0
9255.128.0.0
10255.192.0.0
11255.224.0.0
12255.240.0.0
13255.248.0.0
14255.252.0.0
15255.254.0.0
n°netmask
16255.255.0.0
17255.255.128.0
18255.255.192.0
19255.255.224.0
20255.255.240.0
21255.255.248.0
22255.255.252.0
23255.255.254.0
n°netmask
24255.255.255.0
25255.255.255.128
26255.255.255.192
27255.255.255.224
28255.255.255.240
29255.255.255.248
30255.255.255.252
31255.255.255.254

Adressage IPV6

Pourquoi IPV6?

Avec son format d'adresse 32 bits, IPv4 peut gérer un maximum de 4,3 milliards d'adresses IP uniques.

Bien que ce nombre puisse sembler très élevé, il ne suffit pas à soutenir la croissance rapide de l'Internet.

Avec son format d'adresse de 128 bits, IPv6 peut prendre en charge 3,4 x 1038 ou
340,282,366,920,938,463,463,463,374,607,431,768,211,456 adresses IP uniques.

Ce nombre d'adresses est assez grand pour configurer une adresse unique sur chaque nœud d'Internet et il reste encore beaucoup d'adresses. Il est également assez grand pour éliminer le besoin de NAT

Adresses IPV6

La norme IPV6 définit un format d’adresses sur 128 bits soit 16 octets.
Elles s’écrivent sous la forme de 8 entiers en hexadécimal (compris entre 0000 et ffff) et séparés par des deux points.

Exemple : 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001

Remarque : Il existe des règles de simplification d’écriture.