Le protocole de contrôle de transmission/protocole Internet (TCP/IP) représente une suite de protocoles de communication qui facilitent la connexion entre ordinateurs.
De nombreuses ressources en ligne sont disponibles pour approfondir la compréhension de TCP/IP. La spécificité de cet article réside dans son approche.
Ici, l’objectif est de fournir les connaissances indispensables pour permettre une exploration plus approfondie ultérieurement, si tel est votre souhait.
Le Modèle TCP/IP : Genèse et Évolution
Le modèle TCP/IP est un sujet fondamental lors de l’apprentissage des réseaux informatiques. Il est fort probable que vous l’ayez déjà rencontré si vous étudiez l’informatique.
Cet article ne vise pas à reproduire un traité académique. Il propose plutôt un résumé concis de l’histoire du TCP/IP, accessible même à ceux qui se considèrent comme non-techniciens.
En bref, voici l’histoire :
Dans les années 1970, Vint Cerf et Bob Kahn ont conceptualisé le modèle TCP/IP. Leur intention était d’améliorer l’interconnexion des réseaux d’ordinateurs.
Auparavant, les protocoles de contrôle de réseau et 1822 étaient utilisés.
Parallèlement, d’autres experts et organisations cherchaient à développer un protocole de communication facilitant l’interconnexion des ordinateurs à l’échelle mondiale.
L’un de ces modèles était le modèle OSI (Open Systems Interconnection). Bien qu’il ait contribué à clarifier la méthode de mise en réseau, il n’était pas optimal pour une mise en œuvre pratique.
Une ressource utile sur les couches du modèle OSI est disponible si vous êtes intéressé.
Finalement, le modèle TCP/IP a prévalu et est devenu le protocole de communication standard. Le modèle OSI est désormais principalement utilisé comme référence théorique pour la connaissance des réseaux.
En effet, sans TCP/IP, l’accès rapide et fiable à notre site web et à d’autres services en ligne serait impossible. Effrayant, n’est-ce pas ?
Maintenant que vous connaissez son histoire, passons aux détails techniques.
Distinction entre Protocole de Contrôle de Transmission (TCP) et Protocole Internet (IP)
La compréhension du modèle TCP/IP nécessite de distinguer ces deux termes. Il s’agit de deux protocoles de réseau informatique distincts.
Le protocole Internet (IP) définit les règles de transmission des paquets de données vers la bonne destination. Chaque appareil connecté possède une adresse IP, qui permet d’acheminer les données vers leur destinataire.
Les adresses IP sont comparables aux numéros de téléphone. Notre guide des adresses IP fournit plus d’informations à ce sujet.
Le protocole IP ne garantit pas que les paquets atteignent la destination dans l’ordre correct. C’est là que TCP entre en jeu, en s’assurant que les paquets sont ordonnés et que leur arrivée à destination est conforme à ce qui était prévu.
En résumé, TCP est responsable de la transmission et de la réception fiables des données.
Caractéristiques Clés du Modèle TCP/IP
La victoire du modèle TCP/IP sur les autres protocoles est due à ses nombreuses fonctionnalités et à la capacité des systèmes à l’adopter rapidement.
Voici quelques-unes de ses caractéristiques notables :
- Il facilite la connexion à différents types d’ordinateurs.
- Il permet de réordonner les paquets de données pour s’assurer que les messages parviennent à destination, même en cas de congestion sur le réseau.
- TCP/IP intègre la vérification d’erreurs, ce qui en fait un modèle fiable.
- Il prend en charge une architecture flexible, convenant aux réseaux de toutes tailles.
- Grâce à une architecture client-serveur, il offre une grande évolutivité.
- Il prend en charge divers protocoles, s’adaptant à différents cas d’utilisation.
- Il permet une communication multiplateforme aisée.
- Il fonctionne de manière indépendante.
Le Modèle TCP/IP : Structure à Quatre Couches
Contrairement au modèle OSI, le modèle TCP/IP est structuré en quatre couches :
- Accès au réseau
- Internet
- Transport
- Application
Note : Le flux de données à travers ces couches peut être ascendant ou descendant (selon qu’elles sont envoyées ou reçues). Il est essentiel de connaître les fonctions de chaque couche pour comprendre le processus.
#1. Accès au Réseau (Couche 1)
Cette couche, la plus basse, gère la connexion physique et le transfert de données entre les ordinateurs. En d’autres termes, elle définit comment les données sont physiquement transmises.
Cela inclut le support de transfert de données (fibre, sans fil, etc.), la structure des paquets et la correspondance entre les adresses IP et les adresses physiques utilisées par le réseau.
En bref, cette couche englobe l’infrastructure technique des réseaux, y compris les pilotes de périphériques et les câbles.
Le protocole RFC 826 (Address Resolution Protocol) est un exemple de protocole utilisé dans cette couche pour mapper les adresses IP aux adresses Ethernet.
La couche d’accès au réseau est masquée aux utilisateurs et constitue la base de l’ensemble du modèle.
#2. Internet (Couche 2)
La couche Internet gère le trafic de données pour une communication rapide et précise.
Les données sont regroupées en datagrammes IP, qui incluent l’adresse source et l’adresse de destination. La couche Internet est responsable du transfert, du routage et de l’adressage logique.
Elle doit traiter les adresses, que ce soit du côté de l’envoi ou de la réception.
Comme elle contient les adresses source et de destination, elle doit s’assurer que les paquets de données atteignent leur destination correctement et dans le bon ordre.
#3. Transport (Couche 3)
La couche transport joue un rôle similaire aux agents de livraison pour un service de commerce en ligne. Un pare-feu est également associé à cette couche.
Elle est souvent appelée couche hôte à hôte et a pour but d’assurer l’intégrité des données de bout en bout, facilitant ainsi la communication bidirectionnelle.
Elle s’assure que les paquets de données parviennent à leur destination en les divisant en segments. De plus, elle garantit que la couche application reçoit l’intégralité du message par un accusé de réception.
Lors de l’envoi d’un message à la couche application, elle se concentre sur la quantité de données envoyées, leur ordre et leur destination. Lors de la réception d’un message de la couche application, elle contribue à la désegmentation et à la vérification des erreurs.
Des protocoles tels que TCP et UDP sont utilisés dans cette couche, assurant une connexion fiable.
#4. Application (Couche 4)
La couche la plus élevée est celle qui interagit avec l’utilisateur (vous). Les applications et programmes que nous utilisons, tels que les navigateurs, les clients de messagerie, etc., se trouvent dans cette couche.
L’interface utilisateur et les services applicatifs y sont inclus. Des processus tels que le chiffrement, le déchiffrement, la compression et la décompression y sont également gérés. Cette couche aide aussi à formater les messages pour que la couche transport puisse les envoyer (et que l’application destinatrice puisse les recevoir et les interpréter).
Des protocoles tels que DNS, HTTP, FTP et SMTP fonctionnent avec cette couche pour assurer l’envoi et la réception de données sur le réseau.
Fonctionnement du Protocole TCP/IP
TCP/IP assure un transfert fiable de données entre les ordinateurs.
Pour ce faire, TCP/IP divise les données en paquets et les réorganise pour qu’elles soient cohérentes à la réception.
Le concept de paquets de données est comparable aux pièces d’un puzzle. La disponibilité de toutes les pièces permet de reconstituer l’ensemble.
La division des messages en paquets de données assure la fiabilité et l’exactitude. Chaque paquet peut emprunter un itinéraire différent pour parvenir à sa destination.
Si un message était envoyé en une seule pièce, il serait entièrement perdu et devrait être renvoyé en cas d’échec.
Le modèle à quatre couches explique ce processus plus en détail.
Lorsque des données sont envoyées depuis un ordinateur, elles traversent les quatre couches dans un ordre précis, où elles sont divisées en morceaux/paquets et envoyées (Couche 1 → Couche 4).
Sur l’ordinateur récepteur, les données sont réassemblées en traversant les quatre mêmes couches dans l’ordre inverse (Couche 4 → Couche 1).
Autres Protocoles Internet Courants
Le modèle TCP/IP comprend les protocoles les plus importants qui rendent l’expérience Internet possible.
Parmi les protocoles Internet courants, on trouve HTTP, HTTPS, FTP, POP3 et SMTP.
- HTTP (Hypertext Transfer Protocol) connecte un utilisateur à un serveur web (via un navigateur) pour interagir et récupérer des informations.
- HTTPS (HTTP Secure) fournit une connexion cryptée au serveur web, garantissant une connexion sécurisée.
- FTP (File Transfer Protocol) permet le transfert de fichiers entre serveurs ou d’un serveur vers un ordinateur.
- POP3 (Post Office Protocol 3) permet à un client de messagerie de télécharger des e-mails à partir d’un serveur, accessibles ensuite hors ligne.
- SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) est utilisé pour envoyer et recevoir des e-mails.
Le TCP/IP est la norme, mais n’est pas toujours la solution idéale
Bien que les avantages du modèle l’emportent sur les inconvénients, il est important de noter que le TCP/IP est complexe à configurer, moins adapté aux petits réseaux et que les protocoles ne sont pas facilement remplaçables.
La description des couches peut ne pas être la meilleure. Le modèle OSI est toujours privilégié pour une compréhension théorique du fonctionnement.
Malgré tout, il remplit un rôle essentiel en nous permettant d’envoyer et de recevoir des informations aussi rapidement que possible.