Sujet de thèse (Réseaux) : Étude comparative IPv4 vs IPv6 en entreprise (réelle ou simulée)

Sujet de thèse (Réseaux) : Étude comparative IPv4 vs IPv6 en entreprise (réelle ou simulée)

Objectif : analyser les performances, la sécurité et la complexité de déploiement d’IPv4 et d’IPv6 dans un contexte d’entreprise (sur une infra réelle si possible, ou via un lab).

Problématique : le “vrai” souci en entreprise

IPv4 est encore partout, mais il devient de plus en plus contraignant : pénurie d’adresses, NAT généralisé, réseaux hybrides (VPN, cloud, IoT, multi-sites), règles de plus en plus complexes.

En parallèle, IPv6 est déjà largement supporté chez les opérateurs et les fournisseurs cloud, mais il est souvent peu déployé “proprement” en interne.

La question centrale de la thèse est donc :

Est-ce qu’on gagne réellement en performance et en simplicité avec IPv6, ou est-ce qu’on ajoute une nouvelle couche de complexité ?
Et surtout : comment migrer sans casser l’existant ?

IPv4 vs IPv6 : les différences à comprendre simplement

1) Taille d’adresse

• IPv4 : 32 bits, environ 4,3 milliards d’adresses (pénurie → NAT)

• IPv6 : 128 bits, réserve immense (théoriquement plus de pénurie)

2) NAT : le “pansement” d’IPv4

• En IPv4, le NAT est devenu la norme pour “économiser” les adresses

• En IPv6, le NAT n’est pas nécessaire par défaut : réseau plus direct, plus lisible… mais cela exige une vraie politique de sécurité (pare-feu, filtrage, segmentation)

3) Configuration automatique

• IPv4 : souvent DHCP

• IPv6 : SLAAC (auto-configuration) + DHCPv6 possible
  Cela peut simplifier, mais demande une bonne maîtrise (Router Advertisements, DHCPv6, DNS)

4) Fonctionnement réseau

• IPv4 : ARP et beaucoup de broadcast

• IPv6 : Neighbor Discovery, multicast (moins de “bruit” de broadcast)

5) Sécurité : point crucial

Le NAT n’est pas une sécurité : c’est un mécanisme d’adressage et de translation.
IPv6 pousse à faire les choses correctement : pare-feu, règles claires, segmentation, supervision et traçabilité.

Pourquoi cette thèse est excellente (Licence / Master)

• Sujet très demandé en entreprise : migration, cloud, télétravail, réseaux hybrides

• Donne un profil “terrain” : réseau, cloud, sécurité, exploitation

• Permet de livrer du concret : plan d’adressage, maquette, procédures, dashboards, guide de migration

• Introduit une réalité professionnelle incontournable : le dual-stack (IPv4 + IPv6) et ses contraintes

Démarche étape par étape

1) Définir le périmètre

• PME simulée (siège + agence) ou réseau réel si accès possible

• Services typiques : DNS, web, mail, Active Directory, VoIP, Wi-Fi, VPN, etc.

2) Construire un lab si vous n’avez pas d’infrastructure réelle

• Topologie : routeur, switch L3, VLAN, LAN, DMZ, WAN

• Déployer successivement :

  • IPv4 only

  • dual-stack

  • IPv6-first (si possible)

3) Mettre en place les services en IPv6

• Plan d’adressage IPv6 (préfixes, sous-réseaux, règles de nommage)

• SLAAC et/ou DHCPv6

• DNS : enregistrements AAAA

• Routage : statique ou OSPFv3 selon le niveau

4) Mesurer les performances

• Latence, débit, stabilité, temps de convergence

• Tests applicatifs : web, API, transfert de fichiers

• Comparer IPv4 et IPv6 sur les mêmes scénarios et contraintes

5) Étudier la sécurité (côté entreprise, en mode défensif)

• Politique pare-feu IPv4 vs IPv6

• Segmentation VLAN et filtrage inter-VLAN

• Logs et monitoring (détection d’anomalies)

• Surface d’attaque : erreurs de configuration RA/DHCPv6, ports exposés, règles firewall absentes, etc.

6) Évaluer la complexité de déploiement

• Compétences nécessaires, montée en compétence des équipes

• Compatibilités : applications, équipements, ISP, VPN

• Stratégies possibles : dual-stack, tunnel, NAT64 selon contexte

7) Produire un guide de migration “prêt entreprise”

• Checklist de préparation

• Plan de bascule

• Procédures de rollback

• Bonnes pratiques et recommandations concrètes

Outils recommandés (au choix)

Simulation / Lab

• GNS3, EVE-NG, Cisco Packet Tracer

• Routeurs/switch virtuels selon votre setup

Systèmes et services

• Linux (Ubuntu/Debian), Windows Server (si AD)

• BIND9 / Unbound (DNS), DHCPv6

• pfSense / OPNsense (pare-feu)

Tests et mesures

• Wireshark (analyse IPv4/IPv6)

• iperf3 (débit), ping / traceroute

• nmap (inventaire en lab contrôlé)

• Prometheus + Grafana (monitoring, rendu “pro”)

Résultat attendu : ce que le jury va aimer

• Un réseau IPv4/IPv6 complet, documenté et reproductible

• Des mesures comparatives (tableaux, graphiques, captures Wireshark)

• Une analyse sécurité avec recommandations

• Un guide de déploiement applicable en entreprise

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