SNT · Seconde
Le Routage des Paquets et Mini-Internet
Comprendre le rôle des commutateurs et routeurs, l'adressage avec notation CIDR ('/8', '/16', '/24'), et la recherche de chemins alternatifs en cas de panne.
Le Routage des Paquets et Mini-Internet
Objectifs du cours
- Distinguer le rôle d'un commutateur (switch) et d'un routeur.
- Comprendre la structure d'une adresse IP : partie réseau vs partie machine (notations '/8', '/16', '/24').
- Identifier les chemins empruntés par les paquets de données et analyser la tolérance aux pannes.
- Comprendre pourquoi Internet est un réseau maillé et résilient.
Les Équipements Réseau : Switchs et Routeurs
Comment les paquets de données trouvent-ils leur chemin entre deux ordinateurs situés à des milliers de kilomètres ?
Le Commutateur (Switch)
Un switch (ou commutateur réseau) permet de relier entre eux tous les ordinateurs appartenant à un même réseau local (LAN).
- Il agit comme une « multiprise intelligente » dotée de prises RJ45 femelles (câbles Ethernet).
- Il analyse l'adresse du destinataire : si l'ordinateur destinataire est sur le même réseau local, il lui transmet directement la trame.
Exemples de commutateurs réseau (Switchs) avec prises RJ45 Ethernet
Le Routeur
Un routeur permet de relier ensemble plusieurs réseaux différents.
- Il est composé de plusieurs interfaces réseau (cartes réseau) connectées à des réseaux distincts.
- Dès qu'un paquet doit quitter son réseau local d'origine, le switch l'envoie au routeur (la passerelle), qui détermine la meilleure direction à prendre.
Modélisation d'un « Mini-Internet »
Considérons le réseau simplifié suivant composé de :
- 15 ordinateurs : de M1 à M15
- 6 switchs : R1 à R6 (gérant 6 réseaux locaux distincts)
- 8 routeurs : A, B, C, D, E, F, G, H
Topologie du réseau Mini-Internet avec 15 ordinateurs, 6 switchs et 8 routeurs maillés
Répartition des machines par réseau local :
- Réseau local 1 : Machines M1, M2, M3 (connectées au switch R1)
- Réseau local 2 : Machines M4, M5, M6 (connectées au switch R2)
- Réseau local 3 : Machines M7, M8 (connectées au switch R3)
- Réseau local 4 : Machines M9, M10 (connectées au switch R4)
- Réseau local 5 : Machines M11, M12 (connectées au switch R5)
- Réseau local 6 : Machines M13, M14, M15 (connectées au switch R6)
Étude de Trajets et Tolérance aux Pannes
Cas n°1 : M1 communique avec M3
M1 et M3 sont sur le même réseau local (Réseau local 1). Le paquet n'a pas besoin de passer par un routeur. Le trajet est direct :
Cas n°2 : M1 communique avec M6
M6 est sur le Réseau local 2. Le switch R1 transmet le paquet au routeur A, qui le relaie au routeur B, puis au switch R2 :
Cas n°3 : M1 communique avec M9
M9 est sur le Réseau local 4. Il existe plusieurs chemins possibles grâce au maillage des routeurs :
Pourquoi une « coupure globale d'Internet » n'a aucun sens technique
Si un câble ou un routeur tombe en panne (par exemple entre les routeurs F et E), les algorithmes de routage dynamique recalculent instantanément une route de secours alternative (par exemple via H ➔ C ➔ D ➔ E). Cette architecture maillée et décentralisée garantit la haute résilience d'Internet face aux pannes.
Adressage Réseau et Notation CIDR ('/8', '/16', '/24')
Une adresse IPv4 est découpée en deux parties :
- La partie Réseau (NetID) : Identifie le sous-réseau auquel appartient l'équipement.
- La partie Machine / Hôte (HostID) : Identifie l'appareil spécifique au sein de ce sous-réseau.
Pour spécifier la taille de la partie réseau, on utilise le suffixe '/n' (notation CIDR) indiquant le nombre de bits alloués au réseau :
| Notation | Partie Réseau | Partie Machine | Exemple d'IP | Adresse du Réseau |
|---|---|---|---|---|
| '/8' | 1 octet (a) | 3 octets (b.c.d) | 10.45.2.1/8 | 10.0.0.0 |
| '/16' | 2 octets (a.b) | 2 octets (c.d) | 172.16.50.3/16 | 172.16.0.0 |
| '/24' | 3 octets (a.b.c) | 1 octet (d) | 192.168.1.15/24 | 192.168.1.0 |
Activités Pratiques d'Application
Activité 2.1 : Chemins possibles
En observant le schéma du mini-Internet, déterminez un chemin valide permettant d'établir une connexion entre la machine M4 (Réseau 2) et la machine M14 (Réseau 6).
Activité 2.2 : Attribution d'adresses IP
- Sachant que M2 a pour adresse 192.168.1.3/24, donnez une adresse IP possible pour la machine M1 située sur le même réseau local.
- Sachant que M4 a pour adresse 192.168.2.1/24, donnez une adresse IP possible pour la machine M6 située sur le même réseau local.
- Deux machines A (172.15.22.3/16) et B (172.16.22.4/16) sont-elles sur le même réseau local ? Justifiez.
Quiz d'auto-évaluation
Quel équipement permet de relier deux réseaux locaux distincts ?
Quelle est l'adresse réseau d'une machine ayant l'IP 192.168.4.55/24 ?
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