Les appareils informatiques modernes sont généralement connectés à Internet. Cette vaste source de données est accessible grâce à un large éventail de protocoles et de normes de communication. L'adresse IP les sous-tend tous. Une adresse IP est une adresse numérique pour un appareil informatique qui lui permet de communiquer via des connexions réseau. Surtout, il assure la communication entre les réseaux, ce qui a permis à Internet de former un vaste maillage de réseaux interconnectés.
De la même manière, une lettre doit avoir une adresse sur l'enveloppe pour être livrée au bon endroit, un paquet réseau a besoin d'une adresse IP de destination pour être livré au bon appareil. Internet et son précurseur, l'ARPANET, sont basés sur une structure d'adresses appelée IPv4, ou Internet Protocol version 4. Bien que cela soit maintenant remplacé par IPv6.
Le schéma d'adressage d'origine - IPv4
IPv4 est le schéma d'adressage standard de la majeure partie d'Internet et ce depuis sa création. Les adresses IPv4 sont définies avec 32 bits binaires. Pour les rendre lisibles par l'homme, ils sont souvent affichés dans un format appelé quadrilatère pointé ou notation décimale par points. Un exemple d'adresse IPv4 serait 192.168.0.2.
Le format lisible par l'homme d'IPv4 ci-dessus est dit avoir quatre octets car chacune des sections séparées par des points a 8 bits. Chaque octet peut avoir une valeur comprise entre 0 et 255. Cela signifie qu'il y a un total de 232 ou 4 294 967 296 adresses IPv4 possibles. Cela peut sembler beaucoup et c'était supposé être le cas aux débuts d'Internet. En réalité cependant, Internet a connu une croissance colossale et il y a maintenant beaucoup plus d'appareils qu'il n'y a d'adresses IP.
Épuisement de l'espace d'adressage
Au début d'Internet, le PC n'était pas une chose. On supposait que les réseaux ne se trouveraient que dans les grandes organisations car elles étaient les seules à pouvoir se permettre des ordinateurs. Pour suivre cette ligne de pensée, de grands blocs d'adresses IP ont été attribués aux organisations qui en ont fait la demande.
Le PC a changé tout cela et a introduit les ordinateurs à la maison. Ce changement signifiait qu'il y avait maintenant de nombreux réseaux plus petits au lieu de quelques grands réseaux. Cela signifiait que la méthode d'attribution des adresses IP devait changer. La mise en réseau par classe était un moyen de diviser les grands réseaux en plus petits morceaux. Il s'agissait d'une utilisation plus efficace de l'espace d'adressage, mais il y avait toujours un problème avec les petites et moyennes entreprises. organisations ayant besoin d'une allocation de réseau intermédiaire qui était généralement largement supérieure à ce qui était obligatoire.
Une décennie plus tard, la mise en réseau par classes a été remplacée par CIDR ou Classless Inter-Domain Routing. Cela a permis un contrôle beaucoup plus précis sur la taille des réseaux alloués et est utilisé à ce jour. Il fonctionne en définissant un réseau avec une deuxième adresse appelée masque de sous-réseau. Le masque de sous-réseau a la même structure. Mais chaque bit binaire qui représente l'adresse réseau est défini sur 1 et chaque bit binaire qui peut être utilisé pour désigner les hôtes de ce réseau est défini sur 0.
Pourtant, la popularité d'Internet a continué de menacer d'épuiser complètement l'espace d'adressage. Alors que quelques astuces supplémentaires ont été mises en œuvre, telles que les espaces d'adressage privés et le NAT. La vraie solution est une transition vers IPv6.
Le successeur – IPv6
Les adresses IPv6 sont assez différentes des adresses IPv4. Un exemple d'adresse IPv6 peut ressembler à ceci fe80:0db8:0000:0000:0000:8a2e: 0370:7334. L'adresse complète est désormais composée de 128 bits au lieu de 32. Cela offre 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 ou 340 billions de milliards d'adresses IPv6 uniques, plus que suffisant pour être à l'abri de l'épuisement de l'espace d'adressage comme IPv4.
Contrairement à IPv4 qui a des nombres décimaux séparés par des points, IPv6 utilise l'hexadécimal et les deux-points. Dans certains cas, vous pouvez voir l'adresse compressée pour paraître plus courte. Pour faciliter la lecture et l'écriture, le plus grand bloc continu de zéros peut être omis, laissant les deux-points de chaque côté. Cela réduit l'adresse à fe80:0db8::8a2e: 0370:7334.
IPv6 a eu un long chemin vers la normalisation, ayant d'abord publié un projet de norme en 1998, et finalement été normalisé en 2017. Au cours de cette période, l'adoption a été minime, malgré la stabilité du projet de norme et l'urgence croissante de l'épuisement de l'espace d'adressage IPv4.
Depuis 2022, l'espace d'adressage IPv4 est complètement épuisé et aucune nouvelle adresse ne peut être attribuée. Heureusement, il y a maintenant eu une augmentation de la prise en charge d'IPv6 sur les serveurs, les appareils des utilisateurs et les boîtiers de médiation. Google fournit statistiques quotidiennes pour la quantité de trafic qu'il voit qui utilise IPv6. Au moment de la rédaction de cet article, ce chiffre se situe à environ 40 % et augmente régulièrement depuis 2017.
Adresses réservées
L'une des astuces utilisées pour éviter l'épuisement de l'espace d'adressage consistait à traiter différemment certains groupes d'adresses. Certaines adresses étaient réservées pour une utilisation future, et d'autres étaient réservées pour être utilisées comme adresse de bouclage. Les plages les plus importantes étaient cependant les plages d'adresses privées. Ces plages d'adresses: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 et 192.168.0.1/16 ont été désignées comme confidentielles. Tout réseau peut utiliser ces plages d'adresses en interne.
Le facteur critique ici était que ces adresses privées ne peuvent être utilisées que pour la communication sur le réseau local, elles ne peuvent pas être utilisées sur les réseaux. Cela signifie que les appareils internes n'ont pas besoin d'utiliser l'offre rare et en baisse d'adresses IPv4 publiques. Bien sûr, cela rend la communication en dehors du réseau plus compliquée, mais pas impossible grâce au NAT.
NAT, ou traduction d'adresses réseau, et PAT associé (Traduction d'adresse de port) est un protocole qui permet à un routeur d'avoir une seule adresse IP publique, puis de convertir intelligemment tout trafic sortant pour utiliser sa propre adresse IP publique. Le routeur doit savoir quelle communication provient de quel appareil afin de pouvoir renvoyer la réponse à l'adresse correcte, mais le système a parfaitement fonctionné.
Avec les espaces d'adressage privés, les réseaux internes NAT et PAT sont passés d'une adresse IP publique pour chaque appareil à une adresse publique au total.
IPv6 contient également des espaces d'adressage réservés similaires pour les réseaux internes. Toute adresse IPv6 commençant par "fe80" est une adresse privée "lien local".
Conclusion
Une adresse IP est utilisée pour identifier un dispositif informatique sur – et lui permettre de communiquer sur – un réseau informatique. Les adresses IPv4 sont standard mais sont remplacées par les adresses IPv6 plus longues car IPv4 n'a plus d'adresses possibles à attribuer aux nouveaux appareils connectés à Internet.
Certaines plages d'adresses uniques sont des adresses IP privées. Les adresses privées peuvent être utilisées sur n'importe quel réseau, mais ne peuvent pas être utilisées pour communiquer directement entre les réseaux. Les adresses IP d'un réseau sont généralement attribuées par un routeur à l'aide de DHCP ou du protocole de contrôle dynamique de l'hôte.