Toute communication peut être représenté par 5 elements principaux et la communication etre ordinateurs ne fait exception :
- La source du méssage à émettre (La machine source)
- L'émétteur du signal (la carte réseau source)
- Le support de transmission (cuivre, air ou fibre optique)
- Récépteur du message (carte réseau de destination)
- Destinataire du message (machine de destination)
Pour convenablement communiquer, les machines doivent s'accorder sur une langue partagée pour communiquer. C'est cela que l'on apelle protocole. Il en existre un grand nombre qui sont normalisés pour permettre une communication corrècte. ce protocol définis les informations que la machine source doit fournir pour se faire comprendre par le réseau.
Pour corrèctement transmettre le message, les machines utilisent non pas un seul protocol mais une suite de protocol ajoutant chaqun d'eu de nouvelles informations permettant de transmettre le message. On apelle cette organisation la suite de protocoles. Ainsi le message à envoyé est encapsulé par chacun des protocoles permettant sa transmission.
Pour les besoins de la transmission, les données qui vons etre envoyés doivent subir une transformation permettant de les rendre compatibles avec le support de trsnmission et le protocol utilisé. C'est cette opération que l'on apelle codage
Exemple : Dans une conversation téléphonique, chaque son reçu est codé sous forme de bit puis envoyé au destinataire qui reconstitue le son a parti des informations reçues.
Le message brut, même codé, ne peut etre envoyé tel quel sur le réseau, il faut lui fournir d'autre informations comme le destinatire de la lettre ou l'éxpéditeur. Ces informations sont ajoutés au début ou a la fin du message à envoyé. L'encapsulation consiste alors en l'ajout d'informations au message brut en fonction des informations requises par le réseau. L'ensemble du message encapsulé est appelé trame et peut etre envoyé sur le réseau. Il peut y avoir plusieurs phases d'encapsulation d'un message.
Par exemple dans le cas d'une trame HTTP on trouve le contenu de la page a affcicher dans les données utilisateur puis une sére d'encapsulation ajoutent des informations a la trame permettant de préciser sa destination, la version des protocoles utilisés, et bien d'autres choses.
Pour réspècte le protocol utilisé pour la transmission, le message peut etre divisée en plusieurs trames permettant ainsi de ne pas engorger le réseau.
Lorsque deux hotes envoient une trame au même moment sur le réseau, il se produit une collision. Pour éviter ce genre de chose, le protocol doit définir une méthode d'acces définissant le moment ou les hotes doivent parler et que faire en cas d'érreur.
Pour éviter d'engorger le réseau, le protocol doit aussi spécifier un système de controle de flux pour donnér un chance à chaque hote d'envoyer des données sur le réseau.
Enfin, le protocol doit aussi définir un délai d'attente, qui dépassé, autorisera l'hote émétteur sans réponse de considèrer qu'aucune réponse n'à été donnée.
L'envoie d'une trame peut s'éfféctuer de 3 façon différentes :
- Monodiffusion On envoie la trame a un seul hote
- Multidiffusion On envoie la trame a un groupe d'hotes
- Diffusion On envoie la trame a tout les hotes du réseau
Chacune des trames peut demander ou non un accusé de récéption.
Les protocols qui régissent les réseaux sont des protocoles définis, précis et accèptés par toutes les machines qui l'utilisent. Il existe de nombreux protocoles et ces protocols sont organisés en suites de protocols permettant une bonne communication.
Un protocol peut etre :
- Ouvert Il est alors normalisé par un organisme de normalisation et peut etre utilisé partout et par tous
- Propriétaire Il est alors normalisé par l'entreprise qui l'a crée et ne peut etre utilisé que par cette même entreprise.
Il existe de nombreuses suites des protocoles mais en voici quelques exemples
La suite de protocoles TCP/IP se compose aujourd'hui beaucoup de protocoles donnés dans la figure suivante.
Les protocoles sont empilés en couches. Pour utiliser un protocol application, on a alors besoin d'utiliser un ou plusieurs protocoles par couche inferieur et d'effectuer l'encapsulation.
- DNS Pour Domaine Name System, permet de traduire le noms de domaine en adresses IP
- BOOTP Prédécesseur de DHCP, il permet a une machine de connaitre son IP sur le réseau
- DHCP Pour Dynamic Host Configuration, attribue dynamiquement des adresses IP aux clients et permet de réutiliser les adresses ip non utilisés.
- SMTP Pour Simple Mail Transfert Protocol, permet aux client d'envoyer un email a un serveur de messagerie et au serveur d'envoyer ce mail à d'autres serveurs
- POP Pour Post Office Protocol, permet de récupèrer des emails depuis un serveur de messagerie, ces emails sont téléchargés du serveur vers le bureau
- IMAP Pour Internet Message Access Protocol, permet d'accèder aux emails d'un serveur de messagerie et conserve ces email a distance
- FTP Pour File Transfert Protocol, définis les rêgles qui permettent à l'utilisateur d'un hôte d'accèder à des fichiers sur un autre hôte du réseau et de transfèrer des fichier vers cet hote distant
- TFTP Pour Trivial file transfert protocol, permet de transfèrer des fichiers simples sans connexion et sans accusé de réception
- HTTP Pour Hypertext Transfer Protocol, permet de transfèrer des mesdias, textes et graphiques sur le web.
- UDP Pour User datagram Protocol, permet de transferer des paquet d'un hote vers un autre sans accusé de réception.
- TCP Pour Transmission Control Protocol, permet une communication fiable entre les processus de deux hotes distants avec accusé de réception
- IP Pour Internet Protocol, permet de regrouper les messages en paquets et indiquer l'adresse de destination
- NAT Permet de convertir les adresses locales en adresses globales sur le réseau mondial
- ICMP Pour Internet Control Message Protocol, permet de signaler a l'hote distant les érreur survenues lors de la transmission
- OSPF Pour Open Shortest Path First, permet de router les paquets dans la bonne direction par une conception hierarchique des zones
- EIGRP Pour Enhaces Interior Gateway Routing Protocol, un protocol propriétaire Cisco permettant de donner une métrique apropriée en fonction de la bande passante
- ARP Pour Address Resolution Protocol, Fournis un mappage dynamique entre une adresse IP et une adresse physique
- PPP Pour Piont-to-point Protocol, permet d'encapsuler les paquets pour les transmettre par une connexion série
- Ethernet Le protocol le plus utilisé en local permettant de définir les rêgles de cablage et de signalisation
- Pilotes d'interface Donne les instructions à l'ordinateur pour communiquer avec ses interfaces réseau
Avoir une norme ouverte permet de :
- Favoriser l'intercompatibilité des produits
- Empecher le monopole d'un produit
Une norme ouverte est gèrée par une organisme de normalisation qui est, le plus souvent, une association a but non lucratif qui ne sont liés a aucun constructeurs
- ISOC Pour Internet Society, en charge de la promotion d'un internet libre
- IAB Pour Internet archithecture Board, un comité en charge de la gestion et de développement des normes internet
- IETF Pour Internet Engineering Task Force, un groupe de travail chargé de développer, mettre à jour et gèrer les téchnologies internet et TCP/IP par les documents de normalisation comme les RFC
- IRTF Pour Internet Research Task Force, un groupe de travail de recherche à long terme sur Internet et TCP/IP dans le comaine de la cryptographie, de l'anti-spam et du peer-to-peer
- ICANN Pour Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, une association qui coordonne l'attribution des adresses IP et la gestion des noms de domaine
- IANA Pour Internet Assigned Numbers Authority, une autorité chargée de superviser les adresse IP et les protocoles utilisés pour l'ICANN
- IEEE Pour Institute of Electrical and Electronics Engineers
- EIA Pour Electronic Industries Alliance, alliance commercial de normalisation de cables et des communications en racks notemment
- TIA Pour Telecommunications Industry Association, une association responsable des normes de communications dans de nombreux domaines
- ITU-T Pour Secteur de la normalisation des télécommunications de l'Union internationale des télécommunications, l'un des plus anciens organismes de normalisation qui definis les normes de compression video notemment.
Nous représentons maintenant notre réseau en couches successives en suivant 2 modèles :
- Modèle protocol Ce modèle suite une suite de protocole définis, cette fonction est assurée par le modèle TCP/IP
- Modèle réferant Assure une cohérence générale de chaque opération à effectuer dans chaque couche, ce modèle est assuré par le modèle OSI
Le modèle ISO se constitue de 7 couches successives :
- 7.Application Contient des protocoles utilisés pour les communications de processus à processus
- 6.Présentation Fournit une représentation commune des données transférées entre des services de couche application
- 5.Session Fournit des services à la couche présentation pour organiser son dialogue et gérer l'échange de données
- 4.Transport Définit des services pour segmenter, transférer et réassembler les données de communications individuelles entre les périphériques finaux
- 3.Réseau Fournit des services pour échanger les parties de données individuelles sur le réseau entre des périphériques finaux identifiés
- 2.Liaison de données Liaison de données décrivent des méthodes d'échange de trames de données entre des périphériques sur un support commun
- 1.Physique Décris les moyens mécaniques, électriques, fonctionnels et méthodologiques permettant d'activer, de gérer et de désactiver des connexions physiques pour la transmission de bits vers et depuis un périphérique réseau.
Composé de seulement 4 couches définis par les protocoles utilisés :
- 4.Application Les données utiles pour l'utilisateur et les controles de dialogues
- 3.Transport Prend en charge la communication entre plusieurs périphériques au travers du réseau
- 2.Internet Determine le meilleur chemin réseau
- 1.Acces réseau Contrôle les périphériques matériels et les supports qui constituent le réseau
Les données à transferer ne peuvent être envoyées toute d'un coup car cela poserais des problèmes de données. Il faut prendre en compte deux systèmes permettant d'optimiser le flux de données et de donner la possibilité a tous de communiquer
Pour réduire la quantitée des données à transmettre, on divise les données en plusieurs trames différentes.
Pour donner la chance à chaque hote sa chance de communiquer on entremèle les données de chaque hote permettant de mixer les paquets transmis.
Lors de l'emission de données par une application, les données passent par la pile de protocoles permettant d'encapuler les données pour finir sur le canal de communication.
- Les donnes sont constutués pour être envoyés
- Les données sont divisés en segments
- Les segments sont encapsulés suivant la pile de protocoles
- Les paquets sont constitués pour être envoyés sur le réseau
- Les bits de la trame sont voyés sur le support physique
Lors de la récéption de la trame, les données sont décapulés dans le sens inverse de l'encapsulation.
Pour communiquer, il faut un couple d'adresse.
- Adresse source d'ou proviennent les données
- Adresse de destination ou vons les données
Chacune des couches dispose de sa propre methode de transmission mais les adresses ne sont employés que dans la couche réseau et la couche liaison de données.
- Couche liaison de données (adresse MAC) L'adresse est utilisée pour le transfert de carte à carte sur le même réseau. Ainsi la trame de cette couche change des qu'elle est transfèrée sur une réseau différent par le biais d'un routeur.
- Couche réseau (adresse IP) L'adresse est utilisée de la source jusqu'a la destination même s'il ne sont pas sur le même réseau elle est composée d'une partie réseau et d'une partie hote
