Cours R4 - Subnetting et CIDR
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R4 - Subnetting et CIDR

🌐 Module R4 – Subnetting et CIDR

📘 Fiche de cours ⏱️ 3h 🎯 Bloc 1 – Réseau
Objectifs : maîtriser la structure des adresses IPv4, les classes d'adresses, le calcul des masques de sous-réseau, la notation CIDR et le découpage en sous-réseaux.

📖 Introduction

L'adressage IPv4 est le fondement de la communication sur Internet et les réseaux locaux. Une adresse IP est un identifiant unique attribué à chaque interface réseau. Ce module vous apprend à maîtriser sa structure, les classes d'adresses, et surtout le calcul des masques de sous-réseau, une compétence essentielle pour tout administrateur réseau.

📌 À retenir : Le masque de sous-réseau est LA notion clé pour comprendre comment un réseau est organisé et comment les équipements communiquent entre eux.
🎯

À l'issue de ce module, vous serez capable de :

  • Décrire la structure d'une adresse IPv4 (32 bits, 4 octets).
  • Identifier la classe d'une adresse IP (A, B, C, D, E).
  • Convertir une notation décimale en binaire et inversement.
  • Calculer un masque de sous-réseau en notation décimale et CIDR.
  • Déterminer le nombre de sous-réseaux et d'hôtes disponibles.
  • Calculer l'adresse réseau, l'adresse de broadcast et les plages d'hôtes.

🔍 Structure d'une adresse IPv4

Une adresse IPv4 est un nombre de 32 bits, généralement représenté en notation décimale pointée : 4 octets séparés par des points.

📊 Représentation des 32 bits d'une adresse IPv4
Exemple : 192.168.1.10
11000000 · 10101000 · 00000001 · 00001010
Octet 1 Octet 2 Octet 3 Octet 4
🔴 Partie réseau et 🟢 Partie hôte
Exemple : 192.168.1.10 avec masque /24 (255.255.255.0)
11000000 · 10101000 · 00000001 · 00001010
════ PARTIE RÉSEAU (24 bits) ════ ════ PARTIE HÔTE (8 bits) ════
Bits réseau (identifient le réseau)
Bits hôte (identifient l'équipement)
/24 = 24 bits réseau, 8 bits hôte

Détail des 4 octets

OctetPlage de valeursRôleExemple (192.168.1.10)
Octet 10 – 255Identifie la classe (A, B, C...)192
Octet 20 – 255Partie réseau (ou sous-réseau)168
Octet 30 – 255Partie réseau (ou sous-réseau)1
Octet 40 – 255Partie hôte (identifie l'équipement)10
💡

À retenir

La frontière entre la partie réseau et la partie hôte est définie par le masque de sous-réseau.
Les bits du masque à 1 indiquent la partie réseau.
Les bits du masque à 0 indiquent la partie hôte.

📐 Classes d'adresses IPv4

Historiquement, les adresses IP étaient réparties en 5 classes (A, B, C, D, E) en fonction de la valeur du premier octet. Aujourd'hui, on utilise principalement le CIDR (Classless Inter-Domain Routing), mais la connaissance des classes reste utile pour comprendre l'architecture des réseaux.

💡 Astuce mnémotechnique :
  • Classe A → Multinationales (très grands réseaux, millions d'hôtes)
  • Classe B → Grandes entreprises (réseaux moyens, milliers d'hôtes)
  • Classe C → Petites entreprises / Particuliers (petits réseaux, quelques centaines d'hôtes)
ClassePlage (1er octet)Masque par défautNb réseauxNb hôtes/réseauUsage (mnémotechnique)
A 0.0.0.0 – 127.255.255.255 /8 (255.0.0.0) 128 16 777 214 Multinationales (très grands réseaux)
B 128.0.0.0 – 191.255.255.255 /16 (255.255.0.0) 16 384 65 534 Grandes entreprises (réseaux moyens)
C 192.0.0.0 – 223.255.255.255 /24 (255.255.255.0) 2 097 152 254 Petites entreprises / Particuliers
D 224.0.0.0 – 239.255.255.255 - - - Multicast (diffusion groupée)
E 240.0.0.0 – 255.255.255.255 - - - Réservée (expérimental)
🧠

Pour retenir les classes avec les nouvelles astuces :

  • A comme Multinationales (énormes réseaux) → 16 millions d'hôtes
  • B comme Grandes entreprises → 65 000 hôtes
  • C comme Petites entreprises / Particuliers → 254 hôtes
  • D comme Diffusion groupée (multicast)
  • E comme Expérimental (réservé)

🎯 Masque de sous-réseau

Le masque de sous-réseau (ou netmask) est un nombre de 32 bits qui, appliqué à une adresse IP, permet de déterminer la partie réseau et la partie hôte.

Principe : Les bits du masque à 1 indiquent la partie réseau.
Les bits du masque à 0 indiquent la partie hôte.

Adresse IP

192.168.1.10

Masque

255.255.255.0

Réseau

192.168.1.0

Hôtes

192.168.1.1 à 192.168.1.254

Notations

  • Notation décimale pointée : 255.255.255.0
  • Notation CIDR (Classless Inter-Domain Routing) : /24 (nombre de bits à 1 dans le masque)
Masque en binaire → 11111111.11111111.11111111.00000000
Nombre de bits à 1 : 24 → notation CIDR : /24

Masques courants

CIDRMasque décimalNb bits hôtesNb hôtesUsage courant
/8255.0.0.02416 777 214Réseaux de classe A
/16255.255.0.01665 534Réseaux de classe B
/24255.255.255.08254Réseaux de classe C
/25255.255.255.1287126Petits réseaux
/26255.255.255.192662Petits réseaux
/27255.255.255.224530Très petits réseaux
/28255.255.255.240414Micro-réseaux
/29255.255.255.24836Liaisons point-à-point
/30255.255.255.25222Liaisons point-à-point
💡

Formule à retenir

Nombre d'hôtes = 2n – 2 (où n est le nombre de bits à 0 dans le masque, c'est-à-dire le nombre de bits hôtes).
On soustrait 2 car l'adresse réseau et l'adresse de broadcast ne sont pas attribuables.

🧮 Calcul de sous-réseaux

Le subnetting (découpage en sous-réseaux) consiste à emprunter des bits à la partie hôte pour créer plusieurs sous-réseaux à partir d'un réseau principal.

Méthode en 5 étapes

  1. Déterminer le nombre de sous-réseaux nécessaires.
  2. Calculer le nombre de bits à emprunter : 2m ≥ nombre de sous-réseaux.
  3. Déterminer le nouveau masque : masque par défaut + m bits.
  4. Calculer le nombre d'hôtes par sous-réseau : 2h – 2 (avec h = bits hôtes restants).
  5. Énumérer les plages de chaque sous-réseau (adresse réseau, adresses hôtes, adresse de broadcast).

Exemple 1 – Découpage d'un réseau de classe C

Réseau initial : 192.168.1.0/24 (masque 255.255.255.0)

Objectif : créer 4 sous-réseaux.

  • Étape 1 : 4 sous-réseaux nécessaires.
  • Étape 2 : 2m ≥ 4 → m = 2 bits à emprunter.
  • Étape 3 : Nouveau masque = /24 + 2 = /26 (255.255.255.192).
  • Étape 4 : 6 bits hôtes restants → 26 – 2 = 62 hôtes par sous-réseau.
  • Étape 5 : Plages :
    • Sous-réseau 0 : 192.168.1.0 – 192.168.1.63 (broadcast 192.168.1.63)
    • Sous-réseau 1 : 192.168.1.64 – 192.168.1.127 (broadcast 192.168.1.127)
    • Sous-réseau 2 : 192.168.1.128 – 192.168.1.191 (broadcast 192.168.1.191)
    • Sous-réseau 3 : 192.168.1.192 – 192.168.1.255 (broadcast 192.168.1.255)
  • Masque en binaire : 11111111.11111111.11111111.11000000 → 2 bits empruntés.
  • Incrément : 26 = 64 (le pas entre chaque sous-réseau).
  • Vérification : 4 sous-réseaux × 62 hôtes = 248 hôtes (≥ 254 initiaux).

Exemple 2 – Découpage d'un réseau de classe B

Réseau initial : 172.16.0.0/16 (masque 255.255.0.0)

Objectif : créer 8 sous-réseaux.

  • Étape 1 : 8 sous-réseaux nécessaires.
  • Étape 2 : 2m ≥ 8 → m = 3 bits à emprunter.
  • Étape 3 : Nouveau masque = /16 + 3 = /19 (255.255.224.0).
  • Étape 4 : 13 bits hôtes restants → 213 – 2 = 8190 hôtes par sous-réseau.
  • Étape 5 : Incrément = 213 = 8192 (en troisième octet).
  • Sous-réseau 0 : 172.16.0.0 – 172.16.31.255 (broadcast 172.16.31.255)
  • Sous-réseau 1 : 172.16.32.0 – 172.16.63.255 (broadcast 172.16.63.255)
  • Sous-réseau 2 : 172.16.64.0 – 172.16.95.255 (broadcast 172.16.95.255)
  • Sous-réseau 3 : 172.16.96.0 – 172.16.127.255 (broadcast 172.16.127.255)
  • Sous-réseau 4 : 172.16.128.0 – 172.16.159.255 (broadcast 172.16.159.255)
  • Sous-réseau 5 : 172.16.160.0 – 172.16.191.255 (broadcast 172.16.191.255)
  • Sous-réseau 6 : 172.16.192.0 – 172.16.223.255 (broadcast 172.16.223.255)
  • Sous-réseau 7 : 172.16.224.0 – 172.16.255.255 (broadcast 172.16.255.255)

🔑 Adresses particulières

AdressePlageRôle
Loopback127.0.0.0/8Test interne (localhost) – 127.0.0.1
Adresse réseauPremière adresse d'un sous-réseauIdentifie le réseau (tous les bits hôtes à 0)
Adresse de broadcastDernière adresse d'un sous-réseauDiffusion vers tous les hôtes du réseau (tous les bits hôtes à 1)
Adresses privées10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16Réseaux locaux (non routés sur Internet)
APIPA169.254.0.0/16Auto-configuration (quand DHCP est absent)
📌 À retenir :
  • 127.0.0.1 = votre propre machine.
  • 192.168.1.0 = adresse réseau, 192.168.1.255 = broadcast.
  • Les adresses privées sont réservées aux réseaux internes.

📝 Exercices d'application

Exercice 1 – Classe d'adresse

Déterminez la classe de chaque adresse : 10.0.0.1, 172.16.0.1, 192.168.1.1, 224.0.0.1.

  • 10.0.0.1 → Classe A (multinationale)
  • 172.16.0.1 → Classe B (grande entreprise)
  • 192.168.1.1 → Classe C (petite entreprise/particulier)
  • 224.0.0.1 → Classe D (multicast)

Exercice 2 – Calcul de masque

Quel est le masque en notation CIDR pour 255.255.255.240 ?

Réponse : /28

  • 255.255.255.240 en binaire : 11111111.11111111.11111111.11110000
  • 24 bits + 4 bits = 28 bits → /28

Exercice 3 – Découpage en sous-réseaux

Vous disposez du réseau 192.168.10.0/24. Vous devez créer 6 sous-réseaux. Quel sera le nouveau masque, combien d'hôtes par sous-réseau, et donnez les plages.

  • Bits à emprunter : 2m ≥ 6 → m = 3 bits.
  • Nouveau masque : /24 + 3 = /27 (255.255.255.224).
  • Hôtes par sous-réseau : 25 – 2 = 30 hôtes.
  • Plages (incrément = 32) :
    • SR0 : 192.168.10.0 – 192.168.10.31 (broadcast 192.168.10.31)
    • SR1 : 192.168.10.32 – 192.168.10.63 (broadcast 192.168.10.63)
    • SR2 : 192.168.10.64 – 192.168.10.95 (broadcast 192.168.10.95)
    • SR3 : 192.168.10.96 – 192.168.10.127 (broadcast 192.168.10.127)
    • SR4 : 192.168.10.128 – 192.168.10.159 (broadcast 192.168.10.159)
    • SR5 : 192.168.10.160 – 192.168.10.191 (broadcast 192.168.10.191)
    • SR6 : 192.168.10.192 – 192.168.10.223 (broadcast 192.168.10.223)
    • SR7 : 192.168.10.224 – 192.168.10.255 (broadcast 192.168.10.255)

Exercice 4 – VLSM (masque de longueur variable)

Vous avez le réseau 172.16.0.0/16. Vous devez créer :

  • 2 sous-réseaux de 1000 hôtes
  • 3 sous-réseaux de 500 hôtes
  • 4 sous-réseaux de 100 hôtes

Déterminez les masques et les plages.

  • 1000 hôtes : 210 – 2 = 1022 ≥ 1000 → /22 (255.255.252.0) – 2 sous-réseaux
  • 500 hôtes : 29 – 2 = 510 ≥ 500 → /23 (255.255.254.0) – 3 sous-réseaux
  • 100 hôtes : 27 – 2 = 126 ≥ 100 → /25 (255.255.255.128) – 4 sous-réseaux
  • En VLSM, on commence par les plus grands :
    • 172.16.0.0/22 (172.16.0.0 – 172.16.3.255)
    • 172.16.4.0/22 (172.16.4.0 – 172.16.7.255)
    • Puis 172.16.8.0/23, 172.16.10.0/23, 172.16.12.0/23, etc.

🎯 Quiz d'auto‑évaluation

1. Une adresse IPv4 est composée de 32 bits.

2. Le masque 255.255.255.0 correspond à /24.

3. L'adresse 192.168.1.255 est une adresse de broadcast dans un réseau /24.

4. La classe C a pour masque par défaut 255.255.255.0.

5. Un réseau /27 peut contenir au maximum 30 hôtes.

6. L'adresse 127.0.0.1 est une adresse de loopback.

7. Pour créer 8 sous-réseaux à partir d'un réseau /24, il faut emprunter 3 bits.

8. L'adresse 169.254.1.10 est une adresse APIPA (auto-configurée).

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