Découvrir le réseau : IP, ping & exploration

Avant de commencer

Pourquoi le réseau est partout

Dès que deux machines échangent quelque chose — une page web, un fichier, un message — il y a un réseau. Comprendre comment les ordinateurs se trouvent et se parlent, c'est la base de tout le métier : impossible de monter un serveur, de dépanner une connexion ou de sécuriser quoi que ce soit sans ça. Aujourd'hui, on pose les fondations.

Ce que tu sauras faire à la fin

0. C'est quoi un réseau ?

Un réseau informatique, c'est un ensemble de machines reliées (par câble ou Wi-Fi) qui peuvent échanger des données. Ta salle de classe, ta box à la maison, Internet entier : ce sont des réseaux, du plus petit au plus grand.

Le vocabulaire de départ

Un réseau local : des machines, chacune avec son adresse IP, reliées par la box qui ouvre la porte vers Internet.

1. L'adresse IP

L'adresse IP (version 4, la plus courante) est composée de quatre nombres séparés par des points, chacun entre 0 et 255.

192.168.1.10
└┬┘ └┬┘ │  │
 │   │  │  └─ 4e nombre (0 a 255)
 │   │  └──── 3e nombre
 │   └─────── 2e nombre
 └─────────── 1er nombre

2. Derrière les chiffres : bits & binaire

Pourquoi un octet va-t-il de 0 à 255, et pas jusqu'à 300 ou 1000 ? Parce qu'un ordinateur ne connaît que deux états : 0 ou 1 (éteint / allumé). Chaque « case » qui vaut 0 ou 1 s'appelle un bit. Un octet, c'est 8 bits côte à côte.

Chaque bit a une valeur (de droite à gauche : 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128). Un bit « allumé » (1) ajoute sa valeur ; un bit « éteint » (0) n'ajoute rien. On additionne, et on obtient le nombre.

Un octet = 8 bits. La somme des cases allumées donne le nombre. Maximum atteignable : 255.

3. Lire SA configuration réseau

Première chose qu'un technicien fait : regarder la config réseau de la machine. Une commande de chaque côté.

Côté Windows — ipconfig

ipconfig

Carte Ethernet Ethernet :
   Adresse IPv4. . . . . . . . . . . . : 192.168.1.10
   Masque de sous-reseau. . . . . . . .: 255.255.255.0
   Passerelle par defaut. . . . . . . .: 192.168.1.1

Côté Linux — ip a

ip a

2: enp0s3: <BROADCAST,MULTICAST,UP> ...
    link/ether 08:00:27:1a:2b:3c brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.0.2.15/24 brd 10.0.2.255 ...

4. Réseau ou machine ? Le masque

Une adresse IP contient deux informations mélangées : de quel réseau fait partie la machine, et quelle machine c'est dans ce réseau. C'est le masque de sous-réseau qui sépare les deux.

Le masque dit où s'arrête le « réseau » et où commence la « machine ». 255 = fixe (réseau), 0 = libre (machine).

Avec le masque 255.255.255.0 (noté /24), toutes les machines dont l'IP commence par 192.168.1. sont sur le même réseau et peuvent se parler directement. Les autres (ex. 192.168.2.x) sont sur un autre réseau : il faudra passer par la passerelle.

« Même réseau ou pas ? » — exemples travaillés (masque /24)

Règle : avec un /24, deux machines sont sur le même réseau si leurs 3 premiers octets sont identiques.

Les masques les plus courants — tableau de référence

En pratique, on rencontre toujours les mêmes masques. Retiens ces chiffres : ils reviennent dans tous les TP, toutes les certifications, tous les entretiens.

Exemple travaillé avec un masque /16

Imagine le réseau du lycée : toutes les machines ont des IP en 10.1.x.x avec le masque /16.

5. Adresse réseau & broadcast (.0 et .255)

Dans un réseau /24 (ex. 192.168.1.x), tu peux numéroter les machines de .1 à .254… mais pas avec n'importe quel numéro. Deux adresses sont réservées et ne peuvent jamais être données à une machine :

Dans un /24 : .0 nomme le réseau, .255 sert à parler à tout le monde, et seules les adresses .1 à .254 vont aux machines.

6. IP privées & IP publiques

Il existe deux mondes d'adresses : les privées (à l'intérieur de ton réseau local) et les publiques (visibles sur Internet).

7. La passerelle : la porte de sortie

Quand ta machine veut parler à une autre hors de son réseau local (ex. un site web), elle ne sait pas comment l'atteindre directement. Elle confie le paquet à la passerelle par défaut (ta box/routeur), qui sait, elle, comment l'envoyer plus loin.

Tu l'as vue dans ipconfig (« Passerelle par défaut »). Côté Linux, on la lit avec :

ip route

default via 10.0.2.2 dev enp0s3
10.0.2.0/24 dev enp0s3 proto kernel scope link src 10.0.2.15

8. DHCP : qui distribue les IP ?

Tu n'as jamais tapé d'adresse IP à la main sur ton PC, pourtant il en a une. Qui la lui a donnée ? Un service appelé DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). C'est le distributeur automatique d'adresses du réseau — d'habitude, c'est ta box qui joue ce rôle.

Au démarrage, la machine demande une config ; le serveur DHCP lui prête une IP (+ masque + passerelle + DNS) pour une durée donnée.

Les 4 étapes du DHCP : le protocole DORA

DHCP n'est pas juste « la box donne une IP ». Il y a un échange en 4 messages, toujours dans le même ordre. Les pros l'appellent DORA.

Durées de bail selon le contexte

Dynamique vs Statique — quand choisir quoi

Tu peux voir qui t'a attribué ton adresse :

ipconfig /all

   DHCP active. . . . . . . . . . . . . : Oui
   Serveur DHCP . . . . . . . . . . . . : 192.168.1.1
   Bail obtenu. . . . . . . . . . . . . : lundi 29 ... 08:14
   Bail expirant. . . . . . . . . . . . : mardi 30 ... 08:14

9. L'adresse MAC : la carte d'identité physique

En plus de l'IP (qui peut changer), chaque carte réseau a une adresse MAC : un identifiant physique, gravé en usine, unique au monde. Forme : six paires en hexadécimal.

A4:5E:60:1B:2C:3D

10. Tester une connexion : ping

La commande la plus utilisée du métier. ping envoie un petit message à une autre machine et attend sa réponse : « tu es là ? » → « oui ! ». C'est LE premier test quand quelque chose ne marche pas.

ping = aller-retour. Si la réponse revient, la machine est joignable. Le « temps » mesuré dit à quelle vitesse.

Pinguer la passerelle

ping 192.168.1.1

Reponse de 192.168.1.1 : octets=32 temps<1 ms TTL=64
Reponse de 192.168.1.1 : octets=32 temps<1 ms TTL=64
Statistiques Ping : Perdus = 0 (perte 0%)

Valeurs de latence de référence

Le « temps » affiché par ping s'appelle la latence (ou RTT, Round-Trip Time). Ces chiffres te servent à juger si une réponse est normale ou anormale :

Quelques options utiles de ping

11. Se parler à soi-même : localhost

Il existe une adresse spéciale qui désigne toujours la machine elle-même : 127.0.0.1, aussi appelée localhost.

ping 127.0.0.1

Reponse de 127.0.0.1 : octets=32 temps<1 ms

12. Le chemin parcouru : tracert

Quand tu joins un site lointain, ton paquet traverse plusieurs routeurs (des « sauts »). tracert (Windows) / traceroute (Linux) montre toutes les étapes du voyage.

tracert google.com

1    <1 ms   192.168.1.1   (ta box)
2    12 ms   80.10.x.x     (reseau operateur)
3    14 ms   ...
8    21 ms   142.250.x.x   (google)

13. Des noms, pas des numéros : le DNS

Tu tapes google.com, pas 142.250.75.238. Pourtant, le réseau ne connaît que les IP. Qui fait la traduction ? Le DNS (Domain Name System) : un immense annuaire « nom → adresse IP ».

Comment fonctionne la résolution DNS — les 4 niveaux

Choisir son serveur DNS — comparaison pro

Interroger le DNS — nslookup et dig

nslookup google.com

Serveur :  box.home
Address:  192.168.1.1

Nom :    google.com
Address: 142.250.75.238

Sous Linux — dig (plus puissant)

dig google.com

;; ANSWER SECTION:
google.com.     299    IN  A   142.250.75.238

;; Query time: 12 msec
;; SERVER: 192.168.1.1#53(192.168.1.1)

14. Les ports : une porte par service

Une seule machine (une seule IP) peut rendre plusieurs services en même temps : un site web, une messagerie, un partage de fichiers… Comment s'y retrouver ? Grâce aux ports : un numéro par service.

Les ports les plus courants — à connaître par cœur

TCP vs UDP — les deux protocoles de transport

Catégories de ports

15. Qui est sur mon réseau ? arp

Ta machine garde une petite table qui associe les IP de ses voisins à leur adresse MAC. C'est la table ARP.

arp -a

Interface : 192.168.1.10
  Adresse Internet      Adresse physique      Type
  192.168.1.1           a4-5e-60-1b-2c-3d     dynamique
  192.168.1.20          00-11-22-33-44-55     dynamique

16. La méthode du technicien : l'escalier de diagnostic

« Je n'ai pas Internet. » Par où commencer ? Un bon technicien ne tape pas au hasard : il remonte l'escalier, une marche à la fois, du plus près (sa propre machine) au plus loin (le site). La marche qui échoue dit exactement où est la panne.

On monte marche par marche. La première qui échoue localise la panne : pas la peine de tester plus haut.

8.8.8.8 est un serveur DNS public de Google, très pratique comme cible de test : il répond presque toujours, et c'est une IP (pas un nom). D'où l'astuce maîtresse :

17. Mini-projet : faire dialoguer deux VM

Le but ultime : créer un petit réseau et le voir fonctionner. On va relier deux VM et les faire se pinguer.

Étape 1 — Mettre les deux VM sur le même réseau

Il te faut deux VM (clone la tienne si besoin : clic droit → Cloner, choisis « Clone intégral »). Pour chacune, dans VirtualBox : Configuration → Réseau → choisis le mode « Réseau interne », avec le même nom de réseau pour les deux (ex. labo-gsb).

Étape 2 — Relever les IP

Démarre les deux VM. Sur chacune : ip a → note l'adresse IP (ligne inet).

Étape 2 bis — Fixer une IP à la main (si pas d'IP automatique)

Sur la VM 1 :

sudo ip addr add 192.168.50.10/24 dev enp0s3

Sur la VM 2, fais pareil avec 192.168.50.11/24 (même réseau 192.168.50, machine différente).

Étape 3 — Le grand test

Depuis la VM 1, pingue la VM 2 :

ping -c 4 192.168.50.11

64 bytes from 192.168.50.11: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.5 ms
...
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss

Pour finir

Ton antisèche (les commandes)

Vérifie tes acquis

1. De quoi est composée une adresse IPv4, et pourquoi un octet ne dépasse-t-il jamais 255 ?
2. À quoi sert le masque de sous-réseau ? Que veut dire /24 ?
3. Dans un /24, à quoi servent l'adresse .0 et l'adresse .255 ?
4. Quelle est la différence entre une IP privée et une IP publique ?
5. À quoi sert la passerelle par défaut ? Et le DHCP ?
6. Quelle est la différence entre une adresse IP et une adresse MAC ?
7. Que fait ping ? Que signifie le TTL, et que veut dire « 0% packet loss » ?
8. Que désigne 127.0.0.1 ?
9. À quoi servent les ports ? Donne le port du web sécurisé (HTTPS).

Corrigé du quiz (auto-vérification)

Glossaire