Qu'est-ce qu'un sous-réseau ? | Comment fonctionne le 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'adresses IP. Chaque appareil qui se connecte à l'internet se voit attribuer une adresse IP (Internet Protocol) unique, ce qui permet aux données envoyées sur Internet 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 1 et de 0), les adresses IP sont généralement écrites sous 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 des lettres aussi bien 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, étiquetées de A à E. Les réseaux de classe A peuvent connecter des millions d'appareils. Les réseaux de classe B et de classe C sont de plus en plus petits. (Les réseaux de classe D et de classe E ne sont pas couramment utilisés).

Voyons comment ces classes ont une incidence sur la structure des adresses IP :

Réseau de classe A : tout ce qui précède la première période indique le réseau, et tout ce qui suit désigne le dispositif au sein de ce réseau. Par exemple, pour l'adresse 203.0.113.112, le réseau est indiqué par 203 et l'appareil par 0.113.112.

Réseau de classe B : tout ce qui précède le deuxième point indique le réseau. Dans l'adresse de notre exemple 203.0.113.112, 203.0 indique le réseau et 113.112. indique l'appareil au sein de ce réseau.

Réseau de classe C : pour les réseaux de classe C, tout ce qui se trouve avant le troisième point indique le réseau. Dans notre exemple, 203.0.113 indique le réseau de classe C, et 112 indique l'appareil.

Pourquoi le subnetting est-il nécessaire ?

Comme l'illustre l'exemple précédent, la structure des adresses IP sont fait qu'il est relativement simple pour les routeurs Internet de trouver le bon réseau pour y acheminer les données. Cependant, dans un réseau de classe A (par exemple), il pourrait y avoir des millions d'appareils connectés, et il peut falloir un certain pour que les données trouvent le bon appareil. C'est C'est pour cette raison que l'on a recours au subnetting  : il réduit l'adresse IP à l'utilisation dans une gamme d'appareils.

Les adresses IP indiquant uniquement les adresses du réseau et de l'appareil, elles ne peuvent pas indiquer à quel sous-réseau un paquet IP doit être envoyé. Les routeurs au sein d'un réseau utilisent 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 est semblable à une adresse IP, mais il est destiné à un usage uniquement interne au sein d'un 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 employés reçoivent leur correspondance rapidement, l'équipe administrative trie le courrier par service plutôt que par employé. Après avoir reçu la lettre de Bob, ils regardent dans quel service travaille Alice et voient qu'il s'agit du service clients. Ils envoient 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. Cette adresse IP est un réseau de classe C, le réseau est donc identifié par 192.0.2 (ou plus précisément par 192.0.2.0/24). Les routeurs transmettent le paquet à un hôte du réseau indiqué par 192.0.2.

Une fois que le paquet atteint ce réseau, un routeur au sein du réseau consulte sa table de routage. Il réalise quelques opérations mathématiques binaires en utilisant son masque de sous-réseau 255.255.255.0, voit l'adresse de l'appareil 15 (le reste de l'adresse IP indique le réseau), et calcule dans quel sous-réseau le paquet doit aller. Il transmet le paquet au routeur ou au commutateur responsable de la livraison 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).