IPv4 - Exemple

Ce chapitre décrit comment se déroule la communication réelle sur le réseau à l'aide du protocole Internet version 4.

Flux de paquets dans le réseau

Tous les hôtes de l'environnement IPv4 se voient attribuer des adresses IP logiques uniques. Lorsqu'un hôte souhaite envoyer des données à un autre hôte du réseau, il a besoin de l'adresse physique (MAC) de l'hôte de destination. Pour obtenir l'adresse MAC, l'hôte diffuse un message ARP et demande de donner l'adresse MAC quel que soit le propriétaire de l'adresse IP de destination. Tous les hôtes de ce segment reçoivent le paquet ARP, mais seul l'hôte dont l'adresse IP correspond à celle du message ARP répond avec son adresse MAC. Une fois que l'expéditeur reçoit l'adresse MAC de la station réceptrice, les données sont envoyées sur le support physique.

Dans le cas où l'IP n'appartient pas au sous-réseau local, les données sont envoyées à la destination au moyen de la passerelle du sous-réseau. Pour comprendre le flux de paquets, nous devons d'abord comprendre les composants suivants -

MAC Address- L'adresse de contrôle d'accès au support est l'adresse physique 48 bits codée en dur du périphérique réseau qui peut être identifiée de manière unique. Cette adresse est attribuée par les fabricants d'appareils.
Address Resolution Protocol- Le protocole de résolution d'adresse est utilisé pour acquérir l'adresse MAC d'un hôte dont l'adresse IP est connue. ARP est un paquet de diffusion qui est reçu par tous les hôtes du segment de réseau. Mais seul l'hôte dont l'adresse IP est mentionnée dans ARP y répond en fournissant son adresse MAC.
Proxy Server- Pour accéder à Internet, les réseaux utilisent un serveur proxy auquel une adresse IP publique est attribuée. Tous les PC demandent le serveur proxy pour un serveur sur Internet. Le serveur proxy au nom du PCS envoie la demande au serveur et lorsqu'il reçoit une réponse du serveur, le serveur proxy la transmet au PC client. Il s'agit d'un moyen de contrôler l'accès Internet dans les réseaux informatiques et il permet de mettre en œuvre des politiques basées sur le Web.
Dynamic Host Control Protocol- DHCP est un service par lequel un hôte se voit attribuer une adresse IP à partir d'un pool d'adresses prédéfini. Le serveur DHCP fournit également les informations nécessaires telles que l'adresse IP de la passerelle, l'adresse du serveur DNS, le bail attribué avec l'adresse IP, etc. En utilisant les services DHCP, un administrateur réseau peut gérer l'attribution d'adresses IP en toute simplicité.
Domain Name System- Il est très probable qu'un utilisateur ne connaisse pas l'adresse IP d'un serveur distant auquel il souhaite se connecter. Mais il connaît le nom qui lui est attribué, par exemple tutorialpoints.com. Lorsque l'utilisateur tape le nom d'un serveur distant auquel il souhaite se connecter, l'hôte local derrière les écrans envoie une requête DNS. Domain Name System est une méthode pour acquérir l'adresse IP de l'hôte dont le nom de domaine est connu.
Network Address Translation- Presque tous les PC d'un réseau informatique se voient attribuer des adresses IP privées qui ne sont pas routables sur Internet. Dès qu'un routeur reçoit un paquet IP avec une adresse IP privée, il le laisse tomber. Pour accéder aux serveurs sur une adresse publique privée, les réseaux informatiques utilisent un service de traduction d'adresses, qui se traduit entre les adresses publiques et privées, appelé Traduction d'adresses réseau. Lorsqu'un PC envoie un paquet IP depuis un réseau privé, NAT change l'adresse IP privée avec une adresse IP publique et vice versa.

Nous pouvons maintenant décrire le flux de paquets. Supposons qu'un utilisateur souhaite accéder à www.TutorialsPoint.com depuis son ordinateur personnel. Elle a une connexion Internet de son FAI. Les étapes suivantes seront suivies par le système pour l'aider à atteindre le site Web de destination.

Étape 1 - Acquisition d'une adresse IP (DHCP)

Lorsque le PC de l'utilisateur démarre, il recherche un serveur DHCP pour acquérir une adresse IP. Pour la même chose, le PC envoie une diffusion DHCPDISCOVER qui est reçue par un ou plusieurs serveurs DHCP sur le sous-réseau et ils répondent tous avec DHCPOFFER qui comprend tous les détails nécessaires tels que IP, sous-réseau, passerelle, DNS, etc. Le PC envoie DHCPREQUEST paquet afin de demander l'adresse IP proposée. Enfin, le DHCP envoie un paquet DHCPACK pour indiquer au PC qu'il peut conserver l'adresse IP pendant un certain temps, appelé bail IP.

Une adresse IP peut également être attribuée à un PC manuellement sans aucune aide du serveur DHCP. Lorsqu'un PC est bien configuré avec les détails de l'adresse IP, il peut communiquer avec d'autres ordinateurs sur tout le réseau IP.

Étape 2 - Requête DNS

Lorsqu'un utilisateur ouvre un navigateur Web et saisit www.tutorialpoints.com qui est un nom de domaine et qu'un PC ne comprend pas comment communiquer avec le serveur à l'aide de noms de domaine, alors le PC envoie une requête DNS sur le réseau afin d'obtenir l'adresse IP relative au nom de domaine. Le serveur DNS préconfiguré répond à la requête avec l'adresse IP du nom de domaine spécifié.

Étape 3 - Demande ARP

Le PC constate que l'adresse IP de destination n'appartient pas à sa propre plage d'adresses IP et doit transmettre la demande à la passerelle. La passerelle dans ce scénario peut être un routeur ou un serveur proxy. Bien que l'adresse IP de la passerelle soit connue de la machine cliente, mais que les ordinateurs n'échangent pas de données sur les adresses IP, ils ont plutôt besoin de l'adresse matérielle de la machine qui est l'adresse MAC codée en usine de la couche 2. Pour obtenir l'adresse MAC de la passerelle, le PC client émet une requête ARP disant "À qui appartient cette adresse IP?" La passerelle en réponse à la requête ARP envoie son adresse MAC. Lors de la réception de l'adresse MAC, le PC envoie les paquets à la passerelle.

Un paquet IP a à la fois des adresses source et de destination et il connecte l'hôte à un hôte distant de manière logique, tandis que les adresses MAC aident les systèmes sur un seul segment de réseau à transférer les données réelles. Il est important que les adresses MAC source et de destination changent à mesure qu'elles voyagent sur Internet (segment par segment), mais les adresses IP source et de destination ne changent jamais.