Qu’est-ce que l’adresse de broadcast et comment fonctionne-t-elle ?

Le terme anglais « broadcast » signifie « radiodiffusion » ou « diffusion ». Dans son sens premier, il désigne la transmission d’émissions audio et vidéo via le réseau radio ; le second sens décrit quant à lui une forme de communication dans laquelle un message est émis dans un réseau d’ordinateurs sans destinataires déterminés. À quoi correspond exactement un broadcast dans la technologie de réseau, comment fonctionne-t-il et quel rôle joue l’adresse de broadcast dans ce cadre ?

Le broadcast : qu’est-ce que c’est ?

Un broadcast dans un réseau d’ordinateurs est un message transmis à tous les participants du réseau et ne nécessitant pas de réponse.L’un des ordinateurs du réseau envoie un paquet de données simultanément à tous les autres participants du réseau. L’émetteur n’a pas à indiquer ici les adresses des destinataires, ce qui distingue le mode d’envoi en broadcast du mode d’envoi en unicast, dans lequel l’expéditeur adresse la transmission à un seul destinataire connu. De manière générale, l’avantage du broadcast est qu’il permet de diffuser très largement les informations avec une seule et même transmission.

Pour mettre en œuvre ce processus, il est nécessaire de disposer d’une adresse spéciale qui vient se substituer aux adresses des destinataires. Cette IP de broadcast est principalement utilisée lorsque les adresses des différents participants au réseau sont inconnues.

Définition

Un broadcast est une connexion multipoint au sein d’un réseau d’ordinateurs par laquelle un paquet de données est transmis à tous les participants du réseau de communication depuis un point. Cette transmission est rendue possible par l’utilisation d’une adresse de broadcast.

L’émetteur établit une connexion en broadcast dans laquelle il envoie son adresse afin de permettre aux destinataires de le contacter. Le broadcast fonctionne donc de façon similaire à une liste de diffusion dans laquelle les destinataires ne sont pas visibles et l’émetteur n’a pas à connaître les adresses des participants au réseau. Les participants révèlent uniquement leur adresse lorsqu’ils entrent en contact avec l’émetteur.

Note

Outre les modes d’envoi en broadcast et unicast, d’autres modes permettent également de communiquer au sein d’un réseau comme le mode d’envoi en multicast, qui adresse uniquement la transmission à une sélection de (groupes de) participants, ainsi que le mode d’envoi en géocast (ou diffusion géographique) pour lequel cette sélection est limitée géographiquement.

Bases de la méthode d’envoi en broadcast

Afin de communiquer au sein d’un réseau via le protocole Internet (abrégé en « IP »), il est nécessaire de procéder à un adressage pour transmettre des données d’un système à un autre. L’adresse IP permet alors une transmission et une affectation formelle des paquets de données de la source à la cible. À l’instar d’un numéro de téléphone, cette adresse est composée d’un indicatif et d’un numéro d’appel que l’on nomme respectivement « partie réseau » et « partie hôte » dans le cas des adresses IP. Cette séparation est réalisée à l’aide d’un masque de réseau qui est appliqué à l’adresse IP à la façon d’un gabarit. Le masque de réseau dispose de la même longueur qu’une adresse IPv4. Il définit les bits jouant le rôle de partie réseau ou de partie hôte dans l’adresse IP.

L’adresse de broadcast permet d’envoyer les données et les informations à tous les appareils d’un réseau. Les différents éléments du réseau se chargent alors de la réception et du traitement des données. Le but de l’adresse IP de broadcast est de connecter ensemble tous les appareils d’un réseau.

Adresse IP : une adresse de protocole Internet (adresse IP) est une désignation numérique. Chaque appareil connecté à un réseau d’ordinateurs basé sur Internet se voit attribuer une adresse IP. Le protocole Internet utilise cette IP pour la communication. Une adresse IP accomplit deux tâches principales : d’une part, l’identification de l’hôte et du réseau et d’autre part, l’adressage du site.

Remarque

Le protocole Internet version 4 (IPv4) définit une adresse IP comme un nombre de 32 bits. Pour répondre au besoin croissant en adresses IP disponibles et pallier la pénurie en adresses IPv4, une nouvelle version du protocole Internet (IPv6) avec des adresses IP de 128 bits a été développée en 1995. Cette version a été normalisée en décembre 1998. La spécification finale du protocole a été publiée en juillet 2017 et les adresses IPv6 sont utilisées depuis le milieu des années 2000.

Ethernet : dans le cas des réseaux de données câblés, les logiciels et le matériel sont connectés à l’aide de la technologie Ethernet. Elle permet un échange de données entre des participants connectés localement. Le réseau Ethernet est la technologie de réseau câblé la plus répandue, en particulier dans les réseaux d’entreprises et domestiques, et constitue bien souvent la base d’un réseau Intranet.

Adresse MAC (Media Access Control) : l’adresse MAC est l’adresse de l’appareil dans un réseau. Elle se présente généralement sous la forme d’un nombre hexadécimal, par exemple 08-00-20-ae-fd-7e ou 08:00:20:ae:fd:7e (ou encore : 080020aefd7e).

Comment fonctionne un broadcast ?

Un paquet de broadcast atteint tous les participants d’un réseau local sans qu’il soit nécessaire de les désigner explicitement comme destinataires. Les participants à un réseau peuvent ouvrir les paquets de données puis interpréter les informations et exécuter ou rejeter les instructions.

On opère une distinction entre la diffusion limitée (« limited broadcast ») et la diffusion dirigée (« directed broadcast »).

Diffusion limitée

Dans le cas d’une diffusion limitée, on indique une adresse IP comme destination. Cette adresse IP est toujours de type 255.255.255.255. D’un point de vue technique, cette diffusion s’adresse à toutes les adresses IP existantes, mais dans les faits, elle tient uniquement le rôle d’adresse pour la diffusion au sein de ce réseau en particulier. La destination est toujours située à l’intérieur du même réseau et peut donc être convertie en diffusion Ethernet. Les routeurs ne transmettent pas les paquets ainsi transmis.

Diffusion dirigée

Dans le cas d’une diffusion dirigée, la transmission s’adresse toujours à l’ensemble des destinataires au sein d’un réseau de destination. L’adresse de broadcast est dans ce cas obtenue en prenant le numéro du réseau de destination et en remplaçant tous les bits de l’hôte par un 1. Si la destination ne se trouve pas dans le même (sous-)réseau, un routeur procède à la redirection du paquet de données.

Les bits de l’hôte sont la partie de l’adresse IP qui identifie un hôte déterminé au sein d’un sous-réseau. Le masque de sous-réseau détermine quelle part de l’adresse est utilisée pour le réseau et pour l’hôte. Une adresse IPv4 comme 192.168.0.64/26 dispose par exemple d’une partie hôte de 6 bits puisque 26 des 32 bits sont réservés à la partie réseau.

L’adresse de broadcast

Chaque réseau ou sous-réseau dispose d’une adresse de broadcast avec laquelle tous les participants au réseau peuvent envoyer une diffusion correspondante.

Lorsque tous les bits de l’hôte sont placés sur la valeur binaire 1, il s’agit d’une adresse de broadcast. Si tous les bits de l’hôte sont placés sur la valeur 0, il s’agit dans ce cas de l’adresse du sous-réseau correspondant.

Exemple : adresse IPv4 192.128.64.7/24

192.128.64.7 est l’adresse IP et 24 le masque de sous-réseau. Le /24 correspond au masque de sous-réseau 255.255.255.0. L’adresse IP est composée de 4 nombres décimaux – appelés octets – séparés par des points. Un octet contient 8 bits et donc une adresse IPv4 comporte 32 bits. Chaque octet peut représenter un nombre compris entre 0 et 255. Dans ce cas, le dernier octet est composé des bits de l’hôte. C’est pourquoi l’adresse de broadcast de cet exemple serait 192.128.64.255 – avec tous les bits de l’hôte sur 1.

Voici ce que ce diagramme nous permet de déterminer :

192.128.64.1 = première adresse d’hôte

192.128.64.254 = deuxième adresse d’hôte

192.128.64.255 = adresse de broadcast

À présent, où peut-on trouver l’adresse de broadcast ? L’adresse IP est une série de 4 nombres avec des valeurs comprises entre 0 et 255. Une adresse IP de broadcast est attribuée une seule fois dans chaque réseau. Elle constitue toujours la dernière adresse IP du sous-réseau.

Note

L’adresse du réseau et l’adresse de broadcast ne sont pas utilisées comme adresses IP des ordinateurs. Dans un réseau, la première plage d’adresse est réservée à l’adresse de réseau et la dernière à l’adresse de broadcast. Les adresses des hôtes du réseau sont situées dans la plage intermédiaire.

Afin de déterminer l’adresse de broadcast de votre réseau sous Windows, saisissez cmd dans votre menu de démarrage et appuyez sur Entrée pour ouvrir la console Windows.

Saisissez alors ipconfig /all afin d’obtenir toutes les données sur votre réseau local. Cette commande vous permet d’obtenir de nombreuses informations intéressantes, dont votre propre adresse IP sur l’Intranet, c’est-à-dire dans votre réseau domestique, ainsi que le masque de sous-réseau de ce réseau. Vous pouvez déterminer l’IP de broadcast à partir de ces données. Sur l’Internet public, l’adresse IP qui a été attribuée au routeur par le fournisseur est différente de celle qui est par exemple indiquée dans l’interface du routeur ou dans des outils comme ifconfig.me.

Dans notre exemple avec l’adresse IP 192.168.64.172 et le masque de sous-réseau 255.255.252.0, nous obtenons par subnetting l’adresse de réseau : 192.168.64.0. Le masque de réseau (en notation CIDR /22) permet 1 022 hôtes : 210 (puisque nous avons dix positions 0 pouvant être définies sur 0 ou 1 dans le masque de sous-réseau) en excluant l’adresse de réseau et l’adresse de broadcast. Cette dernière est donc à la dernière position possible : 192.168.67.255 – les dix dernières positions de l’adresse IP sont définies sur 1.


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