Communication TCP/IP

La suite TCP/IP (appelée simplement TCP/IP) est l'ensemble des protocoles utilisés pour le transfert des données sur Internet.

Définitions et fonctions

Les principaux protocoles de l'ensemble TCP/IP sont :

Protocole Couche OSI Fonction
IP
Internet Protocol
3 routage des paquets
ARP
Address Resolution Protocol
3 résolution d’adresse IP en adresse MAC
RARP
Reverse Address Resolution Protocol
3 résolution d’adresse MAC en adresse IP
ICMP
Internet Control Message Protocol
3 gestion des messages du protocole IP
IGMP
Internet Group Management Protocol
3 protocole de gestion de groupe
TCP
Transmission Control Protocol
4 transport en mode connecté
UDP
User Datagram Protocol
4 transport en mode non connecté

Les deux protocoles qui donnent leur nom à la suite TCP/IP sont :

  • TCP (Transport Control Protocol) conditionne les informations à transmettre en paquets de données et les transporte de bout en bout, en veillant à ce que tout ce qui est envoyé par un ordinateur arrive à son destinataire, indépendamment des réseaux traversés et de manière totalement transparente pour l'application.
  • IP (Internet Protocol) assure le routage des paquets de manière totalement transparente pour l'utilisateur qui ne doit fournir que l'adresse Internet du destinataire.

Transmission des données

La transmission des données sur un réseau TCP/IP peut être décrite selon un modèle en 4 couches (voir le modèle OSI) dans lequel les protocoles TCP et IP jouent un rôle prédominant.

7 Application
(Application)
échanges de données d'application (selon l'application)
mise en forme de données échangées
synchronisation de processus distants
HTTP, FTP, DNS
4 Transport
(Transport)
transfert de blocs d'octets entre processus TCP, UDP
3 Internet transfert de blocs d'octets entre systèmes distants
(pas forcément raccordés au même médium)
IP
1
2
Accès Réseau transfert fiable de blocs d'octets entre systèmes raccordés au même médium
transfert de bits entre systèmes raccordés au même médium
Ethernet, Token Ring

 

Chaque couche a pour fonction de traiter des données en provenance d'une couche adjacente et à destination de l'autre couche adjacente.

Selon leur rôle dans la transmission, les composants possèdent des capacités matérielles et/ou logicielles qu'il doivent partager avec les composants auquel ils sont reliés.

Par exemple : communication entre deux hôtes connectés sur Internet par deux routeurs :

Les applications de chaque hôte exécutent des opérations de communications (lecture, envoi, ...) sans connaitre les protocoles utilisés par les couches inférieures.

Sur les média (câbles, fibres optiques, ondes électromagnétiques, ...) reliant physiquement les composants,les données sont sous la forme de trames.

Les protocoles

Un protocole est un ensemble de règles à respecter pour qu'une couche d’un système puisse communiquer avec la même couche de son interlocuteur.

Les protocoles ont été définis pour standardiser la communication entre équipements.

Exemple : transmission d'une lettre par la poste

Pour envoyer une lettre par la poste :

  • Placer la lettre dans une enveloppe,
  • Sur le recto de l'enveloppe, écrire l'adresse du destinataire,
  • Sur le verso, écrire l'adresse de l'expéditeur.

Ce sont des règles utilisées par tout le monde.

L'enveloppe avec les adresses constituent la "capsule" contenant le message.

 

Exemple : conversation courante entre deux personnes

Un certain nombre de règles implicitement établies régule la conversation, comme par exemple :

  • parler du même sujet,
  • parler la même langue,
  • ne pas parler en même temps.

Format d'une trame

La trame se forme au passage des 4 couches du modèle TCP/IP :

Protocole TCP

Le segment est constitué d’un entête TCP (appelé UDP) suivi des données encapsulées par l'application.

TCP permet le contrôle de la transmission et d’assurer l’arrivée à bon port de la donnée. Il fragmente le segment en paquets de taille compatible avec la longueur maximum d’un datagramme. Il réassemble les paquets à la réception.

L'entête TCP spécifie le port utilisé par l'application pour communiquer.

 

Protocole IP

Le datagramme IP est constitué d'un entête IP suivi d'un paquet.

L'entête IP contient l’adresse IP du destinataire et de l’émetteur, ainsi que les informations pour la gestion de la fragmentation du datagramme.

 

Protocole réseau

La trame est constitué d'un entête de trame suivi du datagramme IP, puis d'une queue de trame .

  • L'entête de trame contient 8 octets de synchronisation (10101010...10101011), des adresses physiques (MAC), des bits de format.
  • La queue de trame est constituée de bits de contrôle d’erreur et des 8 octets de synchronisation.

C’est cette trame qui va circuler sur les lignes physiques du réseau (câbles réseau, ...).

Note : L’adresse MAC (dans l’entête de la trame) correspond à l’adresse physique de la carte réseau du destinataire ou du routeur, à ne pas confondre avec l’adresse IP qui est une adresse « logique » et permet la structuration en réseau des ordinateurs.

 

Notion de connexion

Pour qu'une application puisse se connecter à une autre sur un réseau TCP/IP, elle a besoin d'un socket (que l'on peut traduire par "porte" ou "prise") :

  • un protocole (TCP)
  • une adresse IP destination
  • une adresse IP source
  • un port source
  • un port destination

 

Sur un réseau et ses sous réseaux, les périphériques doivent faire l'objet d'un adressage rigoureux.

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