Introduction
Ce document fournit les informations de base nécessaires afin de configurer votre routeur pour router IP, telles que comment les adresses sont décomposées et comment fonctionne le sous-réseau. Vous apprenez à attribuer à chaque interface du routeur une adresse IP avec un sous-réseau unique. Il y a des exemples inclus afin d’aider à tout lier.
Prérequis
Exigences
Cisco vous recommande d’avoir une compréhension de base des nombres binaires et décimaux.
Composants utilisés
Ce document n’est pas limité à des versions logicielles et matérielles spécifiques.
Les informations contenues dans ce document ont été créées à partir des périphériques d’un environnement de laboratoire spécifique. Tous les périphériques utilisés dans ce document ont commencé avec une configuration effacée (par défaut). Si votre réseau est actif, assurez-vous de bien comprendre l’impact potentiel d’une commande.
Informations supplémentaires
Si les définitions vous sont utiles, utilisez ces termes de vocabulaire pour vous aider à démarrer:
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Adresse – L’ID de numéro unique attribué à un hôte ou une interface dans un réseau.
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Sous-réseau – Une partie d’un réseau qui partage une adresse de sous-réseau particulière.
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Masque de sous-réseau – Une combinaison de 32 bits utilisée pour décrire quelle partie d’une adresse fait référence au sous-réseau et quelle partie fait référence à l’hôte.
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Interface – Une connexion réseau.
Si vous avez déjà reçu votre ou vos adresses légitimes du Centre d’information sur le réseau Internet (InterNIC), vous êtes prêt à commencer. Si vous ne prévoyez pas de vous connecter à Internet, Cisco suggère fortement que vous utilisiez des adresses réservées de la RFC 1918 
.
Comprendre les adresses IP
Une adresse IP est une adresse utilisée afin d’identifier de manière unique un périphérique sur un réseau IP. L’adresse est composée de 32 bits binaires, qui peuvent être divisibles en une partie réseau et une partie hôte à l’aide d’un masque de sous-réseau. Les 32 bits binaires sont divisés en quatre octets (1 octet = 8 bits). Chaque octet est converti en décimal et séparé par un point (point). Pour cette raison, une adresse IP est dite exprimée au format décimal en pointillés (par exemple, 172.16.81.100). La valeur dans chaque octet varie de 0 à 255 décimales, ou 00000000 – 11111111 binaire.
Voici comment les octets binaires se convertissent en décimal: Le bit le plus à droite, ou le bit le moins significatif, d’un octet contient une valeur de 20. Le bit juste à gauche de celui-ci a une valeur de 21. Cela continue jusqu’au bit le plus à gauche, ou bit le plus significatif, qui a une valeur de 27. Donc, si tous les bits binaires sont un, l’équivalent décimal serait 255 comme indiqué ici:
1 1 1 1 1 1 1 1 128 64 32 16 8 4 2 1 (128+64+32+16+8+4+2+1=255)
Voici un exemple de conversion d’octet lorsque tous les bits ne sont pas définis sur 1.
0 1 0 0 0 0 0 1 0 64 0 0 0 0 0 1 (0+64+0+0+0+0+0+1=65)
Et cet exemple montre une adresse IP représentée à la fois en binaire et en décimal.
10. 1. 23. 19 (decimal) 00001010.00000001.00010111.00010011 (binary)
Ces octets sont décomposés pour fournir un schéma d’adressage pouvant accueillir de petits et grands réseaux. Il existe cinq classes de réseaux différentes, de A à E. Ce document se concentre sur les classes A à C, car les classes D et E sont réservées et leur discussion dépasse le cadre de ce document.
Remarque: Notez également que les termes « Classe A, classe B » et ainsi de suite sont utilisés dans ce document afin de faciliter la compréhension de l’adressage IP et du sous-réseau. Ces termes sont plus rarement utilisés dans l’industrie en raison de l’introduction du routage interdomain sans classe (CIDR).
Étant donné une adresse IP, sa classe peut être déterminée à partir des trois bits d’ordre élevé (les trois bits les plus à gauche du premier octet). La figure 1 montre la signification des trois bits d’ordre élevé et de la plage d’adresses appartenant à chaque classe. À titre informatif, les adresses de classe D et de classe E sont également affichées.
Figure 1
Dans une adresse de classe A, le premier octet est la partie réseau, de sorte que l’exemple de classe A de la Figure 1 a une adresse réseau principale de 1.0.0.0-127.255.255.255. Les octets 2, 3 et 4 (les 24 bits suivants) permettent au gestionnaire de réseau de se diviser en sous-réseaux et en hôtes comme bon lui semble. Les adresses de classe A sont utilisées pour les réseaux qui ont plus de 65 536 hôtes (en fait, jusqu’à 16777214 hôtes !).
Dans une adresse de classe B, les deux premiers octets sont la partie réseau, de sorte que l’exemple de classe B de la figure 1 a une adresse réseau principale de 128.0.0.0-191.255.255.255. Les octets 3 et 4 (16 bits) sont pour les sous-réseaux et les hôtes locaux. Les adresses de classe B sont utilisées pour les réseaux qui ont entre 256 et 65534 hôtes.
Dans une adresse de classe C, les trois premiers octets sont la partie réseau. L’exemple de classe C de la figure 1 a une adresse réseau principale de 192.0.0.0-223.255.255.255. L’octet 4 (8 bits) est destiné aux sous-réseaux et aux hôtes locaux – parfait pour les réseaux avec moins de 254 hôtes.
Masques de réseau
Un masque de réseau vous aide à savoir quelle partie de l’adresse identifie le réseau et quelle partie de l’adresse identifie le nœud. Les réseaux de classe A, B et C ont des masques par défaut, également appelés masques naturels, comme indiqué ici :
Class A: 255.0.0.0Class B: 255.255.0.0Class C: 255.255.255.0
Une adresse IP sur un réseau de classe A qui n’a pas été sous-réseau aurait une paire adresse/masque similaire à : 8.20.15.1 255.0.0.0. Afin de voir comment le masque vous aide à identifier les parties réseau et nœud de l’adresse, convertissez l’adresse et le masque en nombres binaires.
8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000
Une fois que vous avez l’adresse et le masque représentés en binaire, l’identification du réseau et de l’identifiant de l’hôte est plus facile. Tous les bits d’adresse dont les bits de masque correspondants sont définis à 1 représentent l’ID du réseau. Tous les bits d’adresse dont les bits de masque correspondants sont définis sur 0 représentent l’ID du nœud.
8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000 ----------------------------------- net id | host id netid = 00001000 = 8hostid = 00010100.00001111.00000001 = 20.15.1
Comprendre le sous-réseau
Le sous-réseau vous permet de créer plusieurs réseaux logiques qui existent dans un seul réseau de classe A, B ou C. Si vous ne faites pas de sous-réseau, vous ne pouvez utiliser qu’un seul réseau de votre réseau de classe A, B ou C, ce qui n’est pas réaliste.
Chaque liaison de données sur un réseau doit avoir un identifiant de réseau unique, chaque nœud de cette liaison étant un membre du même réseau. Si vous divisez un réseau majeur (classe A, B ou C) en sous-réseaux plus petits, cela vous permet de créer un réseau de sous-réseaux interconnectés. Chaque liaison de données sur ce réseau aurait alors un identifiant de réseau/sous-réseau unique. Tout périphérique, ou passerelle, qui connecte n réseaux/sous-réseaux possède n adresses IP distinctes, une pour chaque réseau/sous-réseau qu’il interconnecte.
Afin de sous-réseauter un réseau, étendez le masque naturel avec certains des bits de la partie d’ID d’hôte de l’adresse afin de créer un ID de sous-réseau. Par exemple, étant donné un réseau de classe C de 204.17.5.0 qui a un masque naturel de 255.255.255.0, vous pouvez créer des sous-réseaux de la manière suivante :
204.17.5.0 - 11001100.00010001.00000101.00000000255.255.255.224 - 11111111.11111111.11111111.11100000 --------------------------|sub|----
En étendant le masque à 255.255.255.224 , vous avez pris trois bits (indiqués par « sub ») de la partie hôte d’origine de l’adresse et les avez utilisés pour créer des sous-réseaux. Avec ces trois bits, il est possible de créer huit sous-réseaux. Avec les cinq bits d’ID d’hôte restants, chaque sous-réseau peut avoir jusqu’à 32 adresses d’hôte, dont 30 peuvent en fait être attribuées à un périphérique car les ID d’hôte de tous les zéros ou de tous les uns ne sont pas autorisés (il est très important de s’en souvenir). Donc, dans cet esprit, ces sous-réseaux ont été créés.
204.17.5.0 255.255.255.224 host address range 1 to 30204.17.5.32 255.255.255.224 host address range 33 to 62204.17.5.64 255.255.255.224 host address range 65 to 94204.17.5.96 255.255.255.224 host address range 97 to 126204.17.5.128 255.255.255.224 host address range 129 to 158204.17.5.160 255.255.255.224 host address range 161 to 190204.17.5.192 255.255.255.224 host address range 193 to 222204.17.5.224 255.255.255.224 host address range 225 to 254
Remarque: Il existe deux façons de désigner ces masques. Tout d’abord, puisque vous utilisez trois bits de plus que le masque de classe C « naturel », vous pouvez désigner ces adresses comme ayant un masque de sous-réseau 3 bits. Ou, deuxièmement, le masque de 255.255.255.224 peut également être noté /27 car il y a 27 bits qui sont réglés dans le masque. Cette deuxième méthode est utilisée avec le CIDR. Avec cette méthode, l’un de ces réseaux peut être décrit avec la notation préfixe / longueur. Par exemple, 204.17.5.32/27 désigne le réseau 204.17.5.32 255.255.255.224. Le cas échéant, la notation préfixe/longueur est utilisée pour désigner le masque dans le reste de ce document.
Le schéma de sous-réseaux de cette section permet huit sous-réseaux, et le réseau peut apparaître comme:
Figure 2
Notez que chacun des routeurs de la figure 2 est attaché à quatre sous-réseaux, un sous-réseau est commun aux deux routeurs. De plus, chaque routeur a une adresse IP pour chaque sous-réseau auquel il est attaché. Chaque sous-réseau peut potentiellement prendre en charge jusqu’à 30 adresses d’hôte.
Cela soulève un point intéressant. Plus vous utilisez de bits d’hôte pour un masque de sous-réseau, plus vous disposez de sous-réseaux. Cependant, plus il y a de sous-réseaux disponibles, moins il y a d’adresses d’hôtes disponibles par sous-réseau. Par exemple, un réseau de classe C de 204.17.5.0 et un masque de 255.255.255.224 (/27) vous permet d’avoir huit sous-réseaux, chacun avec 32 adresses d’hôte (dont 30 pourraient être attribuées à des périphériques). Si vous utilisez un masque de 255.255.255.240(/28), la décomposition est la suivante :
204.17.5.0 - 11001100.00010001.00000101.00000000255.255.255.240 - 11111111.11111111.11111111.11110000 --------------------------|sub |---
Puisque vous avez maintenant quatre bits avec lesquels créer des sous-réseaux, il ne vous reste que quatre bits pour l’hôte adresses. Ainsi, dans ce cas, vous pouvez avoir jusqu’à 16 sous-réseaux, chacun pouvant avoir jusqu’à 16 adresses d’hôte (dont 14 peuvent être attribuées à des périphériques).
Regardez comment un réseau de classe B peut être sous-réseau. Si vous avez le réseau 172.16.0.0, alors vous savez que son masque naturel est 255.255.0.0 ou 172.16.0.0/16. Étendre le masque à tout ce qui dépasse 255.255.0.0 signifie que vous êtes en sous-réseau. Vous pouvez rapidement voir que vous avez la possibilité de créer beaucoup plus de sous-réseaux qu’avec le réseau de classe C. Si vous utilisez un masque de 255.255.248.0 (/21), combien de sous-réseaux et d’hôtes par sous-réseau cela permet-il ?
172.16.0.0 - 10101100.00010000.00000000.00000000255.255.248.0 - 11111111.11111111.11111000.00000000 -----------------| sub |-----------
Vous utilisez cinq bits des bits d’hôte d’origine pour les sous-réseaux. Cela vous permet d’avoir 32 sous-réseaux (25). Après avoir utilisé les cinq bits pour le sous-réseau, il vous reste 11 bits pour les adresses d’hôte. Cela permet à chaque sous-réseau d’avoir 2048 adresses d’hôte (211), dont 2046 pourraient être attribuées à des périphériques.
Remarque: Dans le passé, il y avait des limitations à l’utilisation d’un sous-réseau 0 (tous les bits de sous-réseau sont définis sur zéro) et de tous les sous-réseaux (tous les bits de sous-réseau sont définis sur un). Certains périphériques ne permettraient pas l’utilisation de ces sous-réseaux. Les périphériques Cisco Systems permettent l’utilisation de ces sous-réseaux lorsque la commande ip subnet zero est configurée.
Exemples
Exemple d’exercice 1
Maintenant que vous avez une compréhension du sous-réseau, mettez ces connaissances à profit. Dans cet exemple, on vous donne deux combinaisons adresse/ masque, écrites avec la notation préfixe/longueur, qui ont été attribuées à deux périphériques. Votre tâche consiste à déterminer si ces périphériques se trouvent sur le même sous-réseau ou sur des sous-réseaux différents. Vous pouvez utiliser l’adresse et le masque de chaque périphérique afin de déterminer à quel sous-réseau appartient chaque adresse.
DeviceA: 172.16.17.30/20DeviceB: 172.16.28.15/20
Déterminer le sous-réseau pour DeviceA:
172.16.17.30 - 10101100.00010000.00010001.00011110255.255.240.0 - 11111111.11111111.11110000.00000000 -----------------| sub|------------subnet = 10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0
En regardant les bits d’adresse qui ont un bit de masque correspondant défini sur un, et en mettant tous les autres bits d’adresse à zéro (cela équivaut à effectuer un « ET » logique entre le masque et l’adresse), vous montre à quel sous-réseau cette adresse appartient. Dans ce cas, DeviceA appartient au sous-réseau 172.16.16.0.
Déterminer le sous-réseau pour DeviceB:
172.16.28.15 - 10101100.00010000.00011100.00001111255.255.240.0 - 11111111.11111111.11110000.00000000 -----------------| sub|------------subnet = 10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0
À partir de ces déterminations, DeviceA et DeviceB ont des adresses qui font partie du même sous-réseau.
Exemple d’exercice 2
Compte tenu du réseau de classe C de 204.15.5.0/24, sous-réseau le réseau afin de créer le réseau de la figure 3 avec les exigences de l’hôte indiquées.
Figure 3
En regardant le réseau illustré à la figure 3, vous pouvez voir que vous devez créer cinq sous-réseaux. Le plus grand sous-réseau doit prendre en charge 28 adresses d’hôte. Est-ce possible avec un réseau de classe C? et si oui, alors comment?
Vous pouvez commencer par regarder l’exigence de sous-réseau. Afin de créer les cinq sous-réseaux nécessaires, vous devez utiliser trois bits des bits hôtes de classe C. Deux bits ne vous autoriseraient que quatre sous-réseaux (22).
Puisque vous avez besoin de trois bits de sous-réseau, cela vous laisse cinq bits pour la partie hôte de l’adresse. Combien d’hôtes cela prend-il en charge ? 25 = 32 (30 utilisables). Cela répond à l’exigence.
Vous avez donc déterminé qu’il est possible de créer ce réseau avec un réseau de classe C. Un exemple de la façon dont vous pouvez affecter les sous-réseaux est :
netA: 204.15.5.0/27 host address range 1 to 30netB: 204.15.5.32/27 host address range 33 to 62netC: 204.15.5.64/27 host address range 65 to 94netD: 204.15.5.96/27 host address range 97 to 126netE: 204.15.5.128/27 host address range 129 to 158
Exemple VLSM
Dans tous les exemples précédents de sous-réseaux, notez que le même masque de sous-réseau a été appliqué pour tous les sous-réseaux. Cela signifie que chaque sous-réseau a le même nombre d’adresses d’hôte disponibles. Vous pouvez en avoir besoin dans certains cas, mais, dans la plupart des cas, avoir le même masque de sous-réseau pour tous les sous-réseaux finit par gaspiller de l’espace d’adressage. Par exemple, dans la section Exemple d’exercice 2, un réseau de classe C a été divisé en huit sous-réseaux de taille égale; cependant, chaque sous-réseau n’utilisait pas toutes les adresses d’hôte disponibles, ce qui entraînait un espace d’adressage gaspillé. La figure 4 illustre cet espace d’adressage gaspillé.
Figure 4
La figure 4 illustre que parmi les sous-réseaux utilisés, NetA, NetC et NetD ont beaucoup d’espace d’adressage d’hôte inutilisé. Il est possible qu’il s’agisse d’une conception délibérée tenant compte de la croissance future, mais dans de nombreux cas, il s’agit simplement d’un espace d’adressage gaspillé en raison du fait que le même masque de sous-réseau est utilisé pour tous les sous-réseaux.
Les masques de sous-réseau à longueur variable (VLSM) vous permettent d’utiliser différents masques pour chaque sous-réseau, utilisant ainsi efficacement l’espace d’adressage.
Exemple de VLSM
Étant donné le même réseau et les mêmes exigences que dans l’exercice de l’échantillon 2, développez un schéma de sous-réseau avec l’utilisation de VLSM, étant donné:
netA: must support 14 hostsnetB: must support 28 hostsnetC: must support 2 hostsnetD: must support 7 hostsnetE: must support 28 host
Déterminez quel masque permet le nombre requis des hôtes.
netA: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 14 hostsnetB: requires a /27 (255.255.255.224) mask to support 28 hostsnetC: requires a /30 (255.255.255.252) mask to support 2 hostsnetD*: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 7 hostsnetE: requires a /27 (255.255.255.224) mask to support 28 hosts* a /29 (255.255.255.248) would only allow 6 usable host addresses therefore netD requires a /28 mask.
Le moyen le plus simple d’attribuer les sous-réseaux est d’attribuer en premier le plus grand. Par exemple, vous pouvez attribuer de cette manière:
netB: 204.15.5.0/27 host address range 1 to 30netE: 204.15.5.32/27 host address range 33 to 62netA: 204.15.5.64/28 host address range 65 to 78netD: 204.15.5.80/28 host address range 81 to 94netC: 204.15.5.96/30 host address range 97 to 98
Ceci peut être représenté graphiquement comme indiqué dans la figure 5:
Figure 5
La figure 5 illustre comment l’utilisation de VLSM a permis d’économiser plus de la moitié de l’espace d’adressage.
CIDR
Le routage interdomain sans classe (CIDR) a été introduit afin d’améliorer à la fois l’utilisation de l’espace d’adressage et l’évolutivité du routage sur Internet. Il était nécessaire en raison de la croissance rapide d’Internet et de la croissance des tables de routage IP détenues dans les routeurs Internet.
CIDR s’éloigne des classes IP traditionnelles (Classe A, Classe B, Classe C, etc.). Dans CIDR, un réseau IP est représenté par un préfixe, qui est une adresse IP et une indication de la longueur du masque. Longueur désigne le nombre de bits de masque contigus les plus à gauche qui sont définis sur un. Ainsi, le réseau 172.16.0.0 255.255.0.0 peut être représenté par 172.16.0.0 / 16. Le CIDR représente également une architecture Internet plus hiérarchisée, où chaque domaine tire ses adresses IP d’un niveau supérieur. Cela permet de résumer les domaines au niveau supérieur. Par exemple, si un FAI possède le réseau 172.16.0.0/16, alors le FAI peut offrir 172.16.1.0/24, 172.16.2.0/24, etc. aux clients. Pourtant, lorsqu’il fait de la publicité auprès d’autres fournisseurs, le FAI n’a qu’à annoncer 172.16.0.0/16.
Pour plus d’informations sur le CIDR, voir RFC 1518 et RFC 1519 .
Appendix
Sample Config
Routers A and B are connected via serial interface.
Router A
hostname routera ! ip routing ! int e 0 ip address 172.16.50.1 255.255.255.0 !(subnet 50) int e 1 ip address 172.16.55.1 255.255.255.0 !(subnet 55) int s 0 ip address 172.16.60.1 255.255.255.0 !(subnet 60) int s 0 ip address 172.16.65.1 255.255.255.0 (subnet 65) !S 0 connects to router B router rip network 172.16.0.0
Router B
hostname routerb ! ip routing ! int e 0 ip address 192.1.10.200 255.255.255.240 !(subnet 192) int e 1 ip address 192.1.10.66 255.255.255.240 !(subnet 64) int s 0 ip address 172.16.65.2 (same subnet as router A's s 0) !Int s 0 connects to router A router rip network 192.1.10.0 network 172.16.0.0
Host/Subnet Quantities Table
Class B Effective Effective# bits Mask Subnets Hosts------- --------------- --------- --------- 1 255.255.128.0 2 32766 2 255.255.192.0 4 16382 3 255.255.224.0 8 8190 4 255.255.240.0 16 4094 5 255.255.248.0 32 2046 6 255.255.252.0 64 1022 7 255.255.254.0 128 510 8 255.255.255.0 256 254 9 255.255.255.128 512 126 10 255.255.255.192 1024 62 11 255.255.255.224 2048 30 12 255.255.255.240 4096 14 13 255.255.255.248 8192 6 14 255.255.255.252 16384 2Class C Effective Effective# bits Mask Subnets Hosts------- --------------- --------- --------- 1 255.255.255.128 2 126 2 255.255.255.192 4 62 3 255.255.255.224 8 30 4 255.255.255.240 16 14 5 255.255.255.248 32 6 6 255.255.255.252 64 2 *Subnet all zeroes and all ones included. These might not be supported on some legacy systems.*Host all zeroes and all ones excluded.