Pour communiquer sur un réseau, les appareils doivent pouvoir être identifiés et localisés. C'est notamment le rôle de l'adresse IP, qui signifie Internet Protocol. Une adresse IP est un identifiant numérique attribué à une interface réseau. Elle permet notamment d'indiquer la destination des données et d'identifier l'origine d'une communication.

À quoi sert une adresse IP

Lorsqu'un appareil envoie des données, celles-ci sont découpées en paquets. Les paquets contiennent notamment une adresse IP source et une adresse IP de destination. Les routeurs utilisent l'adresse de destination pour déterminer vers quel réseau transmettre chaque paquet.

L'adresse IP joue donc un rôle comparable à une adresse postale. Une adresse postale permet d'indiquer où livrer une lettre ; une adresse IP permet aux équipements du réseau de déterminer vers quelle destination envoyer des données.

Une adresse IP n'identifie cependant pas nécessairement une personne ou un appareil de manière permanente. Une même machine peut changer d'adresse, et une même adresse publique peut être utilisée successivement par plusieurs appareils.

IPv4

Le format historique le plus utilisé est appelé IPv4. Une adresse IPv4 contient 32 bits, généralement écrits sous la forme de quatre nombres séparés par des points.

Par exemple :

192.168.1.25

Chaque nombre peut avoir une valeur comprise entre 0 et 255. Chaque nombre représente donc 8 bits, soit 4 × 8 = 32 bits au total.

Avec 32 bits, IPv4 permet théoriquement environ 4,3 milliards d'adresses différentes. Ce nombre est devenu insuffisant avec la multiplication des ordinateurs, smartphones, tablettes, serveurs et objets connectés.

IPv6

Pour disposer d'un nombre beaucoup plus important d'adresses, un nouveau protocole appelé IPv6 a été développé. Une adresse IPv6 contient 128 bits.

Les adresses IPv6 sont écrites en hexadécimal, avec des groupes de chiffres et de lettres séparés par des deux-points.

Par exemple :

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Les groupes composés uniquement de zéros peuvent être abrégés. L'adresse précédente peut ainsi être écrite :

2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334

Avec 128 bits, IPv6 offre un nombre d'adresses extrêmement important, très supérieur aux possibilités d'IPv4. Il permet ainsi d'attribuer des adresses à un nombre immense d'appareils connectés.

Les adresses privées et publiques

Une adresse IP peut être utilisée à l'intérieur d'un réseau local ou sur Internet. On distingue ainsi notamment les adresses privées et les adresses publiques.

Une adresse privée est utilisée à l'intérieur d'un réseau local, par exemple dans une maison. Une adresse comme 192.168.1.25 peut identifier un ordinateur dans ce réseau sans être directement accessible depuis Internet.

Une adresse IP publique est utilisée pour communiquer sur Internet. Elle est généralement attribuée au routeur ou à la box du réseau local par le fournisseur d'accès à Internet.

Plusieurs appareils d'une même maison peuvent donc posséder chacun une adresse IP privée différente tout en partageant une même adresse IP publique pour leurs communications avec Internet. Le routeur fait alors le lien entre le réseau local et Internet.

Les adresses statiques et dynamiques

Une adresse IP peut être attribuée de manière statique ou dynamique.

Une adresse statique reste normalement identique tant qu'elle n'est pas modifiée. Elle est notamment utile pour certains serveurs ou équipements qui doivent toujours être accessibles à la même adresse.

Une adresse dynamique est attribuée automatiquement par un service du réseau. Elle peut changer au fil du temps. Dans un réseau local, cette attribution est généralement réalisée par le DHCP.

Par exemple, un ordinateur peut recevoir automatiquement l'adresse 192.168.1.25 lorsqu'il se connecte à une box. Un autre appareil peut recevoir 192.168.1.26. Ces adresses permettent au réseau local de distinguer les deux appareils.

Le masque de sous-réseau

Dans un réseau IPv4, l'adresse IP est associée à un masque de sous-réseau. Il permet de déterminer quelle partie de l'adresse identifie le réseau et quelle partie identifie l'appareil dans ce réseau.

Par exemple, dans un réseau utilisant l'adresse 192.168.1.25 avec le masque 255.255.255.0, les appareils dont les adresses commencent par 192.168.1 appartiennent généralement au même sous-réseau.

Le masque permet notamment à un appareil de déterminer si une destination se trouve sur son réseau local ou sur un autre réseau. Lorsque la destination se trouve sur un autre réseau, les données sont envoyées vers le routeur.

Le rôle du routeur

Un routeur utilise les informations contenues dans les paquets et sa table de routage pour déterminer vers quel équipement ou quel réseau transmettre les données.

Par exemple, lorsqu'un ordinateur ayant l'adresse privée 192.168.1.25 communique avec un serveur situé sur Internet, l'ordinateur transmet les données à son routeur. Le routeur les fait ensuite parvenir vers le réseau suivant, puis d'autres routeurs prennent le relais jusqu'à la destination.

Les adresses IP et les noms de domaine

Les utilisateurs accèdent généralement aux sites Web grâce à des noms de domaine plutôt qu'en saisissant directement des adresses IP. Un nom comme example.com est plus facile à mémoriser qu'une suite de nombres.

Le système DNS permet d'associer un nom de domaine à une ou plusieurs adresses IP. Lorsqu'un navigateur doit contacter un serveur, il peut donc utiliser le DNS pour obtenir l'adresse IP correspondant au nom demandé.

Par exemple, le navigateur reçoit le nom d'un site, demande au DNS l'adresse IP correspondante, puis utilise cette adresse pour établir la communication avec le serveur.

Une adresse IP ne suffit pas toujours

Une adresse IP identifie une destination réseau, mais un ordinateur peut fournir plusieurs services différents. Pour distinguer ces services, les communications utilisent également des numéros de port.

Un port permet d'indiquer quel service doit recevoir les données sur une machine. Par exemple, les communications Web utilisent notamment les ports 80 pour HTTP et 443 pour HTTPS.

Une communication réseau peut donc être décrite notamment par une adresse IP et un port. Par exemple, 192.168.1.25:443 désigne le port 443 de l'appareil possédant l'adresse 192.168.1.25.

Les adresses IP dans le fonctionnement d'Internet

Les adresses IP constituent l'un des éléments fondamentaux du fonctionnement d'Internet. Elles permettent aux appareils et aux routeurs de déterminer l'origine et la destination des communications.

Lorsqu'un ordinateur consulte un serveur Web, les données passent ainsi par plusieurs étapes : l'appareil possède une adresse IP, le routeur reçoit les paquets, les routeurs successifs les acheminent entre les réseaux, puis le serveur reçoit les paquets destinés à son adresse.

Sans système d'adressage IP, les appareils connectés à des réseaux différents ne pourraient pas déterminer où envoyer les paquets. IPv4 et IPv6 fournissent donc la base d'adressage nécessaire à la communication sur les réseaux modernes.