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Le modèle TCP/IP
 

Trame Ethernet
 
Nous avons eu l'occasion de voir avec les protocoles TCP et IP le processus d'encapsulation des données: "IP encapsule TCP".

Les paquets IP ne peuvent pas transiter sur un réseau tel quel, ils vont eux aussi être encapsulés avant de pouvoir "voyager" sur le réseau. L'encapsulation des paquets IP produit ce que l'on appelle une trame. Il n'est pas question d'étudier en détail ce qu'est une trame, vous devez juste savoir qu'il existe de nombreux types de trames : ATM, token ring, PPP, Ethernet, Wifi... Nous allons uniquement évoquer les 2 dernières : la trame Ethernet et la trame Wifi.

Si vous utilisez un réseau filaire avec des câbles Ethernet (avec des prises RJ45), la trame sera de type Ethernet (ce qui est le cas pour le réseau du lycée). Si vous utilisez un réseau sans fil Wifi, la trame sera de type Wifi. En faite, la trame Wifi ressemble beaucoup à la trame Ethernet, on peut même dire que la trame Wifi est la variante sans-fil de la trame Ethernet, afin de simplifier les choses, dans la suite, nous évoquerons uniquement la trame Ethernet en ayant à l'esprit que ce qui est dit sur la trame Ethernet et aussi valable pour la trame Wifi.


Nous avons vu que le paquet IP contient les adresses IP de l'émetteur et du récepteur :
 

Le paquet IP étant encapsulé par la trame Ethernet, les adresses IP ne sont plus directement disponibles (il faut désencapsuler le paquet IP pour pouvoir lire ces adresses IP), nous allons donc trouver un autre type d'adresse qui permet d'identifier l'émetteur et le récepteur: l'adresse MAC (Media Access Control) aussi appelée adresse physique.
 

Une adresse MAC est codée sur 6 octets. on écrit traditionnellement les adresses MAC en hexadécimal, chaque octet étant séparés par 2 points (exemple d'adresse MAC : 00:E0:4C:68:02:11).

L'adresse MAC est liée au matériel, chaque carte réseau (Ethernet ou Wifi) possède sa propre adresse MAC, il n'existe pas dans le monde, 2 cartes réseau (Ethernet ou Wifi) qui possèdent la même adresse MAC. Les 3 premiers octets d'une adresse MAC ("00:E0:4C" dans l'exemple ci-dessus) désignent le constructeur du matériel, par exemple, "00:E0:4C" désigne le constructeur "realtek semiconductor corp".

Au moment de l'encapsulation d'un paquet IP, l'ordinateur "émetteur" va utiliser un protocole nommé ARP (Address Resolution Protocol) qui va permettre de déterminer l'adresse MAC de l'ordinateur "destination", en effectuant une requête "broadcast" (requête destinée à tous les ordinateurs du réseau) du type : "j'aimerais connaitre l'adresse MAC de l'ordinateur ayant pour IP XXX.XXX.XXX.XXX". Une fois qu'il a obtenu une réponse à cette requête ARP, l'ordinateur "émetteur" encapsule le paquet IP dans une trame Ethernet et envoie cette trame sur le réseau.

Couche d'application
 
Nous avons vu que le protocole TCP permet de mettre en forme les données à envoyer :
 

En fait, TCP effectue lui aussi une encapsulation, les données encapsulées par TCP peuvent être de plusieurs natures.

Les requêtes et les réponses HTTP sont encapsulés par TCP, au bout du compte et en résumé, nous avons donc :

 

TCP encapsule aussi d'autres types de requêtes (et réponses), par exemple FTP (File Transfer Protocol) qui permet d'envoyer sur un réseau des fichiers (texte, son, image...), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) qui permet d'envoyer des emails, DNS (Domain Name Server) qui permet d'avoir la correspondance entre une adresse IP et une URL,...

Il est donc aussi possible d'avoir :

 


On dit que tous ces protocoles (HTTP, FTP, SMTP, DNS,...) appartiennent à la couche "Application" du modèle TCP/IP.
 

Le modèle de couches TCP/IP
 
A chaque phase d'encapsulation on associe ce que l'on appelle une couche:
 
- Les protocoles HTTP, FTP, SMTP, DNS,... sont associés à la couche "Application".
- Les protocoles TCP et UDP sont associés à la couche "Transport"
- Le protocole IP est associé à la couche "Internet"
- Les trames Ethernet (ou Wifi) sont associées à la couche "Accès réseau"

On présente souvent ces différentes couchent sur ce type de schéma :
 

La couche du "dessous" encapsule la couche située "au dessus".

On nomme ce système de couche "modèle de couches TCP/IP" (car ce modèle repose principalement sur TCP et IP)

 

Le modèle des couches OSI
 

Le modèle OSI (de l'anglais Open Systems Interconnexion) est une norme de communication, en réseau, de tous les systèmes informatiques.

C'est un modèle de communications entre ordinateurs proposé par l'ISO (International Organisation for Standardisation) qui décrit les fonctionnalités nécessaires à la communication et l'organisation de ces fonctions.

Le modèle OSI a été conçu dans les années 1970. C'est en mars 1978 que Charles Bachman présente son modèle de communication en 7 couches dans le document ISO/TC97/SC16/N34. Les grands opérateurs télécoms européens, alors tous publics, la combattent. C'est à cause de ce retard et de son contexte trop peu ouvert, que la norme OSI sera supplantée par TCP/IP dans le domaine de l'Internet naissant puisqu'il sera adopté par le réseau Arpanet le 1er janvier 1983 (en remplacement du protocole NCP7).

L'OSI devient une norme en 1984: la norme ISO 7498:19848 du 15 novembre 1984 qui sera révisée en 1994 sous la norme ISO/IEC 7498-1:1994, à un moment où il lui manque encore une vraie couche Internet.

 

Le modèle OSI se décompose en 7 couches indépendantes. Chaque couche a un rôle bien précis et un ou des protocoles bien définis. Cette indépendance des couches permet de pouvoir changer le comportement d’une couche sans en affecter les autres.

Dans la colonne PDU on retrouve le modèle IP qui a regroupé quelques couches hautes en une seule.

Le modèle TCP/IP (appelé aussi modèle Internet), qui date de 1976, a été stabilisé bien avant la publication du modèle OSI en 1984. Il présente aussi une approche modulaire (utilisation de couches) mais en contient uniquement quatre (ou 5, certains ajoute sépare la couche Accés Réseau en 2: liaison et physique)

                         Application-->Transport-->Internet-->Accès réseau

Aujourd'hui, c'est le modèle TCP/IP, plus souple, qui l'emporte sur le marché. Le modèle OSI, plus rigoureux, est principalement utilisé pour certaines applications critiques, ou pour ses fonctionnalités permettant de garantir une qualité de service.


 

Date de création : 08/03/2021 17:30
Dernière modification : 08/03/2021 17:30
Catégorie : INFORMATIQUE - Architecture
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