Script 02: Principes de l'Internet

1) Bonjour, dans la video précédente, nous avons vu que la grande force d'Internet est de réaliser une connectivité globale entre tous ses utilisateurs.

2) Pour assurer la connectivité entre une multitude de réseaux hétérogènes (avec des technologies différentes mais aussi des objectifs différents) Internet se base principalement sur le protocole IP. En ajoutant une sur-couche à chaque réseau, IP assure l'indépendance du réseau physique vis-à-vis de l'interconnexion. IP définit de plus des adresses globales et un mode de transfert par paquet.

Le routeur

3) Reprenons l'exemple de l'activité 01 où Alice et Bob s'échangeait des messages. Dans cette interconnexion simplifiée de réseaux, Alice est connecté à Internet par son opérateur X et Bob par son opérateur mobile Y. Pour réaliser l'interconnexion entre les différents réseaux, il faut ajouter un équipement clé : le routeur.

4) Le routeur, comme son nom l'indique, effectue le routage qui définit la route à emprunter en fonction de l'adresse destinataire. Il retransmet les données reçues d’un réseau vers le suivant, en fonction de leur destination. Le routeur joue le rôle de passerelle entre deux réseaux différents, au sens de technologies différentes mais aussi de plages d'adresses différentes. Nous verrons cela par la suite. Revenons au réseau local d'Alice.

5) A la maison, Alice est raccordée à Internet grâce à une box. En plus d'assurer les communications locales, la box est aussi le routeur qui interconnecte le réseau local résidentiel au réseau de l'opérateur. Dans cet exemple très simple, déterminer la route à prendre en fonction de la destination des données signifie, pour le routeur, choisir entre le réseau local ou le réseau de l'opérateur. Si par exemple, Alice envoie un mail à Bob, le routeur envoie les données (le mail) vers le réseau de son opérateur, car la destination est extérieure au réseau résidentiel. Par contre, si Alice envoie un document à imprimer à son imprimante, le routeur ne transmettra pas les données (le document) vers l‘opérateur car l’imprimante est interne au réseau d’Alice. Nous reviendrons de manière plus approfondie sur la notion de routage dans la partie....

IP: Le protocole de l’Internet

6) Pour communiquer, deux personnes doivent parler la même langue et utiliser les mêmes coutumes. De la même façon, pour communiquer deux entités réseau doivent se comprendre et donc, parler la même langue et utiliser les mêmes échanges. Le protocole de communication définit les règles et le format des échanges entre des entités distantes ainsi que la synchronisation de ces échanges dans le temps. Il y a des protocoles pour toutes sortes de fonctions réseau : routage, liaison de données, partage du support, client-serveur... Intéressons-nous le protocole qui permet l'interconnexion des réseaux au sein de l'Internet.

7) Le protocole IP (Internet Protocol) est le protocole dédié à l'interconnexion de réseaux différents. Il définit le format des unités de données échangées entre les réseaux : les paquets, ainsi que les règles d'échange des paquets. Il ne modifie pas les données qu’il reçoit et se contente de les renvoyer vers un autre réseau. Il a pour objectif d'être rapide et a été simplifié au maximum : il transmet directement les données dans le paquet en mode datagramme, sans établir de connexion logique au préalable. C'est le routeur qui exécute le protocole IP.

8) Pour assurer la continuité du transfert de paquet dans tout l’Internet, le protocole IP est partout: c’est à dire qu’il est présent dans tous les routeurs ou noeuds du réseau, ainsi que dans toutes les hôtes connectés à Internet. Ce protocole implanté dans une couche logicielle du système d'exploitation des hôtes, permet d'uniformiser le réseau, et de s'affranchir des différentes technologies de transmission. Comme nous l'avons vu dans l'activité précédente, le protocole IP définit avec l'adresse IP, un système d'adressage global qui permet à tout hôte connecté de communiquer avec n'importe quel hôte disposant d'une adresse IP.

9) Parce-qu'il est présent dans chaque hôte connecté au réseau et dans chaque routeur, le protocole IP permet la communication de bout-en-bout.

Le paquet IP

10) On a vu que le protocole IP définit une unité de transfert des données qui est la même quelque soit le réseau sous-jacent. Cette unité de transfert s’appelle le paquet. Le paquet a une taille maximale qui dépend de la taille de la trame au niveau liaison. Le paquet IP se compose de 2 parties :

• une en-tête qui contient les informations nécessaires à son acheminement vers sa destination finale, à savoir les deux adresses source et destination

et,

• une zone de données qui contient les données de l'application (par exemple, tout ou partie d'un mail, d'un fichier, d'une page Web ou d'un document à imprimer).

11) Le paquet est issu d’un découpage des données transférées par l'application , par exemple ici un fichier. Le fichier est découpé en blocs de données, puis chaque bloc est encapsulé dans un paquet par ajout de l'en-tête.

Le paquet IP est une unité de transfert auto-descriptive car il identifie sa destination par son adresse globale. D'ailleurs pour marquer cette particularité, le paquet IP est qualifié de datagramme.

Acheminement par paquet et relayage par le routeur

12) Le transfert d'un fichier consiste à envoyer une suite de paquets sur l'Internet. Les paquets sont transférés de routeur en routeur à travers l’Internet. On dit qu'ils sont relayés par le routeur d'un réseau à un autre. Le relayage consiste à recevoir un paquet depuis une interface réseau, examiner son en-tête en particulier l'adresse de destination du paquet, décider de l'interface de sortie c'est-à-dire le prochain réseau sur lequel il sera retransmis. Le choix de l'interface de sortie en fonction de la destination a été pré-calculé par le protocole de routage enregistrée dans chaque entité réseau.

Les paquets circulent ainsi de la source à la destination. Les paquets sont indépendants les uns des autres et ne sont pas insérés dans une suite de paquets.

Le paquet IP est échangé du producteur de données (on parle de source) au consommateur (on parle de destination). Le paquet IP est une unité de transfert auto-descriptive car il identifie sa destination par son adresse globale. D'ailleurs pour marquer cette particularité, le paquet IP est qualifié de datagramme. Aussi un paquet IP transite à travers différents systèmes de transmission sans changer de format d'un bout à l'autre de l'Internet.

Notion d’adresse

A été déplacé de ACT02 à ACT01 ????

IP : points clés

13) Le protocole IP utilise un mode de communication par paquets, de taille réduite et acheminés, en mode datagramme, indépendamment les uns des autres. Le protocole IP est réalisé par les routeurs, équipements spécialisés qui assurent l’interconnexion de réseaux mais aussi le relayage de paquets d’un réseau à l’autre. Comme nous l'avons vu précédemment, le protocole IP définit des adresses uniques et universelles qui permettent de s'affranchir des systèmes d'adressage propres à chaque réseau particulier. (Pour en revenir à notre exemple, il n'est pas nécessaire de connaître explicitement l'adresse du port chinois pour acheminer un colis ...).

Compost

Extrait des commentaires

Introduction Internet c’est quoi ? Qu’est ce qu’un réseau Notion d’interconnexion Le routeur Acheminement de paquet adresse IP protocole ARchitecture logique du réseau l’unité de transfert: le paquet La force de l’Internet

Utilité de l'adresse globale La notion de routeur Définir ce qu’est un protocole Le protocole IP Notion de paquet : Analogie service postal 1 courrier = 1 paquet : Enveloppe (entête IP) + 1 lettre (1 payload) 1 boite au lettre = Interface de communication permettant de déposer et de recevoir des paquets 1 adresse postale = Identifiant unique attribué à chaque boite lettre et permettant l'acheminement du courrier au bon destinataire Acheminement par paquet Détermination de la route Principe fondamental d'IP : communication de bout en bout Chaque équipement est capable de communiquer avec un autre équipement connecté Par analogie, avec le système postal, le même courrier (enveloppe et contenu) va d'une maison à une autre. Il n'est pas nécessaire de refaire le paquet lors de l'acheminement. Système postal permet d'acheminer les courriers de l'expéditeur vers la boite aux lettres de destination

qui est rendue possible grâce à des

briques communes que sont le réseau d’accès, l’adresse et le routeur. 

Un réseau informatique est un ensemble de fonctions complexes qu’il faut organiser pour Architecture logique du réseau

5) Architecture logique du réseau Les applications réseau mettent en oeuvre un ensemble de fonctions complexes, structurées selon une architecture en couches appelées Architecture de réseau Chaque couche traite un problème réseau spécifique et réalise un sous-ensemble cohérent de fonctions.

6) Ainsi l’on considère cette architecture simplifiée de l’Internet avec seulement 3 couches. En commençant par le bas, juste au dessus du support de communication, on trouve la couche d’accès au réseau qui réalise l’adaptation au support, la transmission des données, le partage du support, ou encore le traitement des erreurs de transmission. L’interconnexion de réseaux s’appuie sur cette couche pour effectuer des fonctions de plus haut niveau comme l’adressage, le routage ou le relayage. Au niveau le plus haut, la couche Application réalise un service de communication pour l’utilisateur tel que le mail, le Web.

Pourquoi cela marche ?