Cours réseaux aperçu général des protocoles TCP/IP

Extrait du cours réseaux aperçu général des protocoles TCP/IP

3. 1 Réseaux généraux et réseaux IP
Au chapitre 2, nous nous sommes intéressés à divers réseaux. Ici, nous nous concentrons sur les réseaux IP, qui fonctionnent sous les protocoles TCP/IP et qui sont formés par l’interconnexion de divers réseaux au moyen de routeurs.La figure 3.1 présente les différents éléments d’un réseau IP constitué de l’assemblage de trois réseaux quelconques ; un client mobile connecté en tant qu’hôte au réseau 1 se connecte au serveur B sur le réseau 3 en passant par le réseau 2. Le réseau IP le plus connu est bien sûr l’internet mondial (appelé communément l’internet), constitué de plusieurs centaines de millions d’ordinateurs et de dizaines de milliers de réseaux. On appelle hôtestous les ordinateurs connectés à l’internet,des serveurs les plus puissants aux simples ordinateurs de bureau et assistants personnels.
L’internet et les intranets (qui sont des réseaux IP privés d’entreprise) ont tous recours aux protocoles TCP/IP. Étant donné le nombre d’attaques perpétrées depuis l’internet, la compréhension de ces protocoles s’avère cruciale.
3. 2 Protocoles TCP/IP
3.2.1 Historique
Entre la fin des années 1960 et le début des années 1970, l’Agence fédérale américaine DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) a financé la création du premier réseau étendu à commutation de paquets : ARPANET. Ce réseau, réparti sur tout le pays, reliait les principaux centres de recherche collaborant avec le ministère de la Défense américain. Les années 1970 ont vu l’émergence de nombreux autres réseaux à commutation de paquets, toujours au service de la communauté scientifique, tels que CSNET (entre informaticiens), BITNET (entre professeurs d’économie et de science du comportement) et une myriade de petits réseaux de recherche situés dans d’autres pays1 . Un certain Vinton Cerf a formulé un jour l’idée de les relier entre eux afin de constituer un vaste réseau mondial. La DARPA s’en est chargé en se fondant sur l’architecture d’ARPANET.
3.2.2 Architecture hybride TCP/IP-OSI
Les protocoles sont le plus souvent développés dans un cadre commun, connu sous le nom d’« architecture de protocoles ». Le tableau 3.1 montre qu’une architecture de protocoles est une pile (ou suite) de protocoles relatifs à un ensemble de couches fonctionnelles fournissant chacune des services spécifiques. Les services d’une couche sont offerts à la couche directement supérieure. Ils s’appuient eux-mêmes sur les services offerts par la couche immédiatement inférieure (à l’exception de la couche Physique, la plus basse).
3.2.3 Protocoles des réseaux
La figure 3.2 présente divers types de liens associant des protocoles des trois couches basses des architectures réseaux : la couche Physique, la couche Liaison de données et la couche Internet. Alors que les deux premières assurent la communication au sein de l’infrastructure du réseau, la troisième est responsable des communications sur l’internet.Couche Physique.Dans un réseau, les protocoles de couche Physique commandent et gèrent les liens physiques qui se trouvent entre des hôtes et des commutateurs (ou routeurs), et entre des commutateurs (ou routeurs). À la figure 3.2, au niveau du réseau X, une couche Physique s’inscrit entre l’hôte A et le commutateur X1, entre les commutateurs X1 et X2, et entre le commutateur X2 et le routeur R1. Jusqu’au serveur B, on distingue quatre couches Physique supplémentaires. Les protocoles de couche Physique gèrent les connecteurs mécaniques et les échanges de signaux de type électriques, optiques ou radio sur les supports de transmission.Couche Liaison de données.Dans un réseau, les liens logiques qui le traversent de proche en proche sont appelés « liaisons de données ». Les protocoles de couche Liaison de données déterminent la manière dont les hôtes, les commutateurs et les routeurs se transmettent les messages, appelés trames.
Dans le réseau X de la figure 3.2, une liaison de données intervient entre l’hôte A et le routeur R1. Le réseau Y compte, quant à lui, une liaison de données entre les routeurs R1 et R2. Enfin, dans le réseau Z, une liaison de données relie le routeur R2 au serveur B.
3.2.4 Trames et paquets
Les messages envoyés sur une liaison de données (logique) sont appelés « trames » et les messages envoyés dans un réseau IP sont appelés « paquets » ou datagrammes. Paquets. Les paquets sont des messages de la couche Internet envoyés par un hôte source et reçus par un hôte de destination. Le tableau 3.2 illustre la structure type d’un paquet ou datagramme IP représenté en groupe de mots de 32 bits (les adresses IP font 32 bits). Le champ d’adresse IP source contient l’adresse IP de l’expéditeur .
3.2.5 Couches Internet et Transport  
Les couches Internet et Transport œuvrent de concert pour le transfert des messages (voir figure 3.4).
IP et la couche Internet.La couche Internet a recours au protocole IP (Internet Protocol). Ce protocole détermine le devenir des paquets à chaque bond entre deux routeurs et entre les routeurs les plus proches des hôtes source et de destination sur un chemin donné. Un paquet traversant trois routeurs sur son chemin effectue ainsi quatre bonds.IP est un protocole simple, qui ne corrige pas les erreurs pouvant être introduites au cours du transfert des paquets. Cela fait d’IP un protocole non fiable.

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