Obtenir le meilleur de votre réseau grâce au sub­net­ting

Comme tout réseau in­for­ma­tique, Internet est une connexion entre de nombreux or­di­na­teurs qui com­mu­ni­quent entre eux. Il est depuis longtemps devenu in­dis­pen­sable de diviser l’immense réseau en plusieurs et dif­fé­rents sous-réseaux. Pour com­prendre ce qu’est le sub­net­ting et pour savoir pourquoi il a été introduit et enfin apprendre à calculer un masque de sous-réseau, il est tout d’abord important de clarifier quelques bases sur les réseaux in­for­ma­tiques.

Chaque position cor­res­pond à une puissance de deux. L’addition ou non de cette valeur au total est indiquée par 1 ou 0. C’est-à-dire :

1 * 2^7 + 1 * 2^6 + 0 * 2^5 + 0 * 2^4 + 0 * 2^3 + 0 * 2^2 + 0 * 2^1 + 0 * 2^0 = 128 + 64 = 192

Ce format fournit un nombre limité d’adresses possibles. Pré­ci­sé­ment : 2³² (donc 4.294.967.296) adresses peuvent être at­tri­buées. Cela semble beaucoup, mais ces adresses sont utilisées plus vite que vous le ne pensez. Le sub­net­ting a donc été introduit en 1985.

Une dé­fi­ni­tion simple du sub­net­ting est le fait de diviser un réseau en plusieurs sous-réseaux. Le sub­net­ting permet aux ad­mi­nis­tra­teurs réseau, par exemple, de diviser leur propre réseau d’en­tre­prise en sous-réseaux sans le faire connaître sur Internet. En d’autres termes, le routeur qui relie fi­na­le­ment le réseau à Internet est toujours spécifié comme une adresse simple. Cependant, de nombreux hôtes peuvent se cacher derrière. Les possibles hôtes qui sont à la dis­po­si­tion de l’ad­mi­nis­tra­teur sont très étendus. Avec l’in­tro­duc­tion d’IPv6, qui comporte 128 bits et devrait remplacer l’ancienne version au cours des pro­chaines années, les adresses IP man­quantes ne seront plus la raison prin­ci­pale pour créer des sous-réseaux.

Mais les raisons du sub­net­ting sont encore plus nom­breuses : les sous-réseaux fonc­tion­nent in­dé­pen­dam­ment les uns des autres et le transfert de données est plus rapide. Alors pourquoi en est-il ainsi ? Le sub­net­ting facilite gran­de­ment la gestion des réseaux. Un broad­coast (diffusion) c’est-à-dire quand un abonné, un par­ti­ci­pant, envoie des données à l’ensemble du réseau, fonc­tionne de manière re­la­ti­ve­ment in­con­trôlé à travers un sous-réseau. Les sous-réseaux sont utilisés pour acheminer les paquets de données à travers le routeur vers le récepteur de manière beaucoup plus ciblée. Si l’ex­pé­di­teur et le des­ti­na­taire sont dans le même sous-réseau, les in­for­ma­tions peuvent être di­rec­te­ment délivrées et ne doivent pas être re­di­ri­gées.

Lorsque le protocole Internet a été introduit, l’Internet En­gi­nee­ring Task Force (IETF), qui en est res­pon­sable, a subdivisé cinq classes d’adresses IP : A,B,C,D et E. Ils re­con­nais­sent la classe par la plage d’adresses dans laquelle ils se trouvent.

La classe détermine combien d’adresses réseau sont dis­po­nibles et combien il y a d’hôtes dans chaque réseau. Dans la classe A, seul le premier bloc de nombres (parfois appelé octet, car un bloc est composé de 8 bits) est réservé à l’adresse réseau. Les trois autres sont dis­po­nibles pour l’host ID. Cela signifie : moins de réseaux mais de nombreux hôtes. Dans la classe B, les deux premiers blocs sont res­pon­sables des Net ID, plus de réseaux mais moins d’hôtes. Dans la classe C, il ne reste que le dernier octet pour les hosts ID. Les plages d’adresses des classes D et E sont réservées et ne sont pas affectées.

Dans le sub­net­ting, des bits sont « empruntés » à l’host ID pour créer un sous-réseau. Si vous empruntez seulement un bit, vous avez la pos­si­bi­lité de créer exac­te­ment deux sous-réseaux, car seulement 0 ou 1 sont possibles. Pour d’autres sous-réseaux, plus de bits doivent être libérés, ce qui laisse moins de place pour les adresses hôtes. Les adresses IP avec un sous-réseau ont exac­te­ment la même apparence que celles sans. Même un or­di­na­teur ne peut pas faire la dif­fé­rence. C’est pourquoi des « masques de sous réseau » sont créés. Si des paquets de données sont envoyés depuis Internet vers votre propre réseau, le routeur utilise ce masque pour décider dans quel sous-réseau il distribue les données.

Tout comme les adresses IPv4, les masques de sous-réseau se composent de 32 bits (ou 4 octets) et sont placés sur l’adresse comme un masque ou un modèle. Un masque de sous-réseau classique ressemble à ceci : 255.255.255.128.

Il peut aussi être affiché sous forme binaire : 11111111.11111111.11111111.10000000

Et main­te­nant on utilise la fonction « ET » (AND), qui est un opérateur logique (de l’algèbre de Boole) et réaliser une com­pa­rai­son :

Dans la com­pa­rai­son, il est supposé que seule la com­bi­nai­son de deux 1 au même endroit en donne un autre. Toutes les autres (1/0,0/1 et 0,0) donnent 0 (cette com­pa­rai­son n’est pas seulement faite par vous, mais aussi par le routeur).

La com­pa­rai­son « ET »  produit l’adresse réseau. Pour l’adresse hôte, tous les chiffres ap­pa­rais­sant dans la partie droite des zéros sont pris en compte. Ainsi dans notre exemple, on trouve :

                Adresse IP          192.168.88.3

                Net-ID :               192.168.88.0

                Host-ID:               0.0.0.3

Nous avons donc clarifié les con­clu­sions qui peuvent être tirées de l’adresse IP et des masques de sous-réseau. Cependant, les ad­mi­nis­tra­teurs réseau sont ré­gu­liè­re­ment con­fron­tés à un autre problème : l’adresse réseau et le nombre d’hôte qui doivent être logés dans le sous-réseau donné. L’ad­mi­nis­tra­teur doit calculer un masque de sous-réseau qui autorise suf­fi­sam­ment d’hôtes, et pour ce faire il utilise cette formule :

x = 2^n - 2.

Puisque nous sommes encore dans le système binaire, nous calculons en puissance de deux. n cor­res­pond au nombre de bits qui sont à zéro dans le masque de sous-réseau. La valeur 2 est sous­traite pour faire dis­pa­raître le broadcast et l’adresse réseau du résultat. X donne les hôtes possibles. Disons que l’ad­mi­nis­tra­teur réseau a 150 PC dans son réseau. Il cherche d’abord la puissance su­pé­rieure suivante de deux. 2⁷ ne peut être pris en compte, car 128 est trop petit. C’est pourquoi il décide 2⁸-2, donc 254 hôtes. Les 8 derniers bits du masque de sous-réseau sont alors 0 :

Le masque de sous réseau 255.255.255.0 permet de libérer un nombre d’hôtes suffisant. Il faut aussi noter qu’il n’est possible de générer des sous-réseaux qu’en em­prun­tant des bits de la partie hôte un par un de gauche à droite. Il en résulte la structure correcte du masque de sous-réseau et le fait que seulement neuf valeurs dif­fé­rentes peuvent être utilisées dans un octet :

Les séries de nombres, les con­ver­sions binaires et les com­pa­rai­sons logiques ont un effet dissuasif. Surtout dans le contexte de la con­ver­sion IPv6, certains pour­raient se demander : est-ce que cela en vaut vraiment la peine ? La réponse est oui ! Voici pourquoi le sub­net­ting reste même à l’avenir utile :

• Extension de la plage d’adresses au sein du réseau : avec le sub­net­ting, l’ad­mi­nis­tra­teur réseau peut décider de la taille de ses réseaux.
  
  
• Connexion rapide entre les hôtes d’un sous-réseau : les paquets de données sont envoyés di­rec­te­ment de l’ex­pé­di­teur au des­ti­na­taire et ne sont pas acheminés par le routeur via l’ensemble du réseau.
  
  
• Amé­lio­ra­tion de l’or­ga­ni­sa­tion logique des uti­li­sa­teurs du réseau : afin de garder un meilleur aperçu des hôtes, il est judicieux de segmenter par critères locaux (dif­fé­rents bâtiments ou étages) ou par dé­par­te­ments.
  
  
• Plus de sécurité : si un réseau externe est attaqué, tout le réseau est alors ra­pi­de­ment menacé. Le sub­net­ting permet justement aux ad­mi­nis­tra­teurs réseau de séparer plus fa­ci­le­ment les sous-réseaux.

Pour les réseaux de moyenne et grande taille, il est donc plus que rai­son­nable de créer des sous-réseaux. L’effort initial devient alors très utile à l’en­tre­prise : la structure du réseau d’en­tre­prise permet de garder un aperçu général et de localiser les problèmes plus ra­pi­de­ment. Une bonne or­ga­ni­sa­tion porte comme souvent ses fruits.