L'adresse IP et le routage

Une adresse IP identifie un appareil sur un réseau, un peu comme une adresse postale identifie une maison. En IPv4, elle s'écrit sous forme de quatre nombres entre 0 et 255 (par exemple 192.168.1.10). Une partie de l'adresse désigne le réseau, l'autre désigne l'hôte (l'appareil précis) - c'est le masque de sous-réseau qui fixe la frontière entre les deux. IPv6, plus récent, utilise des adresses bien plus longues (128 bits) pour faire face à l'épuisement des adresses IPv4 (32 bits, environ 4 milliards d'adresses seulement).

Le routage, c'est la manière dont un paquet trouve son chemin jusqu'à sa destination. Aucun appareil ne connaît le trajet complet à l'avance : chaque routeur regarde seulement l'adresse IP de destination et consulte sa table de routage pour décider vers quel routeur suivant (le "saut suivant") envoyer le paquet. C'est une décision locale, répétée à chaque saut, jusqu'à l'arrivée.

PC (192.168.1.10) --- R1 --- R2 --- R3 --- Serveur (203.0.113.5)
     (réseau local) (saut 1)(saut 2)(saut 3)  (réseau distant)

Paquet : IP source = 192.168.1.10   IP destination = 203.0.113.5

  au depart (PC)       : TTL = 64
  apres passage par R1 : TTL = 63   (R1 consulte sa table, choisit R2 comme saut suivant)
  apres passage par R2 : TTL = 62   (R2 consulte sa table, choisit R3 comme saut suivant)
  apres passage par R3 : TTL = 61   (R3 livre le paquet directement au serveur)

Le champ TTL (durée de vie, Time To Live) de l'en-tête IP est essentiel : chaque routeur traversé le décrémente de 1. S'il atteint 0, le paquet est détruit et une erreur est renvoyée à l'émetteur. Ce mécanisme évite qu'un paquet mal routé ne tourne en boucle indéfiniment - c'est le principe utilisé par traceroute pour révéler le chemin, saut par saut.

Piège classique : croire que le routage suit un chemin fixe et unique. En réalité, deux paquets d'un même flux peuvent emprunter des routes différentes si la table de routage change entre-temps (panne, encombrement) - c'est TCP qui remet les données dans le bon ordre à l'arrivée, pas le routage lui-même.

Autre piège : confondre adresse IP et adresse MAC. L'adresse IP guide le paquet de réseau en réseau (routage), l'adresse MAC ne sert qu'au dernier saut, à l'intérieur d'un même réseau local.