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La Conversion d’adresses logiques (IP) en adresses physiques

Chaque carte réseau dispose d’une adresse réseau unique, affectée par la couche 2 du modèle OSI. A
partir de ce niveau, l’adressage des ordinateurs est réalisé exclusivement grâce à leur adresse physique.
L’administrateur des ordinateurs ne pouvant cependant configurer que les adresses Internet (adresses
logiques), il est impératif de procéder à la conversion entre ces adresses logiques et les adresses
physiques
correspondantes.

A- Les Adresses physiques :

Pour permettre la transmission des données par Ethernet, chaque carte réseau possède une adresse
physique unique, appelée également adresse Ethernet. Une adresse Ethernet possède une taille de 48
bits, c’est-à-dire 6 octets. Ce mécanisme d’adressage d’une longueur de 48 bits est également utilisé
dans le cas de la communication par Token Ring ou par câbles en fibre optique (FDDI, Fibre
Distributed Data Interface). Les trois premiers octets permettent d’identifier le constructeur de la carte
réseau, les trois octets suivants représentant le numéro de série de la carte chez ce constructeur.


Adresse Ethernet           0000C045A362


Une autre notation est fréquemment utilisée pour en améliorer la lisibilité :


Adresse Ethernet           OO:OO:CO:45:A3:62


L’adresse Ethernet ci-dessus est ainsi formée des composants suivants:


Adresse Ethernet           OO:OO:CO:45:A3:62


Identifiant constructeur    OO:OO:CO (Standard Microsystems)


Numéro de série :            45:A3:62


Il est ainsi théoriquement possible de différencier 2 puissance 24 constructeurs pouvant chacun
produire 2 puissance 24 cartes réseau. Du fait de la grande diffusion des systèmes en réseau, il est
parfaitement possible qu’un constructeur produise plus de 2 puissance 24 cartes réseau. Dans ce cas, un
nouvel identifiant constructeur lui est affecté, lui permettant ainsi de produire à nouveau 2 puissance
24 cartes réseau. Il est cependant peu probable que tous les identifiants constructeur puissent être
épuisés. C’est ainsi que l’on peut garantir l’unicité des adresses Ethernet dans le monde entier.

B- Conversion entre adresses Ethernet et Internet :

Lors de la transmission d’un paquet de données d’un ordinateur à un autre, chaque ordinateur n’est
identifié que par son adresse Ethernet, définie dans la couche 2 du modèle OSI. La correspondance
entre l’adresse Ethernet et l’adresse Internet accordée par l’administrateur système est réalisée par une
simple table, qui associe l’adresse physique sur 48 bits et l’adresse Internet sur 32 bits.
Voici un exemple de correspondances entre adresse physique et adresse Internet :
Adresse physique              Adresse internet
00:00:C0:A3:86:1 B          200.3.1.15
00:00:CO:C4:1 2:CC          200.3.1.45
00:00:CO:BB:1 1:1 E         200.3.1.99
00:00:E1 :A2:00:1 1         200.3.1.254

Pendant la phase de développement de TCP/IP, ces tables devaient être gérées manuellement.
Lorsqu’une connexion devait être établie avec un ordinateur enregistré dans la table, celle-ci était
parcourue pour identifier son inscription. Ce n’est qu’après cette identification que la connexion
pouvait être établie. Ce processus assez statique était réalisable dans des réseaux de petite taille. Mais
certains problèmes commençaient déjà à se poser sur des réseaux comportant plus d’une trentaine
d’ordinateurs, lors du changement d’une carte réseau, car il était nécessaire d’assurer la mise à jour
manuelle des fichiers de correspondance sur tous les ordinateurs.
Lors des développements suivants du protocole TCP/IP, la gestion de cette table a été automatisée
grâce à un protocole utilitaire qui fait toujours partie de la pile des protocoles TCP/IP. Ce protocole est
appelé “protocole de résolution d’adresses

C- Le protocole ARP – Le protocole de résolution d’adresses :

La manière la plus utilisée aujourd’hui pour assurer la conversion dynamique des adresses Internet en
adresses physiques consiste à mettre en oeuvre le protocole ARP (Address Resolution Protocol). Ce
protocole, implanté sur la couche 3 du modèle OSI, prend en charge la gestion des tables d’adresses
décrites dans le passage précédent. La table gérée par le protocole ARP est appelée Cache ARP. Le
protocole de résolution d’adresses fonctionne de la manière suivante :
Avant de transmettre des données par le réseau, le protocole Internet (IP) interroge le mécanisme ARP
pour connaître l’existence d’une entrée correspondant à l’adresse Internet cible recherchée.
Le protocole ARP compare l’entrée transmise par le protocole Internet et le contenu du cache ARP. Si
une entrée est trouvée dans le cache ARP, l’ordinateur cible peut être adressé directement grâce à son
adresse physique, et le paquet de données est transmis.
Si aucune entrée adéquate n’est trouvée dans le cache, une requête d’interrogation (ARP Request) est
transmise à tous les ordinateurs du réseau (broadcast), pour les interroger sur l’existence de l’adresse
physique correspondante.
Seul l’ordinateur qui possède l’adresse Internet souhaitée répond par une requête de réponse (ARP
Reply).
Les deux ordinateurs enregistrent l’information échangée dans leur cache ARP. Dès lors, l’ordinateur
cible peut être adressé grâce à son adresse physique, et le paquet de données peut être transmis.
Pour éviter de devoir modifier manuellement le cache ARP, les entrées n’y sont pas permanentes. Une
temporisation (ARP-Timer) définit la durée maximale de maintien. Si une entrée n est pas utilisée
pendant un certain temps, le temporisateur se déclenche et supprime l’entrée correspondante du cache.
A chaque utilisation d’une entrée de la table par une adresse IP, le temporisateur est remis à O, pour
éviter d’interroger à chaque fois une adresse fréquemment utilisée.
Ce procédé fonctionne entièrement en arrière-plan et ne nécessite aucune action de maintenance ou de
configuration.