Qu'est-ce qu'un sous-réseau ? | Fonctionnement du subnetting

Qu'est-ce qu'un sous-réseau ?

Un sous-réseau est un réseau à l'intérieur d'un réseau. Les sous-réseaux rendent les réseaux plus efficaces. Grâce au subnetting, le trafic réseau peut parcourir une distance plus courte sans passer par des routeurs inutiles pour arriver à destination.

Imaginons qu'Alice veuille envoyer une lettre à Bob, qui vit dans la ville d'à côté. Pour que la lettre parvienne à Bob le plus rapidement possible, elle doit être livrée directement du bureau de poste d'Alice au bureau de poste de la ville où habite Bob, puis être remise à Bob. Si la lettre est d'abord envoyée à un centre de tri postal situé à des centaines de kilomètres, la lettre d'Alice mettra beaucoup plus de temps à parvenir à Bob.

Tout comme le service postal, les réseaux sont plus efficaces lorsque les messages voyagent aussi directement que possible. Lorsqu'un réseau reçoit des paquets de données d'un autre réseau, il trie et achemine ces paquets par sous-réseau afin que les paquets ne suivent pas un itinéraire inefficace pour arriver à leur destination.

Qu'est-ce qu'une adresse IP ?

Pour comprendre les sous-réseaux, nous devons rapidement définir la notion d'adresse IP. Chaque appareil qui se connecte à l'internet se voit attribuer une adresse IP ( (Internet Protocol) unique, qui permet aux données envoyées d'atteindre le bon appareil parmi les milliards d'appareils connectés à Internet. Si les ordinateurs lisent les adresses IP sous forme de code binaire (une série de 0 et de 1), les adresses IP prennent généralement la forme d'une série de caractères alphanumériques.

Que signifient les différentes parties d'une adresse IP ?

Cette section se concentre sur les adresses IPv4, qui se présentent sous la forme de quatre nombres décimaux séparés par des points, comme 203.0.113.112. (Les adresses IPv6 sont plus longues et utilisent aussi bien des lettres que des chiffres.)

Chaque adresse IP comporte deux parties. La première partie indique à quel réseau appartient l'adresse. La deuxième partie donne l'identité de l'appareil au sein de ce réseau. Toutefois, la longueur de la « première partie » varie en fonction de la classe du réseau.

Les réseaux sont classés selon différentes classes, identifiées de A à E. Les réseaux de classe A peuvent connecter des millions d'appareils. Les réseaux de classe B et de classe C diminuent ensuite progressivement en termes de taille. (Les réseaux de classe D et de classe E ne sont pas couramment utilisés.)

Examinons l'incidence de ces classes sur la structure des adresses IP :

Réseau de classe A : tous les éléments qui précèdent le premier point indiquent le réseau et tous ceux qui le suivent désignent l'appareil au sein de ce réseau. Pour l'adresse 203.0.113.112, par exemple, le réseau est indiqué par la mention 203 et l'appareil par 0.113.112.

Réseau de classe B : tous les éléments qui précèdent le deuxième point indiquent le réseau. Ainsi, dans l'adresse de notre exemple (203.0.113.112), la mention 203.0 précise le réseau et 113.112. l'appareil au sein de ce réseau.

Réseau de classe C : pour les réseaux de classe C, tous les éléments qui se situent avant le troisième point indiquent le réseau. Dans notre exemple, la mention 203.0.113 désigne ainsi le réseau de classe C et 112 l'appareil.

Pourquoi le subnetting est-il nécessaire ?

Comme l'illustre l'exemple précédent, la structure des adresses IP est bâtie de sorte qu'il soit relativement simple aux routeurs Internet de trouver le bon réseau vers lequel acheminer les données. Toutefois, un réseau de classe A (par exemple) peut comprendre des millions d'appareils connectés. Un certain temps peut donc être nécessaire pour que les données trouvent le bon appareil. C'est pour cette raison que l'on a recours au subnetting. Il permet de réduire l'adresse IP à l'utilisation au sein d'une gamme d'appareils.

Comme les adresses IP ne mentionnent que les adresses du réseau et de l'appareil, elles ne peuvent pas indiquer vers quel sous-réseau un paquet IP doit être envoyé. Les routeurs au sein d'un réseau utilisent donc ce qu'on appelle un masque de sous-réseau pour trier les données en sous-réseaux.

Qu'est-ce qu'un masque de sous-réseau ?

Un masque de sous-réseau ressemble à une adresse IP, mais il est uniquement destiné à l'usage interne au sein du réseau. Les routeurs utilisent des masques de sous-réseau pour acheminer les paquets de données au bon endroit. Les masques de sous-réseau ne sont pas indiqués dans les paquets de données qui circulent sur Internet : ces paquets indiquent seulement l'adresse IP de destination, qu'un routeur fera correspondre à un sous-réseau.

Supposons que Bob réponde à la lettre d'Alice, mais qu'il envoie sa réponse à l'adresse du lieu de travail d'Alice plutôt qu'à son domicile. L'entreprise où travaille d'Alice est assez grande et comprend de nombreux services différents. Pour que les collaborateurs reçoivent leur courrier rapidement, l'équipe administrative trie ce dernier par service plutôt que par collaborateur. Après avoir reçu la lettre de Bob, elle cherche dans quel service travaille Alice et voit qu'il s'agit du service clients. L'équipe envoie alors la lettre au service clients au lieu de la transmettre directement à Alice et le service clients la lui remet.

Dans cet exemple, Alice représente l'adresse IP et le service clients le masque de sous-réseau. Après avoir déterminé dans quel service travaille Alice, la lettre de Bob a été rapidement classée dans le bon groupe de destinataires potentiels. Sans cette étape, les responsables administratifs auraient passé du temps à chercher laborieusement l'emplacement exact du bureau d'Alice, qui peut se trouver n'importe où dans l'entreprise.

Prenons un exemple concret : supposons qu'un paquet IP soit envoyé l'adresse IP 192.0.2.15. Comme cette adresse IP correspond à un réseau de classe C, le réseau est donc identifié par la mention « 192.0.2 » (techniquement, il s'agira plus précisément de 192.0.2.0/24). Les routeurs transmettent le paquet à un hôte du réseau identifié par « 192.0.2 ».

Une fois que le paquet atteint ce réseau, un des routeurs opérant au sein de ce dernier consulte sa table de routage. Il réalise quelques opérations mathématiques binaires à l'aide de son masque de sous-réseau 255.255.255.0, repère l'adresse de l'appareil « 15 » (le reste de l'adresse IP indique le réseau) et calcule dans quel sous-réseau le paquet doit se rendre. Il transmet alors le paquet au routeur ou au commutateur responsable de la transmission des paquets au sein de ce sous-réseau et le paquet arrive à l'adresse IP 192.0.2.15 (en savoir plus sur les routeurs et les commutateurs).