Protocoles réseau
Introduction
Objectif
L'objectif de ce TP est de vous familiariser avec les protocoles utilisés pour mettre en oeuvre Internet et le Web.
Préparation
Les réseaux virtuels seront construits grâce au logiciel Filius. Celui-ci est installé sur les ordinateurs du lycée.
- Localisez le logiciel Filius sur l'ordinateur
- Attention, si vous lancez Filius pour la première fois, il vous faudra choisir la langue de l'interface. Ne cliquez pas trop vite sous peine d'avoir une interface en allemand.
- Lancer Filius en prenant soin de bien choisir le français
Cours
Découpage des données en paquets
Dans un réseau informatique, si nous souhaitons transmettre un fichier de plusieurs mégaoctets, les données ne sont pas transmises en un seul bloc mais découpés en paquets plus petits transmis séparément. Ainsi, il n'est pas nécessaire de tout retransmettre en cas d'erreur. De plus cela réduit les risques d'encombrement ou de blocage d'une liaison.
Ce principe de découpage des données en paquets s'appelle le multiplexage.
Modèle en couches
L'interconnexion de réseaux hétérogènes et éloignés géographiquement nécessite de gérer des problématiques à plusieurs niveaux :
- la liaison physique entre deux équipements du réseau ;
- l'interconnexion entre deux réseaux locaux ;
- la transmission fiable des données ;
- la communication entre une application s'exécutant sur un client et un service réseau sur un serveur.
Les recherches et les expériences menées dans les années 60/70 sur les réseaux informatiques ont conduit au développement de solutions basées sur une architecture en pile de protocoles. Les problèmes ont été séparés en couches. Le modèle OSI comporte sept couches, c'est un modèle théorique et normalisé qui permet d'encadrer la création de nouveaux protocoles.
Nous nous limiterons aux couches liaison, réseau, transport et application dans le cadre de ces travaux pratiques.
Encapsulation
Lorsqu'une machine A du réseau communique avec une machine B, chaque couche de protocole sur l'émetteur communique avec la couche de même niveau chez le destinataire.
Chaque couche ajoute des metadonnées aux données du message, qui sont encapsulées les unes dans les autres. C'est le principe d'encapsulation des données.
Émission d'un message
Lors de l'émission le message par la machine A, les couches s'exécutent de haut en bas pour l'encapsulation :
- un protocole de la couche application encapsule le message avec un entête contenant ses metadonnées et transmet
application[message]à la couche inférieure - puis un protocole de la couche transport ajoute son entête :
transport[application[message]] - puis un protocole de la couche réseau fait de même :
réseau[transport[application[message]]] - et enfin un protocole de la couche liaison transmet le message sur le support avec un dernier entête :
liaison[réseau[transport[application[message]]]]
Par analogie avec les services postaux, cela reviendrait à mettre un message dans une enveloppe, qui elle-même serait mise dans une enveloppe, etc...
Réception d'un message
Lors de la réception du message par la machine B, les couches s'exécutent en ordre inverse pour désencapsuler le message :
- un protocole de la couche liaison extrait et analyse l'entête liaison ajouté par son homologue et transmet
réseau[transport[application[message]]]à la couche supérieure - un protocole de la couche réseau extrait et analyse l'entête réseau ajouté par son homologue et transmet
transport[application[message]]à la couche supérieure - de même un protocole de la couche transport extrait un entête et transmet
application[message]à la couche supérieure application - un protocole de la couche application extrait le dernier entête et transmet le message à l'application destinataire.