relier les données

TCP/IP un protocole qui en tient une couche

grand angle

L'idée

TCP/IP constitue le protocole de communication réseau le plus répandu à l’heure actuelle. Bien que TCP et IP en constituent les protocoles de base, ceux-ci ne sont pas les seuls utilisés. Au même titre que le modèle OSI, TCP/IP propose un modèle de référence en couches utilisé pour l’architecture d’internet. Voici ses grands principes.

Pour bien comprendre le protocole TCP/IP, il convient d’étudier dans un 1er temps ce qu’est un protocole.

Le réseau, une question de protocole

Qu’est-ce qu’un protocole réseau ?

Un protocole réseau est un ensemble de règles qui déterminent la manière dont les données sont transmises entre différents appareils. Par exemple, ces appareils peuvent être des ordinateurs dans le même réseau. Ainsi, ces appareils connectés peuvent communiquer entre eux, et échanger des données, quelles que soient les différences dans leurs processus internes, leur structure ou leur conception. A cet égard, les protocoles réseau jouent ainsi un rôle essentiel dans les communications numériques modernes.

Comment fonctionne un protocole réseau ?

Les protocoles réseau prennent des processus et les décomposent en petites tâches ou fonctions spécifiques. Ces fonctions coopèrent entre elles à chaque niveau pour mener à bien la tâche plus vaste à accomplir. De la sorte, le terme suite de protocoles fait référence à un ensemble de protocoles réseau fonctionnant en conjonction les uns avec les autres.

TCP et Internet Protocole, un modèle d’union







TCP, un protocole orienté connexion

Transmission Control Protocol (TCP) est un protocole de communication orienté connexion. Celui-ci facilite l’échange d’informations entre les périphériques informatiques d’un réseau.

Diviser les données en segments

TCP organise les données récupérées depuis un serveur, ou une application. Ce processus permet de les transmettre ensuite sur les périphériques d’un réseau (commutateurs, routeurs, etc.). Pour cela, ce protocole va d’abord transformer les données en segments. Ensuite, il va y apposer un numéro afin de pouvoir les rassembler une fois parvenus à la bonne adresse.

Protocole orienté connexion : établir la session et s’assurer de la bonne livraison des données

TCP est un protocole orienté connexion. Cela signifie qu’il va vérifier que la connexion entre deux hôtes est bien établie, et maintenue le temps de la communication. Il va également s’assurer de la bonne livraison de données, entre deux ordinateurs par exemple.

Le Protocole Internet, un protocole de routage

Router les données à la bonne adresse

Protocole Internet (IP) constitue un ensemble de règles. Ces dernières dictent le modèle de transmission des paquets de données sur le réseau public (Internet). Ce protocole va attacher des informations, un en-tête plus précisément, à chaque paquet. Ces informations vont ainsi aider les routeurs à les transmettre à la bonne destination. Car chaque terminal connecté au réseau internet se voit attribuer une adresse ip. Ces adresses guideront ces paquets dotés d’un en-tête IP.

Ces paquets seront enfin traités différemment selon le protocole de transport choisi en complément. Les plus courants sont TCP et UDP.

Les adresses IP, comme une lettre à la poste

Une adresse IP est un identifiant unique, connu sous le nom d’adresse de protocole Internet, pour chaque machine connectée à Internet. Cet identifiant est écrit sous la forme d’une chaîne de chiffres séparés par des points. Les adresses IP sont divisées en deux parties: l’adresse réseau et l’adresse d’hôte.

Quelle est la différence entre TCP et IP ?

TCP et IP sont des protocoles distincts aux fonctions complémentaires. IP va prendre en charge l’adressage des données tandis que TCP va se porter garant du bon transfert d’informations. Cette complémentarité explique cette union devenue si courante.

Le protocole TCP/IP, une combinaison à 4 couches

Ce modèle de communication réseau vise donc à fragmenter des données à transférer en paquets. Puis de router chacun de ces paquets via le chemin le plus optimal, et à les rassembler à l’arrivée. La VOIP et la TOIP vont fonctionner à partir de ce protocole par exemple. Au même titre que le modèle OSI, le modèle TCP/IP propose un modèle composé de différentes couches. Chacune de ces couches fournit des services bien précis aux couches supérieures. Mais à la différence du premier, le second n’en formule que quatre.

infographie sur les couches du modèle TCP/IP
Les 4 couches du protocole TCP/IP

Couche Application : enclencher la communication réseau

Il s’agit de la couche supérieure du protocole TCP/IP. Cette couche comprend des applications ayant besoin d’émettre, ou de recevoir, des données et nécessitant donc une communication réseau. Les clients de messagerie ou les sites internet sont de bons exemples.

La couche application dispose de divers protocoles que les applications utilisent pour communiquer avec la deuxième couche, la couche de transport. Certains des protocoles de couche d’application les plus courants sont HTTP, SMTP, FTTP etc.

Couche Transport : préparer la communication sur le réseau

Cette couche est similaire à son homonyme côté modèle OSI. Son rôle consiste à « fragmenter » l’information pour la faire passer sur la couche du dessous, la couche internet, lorsque la donnée provient du niveau Application. A l’inverse, lorsque la donnée est reçue de la couche internet, la couche transport va s’occuper de reconstituer la donnée pour la transmettre à l’échelon Application. Si TCP et UDP sont les protocoles utilisés à ce stade, c’est TCP qui va nous intéresser.

TCP va diviser les données (provenant de la couche application) en morceaux de taille appropriée, pour les transmettre au réseau. Il accuse réception des paquets, attend les accusés, et définit le délai d’expiration pour renvoyer les paquets si les accusés de réception ne sont pas reçus à temps. TCP va s’assurer de l’intégrité des données lors d’un transfert. Par exemple, lors du téléchargement d’un fichier, il n’est pas souhaitable de perdre des informations (octets) car cela peut conduire à la corruption du contenu téléchargé. TCP est donc le protocole de référence pour ce genre d’opérations.

Couche Internet : envoyer le paquet de données

Ce niveau se charge de l’adressage et du routage des paquets sur le réseau. Le protocole IP s’occupe de l’acheminement des paquets en y apposant des informations, comme les adresses IP du récepteur et du destinataire (adresses IPV4 et IPV6), pour contrôler l’acheminement des paquets. C’est ainsi que les solutions de téléphonie d’entreprise fonctionnent. Les solutions IPBX permettent ainsi d’opérer sur es réseaux IP.

Toutefois, si les paquets sont rattachés à la même donnée, ils n’emprunteront pas nécessairement le même chemin. Chaque paquet suivra le chemin jugé le plus efficace.

Couche de liaison de données : le réseau physique

Cette couche se charge du transfert et de la réception des communications sur le réseau en prenant en charge les paquets TCP/IP. Dans la plupart des cas, ce support se présente sous la forme de câbles. Certains des protocoles célèbres utilisés à cette couche incluent ARP (protocole de résolution d’adresse), PPP (protocole point à point), etc.

La transmission des données sur les couches du modèle TCP/IP

Le cheminement d’un email selon le modèle TCP/IP

De la couche application à la couche physique : l’encapsulation des données

Maintenant voyons comment les données traversent ces couches. Prenons un exemple très simple pour rendre le concept plus clair : les flux de données lors de l’ouverture d’un site web depuis votre ordinateur.

Les informations traversent chaque couche de la machine hôte de façon descendante. Au niveau de la première couche, une requête HTTP est envoyée à la couche de transport.

Au niveau de la couche transport, le protocole TCP attribue des informations supplémentaires (numéro de port source, numéro de port de destination, numéro de séquence, etc.) aux données provenant de la couche supérieure afin d’en contrôler le cheminement.

Sur la couche internet, IP va à son tour ajouter ses propres informations sur les données issues de la couche transport. Ce processus se nomme encapsulation.

Enfin, la couche liaison de données va encapsuler les données issues de la couche internet avant leur envoi. L’encapsulation des paquets IP produit ce que l’on appelle une trame.

Ces informations voyagent sur le support physique (comme Ethernet) et atteignent la machine cible.

De la couche physique à la couche application : la décapsulation des données

Maintenant, sur la machine cible, ce processus va se dérouler de manière inversée.

Le paquet est d’abord reçu au niveau de la couche liaison de données. Au niveau de cette couche, les informations sont lues et le reste des données est transmis à la couche supérieure.

De même, au niveau de la couche réseau, les informations définies par le protocole de couche réseau de la machine hôte sont lues et le reste des informations est transmis à la couche supérieure suivante. Même chose au niveau de la couche de transport; enfin la requête HTTP envoyée par l’application hôte (votre navigateur) depuis votre ordinateur est reçue par l’application cible (serveur du site Web).

Maintenant, comment TCP traite les données perdues ? Si le TCP hôte ne reçoit pas l’accusé de réception dans un délai spécifié, il envoie à nouveau le même paquet. Ainsi, TCP s’assure qu’aucun paquet n’est perdu.

Les paquets sont-ils sécurisés entre deux ordinateurs avec le protocole TCP/IP ?

La transmission de paquets entre deux ordinateurs avec TCP/IP ne sera pas sécurisée car le réseau internet est un réseau public. Ce manque de confidentialité pose un important problème aux entreprises. Pour y remédier, utiliser un VPN sur votre ordinateur permettra de faire circuler les paquets sur un réseau privé et donc sécurisé.

Quelle différence entre le modèle OSI et TCP/IP ?

Les modèles TCP/IP et OSI sont des modèles de référence pour les réseaux de communication, toutes deux structurées en couches. Si le développement des deux modèles a commencé au début des années 1970, à la fin des années 1990 le modèle TCP/IP a été préféré. Les principaux fabricants d’ordinateurs ont abandonné leurs modèles de réseau propriétaires au profit du modèle TCP/IP dans les années 2000. De nos jours, le monde des réseaux informatiques n’utilise qu’un seul modèle de réseau et c’est le modèle TCP/IP.