Le modèle de l’Internet
L'ensemble des protocoles utilisés par Internet est souvent appelé TCP/IP, d'après le nom de deux de ses protocoles : TCP (Transmission Control Protocol) et IP (Internet Protocol), qui ont été les premiers à être définis.
Le modèle TCP/IP, inspiré du modèle OSI, reprend son approche en couches.
La couche réseau – Niveau 3
Chaque fichier (ou donnée) transitant sur Internet est décomposé en paquets. Cette couche s'occupe de l'acheminement de ces paquets de données à travers les réseaux. Elle gère le routage (mécanisme par lequel les données d'un équipement expéditeur sont acheminées jusqu'à leur destinataire, même si aucun des deux ne connaît le chemin complet que les données devront suivre.), l'adressage, le traitement des congestions et l'interconnexion de réseaux hétérogènes. Le principal protocole utilisé dans cette couche est le protocole IP. IP gère la transmission des informations sur Internet. IP associe l’adresse IP de l’émetteur et celle du destinataire à chaque paquet transmis4. Le destinataire est ainsi capable de connaître l’adresse IP de l’émetteur.
Figure 3 : Encapsulation par le protocole IP
Source : Marpij
La couche transport – Niveau 4
Les protocoles de la couche de transport peuvent résoudre des problèmes comme la fiabilité des échanges (« est-ce que les données sont arrivées à destination ? ») et assurer que les données arrivent dans l'ordre correct. Les protocoles de transport déterminent aussi à quelle application chaque paquet de données doit être délivré. Les deux principaux protocoles de cette couche sont UDP et TCP.
UDP (User Datagram Protocol)
UDP est un protocole simple qui ne vérifie pas que les paquets sont arrivés à destination, et ne garantit pas leur arrivée dans l'ordre. UDP est généralement utilisé par des applications de diffusion multimédia à temps réel (audio et vidéo, etc) pour lesquelles le temps requis pour gérer les retransmissions et l'ordonnancement des paquets n'est pas disponible, ou pour des applications basées sur des mécanismes simples de questions/réponses.
TCP (Transmission Control Protocol)
TCP est un protocole de transport « fiable » qui fournit un flux d'octets fiable assurant l'arrivée des données sans altérations et dans l'ordre, avec retransmission en cas de perte, et élimination des données dupliquées. Il gère aussi les données « urgentes » qui doivent être traitées dans le désordre. TCP essaie de délivrer toutes les données correctement et en séquence - c'est son but et son principal avantage sur UDP.
Le concept de ports
Aussi bien TCP qu'UDP sont utilisés simultanément par de nombreuses applications sur Internet (exemple ouvrir plusieurs navigateurs ou bien naviguer sur des pages HTML tout en téléchargeant un fichier par FTP). Chacun de ces programmes travaille avec un protocole, toutefois l'ordinateur doit pouvoir distinguer les différentes sources de données.
Ainsi, pour faciliter ce processus, chacune de ces applications se voit attribuer une adresse unique sur la machine : un port (la combinaison adresse IP + port est alors une adresse unique au monde, elle est aussi appelée socket).
L'adresse IP sert donc à identifier de façon unique un ordinateur sur le réseau tandis que le numéro de port indique l'application à laquelle les données sont destinées. De cette manière, lorsque l'ordinateur reçoit des informations destinées à un port, les données sont envoyées vers l'application correspondante. Il existe des dizaines de milliers de ports5 (65 536).
La couche application – niveau 7
C'est dans la couche application que se situent la plupart des programmes réseau.
Les applications fonctionnent au-dessus de TCP ou d'UDP, et sont souvent associées à un port bien connu. Les principales applications sont : POP, IMAP et SMTP pour le courrier électronique, HTTP pour l’accès aux sites Web, FTP pour le transfert de fichiers, SSH qui permet de chiffrer les communications, DHCP qui assigne automatiquement les adresses IP, IRC utilisé par les messageries instantanées, DNS qui fait correspondre adresse IP et nom de domaine.
Il existe ainsi des centaines de protocoles différents qui s’appuient sur TCP/IP ou UDP/IP. Si les protocoles publics sont publiés dans des RFC, il existe également des protocoles propriétaires connus ou non qu’il est probablement impossible de décoder sans en connaître les implémentations et/ou les algorithmes de chiffrement.
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