Le protocole TCP/IP

Protocole TCP/IP

D'un point de vue technique, les protocoles TCP et IP sont au coeur d'internet.

Le sigle TCP/IP signifie «Transmission Control Protocol/Internet Protocol» et se prononce «T-C-P-I-P». Il provient des noms des deux protocoles majeurs, c’est-à-dire les protocoles TCP et IP.

Protocole

Un protocole informatique est un ensemble de règles qui régissent les échanges de données ou le comportement collectif d’ordinateurs en réseaux ou d’objets connectés,

La suite de protocoles TCP/IP est conçue pour répondre à un certain nombre de critères parmi lesquels :

• Le fractionnement des messages en paquets
• L’utilisation d’un système d’adresses
• L’acheminement des données sur le réseau (routage)
• Le contrôle des erreurs de transmission de données

Elle est composée de plusieurs protocoles mais nous allons nous intéresser à deux d'entre eux uniquement, ceux qui donnent leur nom à la suite TCP/IP.

• 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

En bref Le protocole IP s'occupe d'envoyer des données à un destinatire alors que le protocole TCP est responsable de la bonne livraison de ces données. Ce sont donc deux protocoles complémentaires.

Encapsulation

Les différentes couches du protocole TCP / IP utilisent l'encapsulation :

Encapsulation

L'encapsulation, en informatique et spécifiquement pour les réseaux informatiques, est un procédé consistant à inclure les données d'un protocole dans un autre protocole.

Cela permet de séparer la fonction de chaque couche de communication. C'est un choix de conception modulaire.

Protocole TCP

Quand un ordinateur A "désire" envoyer des données à un ordinateur B, après quelques opérations qui ne seront pas abordées ici, l'ordinateur A "utilise" le protocole TCP pour mettre en forme les données à envoyer.

Pour vérifier que les paquets sont bien arrivés le protocole TCP utilise une poignée de main à trois temps :

Dans le cas où un paquet n'est pas arrivé à destination, le paquet est renvoyé. Le protocole TCP permet donc de fiabiliser la transmission (sauf en cas de panne matérielle). Cependant il ne permet de garantir la vitesse avec laquelle le paquet finira par arriver.

Protocole IP

Le datagramme IP est constitué d’un entête IP suivi d’un paquet contenant les données envoyées.

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

Une adresse IP est un code (une adresse) qui permet la communication via internet et l’identification d’un appareil sur le réseau. Elle se présente sous la forme d’une succession de chiffres, comme 192.168.1.25.

Le masque de réseau permet de définir quelle partie de l'adresse IP est celle du réseau, et quelle partie est celle de la machine. Ainsi la machine dont l'IP est 172.16.180.1 avec la masque 255.255.0.0 a pour adresse de réseau 172.16.X.X et pour adresse de machine X.X.180.1

Pour la communication avec le "monde extérieur" (via internet), votre routeur traduit les adresses privées en une adresse IP externe unique et "publique". Inversement, en cas de trafic entrant, votre routeur traduit l’adresse IP publique en adresse IP privée, en l’occurrence celle de l’appareil destinataire des données.

Routage des paquets

Précédemment, nous avons vu qu’internet est un « réseau de réseaux ». Nous avons aussi vu que les données sont transférées d'une machine à une autre sous forme de paquet de données. Comment ces paquets de données trouvent leur chemin entre deux ordinateurs ?

Switchs, routeurs et réseaux

Voici la représentation d’un « mini internet simplifié » :

Un switch :

Un routeur :

Nous avons sur ce schéma les éléments suivants :

• 15 ordinateurs : M1 à M15
• 6 switchs : R1 à R6
• 8 routeurs : A, B, C, D, E, F, G et H

Un switch est une sorte de « multiprise intelligente » qui permet de relier entre eux tous les ordinateurs appartenant à un même réseau, que nous appelerons "local" (nous verrons des exemples un peu plus bas). Pour ce faire, un switch est composé d’un nombre plus ou moins important de prises RJ45 femelles (un câble ethernet (souvent appelé « câble réseau ») possède 2 prises RJ45 mâles à ses 2 extrémités).

Un routeur permet de relier ensemble plusieurs réseaux, il est composé d’un nombre plus ou moins important d’interfaces réseau (cartes réseau). Les routeurs les plus simples que l’on puisse rencontrer permettent de relier ensemble deux réseaux (ils possèdent alors 2 interfaces réseau), mais il existe des routeurs capables de relier ensemble une dizaine de réseaux.

Analyse

Revenons maintenant à l’analyse de notre schéma :

Nous avons 6 réseaux locaux, chaque réseau local possède son propre switch (dans la réalité, un réseau local est souvent composé de plusieurs switchs si le nombre d’ordinateurs appartenant à ce réseau devient important).

Les ordinateurs M1, M2 et M3 appartiennent au réseau local 1. Les ordinateurs M4, M5 et M6 appartiennent au réseau local 2. Nous pouvons synthétiser tout cela comme suit :

• réseau local 1 : M1, M2 et M3
• réseau local 2 : M4, M5 et M6