Architecture du protocole TCP / IP et ses couches

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La communication est le processus de transfert d'informations d'un endroit à un autre. Soit il peut s'agir de la transmission d'appels d'un appareil à un autre, soit du transfert de fichiers d'un ordinateur à un autre. Les guerres mondiales ont apporté une formidable évolution à l'électronique de communication. Aujourd'hui, nous utilisons des méthodes de communication numérique partout. Avec le développement de la technologie, de nombreux types de dispositifs de communication sont mis en œuvre. Pour établir une communication correcte et sans erreur entre des appareils de différents types et de différentes configurations, tous les appareils doivent suivre certains protocoles standard. Un de ces protocoles standard pour la communication entre différents appareils est le protocole TCP / IP.

Qu'est-ce que le protocole TCP / IP?

Le protocole TCP / IP signifie Transmission Control Protocol / Internet Protocol. Il a été développé par le département américain de la Défense dans les années 1960. C'est un modèle conceptuel qui a un ensemble de protocoles de communication utilisé pour le transfert d'informations sur Internet et réseaux informatiques.




Ce protocole nous indique comment les données doivent être adressées, stockées, transférées, codées et décodées par les appareils pour une communication de bout en bout entre les appareils. Il s'agit du protocole principal d'Intenet Protocol Suite. TCP / IP permet un transfert de données fiable, sûr et sans erreur entre les applications exécutées sur des hôtes via un support Internet.

De nombreuses applications Web populaires telles que le World Wide Web, le courrier électronique, etc. utilisent ce protocole.



Fondamentaux du protocole TCP / IP

TCP / IP est un protocole en couches largement utilisé dans les réseaux. Pour comprendre le fonctionnement du protocole de mise en réseau, regardons un exemple de livraison simple.

Pour envoyer une livraison d'un endroit à un autre, certaines tâches sont impliquées. Dans un premier temps, le colis doit être emballé et adressé. Ensuite, le livreur prend le colis de l'expéditeur à la salle d'expédition du courrier. Ici, les colis sont triés par adresse et chargés dans des fourgons et expédiés vers un bureau distant. Au bureau distant, les colis sont placés dans un plateau pour le facteur. Ensuite, le facteur récupère le colis et le remet au destinataire.


Le protocole réseau tel que TCP / IP fonctionne également de manière similaire lors de l'envoi d'informations et de données d'un périphérique à un autre. Il comporte quatre couches qui divisent les tâches en conséquence. Ce sont la couche application, la couche transport, la couche réseau et la couche liaison de données de haut en bas. Toutes ces couches ont leurs fonctions spécifiques et elles communiquent avec les couches au-dessus et en dessous d'elles lors du transfert de données.

Architecture de protocole TCP / IP

Il s'agit d'une pile de protocoles à quatre couches. Il aide à l'interconnexion des périphériques réseau sur Internet. Chaque couche contient certains protocoles qui aident au fonctionnement de la couche. Les quatre couches du protocole TCP / IP sont la couche application, la couche transport, la couche réseau / Internet et la couche liaison de données / physique.

Flux de données du protocole TCP / IP

Flux de données du protocole TCP / IP

Les couches application, présentation et session du modèle OSI sont combinées en tant que couche application / processus dans le protocole TCP / IP. C'est la couche supérieure de cette pile de protocoles. Cette couche contrôle l'interface utilisateur et la communication nœud à nœud. Cette couche fournit les fonctions d'interface réseau, d'interréseau et de transport. Il envoie les données à la couche de transport.

La fiabilité, le contrôle de flux et la correction des données envoyées sur le réseau sont pris en charge par la couche transport. Le protocole de datagramme utilisateur et le protocole de contrôle de transmission sont présents dans la couche transport. Après la couche de transport, le contrôle est donné à la couche Internet.

La couche Internet est également appelée couche réseau. Sa fonction est de déplacer les paquets de données sur Internet vers la destination. Les paquets de données peuvent emprunter l'une des routes optimisées suggérées par cette couche. Le protocole le plus important, le protocole IP, est présent dans cette couche. Ce protocole est responsable de l'ajout des adresses IP aux données, du routage des paquets, de l'encapsulation des données, du formatage.

La dernière couche de la pile de protocoles TCP / IP est la couche d'accès réseau. C'est la combinaison des couches physique et liaison de données du modèle OSI. La transmission de données physiquement sur un réseau entre deux appareils est contrôlée par cette couche. Le mappage des adresses IP des périphériques en adresses physiques est également effectué au niveau de cette couche.

Suite de protocole

Un protocole est un ensemble de règles qui indique et dirige la manière dont les systèmes doivent communiquer. Une suite de protocoles est un ensemble de protocoles conçus pour fonctionner ensemble. La suite de protocoles qui n'a qu'un seul protocole est connue sous le nom de protocole à pile unique. Mais ce type de protocole est très instable et nécessite fréquemment de changer l'ensemble du logiciel de protocole si des modifications sont apportées à l'application.

Pour rendre l'utilisation du protocole plus flexible, la pile de protocoles en couches a été proposée. Ce type de pile de protocoles se compose de protocoles disposés à différents niveaux, chaque niveau effectuant une certaine tâche. Chaque niveau peut communiquer avec les niveaux supérieurs et inférieurs. Ici, la tâche ou le fonctionnement d'un niveau ou d'un calque peut être changé ou modifié sans affecter les autres calques.

TCP / IP est une suite de protocoles à 4 couches. Il prend le modèle OSI comme cadre conceptuel. Cette suite se compose de différents protocoles disposés sur quatre niveaux. Il porte le nom de ses deux protocoles les plus populaires - le protocole de contrôle de transmission et le protocole Internet.

Les protocoles présents dans la couche application

HTTP - HyperText Transfer Protocol. Ce protocole permet à l'utilisateur d'accéder aux données sur le World Wide Web. Il peut être utilisé dans l'environnement hypertexte et envoyer des données sous forme de texte brut, audio et vidéo.

SNMP - Simple Network Management Protocol, qui gère les appareils sur Internet.

SMTP - Protocole de transfert de courrier unique. Ce protocole gère l'envoi et la réception des emails

DNS - Système de noms de domaine, il mappe les noms d'hôte à l'adresse IP de l'hôte qui sont connectés à Internet.

TELNET - Terminal Network, pour établir la connexion entre l'ordinateur local et l'ordinateur distant.

FTP - Protocole de transfert de fichiers, utilisé pour la transmission de fichiers d'un ordinateur à un autre.

Les protocoles présents dans la couche de transport

UDP - Protocole UserDatagram. Il informe l'utilisateur de la présence d'une erreur. Ce protocole permet la transmission de données de bout en bout. À un paquet de données, ce protocole ajoute 8 octets d'en-tête. L'en-tête se compose de quatre champs - Adresse du port source de 16 bits, adresse du port de destination de 16 bits, un champ de 16 bits pour indiquer la longueur totale et un champ de somme de contrôle de 16 bits.

L'adresse du port source donne l'adresse du programme d'application qui a créé le message. L'adresse du port de destination est l'adresse de l'application de destination à laquelle les données doivent être transmises. Le champ de longueur totale donne des informations sur le nombre total d'octets présents dans le datagramme. Les informations présentes dans le champ de somme de contrôle sont utilisées pour la détection d'erreur.

TCP - Protocole de contrôle de transmission. Ce protocole est actif pendant la durée de la transmission des données. Cela à partir d'un circuit virtuel entre l'expéditeur et le récepteur. Du côté de l'expéditeur, le protocole décompose les données sous forme de petites unités appelées segments. Chaque segment est associé à un numéro de séquence qui aide à réorganiser les segments du message d'origine.

Du côté du récepteur, TCP collecte tous les segments et les réorganise en fonction de leurs numéros de séquence. Chaque fois qu'une erreur est détectée par le protocole, il retransmet le segment. Après s'être assuré que tous les segments sont transmis et acquittés et que la transmission est terminée, le protocole rejette alors le circuit virtuel.

Protocoles présents dans la couche Internet

Protocole IP - c'est le protocole le plus important de la suite de protocoles TCP / IP. Pour identifier l'appareil sur Internet et établir le routage interréseau, ce protocole implémente des adresses d'hôte logiques appelées adresses IP pour chaque appareil hôte. Ce protocole accepte les données de la couche transport et assure la transmission sécurisée des données d'un appareil à un autre.

Il convertit les segments de données en datagrammes IP. Si la taille du datagramme est supérieure à la limite fournie par la couche suivante, la couche de liaison, le protocole IP fragmente le datagramme en petites parties afin qu'elles puissent être transmises facilement via le réseau local. À la réception, ces segments sont réorganisés pour former le message d'origine. Les routeurs sont utilisés pour envoyer les données entre les appareils connectés via le réseau distant.

ARP - Protocole de résolution d'adresse. Ce protocole trouve les adresses physiques à partir des adresses IP. Les périphériques émetteurs qui souhaitent connaître l'adresse physique du périphérique récepteur envoient une requête ARP sur le réseau. Tous les appareils présents dans les réseaux reçoivent cette requête, la traitent et le destinataire reconnaît l'adresse IP présente dans la requête et envoie son adresse physique via la réponse ARP.

Ainsi, tous ces protocoles forment ensemble la suite de protocoles TCP / IP. Les applications choisiront le type de protocole à utiliser à chaque couche en fonction des fonctions fournies par les protocoles. Cette suite de protocoles peut être facilement modifiée et est compatible avec tous les types de matériel informatique et de systèmes d'exploitation. Il a été conçu à l'origine pour le système d'exploitation UNIX.

Les routeurs et les commutateurs sont des exemples de périphériques réseau utilisés pour la transmission de données entre des périphériques connectés via Internet. Comme le protocole TCP / IP prend le modèle OSI comme référence, quelles couches du Modèle OSI sont combinés en tant que couche d'application du protocole TCP / IP?