Plus assez d'adresses : IP privées, NAT et IPv6Chapitre 13/15

Le problème : il n'y a plus d'adresses

Où on en est : chaque machine reçoit une adresse IP (par DHCP), et les routeurs acheminent les paquets d'une adresse à l'autre. Pour ça, chaque adresse doit être unique sur Internet : sinon, les routeurs ne sauraient pas où livrer.

Une adresse IPv4 fait 32 bits : il en existe 2^32, environ 4,3 milliards. Il y a 8 milliards d'humains, et bien plus d'appareils connectés (téléphones, ordinateurs, consoles, montres, caméras...). Les derniers blocs d'adresses IPv4 libres ont été distribués dans les années 2010 : il n'en reste plus.

Chez toi, il y a peut-être dix appareils connectés. Ton fournisseur d'accès ne te donne pourtant qu'une seule adresse IPv4. Comment tes dix appareils font-ils pour aller sur Internet en même temps ?

Programme complet du cours réseaux (15 chapitres, gratuit)

1. Deux machines, un câble : Le point de départ : un réseau vide, deux ordinateurs à faire parler. Bits, signal électrique, débit, et l'idée centrale de tout le cours : le protocole.
2. Et si le message se perd ? Le bit alterné : Un message perdu, personne ne le sait. On invente l'accusé de réception, le minuteur, puis le protocole du bit alterné pour ne garder aucun doublon.
3. Une troisième machine : les adresses MAC : Dès qu'on branche une troisième machine, tout le monde reçoit tout. Il faut écrire à qui est le message et de qui il vient : la trame et l'adresse MAC.
4. Trop de machines : hub et switch : Un câble partagé ne tient pas à 30 machines, un câble par paire non plus. On centralise : d'abord le hub qui répète tout, puis le switch qui apprend les adresses MAC.
5. Deux réseaux : le routeur et l'adresse IP : Pour relier deux réseaux locaux, une adresse MAC ne suffit plus : il faut une adresse qui dit où se trouve la machine. L'adresse IP, le paquet, le routeur et la passerelle.
6. Le masque : qui est dans mon réseau ? : Où s'arrête la partie réseau d'une adresse IP ? Le masque, la notation /24, le calcul de l'adresse réseau par un ET bit à bit, le nombre de machines possibles, et un labo pour configurer de vraies adresses.
7. Ranger tout ça : paquets, couches et encapsulation : Un gros fichier ne part pas d'un bloc, et chaque protocole a son rôle. Le découpage en paquets, le modèle en couches TCP/IP et l'encapsulation qui empile les en-têtes.
8. Plusieurs routeurs : la table de routage : Quand un routeur n'est pas branché sur le réseau de destination, il doit choisir un voisin. Table de routage, route par défaut, préfixe le plus long et TTL, dans un labo où tu configures les routeurs toi-même.
9. Des tables qui se remplissent seules : RIP et OSPF : Remplir les tables à la main est impossible à l'échelle d'Internet, et les pannes changent tout. Les routeurs s'échangent donc leurs informations : RIP compte les sauts, OSPF tient compte du débit.
10. Plusieurs applications : ports, TCP et UDP : Le paquet arrive à la bonne machine, mais pour quelle application ? Les ports, puis les deux grands protocoles de transport : TCP, fiable avec sa poignée de main, et UDP, rapide et sans garantie.
11. Retenir des nombres, c'est dur : le DNS : Personne ne retient 185.15.58.224. Les noms de domaine, leur organisation en arbre, et la résolution DNS pas à pas, du résolveur au serveur qui fait autorité.
12. Un nouvel appareil arrive : DHCP et ARP : Ton téléphone se connecte au wifi d'un café sans que tu ne tapes rien. Comment obtient-il son IP, son masque, sa passerelle (DHCP), puis l'adresse MAC de la passerelle (ARP) ?
13. Plus assez d'adresses : IP privées, NAT et IPv6 : 4,3 milliards d'adresses IPv4, c'est trop peu pour la planète. Les adresses privées réutilisées dans chaque maison, la traduction d'adresses (NAT) faite par ta box, et IPv6.
14. On espionne le câble : HTTP, HTTPS et le chiffrement : Ta requête traverse un wifi partagé et des dizaines de routeurs inconnus. Ce que contient une requête HTTP, puis le chiffrement symétrique, le chiffrement asymétrique et la façon dont TLS combine les deux.
15. Tout le cours, couche par couche : Les quatre couches du modèle TCP/IP une dernière fois, de bas en haut : pour chacune, son métier, son unité, son adresse, les protocoles et les équipements vus dans le cours, avec le chapitre où les retrouver.