D. TCP/IP (IPv6)

D. TCP/IP (IPv6)

Avec la convergence de l'ordinateur, de l'audiovisuel, des loisirs auxquels s'ajoutent les besoins des entreprises, le nombre d'adresses disponibles avec le protocole IPv4 (2³² = 4,29 milliards) est épuisé depuis 2011. Le protocole IPv6 (appelé aussi IPng pour IP new generation) offre plus de souplesse et d'efficacité. Il résout la pénurie d'adresses et apporte de nouvelles fonctionnalités.

Les principales améliorations d'IPv6 par rapport à IPv4 :

·    IPv6 utilise des adresses plus longues qu'IPv4. Elles sont codées sur 128 bits et procurent 2¹²⁸ = 3,4 × 10³⁸ adresses possibles, soit environ 4,3 milliards de fois le carré du nombre d'adresses IPv4.

·    La simplification de l'en-tête des datagrammes : l'en-tête de base IPv6 ne comprend que 8 champs contre 14 pour IPv4, permettant aux routeurs de traiter les datagrammes plus rapidement et améliorant leur débit.

·    Plus de souplesse aux options : les champs obligatoires de l'ancienne version sont maintenant devenus optionnels (en-têtes d'extension), permettant aux routeurs d'ignorer les options qui ne leur sont pas destinées.

·    Une plus grande sécurité : l'authentification et la confidentialité (IPsec) sont intégrées nativement dans IPv6 (alors qu'elles sont optionnelles en IPv4).

·    Configuration automatique des adresses (SLAAC — Stateless Address Autoconfiguration) sans DHCP obligatoire.

1. Format d'un datagramme IPv6

Fig. 5 — Format d'un datagramme IPv6 (en-tête simplifié à 8 champs)

2. Adresses IPv6

La notation décimale pointée employée pour les adresses IPv4 est abandonnée. IPv6 utilise une écriture hexadécimale, où les 8 groupes de 16 bits sont séparés par un signe deux-points, par exemple : 1fff:0000:0a88:85a3:0000:0000:ac1f:8001

Règles d'abréviation :

·    Il est permis d'omettre de 1 à 3 chiffres zéros non significatifs dans chaque groupe de 4 chiffres hexadécimaux. Ainsi, 0000 peut s'écrire 0.

·    Une unique suite de un ou plusieurs groupes consécutifs de 16 bits tous nuls peut être omise, en conservant les deux-points de chaque côté (double deux-points ::). Ce raccourci ne peut être utilisé qu'une seule fois dans une adresse.

·    Ainsi, l'adresse 1fff:0000:0a88:85a3:0000:0000:ac1f:8001 peut s'abréger en : 1fff:0:a88:85a3::ac1f:8001

3. Types d'adresses IPv6

Différentes sortes d'adresses IPv6 jouent des rôles particuliers. Ces propriétés sont indiquées par le préfixe de l'adresse.

·    Adresses unicast globales (2000::/3) : adresses routables sur Internet, commençant par 2 ou 3. L'espace 2001::/32 est alloué aux adresses publiques, 2002::/16 pour la transition 6to4.

·    Adresses link-local (FE80::/10) : utilisables uniquement sur un même réseau physique de niveau 2, non routables. Correspondent aux adresses 169.254/16 de l'IPv4.

·    Adresses multicast (FF00::/8) : remplacent les adresses broadcast d'IPv4. Le préfixe FF indique une adresse multicast.

·    Adresses anycast : assignées à plusieurs interfaces, le paquet est délivré à la plus proche (utilisées notamment pour les serveurs DNS anycast).

·    Adresse de loopback : ::1 (équivalent de 127.0.0.1).

4. Sous-réseaux IPv6

Un sous-réseau IPv6 est un ensemble d'adresses commençant par une même séquence binaire. Le nombre de bits que comporte cette séquence est noté en décimal derrière un slash (notation CIDR). Par convention, les entreprises reçoivent typiquement un préfixe /48, ce qui leur permet de créer jusqu'à 65 536 sous-réseaux /64. Chaque sous-réseau /64 peut accueillir en théorie 2⁶⁴ interfaces.

⚡ Coexistence IPv4/IPv6 — mécanismes de transition

Le déploiement d'IPv6 se fait progressivement en coexistence avec IPv4. Plusieurs mécanismes de transition existent : Dual-Stack (les équipements supportent simultanément IPv4 et IPv6), Tunneling (encapsulation d'IPv6 dans des paquets IPv4 : 6to4, Teredo, 6in4), et NAT64/DNS64 (traduction entre adresses IPv4 et IPv6 pour la communication entre réseaux purement IPv4 et purement IPv6). En 2025, la plupart des grands opérateurs et fournisseurs de contenu (Google, Meta, Apple) supportent IPv6 native.

5. Autres protocoles de la famille TCP/IP

n  GGP (Gateway to Gateway Protocol) : permet à deux passerelles d'échanger des informations de routage pour mettre à jour dynamiquement leurs tables. Il est utile pour les réseaux longue distance. Les informations véhiculées par GGP sont des couples d'adresse de réseau et de distance (nombre de passerelles à traverser). Protocole historique, remplacé par BGP.

n  SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) : protocole standard d'échange de courrier électronique sur réseau TCP/IP. Utilise le port 25 (ou 587/465 pour la soumission sécurisée).

n  SNMP (Simple Network Management Protocol) : permet l'acquisition de données sur le fonctionnement du réseau (voir section Administration). Utilise UDP port 161.