Les réseaux : compléments 1. Les couches, les protocoles, l’encapsulation, etc
a) Les couches
L’envoi d’une lettre (physique) correspond en fait à énormément de tâches différentes : Ecrire la lettre, mettre la lettre dans une enveloppe, écrire l’adresse sur l’enveloppe, mettre la lettre à la poste, expédier la lettre dans un centre de tri, mettre la lettre dans un sac de courrier, envoyer le sac dans la ville de destination, ouvrir le sac, apporter la lettre dans le bon bureau de poste, l’attribuer au facteur qui la distribue dans la boîte à lettres du destinataire, qui se chargera d’ouvrir la lettre et de la lire.
Pour l’expéditeur et le destinataire, rien ne change si le facteur est à pieds, à vélo ou en voiture, si le sac a été transporté en train ou en avion.
Autrement dit, pour chaque étape, la manière dont se passent les étapes ultérieures n’a pas d’importance. Ce qui compte, c’est le résultat
Pour les échanges en réseau, c’est un peu la même chose. Au plus près de l’utilisateur il y a les programmes « de haut niveau », navigateur, client mail Au plus loin, il y a les réseaux physiques (les fils sur lesquels transitent toutes les données).
Entre les deux, il y a des niveaux de plus en plus profonds (proches du microprocesseur). Cela s’appelle le modèle en couches
Pour simplifier, il y a deux modèles : le modèle internet et le modèle OSI.
Application
Application Présentation
Session
Transport Transport
Réseau Internet
Liaison
Liaison Physique
Modèle OSI Modèle Internet
Pour faire très simple :
La couche application crée les données
La couche transport segmente les données en paquets de taille fixe, et s’assure qu’elles ont destinées aux bons programmes
La couche internet s’occupe de l’adressage logique et physique sur le réseau La couche liaison transporte effectivement les données, et veille à leur intégrité b) Les protocoles
Ils sont associés aux couches. Chaque couche possède ses protocoles, qui sont les manières de traiter les données
Dans la couche application, on a les protocoles http (hypertext transfert protocol), ftp (file transfert protocol), DNS (domain name server, qui permet d(obtenir l’adresse IP en fonction du nom de domaine) et pour le coirrier électronique POP, IMAP, SMTP
Dans la couche transport, on a le protocole UDP (User Datagram Protocol) qui s’assure que les données arrivent en bon état et sur les ports corrects de l’ordinateur récepteur, et TCP (transmission control protocol) qui s’occupe de remettre les paquets dans l’ordre. En effet, pendant le transfert d’un ordinateur à
l’autre, les données ne passent pas toutes par le même chemin, du coup elles n’arrivent pas toujours dans l’ordre où il faudrait.
Remarque : c’est pour cette raison que les émissions de télé sont retardées quand elles passent par internet : il faut être certain que les données arriveront bien toutes avant de les passer sur l’écran.
La couche internet a en particulier le protocole IP (internet protocol), qui s’occupe de l’adressage IP, et le protocole ARP (adress resolution protocol) qui gère les correspondances entre les adresses IP et les adresses MAC
La couche liaison contient par exemple le protocole ethernet (comment faire circuler des tas de données sur le même fil sans qu’elles se mélangent)
c) L’encapsulation Le principe :
Dans l’ordinateur émetteur : quand des données passent d’un niveau au niveau inférieur, les protocoles correspondants ajoutent des en-têtes (et éventuellement des pieds) correspondant aux informations qu’elles ajoutent
Dans l’ordinateur récepteur, les protocoles lisent les en-têtes, transmettent au bon endroit en supprimant la partie qui leur correspond
Si je reprends mon exemple physique :
Le protocole enveloppe : au départ il prend la lettre, la plie et la met dans l’enveloppe, et à l’arrivée ouvre l’enveloppe, sort la lettre la déplie et la tend au destinataire (en fait il y a deux protocoles, plier/déplier et enveloppe)
Même chose pour le protocole sac postal d) Quelques sites de référence
Sur l’encapsulation :
https://docs.oracle.com/cd/E19957-01/820-2982/ipov-32/index.html
(c’est un extrait d’un livre en ligne, à lire si vous voulez devenir administrateur réseau)
Sur internet, version simple :
https://openclassrooms.com/fr/courses/1946386-comprendre-le-web Sur les réseaux :
Deux cours openclassrooms (du plus simple au plus compliqué=
https://openclassrooms.com/fr/courses/857447-apprenez-le-fonctionnement- des-reseaux-tcp-ip
https://openclassrooms.com/fr/courses/1561696-les-reseaux-de-zero Un wikilivre
https://fr.wikibooks.org/wiki/Les_r%C3%A9seaux_informatiques Un autre site, je découvre, il a l’air pas mal
https://waytolearnx.com/category/reseau Et forcément le site pixees
https://pixees.fr/informatiquelycee/n_site/nsi_prem.html
2. Le routage
a) Le problème
Comment notre ordinateur sait-il trouver le site que nous lui demandons ? La réponse, c’est qu’il ne sait pas.
En fait, il y a deux problèmes.
D’abord, trouver l’adresse IP correspondant à un nom de domaine (ce qui nous permet de taper http://atrium-sud.fr plutôt que 194.199.224.42, c’est le rôle du protocole DNS, puis savoir quel chemin prendre pour y aller, c’est le rôle du routage.
b) Le routage
En fait, Internet n’est pas qu’un seul réseau, c’est un réseau de réseaux, reliés entre eux par des routeurs car les routeurs sont membres de plusieurs réseaux.
Quand je tape une adresse (soit une url, soit une adresse ip) dans la barre de mon navigateur, il y a deux cas possibles
Soit l’adresse figure dans le réseau auquel j’appartiens, et tout va bien
Soit elle n’y figure pas, et du coup l’adresse est transmise à ma passerelle par défaut (c’est l’adresse de mon routeur) qui va faire le travail, grâce à l’algorithme de routage Comment ça marche ?
Mon routeur a une table de routage. Au début, dedans, il n’y a que les routeurs auxquels il est connecté (ses voisins directs) et leur distance
Ensuite, chaque ordinateur transmet sa table de routage à tous ses voisins, qui complètent la leur, en optimisant les chemins au fur et à mesure.
Et on recommence
c) Un exemple : soit le réseau
Au début, les tables de routage sont : A : (B,5), (F,9)
B : (A,5), (C,3), (E,4) C : (B,3), (D,6) D : (C,6) , (G,1) E : (B,4), (G,2) F : (A,9) , (G,4) G : (D,1), (H,3) H : (G,3)
Ensuite, chacun transmet à ses voisins sa table. Bien sûr, les distances s’ajoutent.
Attention, pour les routeurs qui ne sont pas des voisins, il faut mémoriser par où on
passe (donc le voisin qui nous a transmis). Du coup, pour les voisins, on note que le chemin est direct.
On a donc la deuxième étape de la table : A : (B,5,B), (F,9,F), (C,8,B), (E,9,B),(G,13,F)
B : (A,5,A), (C,3,C), (E,4,E), (D,9,C), (F,14,A), (G,6,E) Etc
Au prochain passage, A, va découvrir le chemin ABEG de longueur 11, alors qu’avec AFG il était à 13. Aussi il va changer sa table, en changeant (G,13,F) en (G,11,B)
Exercice : construisez la table complète
Si un nouveau routeur apparait, ou un nouveau lien, les tables se mettent à jour de proche en proche. De même, si un lien est brisé.
