Les protocoles d’internet

Introduction

Le protocole d’internet permet une facilité de communication sans faire directement partie du sujet de la communication elle-même.

C’est un ensemble de règles qui régissent les échanges de données ou le comportement collectif de processus ou d’ordinateurs en réseaux ou d’objets connectés, un protocole de communication est un ensemble de contraintes permettant d’établir une communication entre deux entités : Internet Protocol, Suite des protocoles Internet, Protocole réseau par exemple.

Protocole IP

Le protocole IP signifie Internet Protocol, c’est le protocole le plus répandu dans le monde. Il permet de découper l’information à transmettre en paquets, il transporte les uns après les autres vers la destination demandée. C’est la technique de commutation des paquets. Il apporte de l’adressage sur la couche 3 (réseau) du modèle OSI.

C’est le protocole de communication de réseaux informatiques conçus pour être utilisés sur Internet. Les protocoles IP s’intègrent dans la suite des protocoles Internet et permettent un service d’adressage unique pour l’ensemble des terminaux connectés. Les protocoles IP sont considérés comme « non fiables ». Cela ne signifie pas qu’ils n’envoient pas correctement les données sur le réseau, mais qu’ils n’offrent aucune garantie pour les paquets envoyés concernant les points suivants :

• Corruption de données.
• Ordre d’arrivée des paquets (un paquet A peut être envoyé avant un paquet B, mais le paquet B peut arriver avant le paquet A)
• Perte ou destruction de paquets
• Duplication des paquets

En termes de fiabilité, le seul service offert par un protocole IP est de s’assurer que les en-têtes de paquets transmis ne comportent pas d’erreurs grâce à l’utilisation de somme de contrôle (checksum). Si l’en-tête d’un paquet comprend une erreur, sa somme de contrôle ne sera pas valide et le paquet sera détruit sans être transmis.

En cas de destruction d’un paquet, aucune notification n’est envoyée à l’expéditeur (encore qu’un paquet ICMP puisse être envoyé).

Protocole TCP (Transmission Control Protocol) RFC793

Le protocole TCP signifie Transmission Control Protocol, basé sur la couche 4 du modèle OSI, permet d’ouvrir une session et faire le contrôle d’erreur en mode connecté. Grâce à ce protocole, la transmission de l’information est plus sûre dont avec une accusée réception. 

Trame TCP

Le segment du TCP est constitué comme suit :

Protocole UDP (User Datagram Protocol) RFC 768

Le protocole UDP (User Datagram Protocol) est un protocole non orienté connexion de la couche transport du modèle TCP/IP. Ce protocole est très simple étant donné qu’il ne fournit pas de contrôle d’erreurs (il n’est pas orienté connexion…).

On résume que le protocole UDP est léger, simple et rapide mais n’offre que peu de services. Il fonctionne en mode non connecté, autorise les communications en mode diffusion. Une seule trame transportée peut destiner à plusieurs machines.

C’est-à-dire :

• Broadcast : d’un à tous les machines du réseau local IP : 255.255.255.255  
• Multicast : d’un à plusieurs machines de classe D (224.0.0.0/4) est destiné à toutes les machines qui se sont explicitement « abonnées » à ce groupe de diffusion
  • Nécessite un mécanisme pour l’abonnement et le routage (IGMP).
  • L’adresse IP de classe D doit être associée à un port UDP pour constituer un groupe de diffusion de données.

Trame UDP

L’en-tête de la trame du protocole UDP est simple, ne comprend que :

• Port source,
• Port de destination,
• Longueur,
• Et somme de contrôle.

Sa trame est également simplifiée.

Protocole TCP/IP

Le protocole TCP/IP est une association de deux protocoles : TCP (Transmission Control Protocol) et IP (Internet protocole).

Différents modèles de trames TCP/IP

Modèle OSI détaillé avec ses 7 couches

Modèle TCP/IP simplifié

Habituellement, les trois couches supérieures du modèle OSI (Application, Présentation et Session) sont considérées comme une seule couche Application dans TCP/IP. Comme TCP/IP n’a pas de couche session unifiée sur laquelle les couches plus élevées peuvent s’appuyer, ces fonctions sont généralement remplies par chaque application (ou ignorées). Une version simplifiée des couches TCP/IP est présentée ci-après :

Encapsulation des données

• Une trame Ethernet est adressée à une adresse MAC.
• Un paquet IP (couche 3) est destiné à une adresse IP.
• Un PDU (couche 4 – UDP ou TCP) est destiné à un port.
• Les données sont destinées à une application.

Multiplexage et démultiplexage

La tâche importante de TCP est le multiplexage et le démultiplexage, grâce au concept des ports qui associent aux différentes applications. Combiner avec l’IP, il permet de déterminer exactement l’application sur la machine distance.  

Le multiplexage/démultiplexage au niveau des machines se fait via la notion de port (comme en TCP), certains ports sont affectés à des services particuliers (RFC 1700 ou www.iana.org/assignments/port­numbers).

Les sockets

Pour UDP et TCP, les sockets joue le même rôle que le multiplexage et démultiplexage car ils dentifiées par une adresse IP et un numéro de port. Il y a au moins 2 sockets qui sont impliquées dans une communication.

Le routage est le mécanisme pour acheminer les données d’un expéditeur jusqu’à un ou plusieurs destinataires. Le routage est une tâche exécutée dans de nombreux réseaux, tels que le réseau téléphonique, les réseaux de données comme Internet, et les réseaux de transports.