Le protocole IP
Objectifs
- Comprendre le rôle du protocole IP dans le routage des données.
- Différencier une adresse IPv4 d'une adresse IPv6.
- Saisir les concepts de paquet, de routage et de best-effort.
Introduction
Imaginez envoyer une lettre à un ami à l'autre bout du monde. Pour qu'elle arrive, il faut une adresse précise sur l'enveloppe. Sur Internet, c'est exactement le même principe ! Chaque ordinateur, smartphone ou objet connecté possède une adresse unique qui lui permet de communiquer : c'est l'adresse IP, gérée par le protocole IP. Sans lui, pas de réseaux, pas de streaming, pas de jeux en ligne.
Comment les données parviennent-elles à leur destination précise sur le vaste réseau Internet ?
IP : la carte d'identité et le service postal d'Internet
IP signifie Internet Protocol. C'est un protocole fondamental de la couche réseau, qui a deux rôles principaux. Premièrement, il définit un système d'adressage unique pour identifier chaque appareil connecté à un réseau (comme une adresse postale). Deuxièmement, il s'occupe de l'acheminement des données d'un point à un autre sur le réseau, même si cela implique de traverser de nombreux réseaux intermédiaires. Les données à envoyer (un email, une page web) sont découpées en petits morceaux appelés **paquets IP** (ou datagrammes). Chaque paquet est une enveloppe numérique qui contient à la fois une partie des données et des informations de contrôle, notamment l'adresse IP source (l'expéditeur, par exemple votre smartphone) et l'adresse IP destination (le destinataire, par exemple le serveur de Netflix). Ces paquets voyagent indépendamment les uns des autres à travers les routeurs, qui sont comme des centres de tri postaux géants. Ils examinent l'adresse de destination sur chaque paquet et le redirigent vers le routeur suivant le plus approprié sur le chemin, jusqu'à atteindre la cible. Ce processus s'appelle le **routage**.
Points clés
- IP assure l'adressage unique des appareils (adresse IP).
- IP découpe les données en paquets pour le transport.
- Les routeurs utilisent les adresses IP pour acheminer (router) les paquets vers leur destination.
IPv4 vs IPv6 : la crise des adresses et la solution
Il existe deux versions principales du protocole IP. La version historique, toujours très utilisée, est **IPv4**. Une adresse IPv4 est composée de 4 nombres compris entre 0 et 255, séparés par des points (ex: 192.168.1.10 ou 9.9.9.9). Ce format permet théoriquement environ 4,3 milliards d'adresses différentes. Avec l'explosion du nombre d'appareils connectés (ordinateurs, téléphones, objets connectés), nous avons épuisé ces adresses disponibles ! Pour résoudre cette crise, la nouvelle version **IPv6** a été développée. Une adresse IPv6 est beaucoup plus longue, écrite en hexadécimal et séparée par des deux-points (ex: 2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334). L'espace d'adressage est colossal : il y a assez d'adresses IPv6 pour attribuer des milliards de milliards d'adresses à chaque millimètre carré de la surface de la Terre ! La transition d'IPv4 vers IPv6 est en cours. IPv6 résout le problème de pénurie et apporte aussi des améliorations techniques, comme une configuration automatique plus simple et une meilleure sécurité intégrée. Aujourd'hui, la plupart des réseaux et systèmes d'exploitation supportent les deux versions (on parle de dual-stack).
Points clés
- IPv4 utilise des adresses sur 32 bits (format: 192.168.1.1), limitées en nombre.
- IPv6 utilise des adresses sur 128 bits (format hexadécimal), offrant un espace quasi-illimité.
- Le passage à IPv6 est nécessaire pour connecter tous les futurs appareils de l'Internet des Objets (IoT).
Applications pratiques
Dans la vie de tous les jours, vous interagissez constamment avec le protocole IP sans le savoir. Lorsque vous tapez 'www.youtube.com' dans votre navigateur, un service appelé DNS (que nous verrons dans une autre leçon) transforme ce nom en adresse IP numérique (par exemple 142.250.179.174). Votre ordinateur envoie alors une requête sous forme de paquets IP vers cette adresse pour demander la page. Les routeurs de votre FAI, puis ceux d'Internet, dirigent ces paquets jusqu'au serveur de YouTube. Les vidéos que vous recevez en retour sont également découpées en milliers de paquets qui empruntent potentiellement des chemins différents pour arriver chez vous, où votre ordinateur les reassemble dans le bon ordre. Autre application : le diagnostic réseau. Si un site ne se charge pas, vous pouvez utiliser l'invite de commande pour taper 'ping 8.8.8.8'. Cette commande envoie de petits paquets IP à l'adresse du serveur DNS public de Google (8.8.8.8) et mesure le temps de réponse, testant ainsi la connectivité de base de votre réseau via le protocole IP.
Points clés
- La navigation web repose sur la résolution des noms de domaine en adresses IP et l'échange de paquets.
- Les outils comme 'ping' ou 'tracert' (trace route) utilisent le protocole IP pour tester et visualiser le chemin des paquets sur le réseau.
À retenir
Le protocole IP est le fondement de la communication sur Internet. Il attribue une adresse unique à chaque appareil (IPv4 ou IPv6) et organise l'envoi des données sous forme de paquets, qui sont routés à travers les réseaux. IPv6 est la nouvelle norme essentielle pour pallier la pénurie d'adresses IPv4 et accompagner la croissance d'Internet.
- Une adresse IP identifie un appareil sur un réseau, comme une adresse postale.
- Les données voyagent en paquets, routés par des routeurs d'un point à un autre.
- IPv4 est limité en adresses, IPv6 est la solution pour l'avenir avec un nombre quasi-infini d'adresses.
