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(Architecture logique du réseau)
 
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== Architecture de protocoles ==
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__NOTOC__
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=Activité 20 : L'architecture de protocoles de l'Internet =
 
Qu'est-ce qu'une architecture de protocoles ?
 
Qu'est-ce qu'une architecture de protocoles ?
Les applications  réseau mettent en oeuvre un ensemble de fonctions complexes, structurées selon une architecture en couches ou ''Architecture de réseau''.
 
Chaque couche traite un problème réseau spécifique et réalise un sous-ensemble cohérent de fonctions.
 
L'Internet est basé sur une architecture à 4/5 couches. La base inférieure de l'architecture est constituée des supports de communication tandis que la partie supérieure est constituée par des couches offrants des services aux applications qui concernent directement les utilisateurs.
 
Une architecture simplifiée de l’Internet comprend 4 couches :
 
- L’accès au réseau est chargé de la transmission des données sur le support physique, du partage éventuel du support et du traitement des erreurs de transmission.
 
- La couche interconnexion de réseaux réalise les fonctions d'adressage, de routage et de relayage des paquets.
 
Les  protocoles IPv4 et IPv6 se trouvent à ce niveau.
 
- La couche Transport améliore le transport des données en le rendant soit plus fiable, soit plus efficace. Elle peut assurer d'autres services comme la remise des données en séquence, l'identification des applications ou le contrôle de congestion.
 
La couche Application délivre des services de communication pour l’utilisateur.
 
  
Les fonctions de ces couches sont réalisées grâce à des protocoles de communication.
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Les applications réseau mettent en œuvre un ensemble de fonctions complexes, structurées selon une architecture de réseau organisée en couches.
L'architecture de protocoles utilisée dans l'Internet est basée sur la pile TCP/IP, ainsi nommée car elle repose principalement sur deux protocoles complémentaires : IP (Internet Pr) et TCP (Transmission Control Pr). IP est responsable du transfert de paquets d'un réseau à l'autre. TCP est le protocole de transport qui fiabilise le transfert de ces paquets et réalise détection et reprise sur erreurs et remise en séquence. UDP est un autre protocole de transport qui se veut efficace, il est utilisé pour des échanges simplifiés, ou des flux temps réels. IP est présent dans chaque entité du réseau (routeur ou hôte) alors que TCP/UDP ne sont exécutés que dans les hôtes.
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Chaque couche traite une problématique réseau spécifique et réalise un sous-ensemble cohérent de fonctions.
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L'Internet est basé sur une architecture à plusieurs couches.
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* La base inférieure de l'architecture est constituée par les couches des supports de communication.
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* La partie supérieure elle, est constituée par des couches offrants des services aux applications qui concernent directement les utilisateurs.
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L'architecture de protocoles utilisée dans l'Internet est basée sur la pile TCP/IP, ainsi nommée car elle repose principalement sur deux protocoles complémentaires : IP (Internet Protocol) et TCP (Transmission Control Protocol).
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Au final une architecture simplifiée comprend 4 couches :
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*La couche d'accès au réseau utilise des protocoles comme Ethernet ou Wi-Fi. Elle est chargé de la transmission des données sur le support physique, du partage du débit et du traitement des erreurs de transmission.
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*La couche interconnexion de réseaux réalise les fonctions d'adressage, de routage et de relayage des paquets d'un réseau à l'autre. Les protocoles IPv4 et IPv6 se trouvent à ce niveau.
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*La couche Transport améliore le transport des données en le rendant soit plus fiable, soit plus efficace. Elle peut assurer d'autres services comme la remise des données en séquence, l'identification des applications ou le contrôle de congestion.
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** TCP est le protocole de transport qui fiabilise le transfert de ces paquets et réalise détection, reprise sur erreurs et remise en séquence.
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** UDP est un autre protocole de transport qui se veut efficace, il est utilisé pour des échanges simplifiés, ou des flux temps réels.  
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*La couche Application délivre des services de communication spécifiques aux besoins des utilisateurs, comme par exemple HTTP pour un trafic web.
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Au final, on retiendra que :
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* IP est présent dans chaque entité du réseau (routeur ou hôte),
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* alors que TCP/UDP ne sont exécutés que dans les hôtes aux extrémités.
  
 
== Le protocole IP ==
 
== Le protocole IP ==
Nous avons vu précédemment la structure des adresses qui sont présentent dans chaque paquet du protocole IP.
 
En effet une des particularités des datagrammes IP consistent à identifier les adresses source et destination, ce qui permet aux stations, et équipements intermédiaires de suivre l'origine et la cible des échanges à travers un réseau local ou global.
 
Dans le protocole IP, d'autres champs seront utilisés pour identifier la version, les besoins de QoS, la taille de la charge utile , et l'identification de la couche de protocole encapsulée au niveau supérieur.
 
  
== Les règles d'échange des paquets ==
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Chaque paquet IP contient les adresses IP source et destination, ce qui permet de suivre l'origine et la cible des échanges au niveau de chaque équipement tout au long du chemin sur le réseau.
Pour que chaque extrémité puisse communiquer avec son partenaire, il lui faut connaitre l'adresse du correspondant distant, en général une résolution d'adresse est automatiquement faite au préalable avec le protocole DNS, ce qui en facilite l'usage pour un public non averti.  
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Chaque noeud intermédiaire, gère l'acheminement entre les partenaires en maintenant une table de routage permettant de respecter la meilleure route dans le réseau pour un transport efficace des suites de paquets de différente taille nécessaire aux applications choisies par les utilisateurs.
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Dans le protocole IP, d'autres champs sont utilisés pour identifier la version, les besoins de qualité de service, la taille de la charge utile, et aussi l'identification de la couche de protocole utile au niveau supérieur.
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Le protocole IP est présent dans chaque entité du réseau, équipement source, dans un ou plusieurs noeuds intermédiaires, et enfin dans l'équipement destination.
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De fait IP assure un service de bout en bout, qui permet aux échanges de traverser tout type d'architecture de réseau intermédiaire (résidentiel, opérateur, entreprise, infocentre...).
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== Datagramme || Paquet ==
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Le protocole IP fonctionne en mode non connecté, autrement dit chaque échange de paquet ne nécessite pas l'établissement d'une connexion au préalable.
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Chaque paquet IP contient les informations nécessaires à son acheminement, effectivement la présence systématique des adresses source et destination permet une prise en charge des datagrammes de manière individuelle.
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Les paquets peuvent donc être relayés de manière autonome, sans garantie de livraison. Ce mécanisme facilite la répartition de charge, et s'avère très efficace pour l'écoulement du trafic dans les artères de l'Internet.
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== Acheminement des paquets IP ==
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L'acheminement des données de la source vers la destination est réalisé par les noeuds intermédiaires selon le principe "store & forward" (stockage puis retransmission) :
  
== Architecture logique du réseau ==
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*L'équipement source formate le paquet en insèrant son adresse IP source et l'adresse IP destination aux données issue de la couche transport. Il adapte les autres champs protocolaires aux besoins de qualité de service, et confie le paquet à son interface de sortie,
L'architecture de réseau est souvent représentée en couches protocolaires dont les fonctions sont exécuter de manière indépendante, les unes des autres.
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Ainsi la couche réseau est responsable de l'écoulement des paquets, vers les bonnes interfaces physiques, ou sur les liens intermédiaires,  alors que la couche transport se concentre sur la fluidité et le multiplexage des sessions applicatives.
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== Rôle de la couche réseau ==
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*Le paquet est ensuite reçu par un noeud intermédiaire (store) qui le retransmet (forward) aussi vite que possible vers la destination après avoir sélectionné l'interface de sortie.
  
== Rôle de la couche transport==
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*Pour sélectionner cette interface, le noeud intermédiaire observe l'adresse destination, aiguille la retransmission vers la destination renseignée dans sa table de routage, puis relaie le paquet au rythme imposé par le débit de l'interface de sortie sélectionnée
  
== Le mode datagramme ==
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Au final, l'équipement destination reconnait son adresse IP dans le datagramme récupéré, et procède à la remise les données à la couche transport.
  
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== Conclusion  ==
  
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Pour conclure, le protocole IP est un protocole très simple et efficace pour acheminer des données d'un point à un autre du réseau.
  
== Le relayage des datagrammes ==
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Le protocole IP est présent dans tous les hôtes source et destination ainsi que dans tous les équipements intermédiaires sur le parcours du réseau.
  
== Le mode Store & Forward ==
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Les paquets IP véhiculent les données applicatives,
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supportent l'encapsulation sur les différents supports de transmission
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et sont donc les vecteurs d'un service transparent de bout en bout.

Latest revision as of 17:34, 28 February 2022

Activité 20 : L'architecture de protocoles de l'Internet

Qu'est-ce qu'une architecture de protocoles ?

Les applications réseau mettent en œuvre un ensemble de fonctions complexes, structurées selon une architecture de réseau organisée en couches.

Chaque couche traite une problématique réseau spécifique et réalise un sous-ensemble cohérent de fonctions.

L'Internet est basé sur une architecture à plusieurs couches.

  • La base inférieure de l'architecture est constituée par les couches des supports de communication.
  • La partie supérieure elle, est constituée par des couches offrants des services aux applications qui concernent directement les utilisateurs.

L'architecture de protocoles utilisée dans l'Internet est basée sur la pile TCP/IP, ainsi nommée car elle repose principalement sur deux protocoles complémentaires : IP (Internet Protocol) et TCP (Transmission Control Protocol).

Au final une architecture simplifiée comprend 4 couches :

  • La couche d'accès au réseau utilise des protocoles comme Ethernet ou Wi-Fi. Elle est chargé de la transmission des données sur le support physique, du partage du débit et du traitement des erreurs de transmission.
  • La couche interconnexion de réseaux réalise les fonctions d'adressage, de routage et de relayage des paquets d'un réseau à l'autre. Les protocoles IPv4 et IPv6 se trouvent à ce niveau.
  • La couche Transport améliore le transport des données en le rendant soit plus fiable, soit plus efficace. Elle peut assurer d'autres services comme la remise des données en séquence, l'identification des applications ou le contrôle de congestion.
    • TCP est le protocole de transport qui fiabilise le transfert de ces paquets et réalise détection, reprise sur erreurs et remise en séquence.
    • UDP est un autre protocole de transport qui se veut efficace, il est utilisé pour des échanges simplifiés, ou des flux temps réels.
  • La couche Application délivre des services de communication spécifiques aux besoins des utilisateurs, comme par exemple HTTP pour un trafic web.

Au final, on retiendra que :

  • IP est présent dans chaque entité du réseau (routeur ou hôte),
  • alors que TCP/UDP ne sont exécutés que dans les hôtes aux extrémités.

Le protocole IP

Chaque paquet IP contient les adresses IP source et destination, ce qui permet de suivre l'origine et la cible des échanges au niveau de chaque équipement tout au long du chemin sur le réseau.

Dans le protocole IP, d'autres champs sont utilisés pour identifier la version, les besoins de qualité de service, la taille de la charge utile, et aussi l'identification de la couche de protocole utile au niveau supérieur.

Le protocole IP est présent dans chaque entité du réseau, équipement source, dans un ou plusieurs noeuds intermédiaires, et enfin dans l'équipement destination.

De fait IP assure un service de bout en bout, qui permet aux échanges de traverser tout type d'architecture de réseau intermédiaire (résidentiel, opérateur, entreprise, infocentre...).

Datagramme || Paquet

Le protocole IP fonctionne en mode non connecté, autrement dit chaque échange de paquet ne nécessite pas l'établissement d'une connexion au préalable.

Chaque paquet IP contient les informations nécessaires à son acheminement, effectivement la présence systématique des adresses source et destination permet une prise en charge des datagrammes de manière individuelle.

Les paquets peuvent donc être relayés de manière autonome, sans garantie de livraison. Ce mécanisme facilite la répartition de charge, et s'avère très efficace pour l'écoulement du trafic dans les artères de l'Internet.

Acheminement des paquets IP

L'acheminement des données de la source vers la destination est réalisé par les noeuds intermédiaires selon le principe "store & forward" (stockage puis retransmission) :

  • L'équipement source formate le paquet en insèrant son adresse IP source et l'adresse IP destination aux données issue de la couche transport. Il adapte les autres champs protocolaires aux besoins de qualité de service, et confie le paquet à son interface de sortie,
  • Le paquet est ensuite reçu par un noeud intermédiaire (store) qui le retransmet (forward) aussi vite que possible vers la destination après avoir sélectionné l'interface de sortie.
  • Pour sélectionner cette interface, le noeud intermédiaire observe l'adresse destination, aiguille la retransmission vers la destination renseignée dans sa table de routage, puis relaie le paquet au rythme imposé par le débit de l'interface de sortie sélectionnée

Au final, l'équipement destination reconnait son adresse IP dans le datagramme récupéré, et procède à la remise les données à la couche transport.

Conclusion

Pour conclure, le protocole IP est un protocole très simple et efficace pour acheminer des données d'un point à un autre du réseau.

Le protocole IP est présent dans tous les hôtes source et destination ainsi que dans tous les équipements intermédiaires sur le parcours du réseau.

Les paquets IP véhiculent les données applicatives, supportent l'encapsulation sur les différents supports de transmission et sont donc les vecteurs d'un service transparent de bout en bout.

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