Comment calculer le masque de sous-réseau (guide définitif de sous-réseau)

Le sujet dont nous traitons aujourd'hui n'est pas pour tout le monde, car si nous avons l'intention de créer un bon guide sur les réseaux, il est essentiel d'avoir un article expliquant comment calculer le masque de sous-réseau, une technique appelée sous-réseau. Avec lui, les administrateurs informatiques peuvent concevoir la structure du réseau et des sous-réseaux n'importe où.

Index du contenu

Pour ce faire, nous devrons très bien savoir ce qu'est un masque de réseau, les classes IP et comment transformer les adresses IP de décimales en binaires, bien que pour cela nous ayons déjà un article que nous avons fait il y a quelque temps.

Pour l'instant, nous allons nous concentrer sur le calcul du masque de réseau sur les adresses IPv4, car IPv6 n'est pas encore suffisamment implémenté pour le mettre en pratique, peut-être dans un article ultérieur. Sans plus tarder, passons à la tâche.

Adresse IPv4 et protocole IP

Commençons par le début, une adresse IP numérique décimale qui identifie de manière logique, unique et irremplaçable et selon une hiérarchie, une interface réseau. Les adresses IPv4 sont créées à l'aide d'une adresse 32 bits (32 uns et zéros en binaire) disposés en 4 octets (groupes de 8 bits) séparés par des points. Pour une représentation plus confortable, nous utilisons toujours la notation décimale, ce qui est directement ce que nous voyons dans les hôtes et l'équipement réseau.

L'adresse IP sert le système d'adressage selon le protocole IP ou Internet. IP fonctionne à la couche réseau du modèle OSI, étant un protocole non orienté connexion, l'échange de données peut donc se faire sans accord préalable entre le récepteur et l'émetteur. Cela signifie que le paquet de données recherchera le chemin le plus rapide sur le réseau jusqu'à ce qu'il atteigne la destination, passant d'un routeur à l'autre.

Ce protocole a été implémenté en 1981, dans lequel la trame ou le paquet de données a un en-tête, appelé en- tête IP. Dans ce document, entre autres, les adresses IP de la destination et de l'origine sont stockées, afin que le routeur sache où envoyer les paquets dans chaque cas. Mais en plus, les adresses IP stockent des informations sur l'identification du réseau où elles opèrent et même sa taille et la distinction entre les différents réseaux. Cela se fait grâce au masque de réseau et à l'IP du réseau.

Représentation et portée

Une adresse IP aura alors cette nomenclature:

Parce que chaque octet a un nombre binaire de 8 zéros et uns, en le traduisant en notation décimale, nous pouvons créer des nombres allant de 0 à 255.

Nous n'expliquerons pas dans cet article comment convertir de décimal en binaire et vice versa, vous le trouverez ici:

Guide définitif sur la façon d'effectuer des conversions entre les systèmes de numérotation

Ensuite, nous ne pourrons jamais avoir une adresse IP avec des nombres inférieurs à 0 ou supérieurs à 255. Lorsque 255 est atteint, le nombre suivant sera à nouveau 0 et l'octet suivant sera le chiffre supérieur pour commencer à compter. C'est exactement comme l'aiguille des minutes d'une montre.

Comment les réseaux sont créés

Nous savons ce qu'est une adresse IP, comment elle est représentée et à quoi elle sert, mais nous devons connaître certaines adresses IP spéciales pour savoir comment calculer le masque de sous-réseau.

Masque de réseau

Le masque de réseau est une adresse IP qui définit la portée ou l'étendue d'un réseau. Avec lui, nous pourrons connaître le nombre de sous-réseaux que nous pouvons créer et le nombre d'hôtes (ordinateurs) que nous pouvons nous connecter.

Ainsi, le masque de réseau a le même format que l'adresse IP, mais se distingue toujours en ayant les octets qui délimitent la partie réseau remplie de uns et la partie hôte remplie de zéros comme ceci:

Cela signifie que nous ne pouvons pas donner arbitrairement des adresses IP pour remplir un réseau avec des hôtes, mais nous devons respecter la partie réseau et la partie hôtes. Nous travaillerons toujours avec la partie hôte une fois que nous aurons calculé la partie réseau et attribué une IP à chaque sous-réseau.

Adresse IP réseau

Nous avons également une adresse IP chargée d'identifier le réseau auquel les appareils appartiennent. Comprenons que dans chaque réseau ou sous-réseau, il existe une adresse IP d'identification que tous les hôtes doivent avoir en commun pour indiquer leur appartenance à celui-ci.

Cette adresse est caractérisée par le fait que la partie réseau commune et la partie hôtes sont toujours à 0, de cette manière:

Nous pourrons mettre à 0 les octets de la partie hôte que nous a indiqué le masque de réseau de la section précédente. Dans ce cas, ce serait 2, tandis que les 2 autres seraient pour la partie réseau, étant une adresse IP réservée.

Adresse de diffusion

L' adresse de diffusion est juste l'opposé de l'adresse réseau, nous y mettons à 1 tous les bits des octets qui adressent les hôtes.

Avec cette adresse, un routeur peut envoyer un message à tous les hôtes connectés au réseau ou au sous-réseau, quelle que soit leur adresse IP. Le protocole ARP est utilisé à cet effet, par exemple pour attribuer des adresses ou pour envoyer des messages d'état. C'est donc une autre IP réservée.

Adresse IP de l'hôte

Et enfin, nous avons l' adresse IP de l' hôte, dans laquelle la partie réseau restera toujours invariante et ce sera la partie hôte qui changera sur chaque hôte. Dans l'exemple que nous prenons serait cette gamme:

Nous pourrions alors adresser 2 ¹⁶ -2 hôtes, soit 65 534 ordinateurs soustrayant les deux adresses pour le réseau et la diffusion.

Classes IP

Jusqu'à présent, cela a été simple, non? Nous savons déjà que certaines adresses IP sont réservées pour le réseau, la diffusion et le masque, mais nous n'avons pas encore vu les classes IP. en effet, ces adresses sont divisées en familles ou classes, pour distinguer les finalités pour lesquelles elles seront utilisées dans chaque cas.

Avec les classes IP, nous délimitons la plage de valeurs que cela peut prendre sur la partie réseau, le nombre de réseaux qui peuvent être créés avec eux et le nombre d'hôtes qui peuvent être adressés. Au total, nous avons 5 classes IP définies par l'IETF (Internet Engineering Task Force):

Attention, nous ne parlons pas encore du calcul du masque de sous-réseau, mais de la possibilité de créer des réseaux. C'est alors que nous verrons le sous-réseau et ses détails.

• Classe A Classe B Classe C Classe D Classe E

Les IP du cas A sont utilisées pour créer de très grands réseaux, par exemple le réseau Internet et l'attribution d'adresses IP publiques à nos routeurs. Bien que nous puissions vraiment avoir n'importe quelle autre adresse IP de classe B ou C, par exemple, j'en ai une de classe B. Tout dépendra des adresses IP que le fournisseur de services Internet a contractées, quelque chose que nous expliquerons ci-dessous. Dans la classe A, nous avons un bit d'identification de classe, nous ne pouvons donc adresser que 128 réseaux et non 256 comme on pourrait s'y attendre.

Il est très important de savoir que dans cette classe il y a une plage IP réservée pour Loopback, allant de 127.0.0.0 à 127.255.255.255. Le bouclage est utilisé pour attribuer IP à l'hôte lui-même en interne, notre équipe dispose en interne d'un IP 127.0.0.1 ou "localhost" avec lequel il vérifie qu'il est capable d'envoyer et de recevoir des paquets. Donc ces adresses nous ne pourrons pas les utiliser en principe.

Les adresses IP de classe B sont utilisées pour les réseaux moyens, par exemple dans la plage d'une ville, ayant cette fois deux octets pour créer des réseaux et deux autres pour adresser les hôtes. La classe B est définie avec deux bits de réseau.

Les IP de classe C sont les plus connues, car pratiquement tous les utilisateurs d'Internet à domicile ont un routeur qui attribue une IP de classe C à leur réseau interne. Il est orienté vers les petits réseaux, laissant 1 octet unique pour les hôtes et 3 pour le réseau. Faites une ipconfig sur votre PC et assurez-vous que votre IP est de classe C. Dans ce cas , 3 bits réseau sont pris pour définir la classe.

La classe D est utilisée pour les réseaux de multidiffusion, où les routeurs envoient des paquets à tous les hôtes connectés. Ainsi, tout le trafic entrant sur un tel réseau sera répliqué sur tous les hôtes. Ne s'applique pas au réseautage.

Enfin, la classe E est la dernière gamme restante et n'est utilisée que pour la mise en réseau à des fins de recherche.

Quelque chose de très important concernant ce sujet est que l'attribution d'adresses IP dans les réseaux répond actuellement au principe du routage inter-domaine sans classe (CIDR) ou du routage inter-domaine sans classe. Cela signifie que les adresses IP sont attribuées quelle que soit la taille du réseau, nous pouvons donc avoir une adresse IP publique de classe A, B ou C. Alors à quoi ça sert? Eh bien, pour comprendre comment les sous-réseaux sont créés correctement.

Qu'est-ce que le sous-réseau ou le sous-réseau

Nous nous rapprochons du calcul du masque de sous-réseau, de l' œil et non du réseau. La technique de sous-réseau consiste à diviser les réseaux en différents réseaux ou sous-réseaux plus petits. De cette façon, un ordinateur ou un administrateur réseau peut diviser le réseau interne d'un grand bâtiment en sous-réseaux plus petits.

Avec cela, nous pouvons attribuer différentes fonctions, avec différents routeurs et par exemple implémenter un Active Directory qui n'affecte qu'un seul sous-réseau. Ou différenciez et isolez un certain nombre d'hôtes du reste du réseau dans un sous-réseau. Il est extrêmement utile dans le domaine des réseaux, car chaque sous-réseau fonctionne indépendamment les uns des autres.

Le travail du routeur est également plus facile avec les sous-réseaux, car il élimine la congestion dans l'échange de données. Et enfin, pour l'administration, il est beaucoup plus facile de corriger les défauts et d'effectuer la maintenance.

Nous allons le faire avec l' adresse IPv4, bien qu'il soit également possible de créer des sous-réseaux avec IPv6, ayant pas moins de 128 bits pour adresser les hôtes et les réseaux.

Avantages et inconvénients du sous-réseau

Pour cette technique, il est certainement nécessaire d'être très clair sur les concepts d'adresse IP, les classes qui existent et tout ce que nous avons expliqué ci-dessus. À cela, nous ajoutons la nécessité de savoir comment passer du binaire au décimal et vice versa, donc si nous avons l'intention de faire le processus manuellement, cela peut prendre beaucoup de temps.

Avantage:

• Isolations dans les segments de réseau Routage de paquets dans des réseaux logiques indépendants Conception de sous-réseaux adaptés au client et flexibilité Meilleure administration et localisation des erreurs Plus de sécurité en isolant les équipements sensibles

Inconvénients:

• En divisant l'IP par classes et sauts, de nombreuses adresses IP sont gaspillées Processus relativement fastidieux s'il est fait à la main Ses modifications de structure de réseau devraient être recalculées depuis le début Si vous ne le comprenez pas, vous pouvez suspendre le sujet des réseaux

Technique de sous-réseau: calculer le masque de sous-réseau et l'adressage IP

Heureusement, le processus de sous - réseautage traite d'une série de formules simples à retenir et à appliquer et nous avons des choses claires. Alors regardons-le par étapes.

1. Nombre de sous-réseaux et notation rapide

La notation avec laquelle nous trouverons un problème de calcul de sous-réseau sera la suivante:

Cela signifie que l'IP du réseau est 129.11.0.0 avec 16 bits réservés pour le réseau (2 octets). On ne trouvera jamais une IP de classe B avec un identifiant inférieur à 16, comme les autres classes, par exemple:

Mais si nous pouvons trouver des identifiants supérieurs jusqu'à ce que nous atteignions 31, c'est-à-dire, nous prendrions absolument tous les bits restants sauf le dernier pour créer des sous-réseaux. La dernière ne serait pas prise car il faudra laisser quelque chose à l'adresse des hôtes, non?

Être le masque de sous-réseau:

De cette façon, nous prenons 16 bits fixes pour le réseau, deux autres extras pour le sous - réseau et le reste pour les hôtes. Cela signifie que la capacité des hôtes est désormais réduite à 2 ¹⁴ -2 = 16382 au profit de la capacité du sous-réseau avec la possibilité de faire 2 ² = 4.

Regardons-le de manière générique dans un tableau:

2. Calcul du sous-réseau et du masque de réseau

Compte tenu de la limite de sous-réseau que nous avons en fonction des classes IP, nous allons présenter l'exemple étape par étape pour voir comment il serait résolu.

Dans ce document, nous avons l'intention d'utiliser notre classe B IP 129.11.0.0 pour créer 40 sous-réseaux dans un grand bâtiment. Aurions-nous pu le faire avec une classe C? bien sûr, et aussi avec une classe A.

127.11.0.0/16 + 40 sous-réseaux

En tant que classe B, nous aurions un masque de réseau:

La deuxième question à résoudre sera: de combien de bits ai-je besoin pour créer 40 sous-réseaux (C) dans ce réseau? Nous le saurons en passant de la décimale au binaire:

Nous avons besoin de 6 bits supplémentaires pour créer les 40 sous-réseaux, donc le masque de sous-réseau serait:

3. Calculez le nombre d'hôtes par sous-réseau et tronçon de réseau

Il est maintenant temps de connaître le nombre d'ordinateurs que nous pouvons traiter dans chaque sous-réseau. Nous avons déjà vu que le fait d'avoir besoin de 6 bits pour les sous-réseaux diminue l'espace pour les hôtes. Il ne nous reste que 10 bits m = 10 où nous devons télécharger l'IP du réseau et diffuser l'IP.

Et si chaque sous-réseau devait avoir 2000 hôtes, que ferions-nous? Eh bien, évidemment, téléchargez sur une IP de classe A pour obtenir plus de bits des hôtes.

Il est maintenant temps de calculer le saut de réseau, c'est ce qui est destiné à attribuer un numéro à l'IP pour chaque sous-réseau créé en respectant les bits pour les hôtes et les bits pour le sous-réseau. Il faut simplement soustraire la valeur de sous-réseau obtenue dans le masque de la valeur maximale de l'octet, c'est-à-dire:

Nous avons besoin de ces sauts au cas où chaque sous-réseau est rempli avec sa capacité d'hôte maximale, nous devons donc respecter ces sauts pour garantir l'évolutivité du réseau. De cette façon, nous éviterons de devoir nous restructurer au cas où elle augmenterait avec l'avenir.

4. Nous avons juste besoin d'attribuer l'IP à nos sous-réseaux

Avec tout ce que nous avons calculé auparavant, nous avons déjà tout prêt pour créer nos sous - réseaux, voyons les 5 premiers tels qu'ils seraient. Nous continuerions à mettre en sous-réseau 40, et nous aurions encore beaucoup de place pour accéder à 64 sous-réseaux avec les 6 bits.

Pour appliquer l'IP de sous-réseau, nous devons tenir compte du fait que les 10 bits hôtes doivent être à 0 et que le saut de sous-réseau calculé est de 4 sur 4. Par conséquent, nous avons ces sauts dans le 3ème octet et donc le dernier octet est 0, quelle est la bonne IP du réseau. Nous pouvons remplir cette colonne directement.

La première IP hôte est simplement calculée en ajoutant 1 à l'IP du sous-réseau, cela n'a pas de secret. Nous pouvons remplir cette colonne directement.

Maintenant, la chose la plus naturelle serait de placer l'IP de diffusion, car il ne s'agit que de soustraire 1 de l'IP de sous-réseau suivant. Par exemple, l'IP précédente de 127.11.4.0 est 127.11.3.255, nous continuerons donc avec tous. Une fois la première colonne remplie, il est facile de la retirer.

Enfin, nous calculerons la dernière adresse IP hôte en soustrayant 1 de l'adresse IP de diffusion. Cette colonne sera remplie la dernière de manière simple si nous avons déjà fait les adresses de diffusion.

Conclusions sur le sous-réseau

Le processus de calcul du masque de sous-réseau est assez simple si nous sommes clairs sur les concepts de sous-réseau, IP de réseau, masque de sous-réseau et sous-réseau et l'adresse de diffusion. De plus, avec quelques formules très simples, nous pouvons facilement calculer la capacité des sous - réseaux d'une IP quelle que soit la classe, et la capacité de l'hôte en fonction des réseaux dont nous avons besoin.

Évidemment, si nous le faisons à la main et que nous n'avons pas beaucoup de pratique pour faire des conversions décimales en binaires, cela peut prendre un peu plus de temps, surtout si nous étudions cela pour un réseautage professionnel ou un cours de diplôme professionnel.

Cette même procédure sera effectuée avec les IP des classes A et C exactement les mêmes que l'exemple avec la classe B. Il suffit de prendre en compte la plage d'adresses à prendre et leur identifiant, le reste est pratiquement automatique.

Et si au lieu de nous donner l'IP et la classe , ils nous donnent simplement le nombre de sous-réseaux et le nombre d'hôtes, ce sera nous qui déciderons de la classe, en effectuant les conversions correspondantes en binaire et en utilisant les formules afin de ne pas être en deçà des prévisions.

Sans plus tarder, nous vous laissons quelques liens d'intérêt qui couvrent plus en détail d'autres concepts de réseau:

À quoi ressemblait votre corps avec notre tutoriel sur la façon de calculer le masque de sous-réseau ? Nous espérons que tout est clair, sinon vous avez la boîte de commentaires pour nous poser des questions ou si vous voyez une faute de frappe.