IPv4 : définition, adresses publiques, privées et NAT

Caractéristiques principales d’IPv4

Des adresses sur 32 bits : elles s’écrivent avec quatre nombres de 0 à 255 séparés par des points.
Un espace d’adressage limité : environ 4,3 milliards de combinaisons existent, dont certaines sont réservées à des usages particuliers.
Des adresses publiques ou privées : l’adresse utilisée à la maison peut différer de celle visible sur Internet.
Une coexistence avec IPv6 : les deux versions peuvent être utilisées sur une même connexion.

À quoi sert IPv4 ?

IPv4 permet d’acheminer des paquets de données entre les réseaux. Chaque paquet comporte une adresse IP source et une adresse de destination. Les routeurs s’appuient sur l’adresse de destination pour transmettre les paquets vers le réseau concerné.

L’adresse concerne une connexion réseau, appelée interface. Elle n’est pas un numéro de série de l’appareil : un ordinateur peut avoir des adresses différentes pour ses connexions Wi-Fi et Ethernet, et une adresse attribuée peut changer.

Comment lire une adresse IPv4 et son masque ?

Les quatre nombres correspondent chacun à un octet de 8 bits, soit 32 bits au total. Cela donne exactement 2³² = 4 294 967 296 combinaisons. Ce total ne représente pas autant d’adresses publiques disponibles : une partie sert aux réseaux privés ou à d’autres usages réservés.

Le masque de sous-réseau indique quelle partie de l’adresse désigne le réseau. Dans la notation CIDR (Classless Inter-Domain Routing, ou routage interdomaine sans classe), le nombre placé après « / » précise la longueur de ce préfixe en bits. Un /24 correspond au masque 255.255.255.0.

Quelle différence entre IPv4 publique et privée ?

Une IPv4 publique est utilisable pour les échanges sur Internet. Une IPv4 privée sert à communiquer dans un réseau interne, comme le réseau local (LAN) d’un logement. Les plages privées définies par la RFC 1918 sont :

10.0.0.0 à 10.255.255.255 : préfixe 10.0.0.0/8
172.16.0.0 à 172.31.255.255 : préfixe 172.16.0.0/12
192.168.0.0 à 192.168.255.255 : préfixe 192.168.0.0/16

Deux logements peuvent utiliser les mêmes adresses privées, puisque leurs réseaux sont distincts. Ces adresses ne sont pas acheminées directement sur l’Internet public. À l’inverse, une adresse située hors de ces trois plages n’est pas forcément publique : 127.0.0.1, par exemple, désigne la machine elle-même, grâce à la boucle locale.

Pourquoi plusieurs appareils peuvent-ils partager une IPv4 publique ?

Une box utilise généralement le NAT (Network Address Translation, ou traduction d’adresses réseau) pour faire communiquer les appareils du foyer avec Internet. La forme courante qui partage une seule adresse publique traduit aussi les numéros de port, des repères permettant de distinguer les échanges. On parle alors de traduction d’adresses et de ports.

En France, une IPv4 publique peut aussi être partagée entre plusieurs abonnés, y compris sur la fibre. Le CGNAT (Carrier-Grade NAT) est une forme de traduction réalisée dans le réseau de l’opérateur. Ce partage peut compliquer l’accès depuis l’extérieur à un serveur domestique : une redirection de port dans la box ne suffit pas nécessairement. Les possibilités dépendent de l’architecture et de l’offre.

Une adresse IPv4 est-elle fixe ou dynamique ?

Les deux cas existent. Une adresse fixe est attribuée pour rester stable alors qu’une adresse dynamique peut être réattribuée et changer. Cette distinction est indépendante de la distinction publique/privée.

Dans le réseau de la maison, le DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol, ou protocole de configuration dynamique des hôtes) permet à la box de fournir automatiquement les paramètres réseau. Une réservation peut conserver la même adresse pour une imprimante. Automatique ne signifie donc pas forcément changeant. Réserver une adresse locale ne rend pas l’IPv4 publique de l’abonnement fixe.

Pourquoi passer d’IPv4 à IPv6 ?

La pénurie concerne les adresses disponibles pour de nouvelles attributions : elle ne désactive pas les adresses déjà utilisées. Le partage d’IPv4 prolonge leur usage, mais ajoute des contraintes. IPv6 dispose d’un espace d’adressage beaucoup plus vaste pour accompagner la croissance des réseaux.

La transition peut utiliser une double pile (dual stack) : les équipements prennent en charge IPv4 et IPv6. D’autres réseaux utilisent des mécanismes de traduction ou d’encapsulation pour conserver l’accès aux services IPv4. Les deux versions ne sont pas directement interchangeables et changer uniquement l’écriture de l’adresse ne convertit pas une connexion.

IPv4 est-il moins sécurisé qu’IPv6 ?

La version d’IP ne suffit pas à déterminer la sécurité d’une connexion. IPv6 ne chiffre pas automatiquement les échanges, et IPv4 peut lui aussi utiliser IPsec. La protection dépend des mécanismes effectivement configurés, comme le chiffrement HTTPS pour le Web et le filtrage par pare-feu. Une adresse privée ou le partage par NAT ne constituent pas, à eux seuls, une garantie de sécurité.