Qu'est-ce qu'une adresse IPv4 ?

IPv4 est la première version du protocole Internet lancée par le ministère de la Défense des États-Unis sur son réseau ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network). Il est capable de produire des milliards d'adresses IP, ce qui est l'une des principales caractéristiques d'IPv4. Depuis le lancement d'IPv4 en 1983, nous sommes sur le point d'épuiser les adresses IP avec l'émergence de plus d'appareils IoT. Dans cet article, en plus d'apprendre ce qu'est l'adresse IPv4, vous découvrirez également les avantages et les inconvénients d'IPv4.

Qu'est-ce qu'une adresse IPv4 ?

IPv4 est la première version du protocole Internet. Il utilise un espace d'adressage de 32 bits , qui est l'adresse IP la plus couramment utilisée. Cette adresse 32 bits est écrite sous la forme de quatre nombres séparés par une décimale. Chaque ensemble de nombres est appelé un octet . Les nombres dans chaque octet vont de 0 à 255 . IPv4 est capable de créer 4,3 milliards d'adresses IP uniques. Un exemple de ce qu'est l'adresse IPv4 est 234.123.42.65. Plus loin dans l'article, nous verrons également comment convertir l'adresse IPv4 en code binaire en utilisant la méthode de conversion IPv4 en binaire.

Parties d'IPv4

Une adresse IP se compose de trois parties :

• Réseau : cette partie de l'adresse IP identifie le réseau auquel appartient l'adresse IP. Le côté gauche de l'adresse IP est appelé la partie réseau.
• Hôte : La partie hôte d'une adresse IP varie généralement les unes des autres pour identifier de manière unique l'appareil sur Internet. Cependant, la partie réseau est similaire pour chaque hôte du réseau.

Par exemple, les parties Réseau et Hôte de cette adresse IP (234.123.42.65 ) sont :

• Numéro de sous-réseau : il s'agit d'une partie facultative de l'adresse IP. C'est la partition d'une adresse IP en plusieurs segments plus petits. Il aide à interconnecter les réseaux et réduit le trafic.

Conversion des adresses IPv4 en code binaire

Alors que nous utilisons IPv4 comme adresse numérique 32 bits, les ordinateurs et les réseaux fonctionnent avec le langage binaire. Comprenons comment une adresse IP est convertie en langage binaire à l'aide de la méthode de conversion IPv4 en binaire. Comme nous l'avons lu précédemment sur ce qu'est un octet, les bits de chaque octet sont désignés par un nombre. Nous allons maintenant voir comment utiliser un Octet Chart 8 bits. Il se compose d'un nombre qui représente la valeur de chaque bit.

Il s'agit de l'adresse IP : 234.123.42.65, que nous allons convertir en langage binaire à l'aide du tableau d'octets. Chaque bit de l'octet est soit représenté par 1 soit par 0. Le premier octet est constitué du nombre 234. Nous devrons maintenant déterminer quels nombres du tableau d'octets totalisent 234. Les nombres qui totalisent 234 sont 128+ 64+32+8+2. De même, tous les nombres qui s'additionnent sont représentés par 1, tandis que le reste des nombres est représenté par 0.

Ainsi, le nombre binaire pour 234 est 11101010. De même, ce processus est effectué avec tous les octets.

Par conséquent, le langage binaire pour l'adresse IP 234.123.42.65 est 11101010.01111011.00101010.01000001

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Modèle IPv4–OSI

L'Organisation internationale de normalisation a donné le modèle OSI pour les systèmes de communication. OSI signifie Open System Interconnection . Ce modèle se compose de couches qui expliquent comment un système doit communiquer avec un autre en utilisant un protocole différent. Chaque couche joue un rôle crucial dans le système de communication. Le modèle OSI se compose des couches suivantes :

• Application (couche 7) : La couche application est la plus proche de l'utilisateur. La fonction principale de la couche est de recevoir et d'afficher des données de et vers les utilisateurs. Cette couche aide à établir la communication via les niveaux inférieurs avec l'application de l'autre côté. Par exemple, TelNet et FTP.
• Présentation (couche 6) : la couche de présentation est destinée au traitement. La partie traitement comprend soit la conversion des données du format applicatif au format réseau, soit du format réseau au format applicatif. Par exemple, le chiffrement et le déchiffrement des données.
• Session (Couche 5) : La couche Session entre en jeu lorsque deux ordinateurs doivent communiquer. Ces sessions sont créées au cas où une réponse est requise de la part de l'utilisateur. Cette couche est responsable de la configuration, de la coordination et de l'expiration de la session. Par exemple, la vérification du mot de passe.
• Transport (couche 4) : la couche transport assure tous les aspects de la transmission des données d'un réseau à un autre, y compris la quantité, la vitesse et la destination des données. TCP/IP et UDP fonctionnent dans cette couche. Il reçoit les données des couches ci-dessus, les décompose en petits morceaux appelés segments et les transmet ensuite à la couche réseau.
• Réseau (couche 3) : La couche réseau est responsable du routage des paquets ou segments de données vers leur destination. Pour être précis, cette couche choisit efficacement le bon chemin pour atteindre le bon endroit.
• Liaison de données (couche 2) : La couche liaison de données est chargée de transférer les données sources de la première couche, qui est la couche physique, vers les couches susmentionnées. Cette couche est également responsable de la correction des erreurs qui se produisent lors du transfert .
• Physique (couche 1) : La couche physique est la dernière couche du modèle OSI. Cette couche comprend la structure de communication et les composants matériels tels que le type et la longueur du câble, la disposition des broches, la tension, etc.

Structure des paquets IPv4

Un paquet IPv4 se compose de deux parties : un en-tête et des données . Il est capable de transporter 65 535 octets . La longueur d'un en-tête IP varie de 20 à 60 octets. L'en-tête comprend l'hôte et l'adresse de destination, ainsi que d'autres champs d'informations qui aident le paquet de données à atteindre la destination.

En-tête de paquet IPv4

Un en-tête de paquet IPv4 comporte 13 champs obligatoires. Comprenons-les et leurs rôles :

• Version : il s'agit d'un champ d'en-tête de 4 bits. Il donne des informations sur la version actuelle de l'IP en cours d'utilisation.
• Longueur d'en-tête Internet (IHL) : il s'agit de la longueur de l'en-tête IP complet.
• Type de service : ce champ donne des informations sur la séquence des paquets en transmission.
• Longueur totale : ce champ indique la longueur totale de l'en-tête IP. La taille minimale de ce champ est de 20 octets, tandis que la taille maximale va jusqu'à 65 535 octets.
• Identification : Le champ Identification de la partie en-tête permet d'identifier les différentes parties des paquets qui se séparent lors de la transmission des données.
• ECN : ECN signifie Explicit Congestion Notification. Ce champ est chargé de vérifier l'encombrement des paquets dans la voie de transmission.
• Drapeaux : Il s'agit d'un champ de 3 bits qui indique si un paquet IP doit être fragmenté ou non en fonction de sa taille de données.
• Décalage de fragment : le décalage de fragment est un champ de 13 bits. Il permet la séquence et le positionnement des données fragmentées dans un paquet IP.
• Time to Live (TTL): C'est un ensemble de valeurs qui sont envoyées avec chaque paquet de données, dans le but d'éviter d'encercler le paquet de données. La valeur numérique attachée à chaque paquet IP diminue de un après avoir rencontré chaque routeur sur sa route. Dès que la valeur TTL atteint un, le paquet IP est supprimé.
• Protocole : Le protocole est un champ de 8 bits chargé de transmettre les informations de la couche réseau sur le protocole auquel appartient un paquet IP.
• Header Checksum : Ce champ se charge de repérer les erreurs de communication dans les en-têtes et les paquets de données reçus.
• Adresse IP source : il s'agit d'un champ de 32 bits, composé de l'adresse IPv4 de l'expéditeur.
• Adresse IP de destination : il s'agit d'un champ de 32 bits, composé de l'adresse IPv4 du récepteur.
• Options : Le champ Options entre en vigueur lorsque la longueur du DIH est supérieure à 5.

Maintenant, découvrons les caractéristiques du protocole IPv4 et les avantages et inconvénients d'IPv4.

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Caractéristiques d'IPv4

Voici les caractéristiques d'IPv4 :

• IPv4 utilise une adresse IP 32 bits.
• Les chiffres de l'adresse sont séparés par un nombre décimal appelé point .
• Il se compose de types d'adresses unicast, multicast et broadcast .
• IPv4 est structuré avec douze champs d'en-tête .
• Le masque de sous-réseau de longueur virtuelle (VLSM) est pris en charge par IPv4.
• Il utilise le protocole de résolution d'adresse postale pour le mappage à l'adresse Mac.
• Les réseaux sont conçus avec DHCP (Dynamic Host Configuration Program) ou en utilisant le mode manuel .

Avantages et inconvénients d'IPv4

Voyons ensemble les avantages et les inconvénients d'IPv4 :

Avantages d'IPv4

• L' attribution et la compatibilité du réseau IPv4 sont louables.
• Il dispose d'un service de routage productif .
• Les adresses IPv4 offrent un encodage parfait .
• Il peut facilement se connecter à plusieurs appareils sur un réseau.
• C'est le moyen de communication spécifique , le plus souvent dans l'organisation multicast.

Inconvénients d'IPv4

• Les adresses IPv4 sont au bord de l'épuisement .
• La gestion du système IPv4 est fastidieuse, compliquée et lente .
• Il fournit un routage Internet inefficace et insuffisant .
• Sa fonction de sécurité en option .

Par conséquent, ce sont les avantages et les inconvénients du protocole IPv4.

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Cependant, il y a eu un changement vers la version avancée d'IPv4 qui est IPv6 . Malgré l'épuisement des adresses IPv4, il continue d'être utilisé en raison de sa compatibilité. Nous espérons que notre doc vous a extrêmement bien guidé dans l'apprentissage de ce qu'est l'adresse IPv4 . Laissez vos questions ou suggestions, le cas échéant, dans la section des commentaires ci-dessous.