CIDR : qu’est-ce que le classless in­ter­do­main routing ?

Internet est énorme, mais même dans ce vaste réseau mondial, il existe un manque d’espace. Le système d’adresses IP que nous utilisons (IPv4), est épuisé depuis longtemps. Toutes les adresses possibles (au moins 4 294 967 296) ont déjà été at­tri­buées. Il a fallu trouver une solution il y a quelques décennies pour résoudre le problème. Le CIDR aide à augmenter le nombre d’adresses dis­po­nibles.

Le CIDR, qui était prévu comme une solution tem­po­raire est main­te­nant actif depuis plus de 20 ans. Et comme l’in­tro­duc­tion gé­né­ra­li­sée de IPv6 est encore longue à venir, le CIDR sera pro­ba­ble­ment encore là pour plusieurs années. C’est une raison suf­fi­sante pour en savoir plus sur le classless in­ter­do­main routing.

Dès 1993, il était clair qu’Internet se dé­ve­lop­pait plus vite que prévu. Il fallait donc trouver une solution, ce qui sig­ni­fiait aban­don­ner les classes réseau. A l’origine, les adresses IP étaient divisées en cinq classes. Si une en­tre­prise voulait se connecter à Internet, elle devait choisir une adresse IP dans la classe ap­pro­priée. Pour chaque classe, dif­fé­rents nombres d’octets (les quatre blocs nu­mé­riques d’adresses IP) ont été utilisés pour iden­ti­fier les réseaux. Les octets restants dé­ter­mi­nent le nombre d’hôtes dans un réseau.

Par exemple, un réseau de classe A pouvait ac­cueil­lir plus de 16 millions d’hôtes, mais seulement 128 (0-127) de ces réseaux étaient dis­po­nibles. En classe B, par contre, un peu plus de 16 000 réseaux étaient possibles, mais chaque réseau pouvait contenir 65 534 hôtes. Les réseaux de classe C n’avaient plus qu’un octet et ne pouvaient ac­cueil­lir que 254 hôtes (1-254, puisque 0 et 255 sont toujours réservés).

Cela montre que la clas­si­fi­ca­tion n’était tout sim­ple­ment pas pratique dans la plupart des cas. Pour de nom­breuses en­tre­prises, un réseau ne comptant que 254 par­ti­ci­pants était beaucoup trop petit, mais plusieurs milliers d’hôtes ont besoin des plus petits réseaux. En fin de compte, il en a résulté beaucoup de gas­pil­lage, car les en­tre­prises devaient iné­vi­ta­ble­ment collecter les adresses inu­ti­li­sées. Pour mieux répondre aux besoins des in­ter­nautes, il a été décidé d’assouplir la taille du réseau, de réduire la taille des tables de routage dans les routeurs Internet et de ralentir la di­mi­nu­tion du nombre d’adresses IP dis­po­nibles.

Les tables de routage sont situées dans un routeur et aident à trouver le chemin vers la bonne adresse de des­ti­na­tion. Les paquets de données passent par de nombreux nœuds de l’origine à la des­ti­na­tion. Pour que les routeurs re­con­nais­sent à quoi ressemble le chemin optimal à travers le réseau, une table cor­res­pon­dante est alimentée avec des in­for­ma­tions. La taille du fichier augmente de façon ex­po­nen­tielle lorsqu’un chemin doit être introduit pour chaque cible possible. Comme le CIDR assemble les adresses en blocs, il n’est plus né­ces­saire de stocker autant d’in­for­ma­tions dans les tables de routage. Cela signifie que plusieurs adresses sont combinées en un seul iti­né­raire.

Le CIDR est basé sur l’idée de masque de sous-réseau. Un masque est placé sur une adresse IP et crée un sous-réseau : un réseau su­bor­donné à Internet. Le masque de sous-réseau indique au routeur quelle partie de l’adresse IP est attribuée aux hôtes (les dif­fé­rents par­ti­ci­pants du réseau) et qui détermine le réseau.

Au lieu d’ajouter un masque de sous-réseau, une spé­ci­fi­ca­tion sous forme de suffixes peut également être intégrée di­rec­te­ment dans l’adresse IP en utilisant un classless in­ter­do­main routing. Mais cela ne rac­cour­cit pas seulement l’affichage : le CIDR permet également de créer des super-réseaux en plus des sous-réseaux. Cela signifie qu’il est non seulement possible de sub­di­vi­ser un réseau plus pré­ci­sé­ment, mais aussi de combiner plusieurs réseaux.

Les super-réseaux sont im­por­tants, par exemple, si une en­tre­prise a plusieurs sites mais veut traiter tous les or­di­na­teurs dans le même réseau. Les super-réseaux per­met­tent de combiner plusieurs réseaux en une seule route, c’est pourquoi cette tech­no­lo­gie est également appelée agré­ga­tion de routes (c’est-à-dire re­grou­pe­ment de routes). Cela signifie que les paquets de données ne sont envoyés qu’à une seule des­ti­na­tion, quel que soit l’em­pla­ce­ment des hôtes.

Une adresse IP per­met­tait dans le passé de dé­ter­mi­ner à quelle classe elle ap­par­te­nait. Par exemple, les réseaux de classe C étaient situés entre les adresses 192.0.0.0.0.0 et 223.255.255.255.255. Un masque de sous-réseau (par exemple 255.255.255.255.255.0) est comme un masque sur l’adresse IP et spécifie les hôtes. Au format CIDR, ces in­for­ma­tions sont stockées sous forme de suffixe dans l’adresse IP elle-même. Cependant, le principe de base reste le même : le suffixe spécifie quels endroits (bits) de l’adresse IP re­pré­sen­tent l’ID réseau et donc quels bits cons­ti­tuent au­to­ma­ti­que­ment la plage de l’ID hôte. Si vous voulez com­prendre cela en détail, il est utile de regarder un masque de sous-réseau dans sa forme binaire :

***CODE***

255.255.255.0 ≙ 11111111 11111111 11111111 00000000

**CODE***

En notation CIDR, ce masque de sous-réseau (classe C) serait /24, puisque les 24 premiers bits dé­ter­mi­nent la com­po­sante réseau de l’adresse IP. Il est possible non seulement de remplir com­plè­te­ment les octets avec des uns ou des zéros, mais aussi de créer des sous-réseaux plus flexibles en utilisant le VLSM. Par exemple, le masque /25 cor­res­pond à la valeur binaire 1111111111 11111111 11111111 11111111 10000000, qui à son tour (en notation point-décimal) cor­res­pond à 255.255.255.255.128.

Une adresse IPv4 est cons­ti­tuée de 32 bits. Cela devient clair lorsque vous con­ver­tis­sez la notation décimale en équi­valent binaire : 201.105.7.34 cor­res­pond à 11001001 01101001 00000111 00100010. La notation binaire - et la méthode de calcul avec laquelle les or­di­na­teurs fonc­tion­nent - d’une adresse IP se compose de 32 chiffres, qui peuvent être 1 ou 0 : donc 32 bits. Ainsi, les suffixes possibles dans la notation CIDR vont de 0 à 32.

Créer des sous-réseaux, c’est créer des points communs. 201.105.7.34/24 est dans le même réseau que 201.105.7.7.1/24. Le suffixe indique que seuls les 24 premiers bits de la com­po­sante réseau sont comptés. Pour ce faire, ils doivent être iden­tiques, si les deux adresses doivent ap­par­te­nir au même réseau. Les bits restants sont réservés à la partie hôte. Le nombre de bits que vous voyez juste après la barre oblique au format CIDR indique le nombre de chiffres (de gauche à droite) qui ap­par­tien­nent à l’ali­men­ta­tion de l’adresse IP. Le tableau suivant montre quels masques de sous-réseau sont derrière la notation CIDR et combien d’adresses hôtes ils au­to­ri­sent.

Cependant, tous les réseaux ne peuvent pas fournir des hôtes. Les réseaux avec /31 n’ont que 2 adresses IP possibles pour les hôtes, qui devraient alors être utilisées pour l’adresse réseau (seulement 0s dans la partie hôte) et l’adresse de diffusion (seulement 1s dans la partie hôte). Deux adresses sont toujours réservées dans chaque réseau : l’adresse réseau (seulement 0s dans la partie hôte), qui sert à iden­ti­fier le réseau, et l’adresse de diffusion (seulement 1s dans la partie hôte), qui est utilisée pour la trans­mis­sion à tous les par­ti­ci­pants au réseau. Ainsi, tous les réseaux n’ont pas la pos­si­bi­lité de fournir des hôtes. Un réseau /31 n’a que 2 adresses IP possibles, qui doivent ensuite être utilisées pour les adresses de diffusion et de réseau. Dans le tableau du CIDR, il faut donc toujours sous­traire deux adresses du total des adresses dis­po­nibles. Dans le réseau /32, cependant, une seule adresse est dis­po­nible, et n’autorise ni les adresses de diffusion ni les adresses réseau.

Le réseau /0 comprend l’espace d’adressage complet. Il ne contient qu’un grand réseau avec toutes les adresses IP possibles (moins deux) comme hôtes, donc cela ne compte pas vraiment comme un sous-réseau. Les filets /1 à /7 ne sont pas non plus utilisés pour les sous-réseaux in­di­vi­duels. Comme le nombre possible d’hôtes est trop grand, ces réseaux sont divisés en sous-réseaux sup­plé­men­taires.

Le principe du CIDR peut être expliqué plus clai­re­ment à l’aide d’exemples. Dans ce qui suit, nous allons expliquer comment cela fonc­tionne aussi bien dans le sub­net­ting que dans le su­per­net­ting.

Si vous voulez créer des sous-réseaux (en par­ti­cu­lier des sous-réseaux flexibles), il ne suffit pas de sim­ple­ment attacher le même suffixe à l’adresse IP. Il est important de com­prendre ce qui se passe avec la con­ver­sion binaire. 192.168.200.5/30 et 192.168.200.9/30 n’ap­par­tien­nent pas au même réseau, par exemple. La raison en est évidente lorsque les adresses et le masque de sous-réseau cor­res­pon­dant sont re­pré­sen­tés sous forme de nombres binaires. Une connexion logique est alors né­ces­saire. Pour ce faire, les deux valeurs sont comparées, qui ne seront trans­fé­rées à l’adresse réseau que s’il y a un 1 à la même position. Les com­bi­nai­sons 0 ∧ 0 et 0 ∧ 1 donnent zéro.

Les deux adresses ne sont donc pas dans le même réseau. Elles l’auraient été si la deuxième adresse avait été 192.168.200.200.6/30.

Pour calculer quelles adresses IP sont dis­po­nibles dans un sous-réseau, vous devez calculer la zone. Par exemple, une en­tre­prise doit ac­cueil­lir 2 000 hôtes dans un réseau. Le tableau du CIDR nous dit que nous avons besoin d’un réseau /21. Il est également possible de le calculer. Pour ce faire, vous devez créer un lo­ga­rithme : x=log2(2000). Le résultat (≈,666) n’est pas un nombre naturel, vous pouvez donc l’arrondir : 11. Vous pouvez former un sous-réseau avec 211 hôtes : 2 048 $ (il faut sous­traire deux adresses de diffusion et deux adresses de réseau).

Si vous regardez le tableau, vous verrez que les puis­sances de 2 passent de (/32) à (/0). Ainsi, vous pouvez calculer 32-11 = 21 pour obtenir le suffixe de sous-réseau requis (/21).

Le numéro attribué par ce four­nis­seur Internet est (dans notre exemple) 210.105.44.170. Nous trans­fé­rons également ces in­for­ma­tions en notation binaire et utilisons le masque qui vient d’être déterminé.

La première adresse, l’adresse réseau qui ne doit pas être utilisée, est 210.105.40.0/21. Vous disposez de 2 046 adresses IP entre cette adresse et l’adresse de diffusion. L’adresse IP la plus élevée (diffusion) est 210.105.47.255.255/21. Pourquoi ? 2 048 (le nombre maximum d’adresses dans le sous-réseau) divisé par 256 (le nombre de pos­si­bi­li­tés dans un octet) donne 8. Cela signifie que dans le troisième octet, les huit valeurs de 40 à 47, et dans le quatrième octet, toutes les valeurs de 0 à 255, doivent être couvertes.

Supposons qu’une en­tre­prise possède trois sites et trois réseaux et leurs routeurs cor­res­pon­dants. Il serait logique, également dans le sens de la table de routage, d’en faire un supernet. Les trois réseaux ont les adresses 192.168.43.0, 192.168.44.0 et 192.168.45.0 (les masques de sous-réseau possibles à côté des adresses IP des réseaux sont per­ti­nents dans ce contexte). Nous les comparons d’abord en notation binaire et n’utilisons que les chiffres que les trois adresses ont en commun, de gauche à droite : à partir de la première dif­fé­rence, tous les autres chiffres sont mis à zéro.

L’adresse réseau du supernet est donc 192.168.40.0. Pour dé­ter­mi­ner le masque de sous-réseau cor­res­pon­dant qui ap­par­tient à ce réseau, vous comptez les em­pla­ce­ments (bits) qui ont conduit à la nouvelle adresse IP. Dans notre exemple, ce sont 21 bits : 192.168.40.0/21.