IPv4 vs IPv6 - de quoi il s'agit et à quoi il sert dans les réseaux

Internet et le monde des réseaux ne seraient pas tels que nous les connaissons et n'existeraient même pas sans l' adressage IPv4. Un protocole de la plus haute importance dans les connexions entre les appareils via le réseau, à la fois physiquement et sans fil. Aujourd'hui, nous verrons tout ce qui a à voir avec l'IP et nous analyserons les différences entre IPv4 et IPv6 en expliquant ses principales caractéristiques.

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IPv4 et le modèle OSI

Nous devrons commencer par la base, qui est de définir et de comprendre ce qu'est une adresse IP, qu'elle soit IPv4 ou IPv6.

OSI modélise la norme de mise en réseau

Et pour cela nous devons faire une référence rapide au modèle OSI (Open System Interconection). Il s'agit d'un modèle de référence et non d'une architecture de réseau, pour les différents protocoles réseau qui interviennent dans les communications via les équipements informatiques. Le modèle divise les systèmes de télécommunications en 7 niveaux pour différencier les différentes étapes du transfert de données d'un point à un autre ainsi que les protocoles impliqués dans chacun.

Qu'est-ce que le modèle OSI: explication complète

Nous savons déjà qu'il existe un modèle qui classe, pour ainsi dire, les protocoles réseau, et précisément IPv4 et IPv6 sont deux de ces protocoles réseau. Dans ce cas, ils opèrent à l'un des niveaux les plus bas du modèle, la couche réseau ou la couche 3. Cette couche est responsable du routage des paquets entre deux réseaux connectés. Il rendra les données disponibles de l'émetteur au récepteur grâce à la commutation et au routage nécessaires d'un point à un autre.

En dessous, nous avons la couche de liaison de données (couche 2) dans laquelle les commutateurs fonctionnent, et au - dessus, il y a la couche 4 ou la couche de transport dans laquelle intervient le protocole TCP qui transporte les paquets via les datagrammes.

Qu'est-ce qu'une adresse IP

On parle d'adresse IP comme d'un ensemble numérique en décimal ou hexadécimal (on verra) qui identifie logiquement et selon une hiérarchie une interface réseau. Chaque appareil connecté à un réseau doit se voir attribuer une adresse IP, un identifiant temporaire tel que notre DNI pendant que nous sommes dans ce monde ou un numéro de téléphone pendant que nous avons contracté un service téléphonique. Grâce à l'IP, les différents ordinateurs peuvent communiquer entre eux, faisant voyager les paquets sur le réseau jusqu'à ce qu'ils trouvent leur destinataire.

L'adresse IP peut être fixe (IP fixe ) ou dynamique (DHCP ou Dynamic Host Configuration Protocol), toujours attribuée par un serveur ou un routeur qui fonctionne au niveau de la couche réseau. Lorsque nous parlons d'IP fixe, cela signifie que l' hôte aura toujours la même adresse IP, même s'il est éteint puis rallumé. Alors que dans DHCP, l'IP est attribuée dynamiquement à l'hôte lorsqu'il est activé, bien sûr, les nœuds d'un réseau reçoivent généralement la même adresse IP toujours après leur première association avec le routeur.

Dans l'architecture de réseau, nous devons faire la différence entre le réseau public, qui serait Internet, et le réseau privé, celui derrière notre routeur où se trouvent nos ordinateurs et smartphones ou tablettes si nous nous connectons au Wi-Fi. Dans le premier cas, il s'agit d'une IP externe, qui serait l'adresse attribuée au routeur pour communiquer avec Internet, une dynamique presque toujours fournie par notre FAI. Dans la seconde, nous parlons d' IP interne, à l' adresse que le routeur donne aux ordinateurs de notre réseau, qui est presque toujours de type 192.168.xx

Il ne faut pas confondre IP avec adresse MAC, qui est une autre adresse cette fois fixe et unique qui identifie chaque ordinateur du réseau. Ceci est réglé en usine, comme l'IMEI d'un téléphone, bien qu'il soit possible de le modifier identifie l'hôte dans la couche de transport du modèle OSI. En fait, le commutateur ou le routeur est qu'il relie le MAC à l'IP. Un MAC est un code de 48 bits exprimé en notation hexadécimale dans 6 blocs de deux caractères.

Protocole IP

L'adresse IP est l'identifiant appartenant au protocole IP (Internet Protocol), qui est le système d'adressage IPv4 et IPv6 en tant que version plus récente et préparé pour l'avenir. Il s'agit d'un protocole qui fonctionne au niveau de la couche réseau et n'est pas orienté connexion, ce qui signifie que la communication entre les deux extrémités d'un réseau et l'échange de données peuvent se faire sans accord préalable. En d'autres termes, le récepteur transmet des données sans savoir si le récepteur est disponible, il arrivera donc au récepteur lorsqu'il sera allumé et connecté.

IPv4 et IPv6 transfèrent les paquets de données commutés via les réseaux physiques qui fonctionnent selon le modèle OSI. Cela se fait grâce au routage, une technique qui permet au paquet de trouver l'itinéraire le plus rapide vers la destination, mais sans garantie qu'il arrivera, bien sûr, cette garantie est donnée par la couche de transport de données avec TCP, UDP ou un autre protocole.

Les données traitées par le protocole IP sont divisées en paquets appelés datagrammes, qui n'ont aucun type de protection ou de contrôle d'erreur pour l'envoi. Qu'un datagramme soit envoyé uniquement avec IP peut arriver ou non, cassé ou complet, et dans un ordre aléatoire. Il ne contient que des informations sur l'adresse IP source et de destination avec les données. Bien sûr, cela ne semble pas très fiable, donc dans la couche transport, ce datagramme est pris et enveloppé dans un segment TCP ou UDP qui ajoute la gestion des erreurs et bien plus d'informations.

IPv4

Concentrons-nous maintenant sur le protocole IPv4, qui fonctionne dans les réseaux depuis 1983, lorsque le premier réseau d'échange de paquets ARPANET a été créé, défini par la norme RFC 791. Et comme son nom l'indique, c'est le protocole IP dans la version 4, mais c'est que nous n'avons pas de versions précédentes implémentées et ce fut la première de toutes.

IPv4 utilise une adresse 32 bits (32 uns et zéros en binaire) disposés en 4 octets (nombres 8 bits) séparés par des points en notation décimale. La traduction de ceci en pratique sera un nombre tel que:

192.168.0.102

De cette façon, nous pouvons avoir des adresses allant de 0.0.0.0 à 255.255.255.255. si nous traduisons l'IP précédente en son code binaire, nous aurons:

192.168.0.102 = 11000000.10101000.00000000.01100110

En d'autres termes, 32 bits, donc avec IPv4 nous pourrons adresser un total de:

2 ³² = 4 294 967 296 hôtes

Cela peut sembler beaucoup, mais à l'heure actuelle, les adresses IPv4 sont pratiquement épuisées, car 4 milliards d'ordinateurs sont un chiffre assez normal aujourd'hui. En fait, déjà en 2011, ils ont commencé à se faire rares, lorsque l'organisme chargé de donner les adresses IP en Chine a utilisé le dernier paquet, de sorte que le protocole IPv6 est apparu à la rescousse . Nous utilisons cet adressage depuis près de 40 ans, donc tout au long de la vie, ce n'est pas mauvais.

Nous devons garder à l'esprit que les adresses IP internes seront toujours les mêmes dans les réseaux LAN et ne seront pas influencées par les IP externes. Cela signifie que sur un réseau interne, nous pouvons avoir un hôte qui a 192.168.0.2, et cela sera également utilisé par d'autres hôtes sur un autre réseau interne, pouvant se répliquer autant de fois que nous le voulons. Mais les adresses IP externes sont visibles sur tout le réseau Internet, et elles ne peuvent en aucun cas être répétées.

En-tête IPv4

Par conséquent, il est pratique de revoir la structure d'un en-tête IPv4, qui a une taille minimale de 20 octets et un maximum de 40 octets.

Nous expliquerons rapidement chaque section, car certaines seront plus tard extensibles à IPv6

• Version (4 bits): identifie la version du protocole, soit 0100 pour v4 et 0110 pour v6. IHL (4 bits): est la taille de l'en-tête, qui peut être de 20 octets à 60 octets ou ce qui est le même de 160 bits à 480 bits. Temps de service (8 bits): un identifiant dans le cas où le colis est spécial, par exemple plus important compte tenu de l'urgence de livraison. Longueur totale (16 bits): reflète la taille totale du datagramme ou du fragment en octets. Identifiant (16 bits): il est utilisé si le datagramme est fragmenté pour que les drapeaux (3 bits) et le décalage ou la position du fragment (13 bits) puissent être joints plus tard : le 1er bit sera 0, le 2ème bit (0 = divisible, 1 non divisible), 3ème bit (0 = dernier fragment, 1 = fragment intermédiaire) TTL (8 bits): durée de vie du paquet IPv4. Il reflète le nombre de sauts dans les routeurs qu'il peut prendre, soit 64 ou 128. Lorsque le pack est épuisé, il est supprimé. Protocole: indique le protocole auquel le datagramme doit être délivré dans les couches supérieures, par exemple TCP, UDP, ICMP, etc. Somme de contrôle: pour contrôler l'intégrité du package, recalculant chaque fois que toute valeur précédente change.

IPv6 et différences avec IPv4

Bien que l'explication complète de l'un de ces protocoles soit un monde, nous ne pouvons pas le faire pour toujours, nous allons donc continuer avec IPv6 ou Internet Protocol version 6. Et où est la version 5? Eh bien, nulle part, c'était seulement expérimental, alors voyons ce que c'est et quelles sont les différences avec IPv4.

Absolument chacun d'entre nous aura déjà vu une adresse IP des précédentes, mais sûrement une de ces nombreuses fois, ou nous ne l'avons même pas remarqué. IPv6 a été mis en œuvre en 2016 avec la définition de sa norme RFC 2460, et il est essentiellement destiné à remplacer IPv4 si nécessaire. Cette norme est née de la nécessité de donner aux Asiatiques plus d'adresses IP. Les adresses IP sont réservées pour ainsi dire, et le dernier paquet a été réservé en 2011 comme discuté ci-dessus. Cela ne signifie pas qu'ils sont tous déjà utilisés, car les entreprises les utilisent lorsque davantage de nœuds sont ajoutés au réseau.

IPv6 est également conçu pour fournir une adresse IP fixe à tous les types d'appareils. Mais combien d'adresses IP supplémentaires pouvons-nous donner avec cette nouvelle version? Eh bien, il y en aura quelques-uns, car cette adresse utilise 128 bits avec une mécanique similaire à la précédente. Mais cette fois, cela se fait en utilisant la notation hexadécimale afin de prendre moins de place, car le rendu de 128 bits en octets conduirait à une adresse extrêmement longue. Donc, dans ce cas, il est composé de 8 sections, chacune d'elles 16 bits.

Le transfert de ce retour à la pratique sera un numéro alphanumérique qui ressemblera à ceci:

fe80: 1a7a: 80f4: 3d0a: 66b0: b24b: 1b7a: 4d6b

De cette façon, nous pouvons avoir des adresses allant de 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0: 0 à ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff. Cette fois, nous n'allons pas traduire cette adresse en code binaire juste pour éviter la dépression, mais elle aurait 128 zéros et uns. Lorsque nous voyons l'une de ces adresses sur notre ordinateur ou tout autre hôte, il est possible qu'elle soit représentée avec moins de groupes, et c'est que si nous avons des groupes avec seulement des zéros, ceux-ci peuvent être omis tant qu'ils sont à droite.

Maintenant, avec IPv6 et ces 128 bits, nous pourrons adresser un total de:

2128 = 340, 282, 366, 920, 938, 463, 463, 374, 607, 431, 768, 211, 456 hôtes

De cette façon, les Chinois pourront installer tous les serveurs qu'ils souhaitent sans aucune limitation, car leur capacité est vraiment scandaleuse. Bien qu'il ne fonctionne pas actuellement seul, nos ordinateurs ont déjà une adresse IPv6 sur leur carte réseau.

IPv6 vs en-tête IPv4 et autres nouvelles

L'important pour implémenter un nouvel adressage est de le rendre rétrocompatible avec les protocoles précédents et de fonctionner dans d'autres couches. L'utilisation d'IPv6 peut être utilisée avec les autres protocoles des couches application et transport avec peu de modification des en-têtes, sauf FTP ou NTP car ils intègrent les adresses de la couche réseau.

Nous avons également étudié comment simplifier l'en-tête du protocole, en le rendant plus simple qu'en IPv4 et de longueur fixe, ce qui contribue grandement à la vitesse de son traitement et à l'identification du datagramme. Cela signifie que nous devons envoyer les informations avec IPv4 ou IPv6 mais pas avec les deux mélangés. Voyons cet en-tête:

Maintenant, l'en-tête est simplifié bien qu'il soit deux fois plus long que IPv4 si nous n'ajoutons pas d'options sous la forme d'en-têtes d'extension.

• Version (4 bits) Classe de trafic (8 bits): c'est la même chose que le flux de contrôle de priorité des paquets (20 bits): il gère la longueur des données QoS (16 bits): c'est évidemment combien il mesure l'espace pour les données étant 64 Ko comme taille standard et déterminée par les jumboframes En- tête suivant (8 bits): correspond à la section du protocole IPv4 Limite de saut (8 bits): remplace les en-têtes d' extension TTL : ils ajoutent des options supplémentaires pour la fragmentation, le chiffrement, etc. Il existe 8 types d'en-têtes d'extension dans IPv6

Parmi les nouveautés incluses dans ce protocole, il est possible de mettre en évidence une plus grande capacité d'adressage même dans des sous-réseaux ou réseaux internes et sous une forme plus simplifiée. Maintenant, nous pouvons avoir jusqu'à 2 ⁶⁴ hôtes dans un sous - réseau simplement en changeant quelques identifiants de noeud.

À cela s'ajoute la possibilité que chaque nœud puisse être auto-configuré lorsqu'il est inclus dans une résolution IPv6. Dans ce cas, une IP ne sera pas demandée au routeur, mais une demande demandant les paramètres de configuration par ND, c'est ce qu'on appelle l'autoconfiguration d'adresse sans état (SLAAC). Bien que vous puissiez également utiliser DHCPv6 s'il n'est pas possible de le faire.

IPsec dans ce cas n'est pas facultatif, mais obligatoire et implémenté directement dans IPv6 pour les routeurs qui fonctionnent déjà avec ce protocole. À cela, nous ajoutons la prise en charge des Jumbograms, c'est-à-dire des datagrammes Jumbo beaucoup plus grands que ceux d'IPv4 qui étaient au maximum de 64 Ko, et peuvent désormais atteindre jusqu'à 4 Go.

En résumé, nous vous laissons les deux tableaux pour noter la différence entre les deux en-têtes IPv4 et IPv6.

• Bleu: champs communs dans les deux en - têtes Rouge: champs qui ont été supprimés Vert: champs qui ont été renommés Jaune: nouveaux champs

Comment connaître notre adresse IP privée, publique et IPv6

Avant de terminer, nous apprenons à connaître nos adresses IP, celles de nos équipements et celles de notre routeur.

Pour connaître l'adresse IPv4 et IPv6 locale dans Windows 10, il existe plusieurs méthodes, mais le moyen le plus rapide consiste à utiliser l'invite de commande. Nous ouvrons donc Démarrer, tapez CMD et appuyez sur Entrée. Là nous écrirons

ipconfig

Et nous recevrons le résultat.

Et pour connaître l' adresse IP publique, nous devrons recourir à notre navigateur ou routeur. on peut faire sur la page:

Whats-my-ip

Et enfin, nous pouvons vérifier si nous avons une adresse IPv6 publique de la manière suivante:

Test-IPv6

Nous vous laissons avec quelques tutoriels réseau liés au sujet

Saviez-vous que votre PC possède IPv6, saviez-vous qu'il existait? Si vous avez des questions ou souhaitez signaler quelque chose, nous serons heureux de vous aider à partir des commentaires.