Réalités et futur de l’Internet et des réseaux informatiques : révolutions en cours, l’adressage IPv4 et IPv6 …

L’informatique est à l’origine d’une révolution numérique caractérisée par la dématérialisation .
Cette révolution se manifeste dans de nombreux domaines :

– Cette révolution numérique participe à une vaste révolution culturelle .

Dans le monde de la musique, l’utilisation de fichiers numérique, mp3 et wma en tête, a dématérialisé le support . De plus, l’échange de fichiers musicaux peer to peer a bouleversé la façon de consommer la musique chez les jeunes .

Positivement, elle a amené l’industrie du disque a proposé la musique par titre et plus forcément par album complet via les sites de téléchargement de musique légaux comme Fnacmusic ou Virgin . Cela a également amené une baisse de près de 40% des prix des CDs.
Cette révolution n’a jamais été décrétée par quiconque mais résulte d’un changement des habitudes que provoque les découvertes de la science et les nouveaux instruments de la technologie .
– Cette révolution concerne également les administrations qui proposent des applications web et des portails internet pour simplifier les démarches administratives (paiement des amendes, impôts sur le revenu, demandes d’attestation diverses : assedics, rmi …) .
– Cette révolution permet également le rapprochement des hommes par l’abolition des distances par les réseaux : des logiciels comme SKYPE permettent de partir à la rencontre d’autres cultures, d’autres pays et d’autres langues .

Le monde des réseaux en particulier évolue très vite au grès des progrès technique constamment entrepris . Les réseaux sans fil sont en voie de généralisation .
Sur la boucle locale (les derniers kms avant l’abonné), de nouveaux supports permettent l’augmentation des débits .
Personnellement, j’ai eu l’occasion de participer aux salons JET 2003, 2004 et 2005 de Lyon . Ceux ci regroupent les principaux opérateurs de télécommunication en concurrence sur le marché de la boucle locale . Tous les dispositifs techniques de raccordement y sont abordés comme la BLR (Boucle Locale Radio), les FH (Faisceaux Hertziens)), les LOA (Liaisons Optiques atmosphériques), les technologies du RTC xDSL, le classique Modem, les liaisons par câble ou encore la FO (Fibre Optique) . La fibre optique (multimode ou monomode) s’annonce comme une des plus prometteuses car elle offre des débits considérablement plus élevés notamment par le multiplexage par longueur d’onde . Suivant les configurations , on parle de FTTC pour Fiber To The Curve si la fibre est amenée jusqu’à l’entrée du quartier, de FTTH pour Fiber To The Home si elle est tirée jusqu’au seuil de la porte d’entrée …
L’augmentation grandissante des débits pourrait faire naître de nouvelles applications . Par exemple, dans le domaine de la chirurgie, on pourra envisager que des opérations chirurgicales soient réalisées par des robots de haute précision commandés à distance . L’échange de résultat d’imagerie médicale utilise parfois des fichiers en haute résolution et donc très volumineux . Avec les nouveaux réseaux très hauts débits, cela ne sera plus un problème . Ces fichiers s’échangeront sans problème . De la même façon, les hauts débits vont permettre de faciliter l’utilisation de la VoD (Video On Demand) ce qui pourrait à terme annoncer la fin des vidéo-clubs . Songez que d’hors et déjà, grâce aux très hauts débits offerts sur les backbones de l’Atlantique, on peut télécharger Titanic en quelques centièmes de secondes en qualité DVD .
La limitation des échanges ne dépendra plus que des délais d’acheminement et de la vitesse des périphériques d’extrémités pour écrire les données reçues .
Dans un futur relativement proche, on va observer une augmentation des périphériques reliés au réseau des réseaux, l’Internet . Afin d’adresser tous ces nouveaux équipements, la cafetière, le frigo (relié au supermarché pour passer des commandes), la télévision, le lecteur-enregistreur DVD à disque dur (pour programmer ses enregistrements du travail), la voiture, le téléphone mobile ; le système d’adressage actuel IPv4 ne suffira plus .

Petite explication sur IPv4 :
Pour l’acheminement des données et l’identification des sources et destination, on affecte à chaque poste, une adresse universelle significative, l’adresse IP . Avec la norme actuelle, IPv4, l’adresse a une longueur de 32 bits soit 4 octets (ex : 192.168.0.10) . Il existe différentes classes d’adresses : A,B, C , D et E . Seul A, B et C sont utilisées, D et E étant expérimentales .
Chaque adresse IP se compose d’une partie réseau qui détermine la classe du réseau et d’une partie hôte qui caractérise une machine individuelle au sein du réseau . Les différentes classes se différencient par la longueur de la partie réseau et la plage d’adresses utilisée .
Classe A : de 1.0.0.0 à 127.0.0.0 . La partie réseau n’utilise que le premier octet . La classe A propose un très petit nombre de réseau (128) avec un très grand nombre de machines par réseau (définis sur les 3 octets restant soit 16 777 214 hôtes par réseau maximum) .
Classe B : de 128.0.0.0 à 191.255.0.0 . La partie réseau utilise les deux premiers octets . La classe B propose un nombre moyen de réseau (16 384) avec un nombre moyen de machines par réseau (65534) .
Classe C : de 192.0.0.0 à 223.255.255.0 . La partie réseau utilise les trois premiers octets . La classe C propose un très grand nombre de réseaux (2 097 152) avec un nombre restreint de machines par réseaux (256, en fait 254 avec les adresses 0 et 255 réservées comme adresse de réseau et adresse de diffusion).
Classes

Chaque classe a une adresse IP particulière appelée masque de réseau dans lequel tous les bits de la partie réseau sont définis à 1 et tous les bits de la partie hôte à 0 .
masques

A l’aide de l’adresse Ip d’un ordinateur, on obtient l’adresse du réseau de cet ordinateur à l’aide d’un ET logique entre l’adresse Ip et le masque de réseau .
Pour chaque réseau et adresse réseau, il existe aussi une adresse IP particulière appelée adresse de diffusion . Elle reprend l’adresse réseau et tous les bits de la partie hôte sont à 1 .
A l’aide de l’adresse réseau, on obtient l’adresse de diffusion à l’aide d’un OU logique entre l’adresse réseau et le masque de réseau INVERSE .
La dernière IP particulière est l’adresse 127.0.0.1 qui est le loopback : les paquets envoyés à cette adresse ne sont pas retransmis vers l’extérieur du réseau mais sont renvoyés par l’interface réseau et ne sortent pas de l’ordinateur . Cela simule un échange réseau .
Dans de nombreux cas, il est nécessaire de diviser la plage d’adresses (A B ou C) dont on dispose en sous réseaux pour séparer des départements, des domaines d’activités, des technologies différentes, des groupes utilisant des données sensibles …
Pour former une telle subdivision, prenons un exemple .
Soit un réseau de classe C 192.9.200.0 . Ce réseau pourrait avoir 256 ordinateurs qu’on veut subdiviser en 8 sous réseaux de 32 machines (256 :8) . On utilise donc 3 bits de la partie hôte qu’on attribue à la partie réseau soit 2 puissance 3 possibilités donc 8 sous réseaux . On obtient le masque de sous réseaux et les adresses de sous réseaux suivantes :
Masques
Adresses sous réseaux

Pour les adresses de diffusion de chaque sous réseau, on fait un OU entre l’adresse de sous réseau et le masque de sous réseau inverse (0.0.0.31) .
Adresses de diffusion

On obtient les 8 sous réseaux avec les plages d’adresses suivantes :
Sous réseaux

En conclusion, la norme IPv4 met à disposition 2 113 664 adresses toutes classes confondues . Aujourd’hui, il n’y a pratiquement plus d’adresses disponibles car la taille de l’Internet a doublé tous les ans depuis 1989 . C’est pour cette raison qu’une nouvelle norme a été mise en chantier concernant IP qui offre aussi une gestion de la QoS et de la sécurité .
Ce nouveau standard est désigné sous le nom IPv6 ou IPng (IP next génération) .
Les nouvelles adresses IP comprennent 16 octets soit 128 bits . Le volume d’adressage peut donc comporter 2 puissance 128 adresses .
Entete IPV6

IPv4 est compatible avec IPv6 notamment par encapsulation des paquets IPv4 dans les paquets IPv6 . Ceci permet de ménager une phase de transition suffisante de IPv4 à IPv6 pour que les constructeurs de matériaux et d’OS puissent s’adapter . Aujourd’hui, le réseau 6Bone est le réseau virtuel de test de IPv6 . G6Bone est sa branche française .

Schéma G6Bone

Références : IPv6, RFC 2460 ; ICMPv6, RFC 2463

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