Une adresse IP (avec IP pour Internet Protocol) est un numéro d'identification qui est attribué^[1] à chaque appareil connecté à un réseau informatique utilisant l'Internet Protocol. Il existe des adresses IP de version 4 et de version 6. La version 4 est actuellement la plus utilisée : elle est généralement représentée en notation décimale avec quatre nombres compris entre 0 et 255, séparés par des points, ce qui donne par exemple : 212.85.150.134.

Utilisation des adresses IP

L'adresse IP est attribuée à chaque interface avec le réseau de tout matériel informatique (routeur, ordinateur, modem ADSL, imprimante réseau, etc) connecté à un réseau informatique utilisant l’Internet Protocol comme protocole de communication entre ses nœuds. Cette adresse est assignée soit individuellement par l'administrateur du réseau local dans le sous-réseau correspondant, soit automatiquement via le protocole DHCP. Si l'ordinateur dispose de plusieurs interfaces, chacune dispose d'une adresse IP specifique. Une interface peut également disposer de plusieurs adresses IP^[2].

Chaque paquet transmis par le protocole IP contient l'adresse IP de l'émetteur ainsi que l'adresse IP du destinataire. Les routeurs IP acheminent les paquets vers la destination de proche en proche. Certaines adresses IP sont utilisées pour la diffusion (multicast ou broadcast) et ne sont pas utilisables pour adresser des ordinateurs individuels. La technique anycast permet de faire correspondre une adresse IP à plusieurs ordinateurs répartis dans Internet.

Les adresses IPv4 sont dites publiques si elles sont enregistrées et routables sur Internet, elles sont donc uniques mondialement. À l'inverse, les adresses privées ne sont utilisables que dans un réseau local, et doivent etre uniques que dans ce réseau. La traduction d'adresse réseau permet de transformer des adresses privées en adresses publiques et d’accéder à Internet à partir d'un poste d'un réseau privé.

Adresse IP et nom de domaine

La plupart des adresses IP des serveurs peuvent être converties en un nom de domaine et inversement. Le nom de domaine est plus facilement lisible : fr.wikipedia.org est le nom de domaine correspondant à 91.198.174.225. Il s'agit du système de résolution de noms (DNS pour Domain Name System en anglais).

Classe d'adresse IP

Jusqu'aux années 1990, on a distingué des classes d'adresse IP qui étaient utilisées pour l'assignation des adresses et par les protocoles de routage. Cette notion est désormais obsolète.

Sous-réseau

En 1984, devant la limitation du modèle de classes, la RFC 917 (Internet subnets) crée le concept de sous-réseau. Ceci permet par exemple d'utiliser une adresse de Classe B comme 256 sous-réseaux de 254 ordinateurs au lieu d'un seul réseau de 65536 ordinateurs, sans toutefois remettre en question la notion de classe d'adresse.

Le masque de sous-réseau permet de déterminer les deux parties d'une adresse IP correspondant respectivement au numéro de réseau et au numéro de l'hôte.

Un masque a la même longueur qu'une adresse IP. Il est constitué d'une suite de chiffres 1 (éventuellement) suivie par une suite de chiffres 0 :

Pour calculer la partie sous-réseau d'une adresse IP, on effectue une opération ET logique bit à bit entre l'adresse et le masque. Pour calculer l'adresse de l'hôte, on effectue une opération ET bit à bit entre le complément à un du masque et l'adresse.

En IPv6, les sous-réseaux ont une taille fixe de /64, c'est-à-dire que 64 des 128 bits de l'adresse IPv6 sont réservés à la numérotation d'un hôte dans le sous-réseau.

Agrégation des adresses

En 1992, la RFC 1338 (Supernetting: an Address Assignment and Aggregation Strategy) propose d'abolir la notion de classe qui n'était plus adaptée à la taille d'Internet.

Le Classless Inter-Domain Routing (CIDR), est mis au point en 1993^[3] afin de diminuer la taille de la table de routage contenue dans les routeurs. Ce but est atteint en agrégeant plusieurs entrées de cette table en une seule.

La distinction entre les adresses de classe A, B ou C a été ainsi rendue obsolète, de sorte que la totalité de l'espace d'adressage unicast puisse être gérée comme une collection unique de sous-réseaux indépendamment de la notion de classe. Le masque de sous-réseau ne peut plus être déduit de l'adresse IP elle-même, les protocoles de routage compatibles avec CIDR, dits classless, doivent donc accompagner les adresses du masque correspondant. C'est le cas de Border Gateway Protocol dans sa version 4, utilisé sur Internet (RFC 1654 A Border Gateway Protocol 4, 1994), OSPF, EIGRP ou RIPv2. Les registres Internet régionaux (RIR) adaptent leur politique d'attribution des adresses en conséquence de ce changement.

L'utilisation de masque de longueur variable (Variable-Length Subnet Mask, VLSM) permet le découpage de l'espace d'adressage en blocs de taille variable, permettant une utilisation plus efficace de l'espace d'adressage.

Le calcul du nombre d'adresses d'un sous-réseau est le suivant, 2^{taille de l'adresse - masque}.

Un fournisseur d'accès internet peut ainsi se voir allouer un bloc /19 (soit 2^32-19 = 2¹³ = 8192 adresses) et créer des sous-réseaux de taille variable en fonction des besoins à l'intérieur de celui-ci : de /30 pour des liens points-à-point à /24 pour un réseau local de 200 ordinateurs. Seul le bloc /19 sera visible pour les réseaux extérieurs, ce qui réalise l'agrégation et l'efficacité dans l'utilisation des adresses.

Base de données des adresses IP

Distribution de l'espace d'adressage IPv4 en février 2011.

L'IANA, qui est depuis 2005 une division de l'ICANN, définit l'usage des différentes plages d'adresses IP en segmentant l'espace en 256 blocs de taille /8, numérotés de 0/8 à 255/8.

Les adresses IP unicast sont distribuées par l'IANA aux registres Internet régionaux (RIR). Les RIR gèrent les ressources d'adressage IPv4 et IPv6 dans leur région. L'espace d'adressage unicast IPv4 est composé des blocs d'adresse /8 de 1/8 à 223/8. Chacun de ces blocs est soit réservé, assigné à un réseau final ou à un registre Internet régional (RIR) ou libre^[4],[5]. En février 2011, il ne reste plus aucun bloc /8 libre.

En IPv6, le bloc 2000::/3 est réservé pour les adresses unicast globales^[6]. Des blocs /23 sont assignés aux RIR depuis 1999.

Il est possible d'interroger les bases de données des RIR pour savoir à qui est assigné une adresse IP grâce à la commande whois ou via les sites web des RIR.

Les RIR se sont regroupés pour former la Number Resource Organization (NRO) afin de coordonner leurs activités ou projets communs et mieux défendre leurs intérêts auprès de l'ICANN (l'IANA), mais aussi auprès des organismes de normalisation (notamment l'IETF ou l'ISOC).

Plages d'adresses IP spéciales

IPv4

Certaines adresses sont réservées à un usage particulier (RFC 5735) :

Adresses privées 

Ces adresses ne peuvent pas être routées sur Internet. Leur utilisation par un réseau privé est encouragée pour éviter de réutiliser les adresses publiques enregistrées. Il faut toutefois prévoir qu'il n'y ait pas de doublon lors de l'interconnexion de réseaux privés non prévue lors de leurs créations.

Adresses de diffusion 

• L'adresse 255.255.255.255 est une adresse de diffusion.
• La première adresse d'un réseau spécifie le réseau lui-même, la dernière est une adresse de diffusion (broadcast).

Adresses multicast 

En IPv4, tout détenteur d'un numéro d'AS 16 bit peut utiliser un bloc de 256 adresses IP multicast, en 233.x.y.z où x et y sont les 2 octets du numéro d'AS (RFC 3180).

IPv6

Les plages d'adresse IPv6 suivantes sont réservées (RFC 5156) :

Adresses spéciales

•  ::/128 indique une adresse non spécifiée. Celle-ci est illégale en tant qu'adresse de destination, mais elle peut être utilisée localement dans une application pour indiquer n'importe quelle interface réseau ou sur le réseau dans une phase d'acquisition de l'adresse.

Adresses locales

En IPv6, les adresses locales de site fec0::/10 étaient réservées par la RFC 3513 pour le même usage privé, mais sont considérées comme obsolètes par la RFC 3879 pour privilégier l'adressage public et décourager le recours aux NAT. Elles sont remplacée par les adresses locales uniques fc00::/7 qui facilitent l'interconnexion de réseaux privés en utilisant un identifiant aléatoire de 40 bits.

En IPv6, les adresses fe80::/64 ne sont uniques que sur un lien. Un hôte peut donc disposer de plusieurs adresses identiques dans ce réseau sur des interfaces différentes. Pour lever une ambiguïté avec ces adresses de scope lien local, on devra donc préciser l'interface sur laquelle l'adresse est configurée. Sous les systèmes de type Unix, on ajoute à l'adresse le signe pourcent suivi du nom de l'interface (par exemple ff02::1%eth0), tandis que sous Windows on utilise le numéro de l'interface (ff02::1%11).

Adresses expérimentales obsolètes

• 3ffe::/16 et 5f00::/8 étaient utilisés par le 6bone entre 1996 et 2006.
•  ::a.b.c.d/96 (où a.b.c.d est une adresse IPv4) étaient des adresses compatibles IPv4 définies dans la RFC 1884 mais rendues obsolètes par la RFC 4291 en 2006.

Épuisement des adresses IPv4

La popularité d'Internet a abouti à l'épuisement en 2011 des blocs d'adresses IPv4 disponibles, ce qui menace le développement du réseau.

Pour remédier à ce problème ou repousser l'échéance, plusieurs techniques existent :

• IPv6, dont la capacité d'adressage est considérable,
• NAT, qui permet à de nombreux ordinateurs d'un réseau privé de partager une adresse publique, mais qui complique le fonctionnement de certains protocoles,
• les registres Internet régionaux ont développé des politiques d'assignation d'adresses plus contraignantes, qui tiennent compte des besoins réels à court terme. L'assignation de blocs d'adresses plus petits diminue cependant l'efficacité de l'agrégation des adresses.
• la récupération des blocs attribués généreusement autrefois, certaines entreprises disposent ainsi d'un bloc /8, soit plus de 16 millions d'adresses publiques.

Identification par adresse IP

Celle-ci pose problème, pour plusieurs raisons :

• dans certains cas, une adresse IP publique peut être utilisée par plusieurs personnes simultanément et indépendamment (voir NAT et Carrier Grade NAT) ;
• il est possible d'usurper l'adresse IP d'autrui dans la source d'un paquet IP dans la mesure où les routeurs utilisent normalement l'adresse destination, l'établissement d'une connexion TCP implique cependant un routage bidirectionnel correct ;
• possibilité de dérouter les systèmes de traçage^{[réf. nécessaire]}.

Notes

Voir aussi

Articles connexes

• Adresse IPv6
• ARP poisoning
• Broadcast
• Internet Protocol
• Usurpation d'adresse IP

Liens externes

• (fr) Les réseaux TCP/IP : un wikilivre de la bibliothèque du département informatique.

Références

Les définitions des adresses IP versions 4 et 6, la notion de classe et la notation CIDR sont documentées dans les Request for comments suivants (en anglais) :

Communes

• RFC 997 — Internet numbers, mars 1987
• RFC 791 — Internet Protocol, septembre 1981 (IP).
• RFC 1519 — Classless Inter-Domain Routing (CIDR): an Address Assignment and Aggregation Strategy, septembre 1993
• RFC 1918 — Address Allocation for Private Internets, février 1996
• RFC 1531 — Dynamic Host Configuration Protocol, octobre 1993 (DHCP).

IPv4

• RFC 3330 — Special-Use IPv4 Addresses, septembre 2002
• RFC 903 — A Reverse Address Resolution Protocol, juin 1984 (RARP).

IPv6

• RFC 2460 — Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification, décembre 1998
• RFC 2373 — IP Version 6 Addressing Architecture, juillet 1998
• RFC 2893 — Transition Mechanisms for IPv6 Hosts and Routers, août 2000

La liste des RIR ainsi que la table d'allocation des adresses se trouvent sur la page Number Resources de l'IANA.

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